某商业广场地基基础方案后评价

　　摘要：本文介绍了某商业广场地基基础方案，并对其作了些许评价，望能够对广大行内人士有所帮助。
　　关键词：商业广场；地基基础
　　前言：厦门某商业广场总建筑面积近40万，是国内少有的大规模ShoppingMall项目，在闽南地区乃至国内均具有相当影响力。从项目策划到设计方案定型细化历时一年左右，现已正进行紧张的施工，完成了相当一部分地下室工程。作为中国当今社会刚刚兴起的Mall热潮中的一个典型项目，无论从项目策划、工程技术及项目管理等方面均具有较高的学习研究价值。以下就该项目的地下室结构方案作一个回顾和分析评价，以期对我们今后的项目运作管理提供颇有价值的参考。
　　某商业广场概况：
　　某商业广场总用地面积166400m2，建筑占地面积82867m2，地上总建筑面积216285m2，地下总建筑面积178022m2，总建筑面积394307m2。该广场是集商业、餐饮、娱乐、酒店为一体的建筑群，地下室在整个场地均有分布，绝大部分地段为1层，局部2层，地下室底板标高不等，在-0.20~3.50米，地下室开挖深度在6.00~9.00m。
　　该项目系功能丰富的综合大型建筑，其规模在国内亦是首屈一指的。上部建筑除酒店部分为小高层（8、10）外，其余为多层建筑（2~5层不等），均为框架结构，单柱最大荷重3000KN~6000KN。
　　拟建场地在大地貌单元上为相对低洼地带，东侧、南侧、北侧地势均较高。场地内各岩土层分布不稳定，地层层面及厚度变化大，局部地段缺失，属不均地基。地表水、地下水积聚于场地，经西南流向员筜湖湾。Ⅰ区、Ⅱ区稳定地下水位埋深为0.1~5.00m，预计地下水位年变化幅度为1.00~2.00m。由于地下室开挖深度较大，地下水的浮托力直接影响基础方案的选择。根据勘察期间对地下水的研究，建筑物的抗浮设计水位可按建筑物室外地坪以下0.5m考虑。经过估算地下室范围内除酒店部分，大部分区域建筑物荷重小于地下水浮托力。
　　原定基础方案采用整体片筏基础，抗浮措施采用抗浮锚杆，并且为了加强底板的完整性从而有效提高防水抗渗能力，整片底板采用不设缝的超长无缝设计。这样的设计思路主要是基于针对上部建筑物主要为多层，高度小、荷载轻且下设地下室，通过整体筏板和地下室连续墙建筑物基础和地下室结构可以完整地结合起来以期达到建筑功能和工程经济性的统一，以及方便施工。通常情况，这种设计思路对于此类建筑的确较为合理，但就具体到某商业广场项目本身它有一些很难克服的弊端：
　　首先，地勘报告表明整个场地内各岩土层分布不稳定，地层层面及厚度变化大，局部地段缺失，属不均地基。而且地下室范围极大，达到约15000平米。在范围极大并且不均匀地基上设一块超长无缝筏板基础，标高繁多，变化也大，片筏的平面内整体刚度相形见绌，加之上部荷载值及分布的不均匀，因而不均匀沉降问题相当突出。况且面积近15万平米的整体超长无缝片筏板，在国内乃至整个亚洲尚属首例，本身的设计、施工均具有很大的技术难度。控制结构受力、温度、以及不均匀沉降等不利因素所引起的裂缝问题保证建成后使用功能的正常发挥变得尤为尖锐。考虑到这些因素筏板的厚度及配筋率将进一步提高，且局部需换填相当数量的淤泥质土，工程经济性问题也随之而来。
　　其次，地下室埋深较深，地下水丰富，大部分区域建筑物荷重小于地下水浮托力，抗浮问题直接影响到建筑的整体稳定和次生不均匀沉降。原方案考虑抗浮锚杆解决地下水浮托力，但对需设置锚杆的区域和数量过于乐观，难以满足建筑物使用状态的稳定要求，特别是施工期间的抗浮要求。造成实际工程中，该项目工程量增加很大，大大提高了工程造价。
　　基于整体筏板的设计思路，中建西北设计院联合中国建材研究院通过克服相当的技术难关完成了这块目前亚洲第一的整体超长无缝筏板设计。而该板是否能成功，很关键的一步还有待施工中的精心策划、严密组织施工，才能有效贯彻设计意图，达到不裂不渗的建筑要求。整块板厚多为400，局部500、600厚，轴网8x8米，梁截面通常为600x1200（总配筋率1.636%），双向板总配筋率1.335%（底配筋率约0.950%，板面配筋率约0.385%）。而如果我们考虑到本项目的具体情况和复杂程度，以及地质情况和不利因素。完全可以转变思路，采用人工挖孔桩结合地下室底板的结构设计方案达到建筑功能和工程安全性、经济性的合理结合，起到事半功倍的效果。
　　在工程技术合理适用性方面：
　　首先，人工挖孔桩基的先天有利条件可以克服不均匀地基带来的影响，同时又可以起到抗浮锚杆的作用。基本上消除了不均匀地基、抗浮稳定、不均匀沉降等不利因素的影响。其次，人工挖孔桩基技术成熟，适用性强，可以整个场地大面积施工有利于缩短工期，加快工程进度。
　　在工程经济性方面：
　　首先，地下室大开挖后人工挖孔桩长通常为6~8米就可达到强风化花岗岩层，桩身直径通常为1米。根据厦门地区综合价人工挖孔桩约800元/m3，单根造价约4400元/根。整个工程约3200根，单项造价合计约1408万元。而原方案设计抗浮锚杆，最后总造价追加至1800万元，加上局部换填淤泥质土追加造价300万元，合计约2100万元。该项造价总计约减少692万元。
　　其次，地下室底板结构仅需满足承受水压及裂缝控制要求，地基梁的布置作如下图的优化：
　　
　　板厚可减薄至350，总配筋率为0.77%；地梁截面可降至400x800，总配筋率1.25%。S10抗渗（添加膨胀剂）砼量约减少30000m3，合价1050万元（350元/m3）；每立方米钢筋用量约减少72.9kg，总共减少4155吨，合价1496万元（3600元/t），该项造价总计约减少2546万元。（未考虑梁截面减小而产生的人工开挖地基土方量、砖胎膜减少带来的经济效益）
　　因此直接经济效益总计：两项造价合计节约3238万元，每平米造价节约81元/m2，约占建设总投资的4.05%。
　　结论：通过以上二个方案的技术、经济分析比较，人工挖孔桩结合地下室底板的结构设计方案相对整体筏板基础方案在技术、经济两方面均具有明显的优势，并且根据目前工程实践表明前者的确更为合理，尤其是在缩短工期保证工程按时交付方面更是整体筏板基础无法比拟的，其间接经济效益非常突出。回顾工程实践整体筏板基础方案在技术、经济两方面均较缺乏合理性，或许这与当时决策者是否有作详细的技术经济方案比较等因素有关。尽管如此，某商业广场项目为我们提供了一个典型深刻的案例，另外在超长无缝大底板设计、施工技术方面为我们积累了许多经验。前车之鉴让我们受益颇多，令人深思。
　　参考文献
　　[2]周海军.地基基础加固技术及其应用[J].科协论坛(下半月)，2008(6).
　　[3]李娟斌.浅谈地基基础加固的复合注浆技术[J].甘肃科技，2007