山地建筑地下成本控制分析
——以北部新區B18-1 地塊項目設計為例

周 密，陳劍軍

（1.重慶市設計院有限公司，重慶 400000；2.筑博設計股份有限公司，重慶 400000）

1 總圖與地下室成本控制

1.1 地形和用地條件的影響（現狀條件）

本項目用地范圍北為金渝大道，西南為湖霞街，場地地勢整體南高北低，東高西低，東南角為場地制高點場地高程變化為373～438m，總高差65m；場地中西部有一條深溝貫穿南北，山包與深溝臨近，導致地形起伏大；軌道穿越用地北側并在下方設置站臺；用地西南角沿湖霞街周圍存在回填土，需進行初勘。項目區位如圖1 所示。

圖1 項目區位

1.2 地勘（初勘）對設計的指導作用

對場地原始地面以下進行初步勘察，了解地下土壤及巖層、邊坡狀況，有無滑坡地址災害現象。對不良地質處理成本（深溝兩端高擋墻）。判斷場地內部中風化巖層離地表的深度，高層布局避開不良地段，避免基礎落得太深。

1.3 總平面布置

總圖的形成過程即價值挖掘的過程，本項目主要產品為高層住宅和別墅，以及臨街商業配套設置，同時在用地北側軌道站地塊布置上蓋商業街，總平面布置推導過程如下。

前期概念挖掘高層價值，所有高層景觀朝向NBA公園，深化后，高層住宅區有獨立的景觀系統。重視別墅貨值，將別墅定位為主力產品，盡量增加別墅數量，本次設計共72 棟。隨著方案深化，與規劃局溝通之后，不準許高層布置在金渝大道一側，避免高層對道路和NBA 公園的壓迫感。在保證別墅棟數最大化的情況下，將高層住宅設置于靠軌道站一側，軌道公司要求，高層距離軌道站20m，且建筑結構不對軌道站產生影響。

一種節約用地的思路為：設計超高層建筑。但超高層住宅對比100m 住宅建造成本，每平方米增加造價約440 元。由于成本和超高層建筑管理運營成本問題，故放棄本方案。那么高層住宅只能布置在沿湖霞街，但帶來的問題首先是高層處地形為回填區，不知道回填深度（地勘初勘），其次是高層對國際學校的影響（需要后退，減少別墅數量），可通過沿街設置多層商業，減少別墅的損失。綜合規劃意見后的總圖：設置7 棟高層住宅和82 棟別墅。

1.4 豎向設計（控制地下成本的重點）

1.4.1 地下車庫布局方式及豎向關系對比（分臺處理和大底盤車庫）

車庫布置及處理經歷如下過程。

（1）大底盤車庫（局部分臺。此時，高層與別墅車庫分開，未考慮在深溝單獨設置人防車庫）。別墅區域全部開挖，結果是地下車庫建筑面積8 萬m2（別墅總建筑面積才9 萬m2）。缺點：建筑面積浪費，增加成本。

（2）分臺的地下車庫（確立深溝內用高層車庫來處理）；優點：有效控制面積，可以靈活處理場地高差，減少挖和填；不利點：場地外形成太多的高差和擋墻；部分地下車庫臨空面臨計容問題。

（3）綜合分臺，停車交通之后最后確定的車庫（避免高差太多、室外擋墻太多），優點：有效控制面積，提高停車效率，室外場地無大的高差，擋墻。車庫不臨空，缺點：挖和填都比較多，但能平衡，綜合比較后的選擇。

1.4.2 場地剖面（與原始地形沿街商業環境的關系）

設計過程中不斷比較設計建筑與場地的關系，力求達到建筑適應場地。經過不斷的優化后，隨著總圖及車庫關系豎向的確立，綜合考慮了以下5 個方面。

（1）與場地（特別是沖溝）的關系：到底建筑地板距離沖溝底做多少合適；場地內深溝（30m 深）部位確定設置由人防及地下車庫，車庫地板與深溝底距離約15m。

（2）沿街商業的關系：沿金渝大道保證16m 商業能遮擋車庫；保證A4 棟高層吊層內能夠做3 層的商業（車庫底板標高下降，高層正負零標高下降，吊層商業層數將受影響）。

