建筑工程地基与基础分部工程优化

建筑工程地基与基础分部工程优化

目录

地基与基础分部工程优化.................................................1

第1节基本思路........................................................2

第2节具体措施.......................................................3

(1)土方回填...........................................................3

(2)基坑支护方案优化支护..............................................4

(3)隧道围岩等级优化..................................................6

(4)地基处理优化......................................................8

(5)边坡支护HN100*50型钢优化........................................9

(6)微型钢管桩预应力锚杆土钉墙的复合土钉墙支护.......................10

(7)超长灌注桩桩端桩侧超量后注浆法....................................10

(8)浅基础改为桩基础..................................................11

(13)病胎模优化.......................................................16

(14)泥浆护壁成孔灌注桩基础优化为长螺旋钻孔灌注桩.....................17

(15)基础筏板优化.....................................................18

(16)用膨胀加强带取代伸缩后浇带优化...................................19

(17)地下室后浇带止水优化............................................20

(18)超长结构采用跳仓法优化...........................................21

(19)劲钢(管)混凝土结构基础钢筋........................................22

(20)采用预制水泥胎模板代替传统成胎膜................................23

1

第1节基本思路

地下情况有较大的不确定性，地基与基础工程是设计优化工作最重要、最关

键的部分，可从地勘报告、基坑支护及降排水、地基处理方式、基础形式等方面进

行开源。需在地勘和图纸设计阶段指定专人与地勘单位和设计单位对接，提前介

入，优化相关内容。

本章主要从以下内容进行设计优化:

