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摘要： 文章基于不同的结构方案对建设工期、工程造价两方面的影响，结合该工程的特殊地质情况并通过计算分析，提出适合本工程的最优结构方案，并顺利获得甲方采纳。

关键词： 结构方案 桩基 天然地基 梁板式筏形基础 平板式筏形基础

01引言 2010年南京与江苏省签订的今年住房保障目标责任是：新增廉租房3405套、新开工经适房30410套、廉租房租赁补贴实际发放11135户、公租房新增供应15000套（间）、棚户区及危旧房改造102万平方米。 2010年，南京的保障房开建量高达600万平方米，它们分别为迈皋桥创业园（汇杰新城）、经五路象坊村、西花岗及周边、西善桥岱山西侧、白下科技园和上坊北侧等6大项目。笔者有幸参加了迈皋桥创业园（汇杰新城）、西善桥岱山西侧保障房项目中多个地块的地下车库（含人防部分）的结构设计工作。

“越是盖保障房项目，质量越是不能出问题。”南京市住房保障和房产管理局人士表示，建设方不仅严管施工质量，而且保障房还将赋予更多的环保节能及科技含量。

为了确保保质保量按时完成保障房的建设任务，本文就汇杰新城01地块车库基础方案进行比较分析，并根据该工程地质特点选出较为适合本工程的基础形式。

02勘察报告概述 本工程勘探控制深度最深为39.00m，拟建场地表层为人工填土，其下为第四系全新统（Q4）新近沉积的粉质粘土，中部为一般沉积的粉质粘土、粉质粘土混砾石，下覆基岩为燕山晚期的闪长玢岩（δ52），在勘察深度范围内，拟建场地岩土层可分为五大工程地质层，现自上而下分述如下：①杂填土、②粉质粘土、③粉质粘土、④1粉质粘土、④2粉质粘土混砾石、⑤1强风化闪长玢岩、⑤2中风化闪长玢岩。

本工程抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.10g，该建筑场地属Ⅱ～Ⅲ类建筑场地，设计特征周期值为0.40S。拟建场地浅部土层均为粘性土，无液化土层分布。

桩基础设计参数依据《南京地区建筑地基基础设计规范》（DGJ32/J12-2005）提供，见下表。

根据场地地下水迳流、排泄条件，场地最高地下水位埋深按整平后地面下0.70米考虑。

03工程概况 栖霞区迈皋桥汇杰新城项目总用地面积85公顷，规划总建筑面积约150万平方米，其中住宅面积约140万平方米，配建小学和中学各1所、1个社区中心、1个基层社区中心、幼儿园3所、公交场站和商业及其他配套。汇杰新城保障房项目，将统一安装太阳能热水器集热板，并通过采用节水型器具和设备以及回用水系统（如中水冲厕系统、雨水绿化灌溉系统等）实现水资源的合理和高效利用。同时，还将收集建筑屋面雨水、路面雨水，利用人工湿地法、人工土壤滤地法等处理后作为多种用途的非饮用水，回灌补充地下水以及地面水源。

以前很多保障房项目没有地下停车场，这个项目将要合理开发利用地下空间，达到节约土地的目标。汇杰新城01地块位于南京市栖霞区，北靠寅春路，西临奋斗路，东为02地块。该地块内建设有A区地下车库和B区地下车库两个机动车停车库。A区地下停车库地下室总建筑面积15197平方米（其中人防防护区面积8200平方米，战时功能为二等人员掩蔽所及人防区域电站），B区地下停车库地下室总建筑面积12060平方米（其中人防防护区面积3856平方米，战时功能为二等人员掩蔽所），建筑层高均为3.5m，结构形式均为框架结构。

04方案比选 01地块建筑±0.000为绝对标高21.50m，室外地坪标高为-0.300m，抗浮水位按照室外地坪下0.7m设计。从结构技术方面考虑，基础形式采用桩基方案和天然地基方案都是可行的。由于采用天然地基方案需要通过增加自身重量来解决抗浮问题，采用桩基方案则会相应的增加工期。我们对两种方案进行了细致的比较，具体比较结果及过程如下：

一、桩基方案和天然地基方案概况

方案一：桩基方案（地下室顶板为梁板式，地下室底板为梁板式筏形基础）

方案一概况：顶板上覆土1.2m，顶板顶标高为-1.500m，建筑层高为3.6m，顶板厚度350mm，顶板梁截面8.1m跨度方向为450x1000，6.5m跨度方向为350x800（人防区）、300x800（非人防区）;底板上面层厚度100mm;底板厚度350mm，底板梁截面8.1m跨度方向为400x1000，6.5m跨度方向为300x800（人防区）

