超大规模基坑群开发模式选型

彭 戡

郑州金融岛建设发展集团有限公司 河南 郑州 450016

1 工程概况

郑州郑东新区龙湖金融中心外环建筑群项目共由24个地块组成，地上由22栋楼组成，包括14栋金融办公建筑、4栋高端酒店、4栋服务型公寓及配套滨湖商业裙房，塔楼控制高度均为100 m，裙房地上4层。

地下空间因东西地铁15号线车站及南北沟渠和南向入岛2条通道，将24个地块划分为6个大组团，每个组团内各地块的地下室连成整体，形成超大面积地下空间。6大组团分别为：C3-01—C3-05地块（组团1）、C3-06—C3-10地块（组团2）、C3-11—C3-12地块（组团3）、C3-13—C3-17地块（组团4）、C3-18—C3-22地块（组团5）、C3-23—C3-24地块（组团6）。

本工程24个地块由地下室及公共区域组成的地下空间基坑总面积达28.52万 m2，基坑周边总长约6.44 km。各组团整体设置4层地下室，普遍区域挖深约12.5 m，局部地坪较高区域（九如路侧、众意路侧、如意西路侧、CBD内环路站地铁出入口侧）挖深约20 m。

2 环境概况

本工程基坑周边环境条件极为复杂，场地环境如图1所示。场地内有已建中环路/管廊，场地外有已建防渗墙，形成内外夹击之势，此外组团1和组团3邻近已建地铁4号线车站及其附属结构，基坑实施期间的环境保护要求较高。

图1 基地环境示意

3 基坑群开发模式选型

3.1基坑群开发模式选型分析

本工程为地上多单体独立开发、地下空间分区块联合开发的超大规模基坑群，基坑施工需契合总体工期目标及各地块的单体工期目标[1]。结合大量大规模基坑群的成功实施经验，大致可采取如下3种开发模式：

模式1：多地块组团整体实施。对多地块相连为整体地下室的基坑，在一定条件下可以作为超大面积基坑进行整体支护。

模式2：设单隔断地块分先后独立实施。如地块间设计进度、开发进度要求差异较大，可采用单隔断、地块分先后独立实施的方案。

模式3：设缓冲区地块同步独立实施。如地块间设计进度、开发进度要求尚不明朗，不同业主方需要一定的灵活性时，可采用双隔断、设置后作缓冲区、两地块同步独立实施的方案。

以组团1为例，该组团内含5个地块，其中C3-1为酒店、C3-2为公寓、C3-3—C3-5为金融办公，结合各单体功能特点，参考以往成功实施的基坑群经验，组团1基坑开挖模式大致有4个方案可供选择：

方案1：多地块组团整体实施，整个组团同步施工。

方案2A：设单隔断地块分先后独立实施，先施工C3-1、C3-3、C3-5，将C3-2、C3-4作为隔断后施工。

方案2B：设缓冲区地块同步独立实施，在相邻两地块间设置2道隔断，形成隔断区域，各地块分别施工，之后再施工隔断区域。

方案3：部分地块分区独立实施、部分地块合并整体实施，将C3-3作为隔断，其余地块先施工，然后再施工C3-3。

3.2基坑群开发模式造价对比

上述各方案虽分区存在较大差异，但其支撑体系的工程量差异一般不大，因此各方案基坑支护结构造价的差异主要在于临时隔断设置的有无和多少。由上述描述可知，各方案的临时隔断按长度排序为：方案2B＞方案2A＞方案3＞方案1。因此，各方案的围护体造价从高到低依次为：方案2B＞方案2A＞方案3＞方案1（图2）。

图2 组团1各方案围护体造价对比示意

由图2可知，方案2A设置4道临时隔断，临时隔断的造价约相当于该方案基坑支护结构造价的8%；方案2B设置8道临时隔断，临时隔断的造价约相当于该方案基坑支护结构造价的16%；方案3设置2道临时隔断，临时隔断的造价约相当于该方案基坑支护结构造价的4%。

3.3基坑群开发模式工期对比

各方案围护体工期对比如图3所示。

图3 组团1各方案围护体工期对比示意

从工期预估情况可知，方案2B在总工期方面存在一定优势；从单体地块工期角度，方案2A和方案2B将大组团基坑化整为零，具有一定优势；方案3总工期和单体工期较方案2A和方案2B长，但相比方案1仍具备一定优势。

3.4基坑群开发模式实施灵活性对比

1）方案1要求在各地块总体开发进度和主体建筑、结构设计进度一致的情形下采用，不具备实施灵活性，地块间设计、施工制约条件较多，协调难度大。

2）方案2A存在多种实施顺序的选择，具备一定灵活性，可结合开发需求，在满足原则的条件下适当调整。

3）方案2B中，地块间相对独立，无制约关系，具备最大灵活性，可同步实施，亦可交叉实施。

4）方案3中存在多种分区方式和实施顺序的选择，需在项目实施前结合地块开发进度需求、设计进度情况综合确定，具备一定灵活性。

3.5基坑群开发模式选型小结

以组团1为例，提供了4个方案，各方案总结如下：

1）通过对各方案经济性、工期、实施灵活性等角度的综合对比，可以得出，组团中地块之间通过设置临时隔断，可以以较小的经济代价获取基坑实施较大的灵活性，并且由于一次性开挖卸荷量减小，故可减小基坑实施对周边环境的影响。

2）本工程各组团中地块虽然地下室相互连通，具备组团实施的可能性，但考虑到组团内各地块由不同开发商主导建设，设计、施工工期协调难度巨大，因此采用方案1实施的可能性较小。

3） 方案2A和方案2B的实施灵活性均较好，但需增加一定数量的临时隔断，造价相对较高。

4）方案3综合了方案1和方案2A、2B的优势，建议在本项目中采用。

4 结语

郑州郑东新区龙湖金融中心外环建筑群项目基坑的业态比较复杂，基坑设计需契合各地块工期目标。根据项目地块进度要求，采用基坑之间设置隔断排桩的方式，保证部分地块先行实施的总体流程。