淺談某工程地基基礎初步方案優選

宮波

摘 要：本文在根據青島某住宅小區建設場地條件，會同建設、勘察、設計等各方對小區建筑的地基基礎初步方案進行研討，保證結構安全的基礎上綜合考慮施工適用性、經濟合理性等多方面因素，提出方案優選的技術性建議。

關鍵詞：地基基礎；方案；混凝土管樁；復合地基

1 工程概況

本項目為青島市藍色硅谷核心區某大型住宅小區工程。規劃建設11層住宅18棟及大型地下單層停車庫。

2 地基基礎方案分析

2.1 基底標高與地層分布位置關系 其中圖1代表樓座12#、13#、14#樓及車庫；圖2代表樓座為其他樓座及車庫。

2.2 地基基礎方案討論

2.2.1 12#-14#樓。圖1可見建筑物基底位于第⑦層粉質粘土層，其下第11層粉質粘土分布不連續，設計基底距基巖0.2-1.8米。第⑦層承載力不足，因基底距基巖較近，選擇條形基礎，持力層選擇基巖層。超深部分采用毛石混凝土墩。

2.2.2 1#-11#樓。圖2可見建筑物基底位于第③層與第⑦層土層交界處，基底距第11層粉質粘土1.9-3.3米，距基巖5.0-7.0米。如下方案可供選擇：方案一，第⑦層土不能作為持力層，選第11層粉質粘土作為持力層，采用筏型基礎，基底標高下調。方案二，基底標高不做調整。采用預制樁如預應力高強混凝土管樁，強度等級C80（PHC），選擇樁端入強風化巖的端承型樁。承臺形式采用剪力墻下條形承臺梁。方案三，基底標高不變，采用水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）法，樁徑400mm，樁頂和基礎之間設置300mm厚級配砂石褥墊層。基礎為筏基。方案四，基底標高不變，采用換填墊層法。將不具備地基土條件的第⑦層土挖出，挖至第11層，換填灰土或級配砂石至基底標高。基礎采用筏基。

2.2.3 地下停車庫。地下車庫為單層車庫，選用第⑦層做為持力層，基礎為柱下獨立基礎。

2.3 不同方案對比分析 對1#樓-11#樓四個備選方案進行分析比選。本工程各單體豎向結構構件布局自下而上連續，荷載均勻，無剛度突變。上述四種備選方案經過詳細施工圖設計和規范的施工均能滿足上部結構安全及正常使用功能。在此著重從施工適用性和經濟合理性進行分析比選。

2.3.1 施工適用性分析（包括施工的難易程度及對工期的影響）。以設計基底標高地基土能夠滿足承載力等相關要求，建筑物基礎形式為剪力墻下條形基礎的情況為假想基本方案，以單體工程為基本單位各備選方案與假想方案進行比較。

方案一基礎標高下調，基坑加深，增加基坑挖方工作量。同時帶來基坑邊坡防護及基坑降水等問題。這部分工作受自然天氣等不可預見因素影響較大。另外基礎形式和標高的調整帶來基礎工作量及豎向構件工作量的增大。較假想基本方案工期延長約25-35天。方案二，增加預應力高強混凝土管樁施工工作量。根據圖2基底與地層相互關系，對現狀地面進行整平和碾壓，具備打樁機械施工作業條件，樁基施工完成后，開挖和清理基槽，樁頭處理。打樁完成一周后進行單樁承載力及樁身完整性檢測，檢測合格后進行后續工序施工。較假想基本方案工期延長約20-30天。該方案工期較短，應在樁基設計前打試驗樁來測定樁端豎向承載力特征值作為設計依據。方案三，增加水泥粉煤灰碎石樁及褥墊層工作量以及基礎形式變更帶來基礎工作量增大。場地整平碾壓后，長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁。樁身材料達到一定強度后進行清土和截樁，灌注樁施工完成28天后進行承載力及樁身完整性檢測，檢測合格后進行褥墊層施工，之后進行后續工序施工。較假想基本方案工期延長60-75天。方案四，增加基坑挖土、換填墊層施工工作量，基礎形式變更帶來基礎工作量加大。開挖基槽后做好基坑防護及排水工作，分層進行墊層施工及每層壓實度檢測，全部墊層換填完成后進行承載力檢測。較假想基本方案工期延長約25-35天。

綜合上述分析，四個備選方案從施工適用性角度優劣排序為：方案二、方案四、方案一、方案三。

2.3.2 經濟合理性分析。同樣以剪力墻下條形基礎方案作為假想基本參照方案，其造價系數定為1。對四個備選方案的造價組成與其進行量化比較，參照公司合同預算部門多年實際住宅樓工程造價數據，并結合市場價格調查，分析各方案造價系數如下：方案一，相對于單獨條基方案。筏型基礎造價增加系數0.36；基礎標高降低豎向構件增加，造價增加系數0.625（每米豎向構件造價增加系數0.25）；土方開挖及室內回填增加系數0.125（每米造價增加系數0.05）。則綜合造價系數為上述三項之和加一即為2.11。方案二，相對于單獨條基方案。管樁施工造價增加系數0.75（管樁樁長按7米考慮），則該方案造價系數為1.75。方案三，筏型基礎造價增加系數0.36；CFG樁造價增加系數0.58（樁長按6.5米考慮）；褥墊層造價增加系數0.09。則綜合造價系數為2.03。方案四，筏型基礎造價增加系數0.36；土方開挖造價增加系數0.06（每米超深增加系數為0.025，按2.5米考慮）；換填墊層增加系數0.67（每米超深增加系數0.26，按2.5考慮）。則綜合造價系數2.09。

造價角度方案優劣排序為：方案二、方案三、方案四、方案一。

3 結論

1#-11#樓選擇預應力高強混凝土管樁，樁上條形承臺梁，樁端入強風化巖。12#-14#樓采用條形基礎，以1516層風化巖為持力層，超深部分采用C15毛石混凝土墩錯臺澆筑至基底。車庫獨立柱基以第⑦層為持力層。

4 結束語

普通民用建筑工程特別是住宅樓，應根據其建設地點工程地質條件的實際情況，綜合分析選擇地基基礎合理形式，保證其結構安全，對合理縮短建設周期、降低工程成本都有著非常重要的現實意義。