（3）別墅區內整體空間形象：甲方要求，別墅區內相對平緩，避免室外過多高差和擋墻（南面3 棟高層：A5、A6、A7 處高層正負零比別墅正負零高出2m，轉換層車庫底板繼續降低，則高差更大）。

（4）車庫的停車效率：高差較小，有利于停車，減少車庫的交通連接空間。

（5）土方平衡與沖溝內部的成本計算：通過計算沖溝區域內每提高1m 需要的結構成本與土方填方（本工程挖方多，需要提高填方量），以及商業貨值之間的綜合計算。估算如下：①花費的費用。深溝內車庫共311根樁，直徑為900mm，每根600 元/m；每提升1m 多花費18.6 萬元，3m 約55.8 萬元。②節約的費用。車庫面積約17000m2，可以多平衡土方量為51000m3。按照20 元/m3，需100 萬元。③另考慮由于標高提高可以多設3000m2商業建筑面積。

1.5 土方平衡

土方平衡是成本控制的最終要求。要避免大挖大填，挖按20 元/m3，填按20 元/m3，若外運，按20 元/m3（3～5km 范圍內）。因此，即使土方能平衡，大挖和大填費用仍然巨大。

本項目根據上述原則確定的豎向設計標高，開挖量和填的量都比較大，且挖方大于填方約10 萬m3，因此，為避免土方外運，需要提高深溝填方量，車庫底標高相應提高。根據別墅區車庫底標高計算的僅挖山體的土方量約為31 萬m3，根據深溝處車庫底標高計算的僅深溝處填土方量約為15 萬m3。

1.6 消防車荷載對地下室頂板的影響

消防車道及撲救場地，滿足規范要求之外，特別注意消防車載影響地下室頂板的配筋及梁的高度。消防車道路，撲救場地消防水池等盡量不設置在地下室頂板上，如無法避免，4m 消防車道路設置在1 垮柱網，撲救場地也盡量設置在完成的柱網整數垮內；高層建筑撲救場地設置需硬質鋪地，撲救場地除景觀特殊需求外，占地越少成本越低以A1 和A2（北面的2 棟高層）為例，2 棟塔樓消防撲救場地居中布置公用撲救場地，撲救場地邊緣距離建筑6.5m（6.5m 范圍內不種植高大喬木，符合規范要求）。原回車場位置置換出來設置景觀或活動場地。消防撲救場地結合消防車道設置：若消防車道路無法避免（如需要延伸至其他建筑），消防車道被包含在撲救的范圍內比單獨另辟消防撲救場地更節約用地。

1.7 環境擋墻與邊坡支護

設計盡量避免在場地內部形成高的擋墻和護坡。但本項目內部由于場地復雜，且挖方較多，加油站彎道附近無法避免擋墻（道路標高低，場地內標高高且場地內無法繼續降低）。此處為挖方區域，挖開即為巖石，采用錨桿擋墻直接打入巖石上。擋墻高度6～17m，6～12m擋墻的面積為1659m2，12～17m 擋墻的面積為1871m2，總造價約245 萬元。沿金渝大道臨街商業位于挖方區域，建筑為2 跨太薄，建筑本身不足以自擋邊坡，結構處理為建筑與邊坡脫開，邊坡1:0.7～1:0.9 放坡，支護總長度182m，高13m，總造價約118 萬元。

1.8 綜合管網

電力管線與其他管線下地，用地周邊預留5m 通道；車庫頂板設1%結構找坡，節約建筑找坡層，滿足場地排水管網排水坡度，避免車庫頂板60m 放臺。地下室配電房開閉所規劃布置在負荷中心，避免管線浪費。

2 地下車庫建筑設計成本控制

2.1 別墅區地下車庫的確定

按地下車庫停車有效性優化設計（30～35m2/輛），別墅區域車庫范圍及豎向確定過程如下。

車庫方案1：別墅區域全部開挖，地下車庫建筑面積8 萬m2（別墅總建筑面積才9 萬m2）。車庫停車多，按照平地設計。車庫方案2：分組團分臺的車庫，這樣處理可以靈活處理高差，但擋墻走向太復雜，擋墻成本高。結合兩個方案進行成本測算，以2 個疊拼別墅之間的1 個單元計算，擋墻成本約55m（長）×6m（高）×0.3m（厚）×800 元=7.9 萬元，滿足車位前提下，疊拼別墅下部不便于停車利用的面積成本估算為250 萬元。

