银火建筑设计院谈山地别墅
山地别墅在建造过程中通常根据山体走势依山而建，达到建筑与自然的和谐，这在一定程度上也避免了大量土方开挖与回填，降低山体基层处理的难度，从而节约了人工及机械开挖成本，依山势起伏，错落有致的设计，也使得建筑在空间立面及平面布置上更加丰富灵动，赋予了建筑一种音乐的灵魂，基于此种设计理念，实际工程基础结构设计中需因势利导，对勘察资料、施工难度、基础类型选择等多方面因素进行综合分析，选择经济性良好，且施工方便的基础方案、施工工艺和作业方法。
1.选择山地作为别墅建设用地的必要性
在中国尽管疆域幅员辽阔，但是实际用于可建设用地较为稀缺，再加上近些年城市化进程的不断推进，城市周边的土地以辐射状形式，逐渐成为各大房地产商追逐的香饽饽，而别墅作为新型高端房产消费产品，在其选址及建筑周边环境、交通物流、国家及地方审批政策等方面考虑上更加严格，因此选择在风景秀丽的山地建设将逐渐成为日后别墅项目的主流，符合我国基本国情，且可有效利用丰富的山地资源。发展山地别墅将在未来若干年内成为一种趋势，一定程度上缓解城市土地资源的短缺，也可带动项目周边的经济发展。当然开发此类项目同时，务必要对周边环境的保护与可持续发展作一长远规划，使山地恬静秀美的自然环境在不被破坏的前提下，真正成为人们修身养性、繁衍生息的宜居之地。选择山地别墅是人们回归大自然、拥抱大自然的精神向往，是对生活品质孜孜不倦追求的直接表现。在经济日益繁荣的今天，设计并建设多样风格、结构安全可靠的别墅，也成为考验当代设计师与工程建设者的神圣使命。
2.山地别墅的设计组成及生态特殊性
山地别墅在设计上大体分为几个部分：①别墅的选址、方案设计及施工图设计，主要阐述别墅项目定位规模、概况及生态建筑理念、设计风格、结构选型等。②山地别墅室外景观设计及地质灾害预防设计，其中涉及到山地别墅的日常维护，以及对山洪、泥石流、塌方、滑坡等的预防。我们在设计中需要各个专业紧密配合，融汇贯通，将各个阶段可能遇到的问题，提前在设计中予以解决，尤其像建筑专业与景观专业的地面标高确定，如果存在问题，将来可能导致结构专业在处理过程中，产生偏差，使得使用功能上不满足要求。因此，设计成果在校对和审核过程中，需要严格把关。施工人员在拿到图纸后也应对各设计图纸中仔细查阅，并组织图纸会审，对图中的遗留问题应在图纸会审中提出，要求设计师予以明确回复。
山地别墅是建立在普通生态别墅理论的基础上，它将建筑设计的相关生态因素与经济社会系统紧密结合，建立起一种平衡的生态观点，并将自然生态与人、环境共同建立起动态的平衡关系。山地生态有着其特殊性，水文、植被、地质、地形、气候、这几大要素之间是相互联系，因此在进行山地别墅建筑底层及地下室平面设计时，要充分结合建设用地山体的土层地质结构和形态进行处理，对山地别墅在结构基础设计中与建筑设计平面布置存在的主要矛盾反复梳理，并且合理运用“叠加分析法”将保证原生态平衡放在首位的前提下，不断调整优化方案平面布置及竖向布置，尽量减少山体土方开挖或回填处理的工程量。
3.山地别墅地质灾害预防与治理
在山地别墅的设计中，由于选址的原因，在山谷地带的别墅项目，经常会面临在雨季时如何预防和治理洪水、泥石流等问题，这些关系到别墅项目的可行性及业主们的人身安全保障，尤其需要引起足够重视，现阶段的山洪防治主要分为两大类，蓄水为主和疏导为主。在蓄水为主的治理方法中，又分为水土保持和水库利用，水土保持主要是利用修建防洪建筑、植被、造林等一系列措施，来确保建筑物沿坡向上方的土体稳定，或者在上游有利部位修筑水库，利用水库来进行拦截和滞蓄洪水，以减少洪水对下游建筑物周边的基础土层进行冲击，保证建筑持力层及附近土体结构稳定。而疏通方法是依靠修建防洪堤坝和疏通河沟的方法来完成的。例如在别墅项目中合适部位，在规划前考虑泄洪渠等措施，可有效的规避风险。修筑防洪堤也可以有效增加建筑地面标高，并且能有效提高建筑所在地附近河槽的抗冲刷能力。这两种防洪措施都要以缩短河沟长度、降低水位、缩小山洪破坏面积为主要设计方向。
