地下室布置及基坑分区优化实例

地下室布置及基坑分区优化实例

梁益

上海湖鑫房地产有限公司，上海 201107

摘 要：文章介绍上海市某大型项目的地下室布置及基坑分区优化实例。探讨了“1+3方案”与“2+2方案”两种地下室布置形式，通过对两种方案的围护造价、施工工期以及财务指标等方便综合分析，确定了更加合理的地下室布置形式。并结合项目施工进度需求以及周边环境情况，通过合理化基坑分区，进一步节省围护造价，加快工程总体施工进度。

关键词：造价控制 工期优化 案例

1 引言

近年来，随着越来越多的大型综合企业进驻房地产行业，房产开发的竞争愈演愈烈，城市土地拍卖不断攀高，开发商的利润空间不断被压缩。而基坑围护作为一项临时性工程，围护造价是房屋建安成本中的重要组成部分。但基坑围护的设计与施工经过多年的发展与进步，在基坑的开挖深度以及周边环境情况确定的情况下，基坑围护的选型可操作空间不大，因此对于规模较大的工程，如何合理布置地下室以及对基坑进行合理的分区，成为节约基坑围护成本以及工期的关键点，也成为开发商逐渐重视的问题。

2 工程简介

2.1工程简介

（1）项目位于上海市，拟建6幢高层住宅、2幢办公楼、1座商业建筑。

（2）用地面积66397平方米，地库需求面积约110000平方米。

（3）西侧紧贴某轨交车站及市政道路，用地红线与车站出入口的距离为5m（因此，本项目位于轨道交通安全保护区以内），大地库的基坑开挖内边线距离车站出入口为12m。道路下方有多条的市政管线，距离基坑均较近。

2.2工程地质特点

本工程位于上海市，属于软土地区，地下室埋深范围内及以下，均为淤泥质软土，大部分呈流塑~软塑状态，土的强度较低、含水量较高，有很强的流变性质。

基坑开挖影响范围内土层情况如下：第①层填土，以粘性土为主，局部夹少量碎砖、碎石，含有机质及植物根茎，土质松散不均。第②层粉质粘土，随深度增加土质逐渐变软，呈可塑~软塑状态，属中等压缩性。第③层淤泥质粉质粘土，灰色，呈流塑状态，属高等压缩性，土性差。第⑤1层粘土，呈软塑状态，属高等压缩性，土性较差。第⑤3层粉质粘土，呈软塑状态，属中等压缩性。第⑥层粉质粘土，呈可塑～硬塑状态，属中等压缩性。

3 地下室布置优化

3.1地下室方案介绍

结合工程的用地面积、地库需求面积、住宅与商业分布范围以及商业地库功能需求等条件情况进行综合分析，初步确定如下两种地下室布置形式：

（1）1+3方案：住宅区及其周边部分商业区设置1层地下室，其余商业区设置3层地下室。该方案地下室面积共11.3万平方米，车位及地下商业数量基本满足工程需求。具体布置见图1。

（2）2+2方案：住宅区与商业区均设置满铺2层地下室。该方案地下室面积共11.1万平方米，车位及地下商业数量也可以满足工程需求。具体布置见图2。

地下一层范围 地下二、三层范围

图1 1+3方案地下室平面布置示意图

地下一层范围 地下二层范围

图2 2+2方案地下室平面布置示意图

3.2围护选型比较

根据地下室布置情况，1+3方案地下一层区域开挖深度为5.45m；地下三层区域开挖深度为14.55m。从造价、施工便利性(施工速度快，可以节约工期)以及对周边环境的影响等方面综合考虑，地下一层区域可采用两轴水泥土搅拌桩重力坝的围护形式；地下三层区域西侧基坑围护桩内边线距离地铁车站出入口仅12m，距离车站主体结构约60m，需采用地下连续墙作为挡土止水结构，地下三层其他区域环境均较为宽松，为了节约造价，采用钻孔灌注桩+一排三轴搅拌桩止水的围护形式。地下三层整体设置3道混凝土水平支撑。经测算，该方案围护总造价约为15000万元。

2+2方案住宅区域开挖深度为9.8m，商业区域开挖深度为10.5m。基坑西侧贴近出入口区域采用地下连续墙作为挡土止水结构；他区域环境均较为宽松，为了节约造价，基坑外圈采用钻孔灌注桩+一排三轴搅拌桩止水的围护形式。整体设置2道混凝土水平支撑。经测算，该方案围护总造价约为11000万元。

因此，在围护造价方面，2+2方案要比1+3方案节省约4000万。同时，由于工程西侧紧贴地铁车站出入口，环境保护要求非常高，综合考虑类似工程案例，3+1方案风险点较多，而2+2方案围护结构变形相对较小，对于地铁车站及出入口保护较为有利。

