基坑成本控制及优化

一、概况

南沙金茂湾位于广州市南沙区凤凰大道东侧，蕉西路西北侧，北邻广州外国语学校南沙分校区，南侧规划区域处在蕉门河与蕉门水道交汇处；占地面积为24.3万平方，总建筑面积为80.5万平方。南沙金茂湾分二期建设，其中一期为东三东五地块和西一地块，目前大部分已封顶；二期率先建设的是东四东六地块和西二地块，其中东四地块为5栋高层住宅，东六地块为6栋多层商业，西二地块为3栋高层公寓和3栋多层商业。

东四地块的地下室为二层，基坑底标高为-0.35m，东六地块的地下室为一层，基坑底标高为+3.40m。东四东六地块北侧、南侧、西侧分别为尚未建好的规划横二路、规划横一路、规划纵三路，现状道路标高为+3.90~+4.20m，道路修筑完成后的标高约为+7.00m，东侧为已建好的蕉西路，路面标高约为+7.00m。

西二地块的地下室为一层，基坑底标高为+1.35m，地块北侧、东侧、西侧、南侧分别为尚未建好的规划横一路、规划纵二路、规划纵一路和已建好的蕉西路, 其中其中规划横一路的现状道路标高约为+4.00m，道路修筑完成后的标高约为+6.60m；其余道路的现状标高（+6.60m）即为完成标高。

二、基坑方案选择

南沙金茂湾的地貌单元以冲积平原为主，主要土层分布：(1)人工填土层，厚度0.15~1.60m；(2-1)淤泥层，厚度18.6~33.3m，呈流塑状；（2-2）细砂层，厚度1.2~17.0m;(4-2)强风化片麻岩层，厚度0.4~16.8m;(4-3)中风化片麻岩层，厚度0.7~17.72m。

针对本项目淤泥埋深浅，厚度大的特点，基坑支护方案可选用水泥搅拌桩重力式挡墙方案、排桩+锚索方案。

（1）水泥搅拌桩重力式挡墙方案的优点是在深厚淤泥土中造价较低，施工方便，技术成熟；缺点是基坑的刚度较小，变

形较大。

（2）排桩+锚索方案的优点是基坑刚度较大，变形较小；缺点是在深厚淤泥土中排桩和锚索均需穿透淤泥进入强风化岩层，

支护的无效段较大，造价较高，费效比高。

东四东六地块和西二地块的周边道路中除蕉西路外，其余几条规划道路均无管线，对基坑的变形不敏感；东六地块一层地下室底板标高与现状场地标高基本相同，故东六地块无须支护，东四地块支护边距离蕉西路约有50m，基坑的变形对蕉西路影响也比较小；西二地块距蕉西路最近处约5m，仅该位置的变形控制要求较高。因此从造价、场地的适应性及对周边环境的影响上考虑，东四东六地块和西二地块基坑采用水泥搅拌桩重力式挡墙的支护形式。

三、基坑外部条件的优化

1．基坑周边道路的优化

按照与南沙城投公司的约定，东四东六地块基坑周边的规划横二路、规划横一路、规划纵三路和西二地块北侧的规划横一路均须2014年11月交于城投公司，并由其施工至规划标高（+7.00m和+6.60m）。若按城投公司原计划施工，则规划纵三路两侧的东四地块和西三地块、规划横一路两侧的西一地块和西二地块都需设置基坑支护；同时东四地块的基坑三边深度平均加深约3m，势必造成基坑成本的成倍增加。于是设计部联合前期部、工程部积极与城投公司磋商，并于2014年12月30日达成以下意见：（1）东四地块基坑北侧和西侧的规划横二路、规划纵三路、西二地块基坑北侧的规划横一路在地下室完成后才进行施工；（2）东四地块基坑南侧规划横一路在地下室完成前仅施工到标高+5.500处。

这样，东四地块基坑西侧可以进行放坡支护；北侧支护深度可以降低约3m；南侧支护深度可以降低1.5m；西二地块基坑北侧可以进行放坡支护，共节省造价约2500万。

2.场地土质的优化由于场地淤泥埋深浅、厚度大、敏感性强且呈流塑状，对基坑支护、桩基施工及土方开挖均带来较大的不利影响。于是在2014年8月至11月期间，对除一期外的整个场地进行了真空预压处理，处理深度达25m。处理完成后地表土平均沉降量为 1.4m，最大沉降量为2.1m。减少了工程土方开挖量约8万立方。

在总部产研部周总和外部专家亲临工地现场的指导下，通过对真空预压完后的淤泥土进行原位的十字板剪切和静力触探试验,淤泥土的c，φ值分别由预压前的3.75kPa和2.71°提高到预压后的6.0kPa 和8.0°。淤泥土的力学参数指标获得极大提升，可以大大降低基坑坑内水泥搅拌桩的桩长及加固的范围，节省造价约200万。

3.建筑、结构方案的优化

通过与设计单位的多次沟通，在满足地下车位数的情况下，调整建筑地下室边界和形状，尽量拉大地下室外墙与规划道路边线的距离，给基坑边界预留出足够的放坡空间,以降低支护成本。

结构设计中减小在地下室侧壁下方承台的高度，优化基坑设计中基坑深度，降低施工中局部基坑开挖深度。调整承台的布置方向，将承台的长边按平行于地下室侧壁布置，使基坑边界与地下室侧壁之间的距离控制在1.2m~1.5m，以减少土方开挖量。

4.施工组织方案的优化

通过和工程部一起参与施工组织方案评审，优化施工道路、钢筋堆放及加工场的布置，使其尽量远离基坑边线，减小基坑顶外侧的荷载。

四、基坑支护方案优化

东四东六地块和西二地块基坑支护方案首先由设计部组织成本、工程等部门在广州公司内部进行评审，同时，总部产研部周总多次亲临现场踏勘并组织外部专家、设计院等相关部门对方案进行讨论和优化，提出了数条指导性意见，优化成果如下：

（1）重力式挡墙位置用单轴水泥搅拌桩替换靠近基坑的多排三轴水泥搅拌桩，仅保留基坑外侧3排三轴搅拌桩，并将三轴搅拌桩的内插钢管由3排调整为2排。

（2）基坑的坑内加固区的三轴搅拌桩全部优化为单轴搅拌桩，桩长控制在14m左右。

（优化前基坑剖面）（优化后基坑剖面）

（3）基坑深度的按承台区深度和非承台区深度加权后取值。

（4）搅拌桩中的早强硅酸盐水泥改为普通硅酸盐水泥。

（5）拉直东四东六地块基坑边线，减少基坑支护的周长。

经过以上的优化，共节省造价约1800万元。

综上所述，外部边界条件的对基坑的优化影响较大，如果外部边界条件允许，应首先考虑放坡支护。其次，通过调整建筑结构方案、基坑方案、施工组织方案，进一步优化基坑设计，使基坑在设计安全，工期可控的条件下达到造价最经济。