优化项主要涉及内容

地勘报告土类型、土石比、坚硬程度、淤泥厚度、地下水情况

优化基坑支护的形式（桩锚支护、地下连续墙+内支撑、土钉墙）

基坑支护

优化降排水方式（管井井点降水、轻型井点降水、集水明排）

降排水

优化锚索规格型号（普通锚索、高压旋喷锚索、旋喷扩大头锚索）

地基处理优化地基处理方式（换填地基、强夯地基、复合地基等）

桩基优化（桩型、桩径、桩长），桩基施工方法优化（地表打桩、

地下打桩等）

基础形式

基础类型优化（整体筏板基础、独立基础、承台+地梁+抗水板），

提倡优化为整体筏板基础

2

第2节具体措施

⑴土方回填

3

（2）基坑支护方案优化支护

序号项目内容

某工程分期开发，A2区基坑支护和大面积土方开挖完成后，业主单位未

下发地下室主体结构施工图纸，基坑处于停放状态。后因A2区规划调整，

地下室外墙边线发生重大改变，造成基坑开挖边线需进行调整，需在基坑

南侧和东侧重新施工支护结构，并破除原有支护桩、护壁、冠梁，开挖原

有土方。

同时原基坑支护边线距离已建商铺仅14m,空间狭小；新支护结构与原支

护结构距离较近，大型施工机械无法使用。新支护方案拟对多排加筋高压

旋喷桩、人工挖孔桩、多排钢管混凝土桩三种方案进行比选。其中多排加

筋高压旋喷桩支护结构施工速度最快，并且净利润比其他两种方案高出近

优化

1

背景

4

项目部邀请业内专家以及质监站对三种方案进行论证和评估，以技术可

行性、安全性和工期为由，说服业主单位选择多排加筋高压旋喷桩作为新

支护方案

呼8*2.0

5,石

>«MH73.95

优化)^777777

6」石

2实施

507.W5

0

力

V

o

S0

-。o

S0o排叔相面图

。O

OO

适用

深基坑支护工程

范围

人工挖孔桩可行、安全风险大、施工速度慢；钢管混凝土桩现场土体内夹

效益有卵石存在无法成桩风险、安全风险小、施工速度快；高压旋喷桩可行、安

对比全风险小、施工速度最快；高压旋喷桩方案的净利润比其他两种方案高出

600万，实现利润最大化。

优化

降低单位成本类

类型

使用

根据地质条件，对支护方案进行充分专家论证

提示

5

(3)隧道围岩等级优化

序号项目内容

某工程隧道施工图纸(送审稿)下发后，发现隧道设计以III级围岩为

主，但实际地勘为中风化灰岩砂岩互层,岩体较破碎,且地处喀斯特地

貌，溶洞发育，雨季时洞室内有明显渗水，更符合IV级围岩特质。

1优化背景

隧道施工遵循短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤测量的方法，以

施工安全为由，与设计单位沟通将ni级围岩调整为w级，加强支护，保

证施工安全。

优化实施

6

3适用范围地质条件复杂的隧道工程

III级围岩调整为IV级围岩增加了超前支护、开挖、钢筋网、锚杆工

程量；采用18工字钢替换14工字钢，型钢拱架量的增加；仰拱二衬

封闭成环，增加了二衬混凝土及钢筋量。

每延米工程数量

优化前优化后

数量数量

项目单位

（in级（IV级

围岩）围岩）

120.3139.69

开挖m3

5.586.89

m3m3

52.171.37

①6.5钢筋网kg

126.38242.75

①22药卷锚杆kg

初期

效益对比H4工字390.180

4支护kg

钢

H8工字0860.39

型钢拱kg

钢

架

钢架连44.0992.04

kg

接钢材

①22连87.394.15

kg

接钢筋

拱部及14.12

C30混凝m312.09

二次边墙

土

衬砌仰拱m306

HRB400kg01246.28

钢筋

HPB300kg063.83

超前①43*4钢管kg0256.11

支护注水泥浆m300.9

5优化类型降低单位成本类

地勘报告：土类型、土石比、岩石坚硬程度、淤泥厚度、地下水水位

使用提示

6等技术参数是开源的重点

7

（4）地基处理优化

序号项目内容

某工程原设计采用砂卵石回填地基，回填面积约27万平方米，平均回

填高度8m,分层厚度500mm,压实系数0.93,需进行16次分层回填和

夯实，夯实面积约432万平方米（27万平方米*16层）,体量巨大，

1优化背景严重影响施工工期。

提出将回填区处理方式改为分两层强夯，可大大节省了施工工期。

2优化实施

r.1

一

I一二一「

3适用范围厚度W10m的换填地基

分层回填采用砂卵石分层回填，分层厚度500mm,压实系数0.93,适

用于厚度W3m的换填地基；强夯回填回填厚度W6m,夯击能3000KN・M,6n

W回填厚度W8m,夯击能6000KN・M,回填厚度克m,夯击地000KN•M

效益对比

4，承载能力不小于150Kpa压缩模量不小于lOMpa,适用于厚度W10m的

换填地基；采用强夯回填综合单价高于分层碾压夯实回填，优化后增

加造价约67万元，加快施工进度的同时实现利润提高。

5优化类型提高质量等级、降低单位成本类

6使用提示以分层夯实回填方式严重制约施工工期为突破口，充分与设计沟通

8

（5）边坡支护HN100*50型钢优化

序号项目内容

某工程边坡格构挡墙下发图纸后，发现预埋型钢为市场上已不供货的

1优化背景HN100*50型钢，同时公司其他项目有一批库存的12#工字钢。

1、市场已采购不到HN100*50型钢，2、如需购买需提前订货，3、订

货周期较长,将会影响工期，最终与业主、设计沟通采用常规的12#工

字钢进行替换。

3、格构挡墙间的型钢HNI00X50为不常用规格，我部在市场上多方联系，均无法采购到此种规格

型钢，是否可以调整为常用的型钢规格型号.

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("•!00X5CT'\100“57811.849.300.376187IU3.97i.n37.$5.91

JH25：■•弘/

125W1t116.阴1110.46440929.14.951.32KA9.71

优化实施

2isoxn190118I7.S414.00.5766”49.5S.IOl.MM.5皿

175X90175$B>2?”18.0S.iJf121097,517.252.0813321.7

・13899,s1i22.68IM0.76915401131A.242.2315622.9

I0«0|l«,2|?52

4OOX2QO3驳198*»55.5743,61.54H7004.311QS

51.表中同一及号的产2.乂内货尺寸《5!1一改.

*中"・"&乐的艇幅为市场+4T用/格丁〉

网及：调整为12#1：字钢。

3适用范围边坡支护工程

4效益对比由于工字钢为公司其他项目库存工字钢，利润增加了约L5万元

5优化类型降低项目成本类

经设计同意后采用；对于非工程实体结构使用的钢筋、型钢：

使用提示

6提倡使用小钢厂的材料，以降低成本。

9

（6）微型钢管桩预应力锚杆土钉墙的复合土钉墙支护

序号项目内容

一般地下室基坑支护采用灌注柱排桩支护

1优化背景一;

微型钢管桩预应力锚杆土钉墙的复合土钉墙支护。

/钻孔，插入钢筋或螺

..

