中新知识城F地块基础选型及基坑开挖范围比较

十层（及以下）结构的基础选型分析对比
3.复合地基扩展基础或筏板基础
采用CFG桩复合地基加固，400mm直径桩体，桩距3d=1200mm，面积置换率m=0.087，算得复 合地基承载力特征值：fspk=500kN/m2。布置如下图
十层（及以下）结构的基础选型分析对比
4.锤击预应力管桩基础
采用500mm直径预应力管桩，单桩竖向承载力特征值拟取2200kN。布置如下图：
因此多开挖区域挖填土方价格(取两榀框架间8.4m区域计算)：1.4万~4.5万。
基坑开挖范围分析对比(九龙大道一侧)
4.经济性比较
c.综合对比
方案一(不扩大范围) 方案二(扩大范围)
造价 7.09万 4.92~8.02万
工期 较长(需考虑冲孔 桩施工时间)
较短
其它
需要增加不同桩型的检 测 未计算增加的地下框架梁
纯地下室的基础及抗浮方案
纯地下室的基础及抗浮方案
纯地下室的基础及抗浮方案
由于地块多处局部存在软弱土层，因此，纯地下室范围同样不适合采用天然地基扩展基础或筏板基 础。
根据T2~T4基础选型分析，综合造价、检测、工期等因素，纯地下室同样建议采用预应力管桩基础， 并利用预应力管桩的抗拔性能进行地下室整体抗浮，单桩抗拔承载力特征值拟取450kN。
基坑开挖范围分析对比(九龙大道一侧)
基坑开挖范围分析对比(九龙大道一侧)
2. 开挖范围方案一
开挖范围：沿地下室轮廓 T2~T4基础方案：地下室范围内：预应力管桩；
地下室范围外：边柱Φ800冲孔灌注桩、中柱Φ1200冲孔灌注桩。
基坑开挖范围分析对比(九龙大道一侧)
2. 开挖范围方案一
施工顺序：
地下室范围外的桩施工——基坑放坡开挖，并进行支护——地下室范围内的桩施工——桩基础检 测——地下室范围承台、底板施工——地下室范围外的承台、地梁、柱进度与同标高的地下室同 步，通过梁与地下室拉结——回填地下室外范围——首层施工
T1塔楼基础选型分析对比
3.预应力管桩桩布置
采用Φ500预应力管桩，单桩竖向承载力特征值为2200kN，共287根。
T1塔楼基础选型分析对比
4.经济性比较
a.桩造价对比
总桩数 估算长度(m) 每米造价(元) 桩造价(万元)
冲孔灌注桩方案
Φ1600冲孔桩 16
Ф1000冲孔桩 31
28 2600
27 1000
结构每平米估算自重：25×(0.6底板+0. 5地下一层+0.55首层)=41.5kN/m2;（楼层为折算厚度，且地下 一层考虑人防） 1.2m厚覆土重：18×1.2=21.6kN/m2，扣除浮力重：8×1.2=9.6kN/m2；
地势西北高东南低，西北部水位标高：46.3m，东南部水位标高42m，底板底标高37.6m； 西北部底板底部水压：87kPa； 东南部底板底部水压：44kPa；
因此建议采用方案二，即：扩大基坑开挖范围至T2~T4主体轮廓，并挖至地下二层标高，基坑开
挖完成后，预应力管桩整体施打。
地下室范围外：边柱采用3桩承台、中柱采用5桩承台。
基坑开挖范围分析对比(九龙大道一侧)
3. 开挖范围方案二
施工顺序：
基坑范围放大至T2~T4整体轮廓——整体放坡开挖至地下二层底板，并进行支护——施打所有预 应力管桩基础——桩基础检测——所有承台、底板、地下室外的地梁施工——地下室范围外采用 空框架与地下室连接，进度与地下室同步——回填地下室外范围——首层施工
80
1000
1200
100
中风化层⑤-3 5.67 微风化层⑤-4 5.75
fr=20mPa,C1=0.3,C2=0.04 fr=50mPa,C1=0.4,C2=0.045
4000
5000
本地块岩土层种类多，相变较大，层厚、层面起伏变化大，局部分布软弱土层
