山地建筑成本分析 张伟标 一、前言 在我们赖以生存的地球上,山地面积远远大于平原面积。在我国,山地面积 约占陆地面积的 2/3,在经济发达的南方地区,山地面积的比例更大。为有效保 护耕地、开拓生存空间、获取山地资源和回归自然的需要,山地建筑将越不越多, 房地产开发中山地建筑的项目也必将越来越多。 山地建筑很复杂,包括地质、地形、气候、水文、植被都对山地建筑及其环 境可能产生影响。目前对山地建筑的设计、规划等多有专门研究,但考虑到山地 建筑的复杂性,还没有对山地建筑的成本进行详细研究的,加之我们也没有山地 建筑的工程经验,仅能参照设计研究部提供的和其它参考资料并结合山地建筑的 一般做法作些肤浅的分析,仅供参考。 二、山地建筑主体工程成本分析 1、建筑物的布置及常用处理方法 不同于平地,山地建筑为结合地形,避免大量的开挖土方,降低成本,在建 筑手法上不同于平地建筑,常用处理方法的有以下几种: 1)提高勒脚:即将房屋四周勒脚调整到同一标高,作为建筑基底的处理手法。 适用于坡度平缓的地段。勒脚高度随地形坡度和房屋进深的大小而变化。例 如当勒脚的最大高度为 0.9 米,进深 10.8 米时,其适应的坡限为 9%。 2)筑台:即对天然地表进行开挖和筑填,使其形成平整台地修筑建筑的处理手 法。筑台采取的开挖方式不同,经济效果也不同,关键在基础埋深。一般情况下, 建筑基底尽量落在挖方上。 3)错层:即将房屋同一楼层作成不同标高,适应地形坡度的处理方法。常利用 楼梯平台的不同高度作错层布置。错层对坡度的适应范围与错层高度、进深、及 竖向布置有关。 4)跌落:即房屋以开间或单元为单位,顺坡势沿垂直方向段段跌落,形成阶状 布置的处理方法,跌落高差与间距可随地形不同进行调整,对坡度的适应能力较 强。 5)掉层:房屋基底随地形筑成阶状,并使其阶差等于层高的处理方法,有沿纵 轴掉层,沿横轴掉层,分阶掉层及局部掉层。掉层对坡度的适应范围与掉层高度、 进深及竖向布置有关。 6)错跌:房屋顺坡势逐层或隔层沿水平方向作一定距离的错动和重迭形成阶状 布置的处理手法。适用于陡坡地段,其适宜坡度可达 50~100%,错动的水平距 离为 1~2 开间。错跌的高差等于建筑的层高,一般在 2.7~3.3 米之间,错跌的水 平距离可以根据平面布局及结构情况任意调整,适应坡度较宽。当层高为 2.7~3.3 米,水平错动距离 3~6 米时,适应坡度为 46%~110%。当坡度太陡,易造成道路 及环境工程的困难。 7)架空式:分架空与吊脚二种类型,其中架空是将建筑的底面与地面完全脱开, 完全用柱子支承上部荷载;吊脚建筑是指底面局部坐落于地表,局部位于架空的 柱子之上。架空式山地建筑对地形的适应能力很强,对地表的影响较小,有利于 保保留原有植被,减少对山地原来水文状况的扰动。建筑物脱离地面有利于建筑 的防潮。 8)分层入口:利用地形高差按层分设入口的处理方法,可使多层建筑出入方便。 2、基础及结构处理方法 山地建筑基础设计中最主要的问题是变形不均匀,岩石与土的变形模量差别 巨大,导致了建筑物与地基之间无相互作用的可能性,同时,由于土质部分的沉 降积累也经常引起建筑物的局部或整体的破坏。 山地建筑基础设计时一般要考虑三个问题:岩石表面的倾斜程度、上覆土层 的力学性能和建筑物的类型与荷载大小。最不利的地质条件是岩石倾斜面的突然 变化,有时可能从较缓的倾斜突然变得较陡,这样对不均匀沉降和结构稳定性较 难处理。 山地建筑基础设计时有以下几个原则: 1)凡是岩石出露的部分必须凿去一部分,进行换砂、土或者其它柔性材料作为 褥垫层,以减少岩石与基础相接触部分的集中应力。