近些年在我国山区，由于恶劣天气、人为对植被的破坏导致水土流失等原因，引发地质灾害多发现象较为普遍，所以在防治过程中要针对建筑所面临的危害，有的放矢，针对性地根据所产生的原因进行治理，不同的治理手段所产生的效果各不相同，所投入的人力、物力、财力也是天壤之别。因此在有地质灾害隐患的地区建造别墅项目前，需要做详尽的可行性研究报告，并对处理方案进行经济性比较衡量，花最少的代价达到预期的效果。
地质灾害的治理措施主要考虑以下几个方面：水土保持、边坡防护、建筑抗震。其中有效的防治措施有：水土保持方法，又分为农艺法和工程法两种。农艺法是利用高压喷射种子、铺设植被带、草皮等方法，对大面积的裸露坡地进行覆盖，这种方法较为经济，而且可以跟工程法相互结合。而工程法就是通过浇筑混凝土挡墙、砂浆护坡等形式进行防护，这种方法工程量大，施工成本高和工期也相对很长，比较适用于地质灾害发生后的补救处理和地形复杂的地段防治处理。
4.山地基础设计的基本原则
山地建筑基础设计时，需要仔细考虑三个方面问题：岩层表面的倾斜程度、上覆土层的力学性能和建筑物类型与上部作用荷载的大小。最不利的地质条件为岩石倾斜面的突变，有时可能从较缓的倾斜突然变化到较陡的倾斜基岩面。
因此在做山地建筑基础设计时，需要遵循一定的设计原则，主要有以下几个方面，需要设计者认真考虑： （1）持力层中是否存在岩石出露部分，这些部位容易引起基础应力突变，必须凿平处理，用一定厚度的砂、土或其他柔性材料置换，一般称作褥垫。设置褥垫的意义主要使岩石与基础相接触面的应力均匀，避免出现过大的集中应力。因此，必须根据土层变形量，仔细计算褥垫的厚度，以减少岩石与土之间的差异变形量。但值得注意的是，如果岩石出露在建筑物中部时，即使采取了上述措施，建筑物也仍有破坏的可能性。遇到这种情况时，除设褥垫外，还需要对基层岩体进行必要的处理。
（2）别墅项目基础持力层埋置深浅不一或者埋置深度较大，浅层土承载力又偏小时，通常视土层构造情况，采取人工挖孔桩、柱墩等形式，使上部结构荷载有效地传递到下部较好土层。这种处理方法在山地别墅中相当普遍，处理后建筑物沉降也非常小。
（3）对于普通两层砖混结构的别墅，较多的是做墙下条形基础，在坡地处基础标高通常变化比较大，应根据建筑设计要求，处理好标高关系。
（4）对框架结构一般不需作特别的地基处理。但围护墙体应根据情况采取有效的措施。局部设地下室时，地下室外墙防水、防潮应有可靠的措施。
5.山地别墅建筑基础处理特点
基础设计时，土层中如果出现岩土交错过大，极易出现不均匀沉降，造成建筑物整体倾斜，引起墙体开裂等现象。另外基础不稳定对建筑物的结构安全和居住舒适度都会带来直接的影响。因此在整个地基处理的过程中，可以根据建筑地面标高的设定，预先对山地表层进行开挖，每次开挖厚度为50cm左右。然后在设定标高的土层上加铺砂垫层，以解决地基不均匀和改善基础持力层材料的物理力学指标。经处理后的地基被视为是均匀地基，在此条件下，结构的基础形式采用的是墙下条基或者柱下独基，设计时将每片墙柱下的地基净反力调整得较为接近。使得上部结构的荷载对地基产生的附加应力也大小一致，确保结构不会因地基净反力差异较大而导致建筑物产生不均匀沉降。另外，需增强上部结构整体刚度，以保证有足够的抵抗局部变形的能力，对于砖混结构，通常在基础中加设地圈梁，而且在结构的每层楼面处都要增设混凝土圈梁。圈梁与墙体转角、纵横墙交接处的构造柱连成一个整体，以起到分割墙体、增加房屋整体刚度的作用。构造柱与墙体也需按规范要求，设置一定量的拉结筋，这样可以使砖混结构的延性得到有效的改善。
6.结束语
社会经济发展日新月异，居住环境不断改善与提高，需要我们这一代建筑各专业的设计师对现代建筑设计技术的精益求精，并不断继承与发扬前辈们的智慧结晶，发挥主观能动性，不断地创新、打造新颖别致的中式或欧式精品别墅楼盘，满足人们日益增长的居住需求。
