地下室结构的基础优化

曾碧坤

长沙中泛置业有限公司 湖南长沙 410000

摘要：随着社会经济的高速发展，城市现代化脚步不断加快，国民生活水平也逐步提高。建筑功能多样化需求在不断提升，然而城市土地资源稀缺，使得现代化建筑向地下空间发展成为必然，地下空间的需求日益加大，地下车库、地下人防等，地下结构的造价占比也越来越大，因此地下基础的选型须精细化，本文针对某项目地库基础选型进行分析。

关键词：建筑工程；地下室；结构优化

1 工程概况

湖南省长沙市浏阳河边某高层住宅项目，分AB两个地块，A地块建筑面积35万方，共12栋高层为剪力墙结构，地上38~49层；B地块建筑面积65万方，共15栋高层为剪力墙结构；地上42~49层；地上一层车库，地下一层车库带人防、建筑面积8.3万方。

2 工程地质条件

拟建场地其原始地貌单元属于浏阳河一级阶地，地势较平坦。根据钻探揭露，场地内埋藏的地层主要由①杂填土（Q4ml）、②第四系冲洪积（Qal+pl）粉质粘土、③第四系冲洪积（Qal+pl）粉砂、④第四系冲洪积（Qal+pl）圆砾、⑤第四系残积（Qel）粉质粘土、⑥白垩纪（K）强风化泥质粉砂岩、⑦白垩纪（K）中风化泥质粉砂岩组成，本场地土层物理力学参数见表1。

表1 土层物理力学参数表

层号	土层名称	层厚/m	承载力特征值fak(KPa)	压缩 模量Es(MPa)	凝聚力C(kPa)	内摩擦角(度)
	杂填土	0.50～13.6	尚未完成自重固结		10	10
	粉质粘土	0.80～1.6	200	4.9	30	14
	粉砂	0.3～3.0	150	12	/	16
	圆砾	1.1～6.5	280	18	/	30
	粉质粘土	0.2～1.7	180	4.7	30	14
	强风化泥质粉砂岩	2.0～5.5	400	20	45	25
	中风化泥质粉砂岩	未钻穿	1200	30	65	35

3 原设计建议方案

本项目考虑地库结构的经济性，采用5.4mX6.2m的小柱网，地库底板结构找坡，板面标高30.18m~30.76m，70%左右的底板标高直接落在③粉砂层上，典型地质剖面见图1。

图1 典型地质剖面

设计院认为地下室底板标高在30.5m左右，抗浮设计水位为34.0m，粉砂层厚度1~3m不等，压缩模量偏低，压缩性中等偏高，施工过程中可能会引起该层土的扰动，加上本项目处于浏阳河岸边，地下水较为丰富，周边地块基坑开挖降水及本项目的不连续开挖后的降水对本粉砂层的稳定产生不可预料的风险，严重时可能会产生流砂的影响，同时本项目的塔楼为人工挖孔桩基础，纯地下室与塔楼之间的沉降差难以满足要求，施工和成本均不可控，不建议直接以粉砂为持力层，建议采用墩基础，以圆砾为持力层。

4 地勘报告对基础型式的建议

《岩土工程详细勘察报告》中地层岩土性能评价为：粉砂③，普遍分布，呈稍密状态，其强度中等偏低，压缩性中等偏高，工程力学性能较差，不宜作为拟建高层建筑物的基础持力层。

地下室基础型式建议：天然基础或人工挖孔桩

基础持力层：

天然基础：粉质粘土或粉砂

人工挖孔桩：强或中风化泥质粉砂岩

5 方案比对选型

建设方要求设计院做基础方案选型比对，设计院提供三个方案，方案一为筏板基础+下柱墩；方案二为墩基础，以圆砾为持力层；方案三为桩基础以强风化泥质粉砂岩为持力层。

方案经济性测算

编号	方案名称	地库单方造价元/m2	测算包含内容	纯地库面积/ m2	方案成本/万元	与最优方案的差值/万元
方案一	筏板基础	282.10	底板+基础+土方	83,175.15	2,346.37	0
方案二	墩基础	331.28	底板+基础+土方	83,175.15	2,755.43	409
方案三	桩基础	348.43	底板+基础+土方	83,175.15	2,898.07	551.7

6 基础方案确定

首先，根据地勘报告，粉砂层不宜作为拟建高层建筑物的基础持力层，但可作为地库的基础持力层，且地勘单位专家明确表示同意。

其次，现场开挖到粉砂层后，无明显地下水，故不存在设计院所担心的降水影响粉砂层的稳定性，更不会产生流砂现象。塔楼和纯地下室的基础沉降差问题，可通过设置沉降后浇带，经验算，沉降差满足规范要求。

最后，有成功的项目先例。我司在建地块（1#地块、11#地块、15#地块），地下室底板持力层均为粉质粘土层，但15#地块地下室开挖时，有一小部分是粉砂层，当时此部分基础为筏板+下柱墩的基础型式，地下室已施工完，无沉降开裂现象。同时咨询了长沙市相关地勘专家，均表示长沙市在浏阳河边以粉砂为持力层的项目比较少，但有过一个12层的框架结构，没发现沉降开裂问题。

综上所述，经与地勘单位、设计院沟通，一致同意采用筏板基础的方案，为建设单位节约了一个月的工期和550多万元的工程建设费用，取得了良好的经济效益。本项目已交付使用，无任何沉降开裂现象。

7 结论与建议

1）地下室基础选型，涉及工程造价较大，须进行方案选型、成本比对、多方咨询，才能取得较好的经济效益。

2）对设计院的意见，要谨慎求证、科学决策，充分沟通，发挥各自长处，为工程建设提供合理意见和建议。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 50007-2011建筑地基基础设计规范 北京：中国建筑工业出版社