地下二层（底板）底部土层
±0.000相对广州城建高程47.000m；地下二层底板面标高-8.800m，拟定底板厚0.6m； 则底板底部标高为：-9.400m，相对于城建高程为：37.600m(红线位置）。
b.综合对比
工期
CFG地基加固方案
中等
冲孔灌注桩
长
预应力管桩
中等
造价 高 高 低
其它 地面4层及一下结构还需考虑抗浮锚杆
场地可能存在孤石
十层（及以下）结构的基础选型分析对比
6.选型建议
T2~T4商业、独栋办公、T5~T6胶囊公寓建议采用预应力管桩方案，造价较低，且可兼作抗拔桩 场地中可能存在孤石的情况，需引起重视，承载力需静载试验确定
地下室范围外桩型选择：
由于需先打桩，再放坡开挖，桩身需要抵抗基坑护坡较大位移产生的水平推力，因此不能采用预应 力管桩，需要采用抗弯承性能较好的冲孔灌注桩。
基坑开挖范围分析对比(九龙大道一侧)
3. 开挖范围方案二
开挖范围：扩大至T2~T4主楼轮廓范围 T2~T4基础方案：地下室范围内外：均采用Φ500预应力管桩；
广州中新知识城F地块
——基础选型及基坑开挖范围分析
分析及对比内容：
a. 十层（及以下）结构的基础选型分析对比 b. T1塔楼基础选型分析对比 c. 纯地下室的基础及抗浮方案 d. 基坑开挖范围分析对比(九龙大道一侧)
1.工程概况
地下室：两层 T1塔楼：23层、98.3m办公 T2~T4：8层、40.1m办公及商业 T5、T6：18~20层公寓 B1~B8：5~10层独栋办公
地下室二层平面(阴影为地下室范围)
2.地质概况
土层名称 素填土①-1
平均 层顶 标高 (m)
承载力 特征值 fak (kPa)
60
钻（冲）孔灌注桩
桩侧摩阻 力特征值 qsa(kPa)
8
桩端阻力特征值qpa(kPa) 入土≤15m 入土﹥15m
预制桩侧摩 阻力特征值
qsa(kPa)
预制桩端阻力特征值 qpa(kPa)
9m<L≤16m
16m<L≤30 m
10
粉质粘土②-1
140
26
30
淤泥质土③-1
60
10
12
细砂③-2
100
12
15
中(粗)砂③-3
170
25
30
砂质粘性土④-1 33.54 250
35
500
700
41
2000
2600
全风化层⑤-1 22.33 350
60
600
800
70
3000
4000
强风化层⑤-2 14.71 600
T1塔楼基础选型分析对比
T1塔楼基础选型分析对比
1.T1塔楼底层轴力
T1塔楼地面23层，98.3m高，框架核心筒结构，进行冲孔灌注桩与预应力管桩基础比较。 底层轴力如下图：
N=246892kN
2.冲孔灌注桩布置
外框柱采用Φ1600桩，竖向承载力特征值为：220000kN，单柱单桩； 核心筒采用Φ1000桩，竖向承载力特征值为：9000kN，共31根桩。
地下室范围外桩型选择：
由于整体开挖，因此可统一采用预应力管桩。
基坑开挖范围分析对比(九龙大道一侧)
4.方案比较
a.地下室范围外桩造价对比（取一榀框架作对比）
方案一
方案二
总桩数
Φ800冲孔桩 1
Ф1200冲孔桩 Ф500预应力管桩
1
8
估算长度(m)
35
32
22
每米造价(元)
700
1450
200
桩造价(万元)
八层商业(T2~T4)：每层单位面积荷载：18kN/m2； 传至基础单位面积总荷载：18×10+25×0.6=195kN/m2；
十层独栋办公：每层单位面积荷载：16kN/m2； 传至基础单位面积总荷载：16×12+25×0.6=207kN/m2；
地基承载力：②-1层粉质粘土fak=140kPa；淤泥质土fak=60kPa 、细砂fak=100kPa (注：②-1层粉质粘土经深度修正后，fa≈190kN/m2，富余度底)