因此，最終的車庫輪廓線也是有效結合地下車庫停車減少不利用空間，別墅贈送范圍，擋墻走向綜合考慮的結果。

2.2 高層區地下車庫的確定

高層區車庫所占面積較大，車位的停車效率尤為重要，通過優化停車效率，在滿足規劃要求車位數量的前提下，節約地下車庫總面積。避免柱網及停車方式不科學，產生大量無效面積，減少塔樓下的無用空間，設備用房占黃金停車位置（除電氣的設備用房綜合考慮負荷中心位置、整體規劃以外，其余設備用房盡量靠邊或者設置在塔樓范圍。

同時，綜合考慮人防車庫、頂層覆土+消防車荷載的要求，最小化地下車庫層高。層高每降低100mm，節約6 元/m2，頂板結構找坡，節約40 元/m2。

本項目高層地下室設計非人防地下室層高如下（人防區域梁按照1000mm 高設計，需要增加層高），柱網：8m×8m，層高為：4m（-1F）+3.7m（-2F）+3.7m（-3F），采用結構找坡，頂層梁高（1500mm 覆土+消防車）：900～1000mm（寬），設備空間600～700mm（凈高2.3～2.4m），中間層梁高600～700mm，設備空間600～700mm（凈高2.3～2.4m）需要注意的是，當設備空間考慮為600mm時，需要水暖電密切配合，噴淋主管遇風道處繞行。施工時先施工風管。

2.3 樁基礎成本測算

對于高層在輕軌車站旁的情況，由于原始地形線在建筑基礎以下較深范圍，也即建筑地坪下覆土較深，同時高層建筑荷載較大，故應采用樁基礎落到中風化基巖上。對于別墅及建筑位于深溝的情況，由于原始地形線在建筑基礎以下較深范圍，此種情況通過基礎選型分析，如采用碾壓機壓實，填土壓不實，效果不能達到設計要求；如采用夯錘強夯，會對輕軌車站主體造成破壞；綜合考慮還是采用樁基礎，樁基礎落到原始地形線下的中風化基巖上，承載力和變形均能滿足設計要求[1]。

圖2 為地下室挖方和填方范圍，紅色區域為填方區域，此范圍內的樁均需下至巖層上。本次主要統計回填區域樁的量，挖方區域由于樁比較淺故未統計。統計方法根據剪力墻及柱子位置和尺寸確定樁的直徑，根據初勘資料確定巖層深度，從而確定樁的總長度。通過計算項目回填區樁的成本約2000 萬元左右。值得注意的是，這些樁長可以通過設計優化和利用。

圖2 地下室挖方和填方范圍

2.4 地下車庫鋼筋混凝土外墻和室外擋墻計算

由于地下室高差的復雜性，存在較多的結構外墻及室外擋墻，優化并減少擋墻的工程量也是成本控制中重要的一環。除地下室鋼筋混凝土外墻自擋外，室外環境擋墻常采用錨桿擋墻和重力式擋墻，錨桿擋墻主要適用范圍為20m 以下挖方區的有巖石的環境擋墻。重力式擋墻主要適用范圍為12m 以下，填方區域的環境擋墻。本項目為了便于分析擋墻種類、走向及其與地形關系，對地下室進行了建模分析，直觀判斷地下室擋墻走向，并對下一步優化提供建議。

通過綜合分析，大致分為可優化和無法優化的部分。例如幼兒園北側彎道處錨桿擋墻，以及金渝大道一側商業與車庫之間的邊坡支護（商業較薄，無法支擋邊坡），受限于總圖布置地下車庫范圍則無法優化。可優化的部分包括地下車庫結構外墻，地下車庫擋墻厚度按照300mm 估算，優化方式如下：①減少或取消通往高層的通道；②曲折部分擋墻盡量拉直；③減少擋墻上下錯層的情況。

3 結語

由于山地建筑地下部分的成本影響在整個土建成本中比重較大，在設計方案階段進行詳盡的多方案比選，不同方案的成本測算，是非常有必要的，往往可以避免后期始料未及的成本增量。本文結合實際項目，在商業地產貨值最大化的邏輯上，從建筑總體布局、地下車庫布局及范圍、樁基礎及擋墻等對成本影響較大的因素進行了分析與測算。雖未盡所有成本影響因素，也為設計階段提供了成本優化控制的視角。