刚性桩复合地基与冲孔灌注桩在清远某工程应用中的经济性比较

黄山

【摘要】结合工程实际情况，对清远地区某山地工程中的刚性桩复合地基和冲孔灌注桩进行比较、分析。总结出在此地区工程中复杂地质条件下最合理、经济的基础形式。

【关键词】刚性桩复合地基 冲孔灌注桩 经济性比较

1 引言

房地产开发过程中，对于高层住宅，由于上部结构剪力墙间距较密，梁柱配筋率一般都不高，且施工工艺成熟，因此造价都比较可控。而基础工程属于地下隐蔽工程，具有施工难度大、施工周期长、施工环境艰苦、占用资金较大、施工技术含量较高、工程造价控制较为困难的部分。对于高层建筑，基础工程的费用要占建筑物总造价的 1/ 6～1/ 4。不合理的基础选型，将导致工程费用成倍的增加。本文結合清远山区复杂地质情况的特点，对某房地产商品房工程中刚性桩复合地基、钻孔灌注桩进行比较分析，总结出在此地区山地工程中复杂地质条件下合理、经济的基础形式。

2 基础选型及计算分析

2.1冲孔桩基础选型

1#楼建筑总高度96米，共31层，基坑开挖后基底地层主要分布有2-1层粉质粘土、层2-2残积砂质粘性土、层3-1全风化花岗岩、层3-2强风化花岗岩，局部为层3-3强～中风化花岗岩，天然地基均匀性差。首先我们按冲孔桩基础进行设计。采用1直径1米、1.2米两种直径冲孔灌注桩，桩身混凝土强度为C35。 本工程地下室底板面绝对标高为58，基础厚度暂按1.2m，则计算时桩顶标高取为56.8m。

当采用冲孔桩基础时，1米直径的桩共32根，1.2米直径的桩共8根，预计桩长为18米。承台高度为1.2米，承台总面积为150㎡。

2.1素混凝土刚性桩复合地基筏板基础

因本工程工期较紧，我们结合CM桩的设计方法和施工工艺，对1#楼采用素混凝土刚性桩复合地基筏板基础，素混凝土桩采用合金钻头施工成孔、管内泵压混凝土成桩。将塔楼范围根据地质情况，分成两个区间。一区基底处于粉质黏土，取fak=220kPa；二区基底处于残积砂质粘性土，取fak=240kPa。

刚性桩复合地基计算过程如下：1.塔楼素混凝土刚性桩单桩承载力特征值（一区：钻孔JK93 二区：JK96）根据土的物理指标与承载力参数之间的关系，

Rck=u∑qsia Li+αqpa·Ap （JGJ 79-2012 7.1.5-3）

桩身验算：Ra=0.25×Ap×fcu=0.25×0.252×π×20×103=981.25KN （JG79-2012 7.1.6-1）

取Rck =600 kN

复合地基承载力特征值：

1.塔楼取上部荷载标准值：Pk=500kPa

fspk=（ηcmcRck）/Apc+（ηMmMRMk）/ApM +ηs（1-mc-mM）fak （DBJ/T 15-79-2011 4.3.1）

其中： fspk——复合地基承载力特征值。

承载力计算：

一区：一共布置素混凝土刚性桩80根，基础面积A=147.7m2。

Apc=0.19625m2 mc =80×0.19625/147.7=0.1063

fspk=1×0.1063×600/0.19625+（1-0.1063）×220×0.90

=501.9kPa >Pk=500kPa 满足承载力要求。

二区：一共布置素混凝土刚性桩264根，基础面积A=505.9m2。

Apc=0.19625m2 fspk=1×0.1024×600/0.19625+（1-0.1024）×240×0.90

=507.00kPa >Pk=500kPa 满足承载力要求。

总共需素混凝土刚性桩344根，平均桩长为7米。

塔楼范围，筏板基础厚度为1500mm，面积为600㎡。

根据以上两种基础的计算结果，对两种基础进行经济性分析。具体结果详表3。

2.2 经济性比较

冲孔桩基础造价：灌注桩按850元/米计算，桩施工造价40X18X0.085=61.2万

承台及承台、筏板钢筋按每平方160kg考虑。混凝土按420元/立方米，钢材3500元/每吨考虑。承台范围造价：150x0.042x1.2+150x0.35x0.16+350x0.4x0.042（塔楼范围的底板）=23.73万元。超前钻40x0.15=6万元，共计90.93万。

素混凝土刚性桩筏板基础：素混凝土桩按120元/米计，共344x7x0.012=28.89万元。筏板基础：600x1.5x0.042+0.35x600x0.16=71.4万元，土体挖填方费用1.2万，共计101.49万元。

以上分析可以看出，冲孔灌注桩造价比素混凝土刚性桩筏板基础要低，但是考虑到工期对房地产开发的影响，且灌注桩成孔工艺较复杂，操作要求较严，易发生质量事故，且技术间隔时间长，不能立即承受荷载，冬季施工困难较多等缺点。我们建议采用素混凝土刚性桩基础。

3 结论

本文通过工程实际情况，对清远地区某山地工程中的刚性桩复合地基和灌注桩复合地基进行比较、分析。在场地起伏较大，地基土分布不均匀，如果施工时间不受限制的情况下，单从造价上比较，冲孔灌注桩基础要好于复合地基。但是地基承载力较高，采用素混凝土复合地基筏板基础可满足地基承载力要求时，复合地基的施工速度快，造价跟冲孔桩差别不大，综合效益要好于冲孔灌注桩基础。

参考文献

[1] 建筑桩基础技术规范 JGJ94-2008[s].

[2] 复合地基技术规范 GB/T 50783-2012[S].

[3]《刚性-亚刚性桩三维高强复合地基技术规程》（DBJ/T 15-79-2011[S].

[4]《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2012）[S].