7.09
3.52
b.方案二多开挖区域土方量及价格（阴影为多开挖区域的截面）
取两榀框架之间区域计算，框架距离：8400mm，基坑底面标高：37.4m： 挖土方量：14m(宽)×6.6m(深) ×8.4m=776m3 填土方量：14m(宽)×9.4m(深) ×8.4=1105m3
ห้องสมุดไป่ตู้
挖土（或填土）价格 含运输价格：24元/m3； 不含运输(场内平衡)价格：15元/m3
此标高土层为：普遍为②-1层粉质粘土(fak=140kPa)；局部：淤泥质土(fak=60kPa) 、细砂 (fak=100kPa)
红圈位置为：底板底部标高处为淤泥或细砂的钻孔
十层（及以下）结构的基础选型分析对比
（T2~T4商业办公、B1~B8独栋办公)
十层（及以下）结构的基础选型分析对比
1.八层及十层结构自重
十层（及以下）结构的基础选型分析对比
5.冲孔(或旋挖)灌注桩基础
采用1200mm直径预应力管桩，单桩竖向承载力特征值拟取12500kN。布置如下图：
十层（及以下）结构的基础选型分析对比
6.各方案比较
a.桩造价对比
桩数
CFG地基加固方案 20根
冲孔灌注桩方案 Ф1200冲孔桩
1根
桩
承台或 扩展基
础
估算长度(m)
16
每米造价(元)
160
桩造价(万元)
5.12
尺寸; 体积 钢筋用量
4.5×5.5×1.4； 35 1.4t
造价(万元)
1.57
32
1450
4.64 1.8×1.8×1.2；
3.9 0.35t 0.25
预应力管桩方案 Ф500预应力管桩
6根
22.5 200 2.70 2.75×4.5×1.4； 18 1.2t 0.93
200
预应力管桩方案 Ф500预应力管桩
287 22 200
126.3
T1塔楼基础选型分析对比
b.综合对比
冲孔灌注桩 预应力管桩
工期 长 中等
造价 高 低
其它 1.核心筒承台抗冲切厚度高 2.需要增加一种桩型的检测方案
场地可能存在孤石
T1塔楼基础选型分析对比
5.选型建议
T1塔楼建议采用预应力管桩方案，综合成本较低，可满足业主缩短施工周期的要求。 场地中可能存在孤石的情况，需引起重视，承载力需静载试验确定
因此，两类单体底层单位面积荷载均大于底板底部土层承载能力， 因而不能采用天然地基扩展基础或筏板基础。 可采用 复合地基扩展基础 或 冲孔灌注桩 或 预应力管桩基础
2.选取图示局部进行基础方案分析比较：
十层（及以下）结构的基础选型分析对比
所选单体：T3和T4单元，地面8层，地下2层，所选范围框架柱受荷面积：8400×8000，估算柱底 轴力12100kN。
5.建议
a. 方案二造价与方案一相当，尤其分期施工时，土方还可在本工程内平衡，方案二造价优势更明显;
b. 方案一需要先打桩再开挖放坡，工序较复杂，且放坡需顾及放坡范围的桩基安全，因此方案二 施工更为简单；
c. 方案一，放坡前的桩施工需要增加时间，且冲孔灌注桩施工周期长，因此方案二可比方案一节省 更多施工时间。
取8.0×8.4柱跨 西北部：(87×1.05-41.5-9.6)×8.0×8.4=2705kN，需采用7桩抗浮； 东南部：(44×1.05-41.5-21.6)×8.0×8.4＜0，不需抗浮。
实际施工图布置可根据各区段布置抗拔桩。
基坑开挖范围分析对比(九龙大道一侧)
1.地下室二层平面
阴影为地下室范围， T2~T4商业平面部分位于 地下室外，部分位于地下 室内。 需综合时间成本、造价成 本、技术可行性三个因素 分析基坑开挖范围。 两个开挖范围方案： a.沿地下室范围开挖 b.扩大至T2~T4轮廓范围开挖