某住宅项目不同基础形式的经济性研究

孙海角

大连乾豪集团 辽宁大连 116000

基础是建筑物的重要组成部分，也是建筑物的根基，好比人的脚。基础选型是否合适直接影响到建筑物的安全性、经济性和合理性。基础一旦发生安全问题，处理起来将会非常困难，有时甚至会无法补救。在经济性方面，基础工程占整个建筑的建设成本费用的比例比较大，大致在15%-30%之间，所以应注重基础设计经济性的考量。基础选型合理，是确保建筑物安全性和经济性的重要因素。本文某住宅项目一期工程，由八栋多层住宅及其相互联通的大底盘地下室组成，地下室为一层，根据地质情况，结合此实际工程案例，分析对比可行的三种基础形式的经济性：柱下独基+毛石砼换填、柱下长脖独基及机械成孔灌注桩基础，底板均采用防水板。

1 案例概况

本工程为住宅小区项目，由八栋多层住宅及其相互联通的大底盘地下室组成，住宅地上8层，地下室1层，住宅为剪力墙结构，地下室为无梁楼盖结构，采用小柱网布置相对规则，大部分柱网均为6.3m×5.4m，每个柱网内可以停两辆车。地下室顶板平均覆土厚度为1.5m，地震设防烈度为7度，基本地震加速度为0.1g，建筑场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为二组，地下室柱采用的混凝土强度等级为C35，典型柱截面尺寸为400mm×400mm，地下室顶板梁、板采用的混凝土强度等级为C35，梁、板、柱受力钢筋均选用HRB400级热轧钢筋。

2 岩土层分布情况

场地自上而下土层分布情况如下：

（1）杂填土：杂色，稍湿，松散，主要由石灰岩碎屑构成，局部有少量粘性土充填，碎石含量70%-80%，粒径1-15cm，存在粒径大于15cm块石，回填时间1年左右，土层厚度0-15m；

（2）粉质粘土：黄褐色，稍湿，干强度中等，韧性中等，无摇震反应，刀切面稍有光泽，本层仅局部存在且厚度较薄；

（3）强风化石灰岩：灰黄色，强风化，原岩结构构造大部分被破坏，节理裂隙发育，软岩，极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级，岩芯呈土状或碎石块状，本层仅局部存在且厚度较薄；

（4）中风化石灰岩：灰色，中风化，隐晶质结构，层状构造，节理裂隙很发育，较软岩、岩体破碎，岩体质量等级为Ⅴ级，岩芯呈碎块状，为爆破取石所致，场地内均存在；

（5）溶洞：主要由粘性土充填，溶洞率约为钻孔总数量的10%。

3 基础方案选型及对比

建筑物基础方案的选择应在满足安全性、经济性和合理性的前提下考虑，同时应满足使用要求及方便施工，结合本项目实际情况，根据回填土层厚土可采用独立基础和桩基础两种方案，同时对独立基础下存在回填土的又可以有两种方案：柱下独基+毛石砼换填、柱下长脖独基。无论哪种基础形式，持力层均为中风化石灰岩，承载力特征值为1000KPa，单轴饱和抗压强度为21Mpa。那么如何确定采用哪种独立基础处理方案以及如何区分回填土层多厚的区域采用桩基础呢？从安全性、合理性及施工难度方面均不存在问题，所以这里重点比较经济性。

（1）首先对独立基础下存在回填土导致持力层超深的情况采取的处理措施进行经济性分析。车库部分独立基础均为1.2×1.2m，高度0.5m；住宅因柱网不规则，基础尺寸存在多样性，选取数量最多的同时尺寸比较大的基础进行对比，故选取具有代表性的独基尺寸为1.7×1.9m，高度为0.6m。基础底距持力层深度选取2m及3.5m两种情况进行对比，考虑各种影响因素：钢筋量、混凝土量、毛石混凝土、垫层、砖胎膜、防水卷材、土方开挖并外运及基础四周土方回填并压实，并采用本工程实际施工招标单价进行计算，即：钢筋为4800元/t，混凝土为394元/m3，模板为45元/m2，毛石混凝土为279元/m3，sbs防水卷材42.65元/m2，砖胎膜550元/m3，土方开挖并运走62元/m3，土方回填并压实30元/m3，经过对比，采用采用毛石混凝土换填方案经济性好于长脖柱基础，节约约10-15%，且施工方便。

（2）对比独基加毛石混凝土换填方案与桩基础方案，计算出二者经济性临界深度，因本场地持力层内存在溶洞，故对桩基础应采用一桩一勘，测算时桩基础增加勘查费用，采用机械成孔灌注桩，桩径为600mm。对于小于临界深度的的区域采用独基加毛石混凝土换填方案经济性更好，反之采用桩基础更好，车库选用的两种基础经济对比详见下表1。

同理，按上表方法可算出住宅独立基础与桩基础的经济临界深度为3.800m。

4 结语

本项目地质情况相对简单，但因持力层上部回填土层厚度不均匀给基础设计带来一定的困难，因其不均匀性导致无法采用经济性较好的地基处理方案，而独基加毛石砼换填方案及机械成孔灌注桩方案在岩石土层上部有回填土的地质条件下应用较普遍，但对于不同回填土层厚度情况下选择哪种基础较经济需要结合具体情况做经济对比，方能确定经济性好的基础形式,同时桩基础应满足最小桩长的成桩条件。本文通过采用多方案经济比较，算出俩种方案临界深度，据此在场地内画定不同区域，每个区域内采用不同的基础形式，因持力层为中风化灰岩所以不存在不均匀沉降问题，可确保项目基础技术可靠、经济节约。

表1 基础方案测算