山区坡地建筑结构设计要点

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山区建筑地基基础         

一、建筑地基基础设计规范 GB 50007-2011

6.1.1 山区(包括丘陵地带) 地基的设计 ，应对下列设计条件分析认定：
    1 建设场区内，在自然条件下，有无 滑坡 现象，有无影响场地稳定性的断层、破碎带；
    2 在建设场地周围，有 无不稳定的边坡 ；
    3 施工 过程中，因挖方、填方、堆载和卸载等对山坡稳定性的影响；
    4 地基内岩石厚度及空间分布情况、基岩面的起伏情况、有无影响地基稳定性的临空面；
    5 建筑地基的不均匀性；
    6 岩溶、土洞的发育 程度，有无采空区；
    7 出现 危岩崩塌、泥石流等不良地质现象的可能 性；
    8 地面水、地下水对建筑地基和建设场区的影响 。

6.1.2 在山区建设时应对场区作出必要的工程地质和水文地质评价。 对建筑物有潜在威胁或直接危害的滑坡、泥石流、崩塌以及岩溶、土洞强烈发育地段，不应选作建设场地 。

二、  建筑抗震设计规范[2016年版] GB 50011-2010

3.3.5 山区建筑的场地和地基基础应符合下列要求：
    1 山区建筑场地勘察应有边坡稳定性评价和防治方案建议；应根据地质、地形条件和使用要求，因地制宜 设置符合抗震设防要求的边坡工程 。
    2 边坡设计应符合现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB 50330的要求；其稳定性验算时 ，有关的摩擦角应按设防烈度的高低相应修正。
    3 边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计 。建筑基础与土质、强风化岩质边坡的边缘应留有足够的距离，其值应根据设防烈度的高低确定，并采取措施避免地震时地基基础破坏。

三 、 山地建筑结构设计标准 JGJ/T 472-2020

3.1.5   山地建筑的场地类别划分应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的原则执行，并应符合下列规定：

    1  无地下室时，覆盖层厚度应按室外地坪的较高及较低地面分别确定，取不利场地类别；

    2  有地下室时，当地下室结构与周边岩土相连时，覆盖层厚度应按室外地坪的较高及较低地面分别确定，取不利场地类别；当地下室结构与周边岩土脱开时，覆盖层厚度应按开挖地下室后的标高较高及较低的嵌固端地面分别计算，取不利场地类别。

3.1.10   山地建筑结构不宜兼作支挡结构。当主体结构兼作支挡结构时，应考虑主体结构与岩土体的共同作用及其地震效应。

6.4.4   位于斜坡或邻近坡顶的桩基础应考虑桩与坡地的相互影响，并应符合以下规定：

    1  不宜采用挤土桩；

    2  桩端应设置在边坡或斜坡潜在破裂面以下足够深度的稳定岩土层内。

四 、 建 筑地基基础设计规范 GB 50007-2011

5.4.2 位于稳定土坡坡顶上的建筑，应符合下列规定：
    1 对于条形基础或矩形基础,当垂直于坡顶边缘线的基础底面边长小于或等于3m时，其基础底面外边缘线至坡顶的水平距离(图5.4. 2)应符合下式要求， 且不得小于2.5m ：
    条形基础a≥3.5b－(d/tanβ)     [5. 4.2-1]

    矩形基础a≥2.5b－(d/tanβ)    [5.4.2-2]

式中：a——基础底面外边缘线至坡顶的水平距离(m)；
      b——垂直于坡顶边缘线的基础底面边长(m)；
      d——基础埋置深度(m)；
      β——边坡坡角(°)。
    2 当基础底面外边缘线至坡顶的水平距离不满足式(5.4.2-1)、式(5.4.2-2)的要求时，可根据基底平均压力按式(5.4. 1 )确定基础距坡顶边缘的距离和基础埋深。
    3 当边坡坡角大于45°、坡高大于8m时，尚应按式(5.4. 1)验算坡体稳定性。

图5.4.2 基础底面外边缘线至坡顶的水平距离示意

一、建筑结构荷载规范 GB 50009-2012 对于山区建筑风雪荷载取值有相关要求：

7.1.4 山区的雪荷载应通过实际调查后确定。当无实测资料时，可按当地邻近空旷平坦地面的 雪荷载值乘以系数1.2 采用。

8.2.2 对于山区的建筑物，风压高度变化系数除可按平坦地面的粗糙度类别由本规范表8.2.1确定外， 还应考虑地形条件的修正，修正系数η 应按下列规定采用：
      1 对于山峰和山坡，修正系数应按下列规定采用：
        1)顶部B处的修正系数可按下式计算：

  [8.2.2]

式中tanα——山峰或山坡在迎风面一侧的坡度；当tanα＞0.3时，取0.3；

 κ——系数，对山峰取2.2，对山坡取1.4；

 H——山顶或山坡全高(m)；

 z——建筑物计算位置离建筑物地面的高度（m）；当z>2.5H时，取z=2.5H。

对于山峰和山坡的其他部位，可按图8.2.2所示，取A、C处的修正系数ηA、ηC为1，AB间和BC间的修正系数按η的线性插值确定。 

2 山间盆地、谷地等闭塞地形 η可在0.75～0.85选取；

3 对于与风向一致的谷口、山口 η可在1.20～1.50选取。

工程结构通用规范 GB 55001-2021

4.6.6 地形修正系数应按下列规定采用:
1 对于山峰和山坡等地形，应根据山坡全高、坡度和建筑物计算位置离建筑物地面的高度确定地形修正系数，其值不应小于1.0;
2 对于山间盆地、谷地等闭塞地形，地形修正系数不应小于 0.75;
3 对于与 风向一致的谷口、山口，地形修正系数不应小于 1.20;
4 其他情况，应取 1. 0。

