超大規模基坑群開發模式選型

彭 戡

鄭州金融島建設發展集團有限公司 河南 鄭州 450016

1 工程概況

鄭州鄭東新區龍湖金融中心外環建筑群項目共由24個地塊組成，地上由22棟樓組成，包括14棟金融辦公建筑、4棟高端酒店、4棟服務型公寓及配套濱湖商業裙房，塔樓控制高度均為100 m，裙房地上4層。

地下空間因東西地鐵15號線車站及南北溝渠和南向入島2條通道，將24個地塊劃分為6個大組團，每個組團內各地塊的地下室連成整體，形成超大面積地下空間。6大組團分別為：C3-01—C3-05地塊（組團1）、C3-06—C3-10地塊（組團2）、C3-11—C3-12地塊（組團3）、C3-13—C3-17地塊（組團4）、C3-18—C3-22地塊（組團5）、C3-23—C3-24地塊（組團6）。

本工程24個地塊由地下室及公共區域組成的地下空間基坑總面積達28.52萬 m2，基坑周邊總長約6.44 km。各組團整體設置4層地下室，普遍區域挖深約12.5 m，局部地坪較高區域（九如路側、眾意路側、如意西路側、CBD內環路站地鐵出入口側）挖深約20 m。

2 環境概況

本工程基坑周邊環境條件極為復雜，場地環境如圖1所示。場地內有已建中環路/管廊，場地外有已建防滲墻，形成內外夾擊之勢，此外組團1和組團3鄰近已建地鐵4號線車站及其附屬結構，基坑實施期間的環境保護要求較高。

圖1 基地環境示意

3 基坑群開發模式選型

3.1基坑群開發模式選型分析

本工程為地上多單體獨立開發、地下空間分區塊聯合開發的超大規模基坑群，基坑施工需契合總體工期目標及各地塊的單體工期目標[1]。結合大量大規模基坑群的成功實施經驗，大致可采取如下3種開發模式：

模式1：多地塊組團整體實施。對多地塊相連為整體地下室的基坑，在一定條件下可以作為超大面積基坑進行整體支護。

模式2：設單隔斷地塊分先后獨立實施。如地塊間設計進度、開發進度要求差異較大，可采用單隔斷、地塊分先后獨立實施的方案。

模式3：設緩沖區地塊同步獨立實施。如地塊間設計進度、開發進度要求尚不明朗，不同業主方需要一定的靈活性時，可采用雙隔斷、設置后作緩沖區、兩地塊同步獨立實施的方案。

以組團1為例，該組團內含5個地塊，其中C3-1為酒店、C3-2為公寓、C3-3—C3-5為金融辦公，結合各單體功能特點，參考以往成功實施的基坑群經驗，組團1基坑開挖模式大致有4個方案可供選擇：

方案1：多地塊組團整體實施，整個組團同步施工。

方案2A：設單隔斷地塊分先后獨立實施，先施工C3-1、C3-3、C3-5，將C3-2、C3-4作為隔斷后施工。

方案2B：設緩沖區地塊同步獨立實施，在相鄰兩地塊間設置2道隔斷，形成隔斷區域，各地塊分別施工，之后再施工隔斷區域。

方案3：部分地塊分區獨立實施、部分地塊合并整體實施，將C3-3作為隔斷，其余地塊先施工，然后再施工C3-3。

3.2基坑群開發模式造價對比

上述各方案雖分區存在較大差異，但其支撐體系的工程量差異一般不大，因此各方案基坑支護結構造價的差異主要在于臨時隔斷設置的有無和多少。由上述描述可知，各方案的臨時隔斷按長度排序為：方案2B＞方案2A＞方案3＞方案1。因此，各方案的圍護體造價從高到低依次為：方案2B＞方案2A＞方案3＞方案1（圖2）。

圖2 組團1各方案圍護體造價對比示意

由圖2可知，方案2A設置4道臨時隔斷，臨時隔斷的造價約相當于該方案基坑支護結構造價的8%；方案2B設置8道臨時隔斷，臨時隔斷的造價約相當于該方案基坑支護結構造價的16%；方案3設置2道臨時隔斷，臨時隔斷的造價約相當于該方案基坑支護結構造價的4%。

3.3基坑群開發模式工期對比

各方案圍護體工期對比如圖3所示。

圖3 組團1各方案圍護體工期對比示意

從工期預估情況可知，方案2B在總工期方面存在一定優勢；從單體地塊工期角度，方案2A和方案2B將大組團基坑化整為零，具有一定優勢；方案3總工期和單體工期較方案2A和方案2B長，但相比方案1仍具備一定優勢。

3.4基坑群開發模式實施靈活性對比

1）方案1要求在各地塊總體開發進度和主體建筑、結構設計進度一致的情形下采用，不具備實施靈活性，地塊間設計、施工制約條件較多，協調難度大。

2）方案2A存在多種實施順序的選擇，具備一定靈活性，可結合開發需求，在滿足原則的條件下適當調整。

3）方案2B中，地塊間相對獨立，無制約關系，具備最大靈活性，可同步實施，亦可交叉實施。

4）方案3中存在多種分區方式和實施順序的選擇，需在項目實施前結合地塊開發進度需求、設計進度情況綜合確定，具備一定靈活性。

3.5基坑群開發模式選型小結

以組團1為例，提供了4個方案，各方案總結如下：

1）通過對各方案經濟性、工期、實施靈活性等角度的綜合對比，可以得出，組團中地塊之間通過設置臨時隔斷，可以以較小的經濟代價獲取基坑實施較大的靈活性，并且由于一次性開挖卸荷量減小，故可減小基坑實施對周邊環境的影響。

2）本工程各組團中地塊雖然地下室相互連通，具備組團實施的可能性，但考慮到組團內各地塊由不同開發商主導建設，設計、施工工期協調難度巨大，因此采用方案1實施的可能性較小。

3） 方案2A和方案2B的實施靈活性均較好，但需增加一定數量的臨時隔斷，造價相對較高。

4）方案3綜合了方案1和方案2A、2B的優勢，建議在本項目中采用。

4 結語

鄭州鄭東新區龍湖金融中心外環建筑群項目基坑的業態比較復雜，基坑設計需契合各地塊工期目標。根據項目地塊進度要求，采用基坑之間設置隔斷排樁的方式，保證部分地塊先行實施的總體流程。