3.2工期比较

1+3方案住宅区域设置1层地下室，可采用两轴水泥土搅拌桩重力坝的围护形式，无需设置支撑，经估算，住宅区约6个月可完成地下结构施工。商业区设置3层地下室，需设置3道混凝土支撑，经估算，商业区约18个月（由于基坑面积较大，地下室需分区分次施工完成）可完成地下结构施工。

2+2方案整体设置2层地下室，需设置2道混凝土支撑，经估算，住宅区约9个月可完成地下结构施工，商业区约16个月（由于基坑面积较大，地下室需分区分次施工完成）可完成地下结构施工。

因此，1+3方案住宅区施工工期减短，住宅可提前3个月销售，有利于加快资金回笼，但商业区施工工期延长2个月，对于总体工期不利。

3.4财务指标比较

经对比分析，2+2方案由于住宅区施工工期延长3个月，住宅销售时间滞后，住宅项目内部收益率略微降低，但由于商业区总体工期提前2个月，净利率提高约较为明显，持有商业第三年内部收益率也略有提高。

虽然1+3方案住宅区销售时间提前，有利于快速回笼资金，但自持商业区交付滞后，总体工期较长，综合利润率相对2+2方案略低。

3.5地下室选型结果

经以上分析，从经济性角度来看，2+2方案围护造价节省约4000万，且总体收益率略高。从技术性角度来看，2+2方案基坑施工期间对于周边环境的保护，尤其是地铁车站及出入口较为有利。因此，项目确定采用2层地下室方案。

4 基坑分区

4.1基坑分区影响因素

根据地下室布置情况，基坑总开挖面积约59713平方米，基坑外圈围护周长约1013延长米，基坑开挖深度为9.8m。基坑面积较大，基坑坑底上下均为淤泥质软土，呈流塑状态，土的强度较低，西侧紧贴地铁车站出入口，位于轨道交通保护区范围内，保护要求极高，因此需要将基坑分为若干小区，分次施工。基坑分区主要控制因素如下：

（1）由于住宅楼与办公楼地上层数较多，是影响整体工期的节点，因此需优先施工，而住宅楼销售节点影响资金回笼，因此施工顺序优先级从高到低分别为：6栋高层住宅楼－2栋办公楼－自持商业－交通枢纽（代建）。

（2）经与申通地铁公司初步沟通，原则上西侧分区面积应控制10000平方米左右。

（3）两分区间距离大于2.5倍基坑开挖深度（约25m）可同时开挖。

4.2基坑分区方案

综合考虑进度要求以及对于西侧地铁车站出入口的保护，将整个地下室分为5个区分别施工。具体分区情况见图3。

（1）首先住宅区域需先行施工，因此将该区域设为A1区先行施工，便于住宅楼以最快速度达到销售节点。

（2）由于两分区间距离大于2.5倍基坑开挖深度才可同时开挖，住宅区南侧的区域（交通枢纽区）施工进度要求宽松，该区域定可以作为其他商业区施工的缓冲区，以加快商业地下室区域施工速度，因此该区域定为C区最后施工；

（3）商业区域西侧距离地铁出入口约12m。将商业区分为3个区（A2区、B1区和B2区) 分别进行施工，可以分2次施工完成。

最终确定各分区施工顺序为：A1、A2—B1、B2—C。5个分区分3次流水施工完成，最大限度的提高住宅楼和办公楼的施工速度，便于更快的开始施工地上结构，减少项目总体工期。

图3 基坑分区布置图

5 结论分析

从以上地下室布置及基坑分区优化实例可以得出以下几点有益结论；

（1）大型复杂项目宜在建筑方案讨论阶段即引入基坑围护设计单位，以便能为地下室优化设计提供建议，采用更为经济合理的地下室方案。

（2）地下室每增加一层将增加大量的基坑围护费用以及施工工期，应综合考虑各方面因素，采用合理的地下室布置形式。

（3）基坑工程合理分区，在有效保护周边环境的同时，也能够加快主楼施工进度，使其快速达到销售节点，并加快工程总体施工进度，增加经济效益。

参考文献

1. 刘建航，侯学渊．基坑工程手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，l997

2. 中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99）中华人民共和国建设部，1999

3. 上海市标准《基坑工程技术规范》（DBJ08-61-2010）上海市城乡建设和交通委员会，1997

4. 刘国彬，王卫东．基坑工程手册（第二版）[M]．北京：中国建筑工业出版社，2009

作者简介： 梁益（1985～ ），男，工程师，主要从事房地产设计管理工作。