桩基优化方案分析

桩基优化方案分析

一、项目概况

X 项目位于城市中心区地段，该项目X期工程规划总用地17656.36m2，总建筑面积80306.12m2，地上建筑面积69843.77 m2，地下建筑面积10462.35 m2。拟建建筑物由2栋40层（编号为1#、3#）、1栋45层（编号为2#）民用建筑组成，下设一层整体地下车库，其中1#、3#楼高度为112.30m；2#楼高度为126.30m，业态均为超高层建筑，该区地块为项目尾期。

二、方案调整背景

1、现场情况：地下室底板处于4层粉质粘土(fak=400kPa)或5层粘土(fak=420kPa)内。在此基础上，本工程塔楼部分基础设计采用φ900钻孔灌注桩+筏板基础，车库地下室部分采用筏板基础。

2、土质分析：根据地勘报告（详见下表）项目现场土质性质显示，场区地下水主要为孔隙上层滞水和裂隙水两种：孔隙上层滞水赋存于人工填土中,大气降水及周边生活用水是其主要补给来源；裂隙水赋存于下伏岩层裂隙中，该地下水埋藏较深，场区地下水和土对混凝土及混凝土中的钢筋具微腐蚀性,建筑场地类别为Ⅱ类，可不考虑液化影响。

3、方案优化设想：我司在拿到桩基图测算时发现，该区地块桩基是按φ900mm钻孔灌注桩进行设计的，而前期地块因地质情况良好采用天然地基方案，于是我司从成本角度出发向业主方提出了方案优化设想。

4、会议商榷：经地质方面专家、设计院、业主方及咨询方开会商议，根据现场实际施工条件、施工质量要求、施工技术等，并结合经济性投资原理，将φ900钻孔灌注桩调整为φ800钻孔灌注桩方案，结构筏板基础不变，混凝土等级由原来的C35和C40全部调至C35，其余未调整，具体详见方案调整对比分析。

三、方案调整对比分析

1、方案对比：

2、经济对比：

3、方案分析结论：

通过方案对比测算显示，两者相差金额约87.45万元，占原造价的16.70%，经设计院论证，该方案可行。

四、二次方案调整背景

1、二次方案优化设想：根据现场实地勘察情况，地质方面专家、设计院发现该区地块地基承压能力表现良好，可能高于前期地块地基的承压能力，于是项目商议讨论先做试桩，对1、3号楼进行浅层平板荷载试验后，再商议是否调整优化桩基方案。

2、平板荷载试验：本地块地基类型为天然地基，检测方法为堆载法，加载方式为慢速维持荷载法，最大加载值为破坏性试验，承载面积为1m2，在1#楼检测点数为3个点，编号为S1#、S2#、S3#，在3#楼检测点数为4个点，编号为S1#、S2#、S3#、S4#，详见下表：

1#楼浅层平板载荷试验结果表

3#楼浅层平板载荷试验结果表

3、二次方案优化：根据平板载荷试验显示结果，该区地块地基承压能力确实优于前期，考虑前期住宅业态均为高层建筑，未做过超高层建筑，而本地块均为超高层建筑，故住宅部分必须采用桩基工程，但通过平板载荷试验显示结果可调整桩基类型，由原方案钻孔灌注桩优化调整为CFG桩，具体详见二次方案对比分析。

五、二次方案调整对比分析

1、方案对比：

2、经济对比：

3、方案分析结论：

通过方案对比测算显示，两者相差金额约115.40万元，调整比例15.79%，由上述可知，从原图设计的φ900钻孔灌注桩调整至最终的φ600的CFG桩，成本共优化202.85万元。

六、总结

1、考察与了解项目前期与周边项目的地质勘察情况，可对拟建项目地块基础优化方案数据提供合理支撑；

2、桩基工程优化方向可从：选型——数量——尺寸——材质等级这几个角度考虑出发；

3、认真分析勘察报告和设计，看其是否存在可优化空间。单桩承载力设计值主要是设计师根据地质报告提供的参数来进行确定，根据这个估算的单桩承载力直接进行桩基础设计；

4、黏土或风化岩土可不做护壁，对于杂土或松散土需随挖随打护壁，每节护壁的长度以及壁厚、钢筋的布置等都应经济合理，避免不必要的浪费；

5、成本前置的必要性，尤为在设计阶段，可以通过不同基础形式组合的对比，选出最优最合理的方案，既能满足结构要求，也能最大限度减少成本浪费

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