抗浮计算：

（以8.0x5.9（6.5/2+5.3/2）为一计算单元）

地下水浮力为：Qf=（0.35+0.1+3.6+1.2-0.7） *10=45.5KN/m2

中柱：

自重=顶板覆土自重+顶板自重+顶板梁自重（扣除与板重叠部分）+柱自重+ 底板自重+底板梁自重（扣除与板重叠部分）

顶板覆土荷载标准值=1.2*18=21.6KN/m2

顶板自重荷载标准值=0.35*25=8.75KN/m2

顶板梁自重荷载标准值=（0.4*0.65*8+0.4*0.45*5.9）*25/8/5.9=1.66 KN/m2

柱自重荷载标准值=0.5*0.5*3.1 *25/8/5.9=0.41KN/m2

底板找平层荷载标准值=0.1*20=2KN/m2

底板自重荷载标准值=0.35*25=8.75KN/m2

底板梁自重荷载标准值=（0.4 * 0.65 * 8+0.4 * 0.45 * 5.9）* 15/8/5.9=1KN/m2

Qw=21.6+8.75+1.66+0.41+2+8.75+1=44.17KN/m2

44.17<45.5X1.05=47.78 KN/m2

抗浮不满足。

单柱下需抗拔力=（47.78-44.17）* 8* 5.9=170.4KN

1.非嵌岩桩方案：

本方案拟采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径600mm，桩长17m，单桩竖向抗压承载力特征值按照1300kN设计，单桩竖向抗拔承载力特征值按照100kN设计。根据抗压及抗浮计算结果一根柱下约需两根桩，A区地下室约有395根柱，即桩数约需790根。

2.嵌岩桩方案：

本方案拟采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径600mm，入岩0.2m，桩长平均值约为19.7m，单桩竖向抗压承载力特征值按照2400kN，单桩竖向抗拔承载力特征值按照200kN设计。根据抗压及抗浮计算结果一根柱下约需一根桩，A区地下室约有395根柱，即桩数约需395根。

方案二：天然地基方案（地下室顶板为现浇混凝土空心楼盖结构，底板为平板式筏形基础）

方案二概况：顶板上覆土1.2m，顶板顶标高为-1.500m，建筑层高为3.5m，顶板为现浇混凝土空心楼盖板厚为500mm折算厚度为300mm，;底板上面层厚度400mm;底板为平板式筏板基础板厚为600mm。

抗浮计算：

（以8.0x5.9（6.5/2+5.3/2）为一计算单元）

地下水浮力为：Qf=（0.6+0.3+3.6+1.2-0.7） x10=50KN/m2

中柱：

自重=顶板覆土自重+顶板自重+ 柱自重+ 底板自重

顶板覆土荷载标准值：      1.2x18=21.6KN/m2

顶板自重荷载标准值：      0.3x25=7.5KN/m2

柱自重荷载标准值：        0.5x0.5x3.1 x25/8/5.9=0.41KN/m2

底板自重荷载标准值：      0.6x25=15KN/m2

底板找平层荷载标准值：    0.4x20=8KN/m2

Qw=21.6+7.5+0.41+15+8=52.51KN/m2

52.51>50X1.05=52.5 KN/m2

抗浮满足。

二、两种方案经济性和工期比较

1、经济性比较

a.非嵌岩桩：

非嵌岩桩桩基单价按照900元/ m3计算：

非嵌岩桩造价为：3.14×0.3×0.3×17×790×900=341.6万元

b.嵌岩桩：

嵌岩桩桩基单价按照1300元/ m3计算：

嵌岩桩造价为：3.14×0.3×0.3×19.7×395×1300=285.9万元

c.天然地基局部换填：

底板底标高15.50m，杂填土底平均标高14.64m， 考虑到底板下垫层100mm，A区地下车库换填的平均厚度约为0.76m。A区地下室面积约14000平方米，换填单价按照180元/ m3计算，底板上素混凝土垫层单价按照240元/ m3计算：

换填造价为：14000㎡×0.76×180元/m3=191.5万元（未考虑杂填土外运的费用以及结构本身造价的增加）

比梁板式结构增加的垫层造价：14000㎡×0.3×240元/m3=100.8万元

合计：191.8+100.8=292.6万元

2、工期比较

桩基的工期按照一台打桩机考虑，具体比较如下：

a.非嵌岩桩：

非嵌岩桩桩基工期按照一台桩基一天两根桩的速度考虑：

非嵌岩桩施工工期为：790÷2=395天

b.嵌岩桩：

嵌岩桩桩基工期按照一台桩基一天一根桩的速度考虑：：

嵌岩桩施工工期为：395÷1=395天

工期及造价的详细比较如下表：

总结：根据以上对建设工期、工程造价两方面的比较，并结合技术质量、施工可操作性等几方面的因素，经综合考虑01地块A区地下车库、B区地下车库采用方案二即天然地基方案（地下室顶板为现浇混凝土空心楼盖结构，底板为平板式筏板基础）较为合适。