同时减少岩石与土的变形量。 2)当岩石坡面不大于 30%时,而土的变形模量在 10Mpa 以上时,如果基础底面 一有 0.3 米以上的土层,对四层以下的民用砖混结构,一般可不作处理;当土的 变形模量超过 20Mpa,六层以下的砖混结构也将是安全的。 3)对于高层建筑必须采用灌注桩,使上部结构的载重全部通过桩基传至基岩, 才可以有效的防止过大的倾斜。 4)对多层框架结构一般不需要对地基进行特别处理,柱下独立基础可直接落到 不同标高的持力层中,但围护墙体应根据情况采取有效措施。 南京庄园别墅基础情况 5)对石芽地基可根据具体情况,对石芽作为支墩,用基础梁联接起来,效果较 好。如石芽离基础底标高 1 米以上,石芽间属坚硬塑状的粘土,则一般可不作地 基处理。 6)如考虑山体滑坡,要选择有利地形进行设计,若无法变动位置,就要设置挡 土墙,与滑坡冲击力抗衡。挡土墙厚度不能看经验,一定要根据地质情况验算冲 击力,并考虑抗震设计。 为保证建筑物的安全,降低沉降差异,在基础设计时往往会增加相互的联接, 如增大地梁。同时对上部建筑的结构的整体性也往往会加强,如增加圈梁、构造 柱等。 3、成本增加因素 山地建筑成本较平地会有较大的增加,主要体现在土方工程、基础和结构上, 同时由于结构的加强、错层,建筑勒脚的提高、筑台等均会增加成本。 1)土方工程:由于山地建筑往往在岩石上,需对岩石进行开挖、爆破处理,成 本较一般的粘土质基础挖土成本要大幅度提高。 2)基础工程:为保证基础土的稳定、均匀,往往要对基础土进行处理,如增加 褥垫层层或开挖换土,必要时还要建设档土墙。另外各种处理方法中与山体接触 的墙要进行防潮处理,一般采用钢筋砼墙,增加成本。对土中岩石分布不均时, 有时对多层建筑也会采用人工灌注桩等进行处理,大大增加成本,如国信自然天 成别墅项目。 国信自然天成别墅项目基础 3)主体结构:由于错层、挑空、结构加强的需要,结构上会比平层建筑要复杂, 成本自然也会增加。 4)建筑:为满足地基条件和使用功能,在建筑采取了许多特殊的处理方式,建 筑体形也变得丰富很多,造成屋面、外墙、沉降缝处理等的工程量的增加,从而 增加成本。另外由于存在架空、吊脚等处理,相当于增加了建筑面积,增加了成 本。 5)施工组织:对于坡度较大的山地建筑在工程建设期间由于交通问题,会造成 材料运输困难,有时甚至于发生二次搬运,增加成本。 山地建筑要依山而筑,对山地资源的最好利用就是最大的节约。山地建筑的 成本控制最大难点在于基础的处理,其次是结构形式的把握和建筑空间的合理利 用。在基础设计中一定要详细勘测地质条件,确保建筑的安全,又要适度控制, 避免安全过度造成浪费;建筑设计要灵活,注意合理利用空间;做好施工组织, 结合市政道路工程提前做好施工道路的规划与施工,方便主体施工,也避免后期 道路的浪费,如土方开挖、路基铺垫等。 三、山地建筑市政、景观工程成本分析 1、道路的布置及构造做法 道路垂直等高线、斜切等高线、平行等高线; 1)环状布置。道路沿山丘或凹地环绕等高线布置,形成闭合或不闭合的环状系 统。 环状沿山丘 环状沿凹地 2)尽端式布置。道路结合地形,沿山脊、山谷(沟)或较平缓地段布置,呈树 枝状或扇形的尽端道路。布置较灵活,可较好地适应地形起伏变化。 枝状 扇形 3)盘旋延长线路布置。地形高差较大时,可将道路盘旋布置,形成盘山路,或 与等高线斜交布置即之字形路。 之字形 盘山形 4)道路截面形式 通常情况下,山地道路的截面面有路堤、路堑和半挖半填等几种方式,在某 些情况下还可以局部采用架空、悬挑或隧道等方式,如下图: 路堤、路堑和半挖半填式道路成本较后三种要经济许多,只有在建筑密集、 山地陡峭的地方才会采用后三种方式建造。 