二、  建筑抗震设计规范[2016年版] GB 50011-2010

4.1.8 当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石和强风化岩石的 陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时，除保证其在地震作用下的稳定性外，尚应估计不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用 ，其水平地震影响系数最大值应乘以增大系数。 其值应根据不利地段的具体情况确定，在1.1～1.6范围内采用。

【条文说明】4.1.8 本条考虑局部突出地形对地震动参数的放大作用，主要依据宏观震害调查的结果和对不同地形条件和岩土构成的形体所进行的二维地震反应分析结果。所谓局部突出地形主要是指山包、山梁和悬崖、陡坎等，情况比较复杂，对各种可能出现的情况的地震动参数的放大作用都作出具体的规定是很困难的。从宏观震害经验和地震反应分析结果所反映的总趋势，大致可以归纳为以下几点：①高突地形距离基准面的高度愈大，高处的反应愈强烈；②离陡坎和边坡顶部边缘的距离愈大，反应相对减小；③从岩土构成方面看，在同样地形条件下，土质结构的反应比岩质结构大；④高突地形顶面愈开阔，远离边缘的中心部位的反应是明显减小的；⑤边坡愈陡，其顶部的放大效应相应加大。基于以上变化趋势，以突出地形的高差H，坡降角度的正切H／L以及场址距突出地形边缘的相对距离L1／H为参数，归纳出各种地形的地震力放大作用如下：

式中 γ－ 局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数；

  α－ 局部突出地形地震动参数的增大幅度，按表 4.1.8 采用。

－ 附加调整系数，与建筑场地离突出台地边缘的距离 L1与相对高差 H 的比值有关。当 L1/H <2.5 时，?可取为 1.0；当 2.5 ≤   L1/H <5 时，?可取为 0.6；当 L1/H ≥ 5 时，?可取为 0.3。L、Ｌ1均应按距离场地的最近点考虑。

      条文中规定的最大增大幅度0.6是根据分析结果和综合判断给出的。本条的规定对各种地形，包括山包、山梁、悬崖、陡坡都可以应用。 

一、 山地建筑结构设计标准 JGJ/T 472-2020

3.1.12   下列结构构件的结构 重要性系数γ0宜不小于1.1 ；

    1  高层建筑影响范围内的边坡支挡结构；

    2  掉层结构上接地层的竖向构件；

    3  吊脚结构吊脚部分的竖向构件。

【条文说明】3.1.12   对山地建筑结构中比较特殊和重要的边坡支挡结构、掉层结构的上接地竖向构件、拉梁和吊脚结构的吊脚部分结构，在地震中期望其具有良好的抗震性能，设计时可提高其结构重要性系数或采用抗震性能设计提高其性能水准。

    高层建筑结构影响范围可按高层建筑结构基底应力扩散角确定。

    设计时可参照现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3的关键构件对其进行抗震性能化设计。由于边坡支挡结构对于山地建筑结构整体抗震性能的重要性，可采用较高的B级性能目标对应的性能水准。掉层结构的拉梁板可协调传递上接地端上下左右的地震力，类似于转换层楼盖的传力，吊脚结构的吊脚部分构件由于长短不一，极易造成严重破坏，因此需提高其抗震性能，宜按C级抗震性能目标对应的性能水准进行设计。掉层结构的上接地竖向构件刚度相较掉层部分对应非接地竖向构件的刚度大较多，地震中容易产生破坏，虽然难以控制其在地震中不发生破坏，但应限制其破坏程度，故可采用C级抗震性能目标对应的性能水准进行设计。

7.2.3 吊脚结构首层楼盖应采用现浇梁板体 系。多层吊脚结构首层楼盖楼板厚度不宜小于120mm，高层吊脚结构不宜小于150mm，楼板配筋应采用双层双向通长布置，单层单向配筋率不应小于0.25％。

7.2.4   掉层结构上接地端宜设置与掉层部分连接的现浇梁板式接地楼盖。当设置接地端楼盖时，多层掉层结构接地端楼盖的楼板厚度不宜小于120mm，高层掉层结构接地端楼盖楼板厚度不宜小于150mm。当未设置接地端楼盖时，上接地层楼盖的楼板厚度不应小于150mm。以上部位配筋均应采用双层双向通长布置，单层单向配筋率不应小于0.25％。

1、重视山区建筑物 选址 ，选址应核实边坡稳定性，避免潜在威胁或直接危害的滑坡、泥石流、崩塌以及岩溶、土洞强烈发育地段，并要求勘察单位在地勘中落实。

2、山区建筑物 风雪荷载取值及地震作用取值 应结合所处环境按照相关规范进行放大考虑。位于林区建筑物还应考虑屋面积水等不利荷载。

3、 山地建筑结构设计标准 已发布，对于吊脚结构等均进行了相关规定及要求，在设计过程中需要执行。

1、JGJT 472-2020 山地建筑结构设计标准

2、建筑地基基础设计规范 GB 50007-2011

3、GB50011-2010建筑抗震设计规范

4、工程结构通用规范 GB 55001-2021

来源：Structure and Art