某住宅項目不同基礎形式的經濟性研究

孫海角

大連乾豪集團 遼寧大連 116000

基礎是建筑物的重要組成部分，也是建筑物的根基，好比人的腳。基礎選型是否合適直接影響到建筑物的安全性、經濟性和合理性。基礎一旦發生安全問題，處理起來將會非常困難，有時甚至會無法補救。在經濟性方面，基礎工程占整個建筑的建設成本費用的比例比較大，大致在15%-30%之間，所以應注重基礎設計經濟性的考量。基礎選型合理，是確保建筑物安全性和經濟性的重要因素。本文某住宅項目一期工程，由八棟多層住宅及其相互聯通的大底盤地下室組成，地下室為一層，根據地質情況，結合此實際工程案例，分析對比可行的三種基礎形式的經濟性：柱下獨基+毛石砼換填、柱下長脖獨基及機械成孔灌注樁基礎，底板均采用防水板。

1 案例概況

本工程為住宅小區項目，由八棟多層住宅及其相互聯通的大底盤地下室組成，住宅地上8層，地下室1層，住宅為剪力墻結構，地下室為無梁樓蓋結構，采用小柱網布置相對規則，大部分柱網均為6.3m×5.4m，每個柱網內可以停兩輛車。地下室頂板平均覆土厚度為1.5m，地震設防烈度為7度，基本地震加速度為0.1g，建筑場地類別為Ⅱ類，設計地震分組為二組，地下室柱采用的混凝土強度等級為C35，典型柱截面尺寸為400mm×400mm，地下室頂板梁、板采用的混凝土強度等級為C35，梁、板、柱受力鋼筋均選用HRB400級熱軋鋼筋。

2 巖土層分布情況

場地自上而下土層分布情況如下：

（1）雜填土：雜色，稍濕，松散，主要由石灰巖碎屑構成，局部有少量粘性土充填，碎石含量70%-80%，粒徑1-15cm，存在粒徑大于15cm塊石，回填時間1年左右，土層厚度0-15m；

（2）粉質粘土：黃褐色，稍濕，干強度中等，韌性中等，無搖震反應，刀切面稍有光澤，本層僅局部存在且厚度較薄；

（3）強風化石灰巖：灰黃色，強風化，原巖結構構造大部分被破壞，節理裂隙發育，軟巖，極破碎，巖體基本質量等級為Ⅴ級，巖芯呈土狀或碎石塊狀，本層僅局部存在且厚度較薄；

（4）中風化石灰巖：灰色，中風化，隱晶質結構，層狀構造，節理裂隙很發育，較軟巖、巖體破碎，巖體質量等級為Ⅴ級，巖芯呈碎塊狀，為爆破取石所致，場地內均存在；

（5）溶洞：主要由粘性土充填，溶洞率約為鉆孔總數量的10%。

3 基礎方案選型及對比

建筑物基礎方案的選擇應在滿足安全性、經濟性和合理性的前提下考慮，同時應滿足使用要求及方便施工，結合本項目實際情況，根據回填土層厚土可采用獨立基礎和樁基礎兩種方案，同時對獨立基礎下存在回填土的又可以有兩種方案：柱下獨基+毛石砼換填、柱下長脖獨基。無論哪種基礎形式，持力層均為中風化石灰巖，承載力特征值為1000KPa，單軸飽和抗壓強度為21Mpa。那么如何確定采用哪種獨立基礎處理方案以及如何區分回填土層多厚的區域采用樁基礎呢？從安全性、合理性及施工難度方面均不存在問題，所以這里重點比較經濟性。

（1）首先對獨立基礎下存在回填土導致持力層超深的情況采取的處理措施進行經濟性分析。車庫部分獨立基礎均為1.2×1.2m，高度0.5m；住宅因柱網不規則，基礎尺寸存在多樣性，選取數量最多的同時尺寸比較大的基礎進行對比，故選取具有代表性的獨基尺寸為1.7×1.9m，高度為0.6m。基礎底距持力層深度選取2m及3.5m兩種情況進行對比，考慮各種影響因素：鋼筋量、混凝土量、毛石混凝土、墊層、磚胎膜、防水卷材、土方開挖并外運及基礎四周土方回填并壓實，并采用本工程實際施工招標單價進行計算，即：鋼筋為4800元/t，混凝土為394元/m3，模板為45元/m2，毛石混凝土為279元/m3，sbs防水卷材42.65元/m2，磚胎膜550元/m3，土方開挖并運走62元/m3，土方回填并壓實30元/m3，經過對比，采用采用毛石混凝土換填方案經濟性好于長脖柱基礎，節約約10-15%，且施工方便。

（2）對比獨基加毛石混凝土換填方案與樁基礎方案，計算出二者經濟性臨界深度，因本場地持力層內存在溶洞，故對樁基礎應采用一樁一勘，測算時樁基礎增加勘查費用，采用機械成孔灌注樁，樁徑為600mm。對于小于臨界深度的的區域采用獨基加毛石混凝土換填方案經濟性更好，反之采用樁基礎更好，車庫選用的兩種基礎經濟對比詳見下表1。

同理，按上表方法可算出住宅獨立基礎與樁基礎的經濟臨界深度為3.800m。

4 結語

本項目地質情況相對簡單，但因持力層上部回填土層厚度不均勻給基礎設計帶來一定的困難，因其不均勻性導致無法采用經濟性較好的地基處理方案，而獨基加毛石砼換填方案及機械成孔灌注樁方案在巖石土層上部有回填土的地質條件下應用較普遍，但對于不同回填土層厚度情況下選擇哪種基礎較經濟需要結合具體情況做經濟對比，方能確定經濟性好的基礎形式,同時樁基礎應滿足最小樁長的成樁條件。本文通過采用多方案經濟比較，算出倆種方案臨界深度，據此在場地內畫定不同區域，每個區域內采用不同的基礎形式，因持力層為中風化灰巖所以不存在不均勻沉降問題，可確保項目基礎技術可靠、經濟節約。

表1 基礎方案測算