2、道路成本造价分析 山地建筑的道路会比平地项目高,主要表现在: 1)由于考虑道路的坡度,会增加道路的长度,增加道路工程量; 2)山地建筑道路中存在大量的挖、填土方,而且可能会碰到挖比较硬的岩石、 分化石等,会增加成本; 3)在山地建筑道路建筑中很多地方要使用挡土墙,特别是碰到局部悬挑、架空 或隧道等道路形式时会大大增加道路成本。 在山地建筑的道路建设中,应注意就地取材,土质较好的可用于垫层,岩石 可用于砌筑护坡、挡土墙等,减少土方外运、购置材料的费用,达到降低成本的 目的。 3、管道工程成本分析 山地建筑由于受山地地形、山位、坡地和建筑排布的影响,工程管网(包括 给水管线、排水管线、电气管线等)走向不能取直施工,造成各种管道的工程量 的大量增加,对管道、设备的要求也变得复杂许多,如给水工程的水压问题,较 大的小区要根据建筑的间距、标高情况进行分区供水,水压不够的要进行分区加 压,增加增压设备;对排水工程既要利用自然地形的天然排水沟进行排水,又要 注意因坡度太陡、水流流速太大对管线的冲蚀。有时为了保护山体植被不被管网 工程破坏,将设备管线相对集中设置等。以上种种情况,均会增加成本。 为合理降低成本,管网工程建设中充分根据山地建筑的条件,科学进行设计, 如分区供水、利用天然沟渠河道进行排水,利用地形高差将朝向不好、通风不好 的半地下室作为设备用房等。 4、景观工程成本分析 对于底密度的山地建筑如学校、度假村、别墅区等项目,利用已有的山地植 被是节省成本、协调建筑与景观的常用方法。许多时候,特别是建筑密度较高的 项目的开发如多层、小高层小区,为施工需要或者建造停车库、停车场等的需要, 在施工过程中往往对植被进行较大甚至全部的破坏,同时为组织交通、消化高差、 保证山体的稳定,会对原有地表进行较大改造,较平地建筑而言,会有大量的护 坡、台阶、踏步、栏杆、坡道等处理方法出现,均会不同程度的增加成本。 山地建筑中由于本身存在丰富的空间效果,加之道路、踏步等组成天然的景 观效果,因此如何利用原有条件进行景观设计与建造是控制成本的关健,如对岩 石的利用、对有坡地的利用、就地取材等均可降低成本。因此建议在景观施工前 结合现场实际对景观设计进行调整对优化设计、降低成本是非常可取的。 四、主要相关工程成本分析 (一)挡土墙及护坡 1、挡土墙的种类及造价分析 挡土墙是土木建筑、水利水电、铁道交通等工程建设中广泛应用的一种结构 物,例如房基侧面的挡墙,路基两旁的护墙,水工建筑物进出口处的翼墙和两侧 的边墙,桥梁的桥台,河道两岸的护岸墙,港池的护墙,地下建筑物的边墙、边 坡的挡墙等,均为挡土墙。挡土墙的类型很多,根据其特点划分如下: (1)根据其结构特点可分为: ①重力式挡土墙[图 6-1 a)]; ②悬臂式挡土墙[图 6-1 b)]; ③扶臂式挡土墙[图 6-1 c)]; ④支撑墙[图 6-1 d)]; ⑤板桩墙挡土墙和锚定板挡土墙[图 6-1 e)]; ⑥加筋挡土墙[图 6-1 f)]。 (2)根据挡土墙使用材料不同可分为:块石挡土墙、砖砌挡土墙、素混凝 土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙等。 2、挡土墙的使用建议 根据各种资料以及各项目考察情况来看,目前在住宅小区建设中较常用的挡 土墙主要有以下几种:重力式挡土墙:其特点是:结构简

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