知识碎片·35：基础优化
文章由：山东明昌建筑设计咨询有限公司供稿，版权属于原单位，本号授权发布
01
地基优化：垫层优化
项目背景：某冷库项目，其中包括4栋地上4层冷库单体，冷库地面做法如下：
优化要点：取消第10条100厚C20混凝土垫层；
优化分析：要清楚100厚C20混凝土垫层的作用，地面混凝土垫层一般作用为：
1、作为铺设钢筋网的操作面；
2、作为防水层的铺设面和防水下部保护层。而该项目混凝土垫层下部为200厚灰土垫层，上部为600厚砂石排风防潮层，该100厚C20混凝土垫层无实际作用，可取消；
优化结果：该项目4栋冷库一层地面面积总计2.3万m2，总节约成本约为：110余万元。
02
地基优化：独基改筏板
项目背景：某多层商业项目，地上5层，局部地下一层，地基持力层为粉质粘土，承载力特征值为100kPa；
优化前基础方案：地下室部分及无地下室部分均采用独立基础，CFG桩地基处理，CFG桩长16m，总桩数331颗，如下图所示：
优化后基础方案：地下室改为筏板基础，因地下室筏板可深度修正，其下CFG桩间距加大，桩长由16m改为10m，改为筏板上平，取消地下室内填土；
优化成果：该单体楼座仅基础降低成本30余万元。
03
地基优化：独基与防水板顶平
关键词：独立基础与防水底板顶平、底平要根据项目情况做合理选择；
项目概况：
某住宅小区项目，包括8栋16+1F高层、24栋7+1F、8+1F、9+1F洋房住宅，一层地下车库。
优化要点：
【1】 取消地库防水地板上填土：本项目无抗浮设计要求，设计防水底板与基础底平，防水底板上覆土厚度达700mm厚，修改为防水底板
顶及车库基础顶平，如下图所示；
【2】取消大部分主楼筏板顶填土：
个别主楼因高差关系，主楼筏板顶需回填覆土，但大部分主楼可取消主楼筏板基础上覆土，如下图所示：
【3】简化主楼地下室地面做法：
取消覆土的地下室地面大大简化了建筑地面做法，筏板板顶设20厚水泥砂浆面层即可，如上图所示：
【4】减小CFG桩基长度：
主楼筏板取消其上覆土后，减少基础附加荷载，主楼CFG桩长度由原设计9.0m改为8.0m；
【5】优化基础后浇带做法：
该项目基础后浇带原设计采用超前止水后浇带做法，因该项目无抗浮设计要求，做好降水期间施工排水，改为普通后浇带做法即可；
优化成果：
该项目最终节约成本1000余万元，经济效益明显；
案例总结：
独立基础与防水底板顶平还是底平的选择，建议如下：
1、抗浮水位较高，需要防水底板上覆土增加配重可采用底平方式；
2、岩石地基开挖采用爆破方式，若单独再开挖独基基础下沉基坑增加施工难度，可采用底平方式；
3、其余情况建议采用独立基础与防水底板顶平方式。
04
地基优化：CFG桩改强夯
关键词：减小强夯震动的强夯施工工艺的选择：
项目概况：
某智能产业园厂房项目，地上2层，钢筋混凝土框架结构，项目由多个单体车间组成；
优化要点：
【1】优化地基处理方案，由CFG桩地基处理改为强夯处理地基：
地质剖面图如下：
优化前方案：设计采用CFG地基处理方案不妥，第1层杂填土作为CFG桩复合地基持力层，
但杂填土性能不稳定、均质性差、固结未完成，不宜作为CFG复核地基持力层。
优化后方案：建议该地基采用强夯处理，较大的降低了地基处理成本；
【2】解决强夯施工对临近生产车间的影响：
拟建项目临近的既有生产车间仪器对振动较为敏感，本项目建议不采用传统强夯施工工
艺，考察了以下几种强夯施工工艺，如：静压夯、柱形锤强夯、火箭锤强夯等，可降低
施工时的振动：
【3】取消无实际效果的车间四周雨棚：原设计车间四周均设置外挑雨棚，考虑其下存放货物，避免雨淋，但雨棚下净高达6.0m，
其实际效果作用有限，且较为影响建筑立面的完整性，建议取消四周连续雨棚，仅在入口
处保留雨棚即可；
【4】屋面由上人屋面改为非上人屋面，且取消屋面找坡层；
混淆上人屋面定义，偶尔上人检修而非屋面作为具体功能空间可定位非上人屋面，因屋面
面积较大防治开裂，屋面做法可按上人屋面设置，但屋面设计按非上人屋面，且设计已经
有结构找坡，取消重复的膨胀珍珠岩找坡层做法；
优化成果：调整地基处理方式，不但降低了成本，楼座基底单方节约成本750元/m2,也较大的减少了施工周期，经济效益显著。
05
地基优化：桩基改天然基础
关键词：主楼与地库相临时，主楼基础的深度修正要根据实际情况合理取值：
项目概况：
某地上10层地下1层高层住宅，基底标高地基持力层为粘性土，承载力特征值为120kPa，
原设计为PPRC管桩复核地基，主楼与地库通道相连，主楼与地库最近处4.0m，位置关系
示意图如下图所示：
优化前方案：主楼筏板承载力修正深度仅按地下车库折算土重计算，未考虑主楼与地库之间至少宽度4.0m的填土的有利作用，则计算天然地基无法满足要求，而采用PPRC管桩复合地基处理；
优化后方案：根据实际情况要考虑主楼与地库之间至少宽度4.0m的填土的有利作用，其宽度约为筏板宽度的1/4，则主楼筏板地基承载力深度修正按1/4的主楼埋深3/4的地库折算土重偏于安全复核，地基采用天然地基筏板基础可满足要求；
优化成果：
不再需要PPRC管桩复核地基处理，单楼座取消管桩数量平均160颗，减少300厚砂石褥垫层，单楼座降低造价30余万元；
案例总结：
与地库相邻的主楼基础深度修正不宜简单的按单一情况计算，会造成无谓的成本增加或造成不安全的隐患存在，要进行精细化计算，有时可能直接影响基础形式的选择。
06
地基优化：水泥土搅拌桩改CFG
关键词：强度控制的水泥土桩桩基承载力要与桩长相匹配：
基本概况：
某县再生资源综合处置中心填埋区，填埋区的软弱地基采用水泥土搅拌桩加固处理，桩径500mm，桩长14.0m，总桩数为51631颗，需要做复合地基静载验和单桩静载试验的总桩数51631X1%=516颗；
优化前方案：
【1】总桩数为51631颗，桩数太大，成本及施工周期太长；
【2】静载实验的桩和复合地基500多个，静载试验亦占用周期太长；
【3】桩长度与所需单桩承载力极不匹配：为满足沉降需求设计桩长为14.0m，而满足单桩承载力所需桩长仅需6.0m，造成材料的极大浪费；
优化后方案：
直径500mm水泥土搅拌桩改为直径400mm的CFG桩，CFG桩长亦为14.0m，而桩的数量减少为20506颗，静载试验桩数和复合地基较大减少；
优化成果：
基础处理方案调整后降低成本近3000万元，缩短工期2个月，经济效益明显。
案例总结：
水泥土强度因现场施工等因素其强度偏低，造成桩身强度与桩基承载力严重不匹配，该项目与桩身强度匹配的满足桩基承载力桩长仅需6.0m，而实际桩长为达到稳定桩端持力层桩长为14.0m，此种情况水泥土搅拌桩方案不再合理。