2优化实施

霆'：H

：

适用范围地1质条件较差、周围环境保.护要求严格的深基^坑支护工K程

3

锚管桩复合土钉支护施工便利，造价介于护坡桩与土钉墙之间，对

4效益对比控制边坡位移变形、增强整体稳定性、保证边坡开挖过程中不发生

局部坍塌等具有很好的作用，该法大大提高了边坡的安全稳定性。

5优化类型提高质量等级、降低单位成本类

6使用提示根据地质条件，对支护方案进行充分专家论证

1

⑺超长灌注桩桩端桩侧超量后注浆法

序号项目内容

不良地质时，为增加桩的承载力，一般采用增加桩长、桩数量。

图11

1MlxJ

1优化背景

马、

1曷7Pi1\

超长灌注）底桩端彳庄侧后注浆法是指通过事先预埋在桩端、桩侧的带有

止逆功能1，勺注浆,氧注入纯水泥浆体固化灌注桩的桩端沉渣（虚土）和

桩侧软弱二上，力口固桩端、桩侧一定范围的土体，形成类似的水泥结石层

,从而大「幅度提「寄单桩承载力和桩基质量稳定性

fea^―'11

注浆管r

2优化实施

醺口迎船

f

L四'说啦找新卷］旺就等

图5.4压浆管安点大样图

适用于各类钻、挖、冲孔灌注桩及地下连续墙的沉渣（虚土）、泥

适用范围

3皮和桩底、桩侧一定范围土体加固的后注浆施工

后注浆工法施工费用约占整个灌注桩施工费用的14%,主要用于水

泥、注浆管等材料费。若不采用后注浆，单纯对工程桩桩长进行增加，从经

效益对比

4济、技术上均不可行。本工程复式后注浆灌注桩增加桩长、桩数量的

方案可节约桩基工程投资的10%~25%o

5优化类型提高质量等级、节约成本类

6使用提示根据地质条件，经设计单位同意后比选采用。

10

（8）浅基础改为桩基础

序号项目内容

某工程在蓝图下发前图纸内审时，发现部分高层建筑基础为桩基础

与浅基础混合设计，桩基础与浅基础距离较近。为了满足设计图纸对基

础刚性角的要求，原设计的浅基础需开挖至与桩基础相近的深度，浅

基设计形式欠妥；同时桩基础与浅基础之间存在不均匀沉降的问题。

料融微柔

（肝神t蝴剂*、魅麒恢朋

优化背景

基舸性角关系图

6不大于45,

桩基础与浅基础距离较近，不满足基础刚性角的要求，并且施工困难，

同时桩基础与浅基础之间存在不均匀沉降的问题，以此为由，建议设计

单位将距离较近的浅基础调整为桩基础。

根据最新图纸与原设计图纸对比，设计单位将30个浅基础调整为40

4效益对比根桩基础（包括4#楼12根，车库18根，2#楼10根），施工方利润

增加了240977元。

5优化类型降低成本类

6使用提示经设计单位同意后采用。

11

(9)桩身加筋箍调整

序号项目内容

某工程桩身加劲箍根据《建筑桩基技术规范》4.1.1-4条要求设计为

C12@2000,现场施工过程中发现大桩径钢筋笼(d'lOOOmm)刚度不够

,易变形，吊装困难。现场施工时只能将加劲箍增大保证钢筋笼吊装

安全，但按原设计图纸该部分钢筋费用只能自行承担。

箍筋应采用螺旋式,直径不应小于间距宜为〜

46mm,200V

300^,受水平荷载较大桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑4

/•

主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下3d范围内的箍筋应加心

密，间距不应大于lOOmi当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加

4>

密，当考虑箍筋受力作用时，籁筋配置应脸现行国家标准《混凝

土结构设计规范》GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过如时，

应酬2m设一道直径不小于12nm的焊接加劲箍筋。

1优化背景称耒触找良就L硒3dM枷00；

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根据以往工程施工经验，桩径越大，加劲箍的直径越大，桩径d》

1000mm时，采用直径12的加劲箍，钢筋笼刚度不足，吊装易变形存在

散落危险，桩基础成型质量无法保证为切入点，多次与甲方洽商，并

联合监理单位根据以往项目经验情况说服业主单位增大加劲箍直径。

16、图中麻有桩身加筋斐均为12的钢筋，部分大直径桩钢筋茏现场吊装困难，

是否可以增大加筋籁。，

2优化实施**

目如按下表实务.卜

桩径(mm)d*加筋箍，

800WdW1000.,电12@200W

1000<dW1400.恸4@2000，

1400<dW1600.W6@2000~

16004W1800.归8@2000，

18004(2000.920@2000，

2000QW2200。业22@2000。

2200<dW2400・Q5g2000，

3适用范围桩基础工程。

最终将加筋箍进行调整并加入图纸会审内容中，作为结算依据。以该

4效益对比项目单栋高层为例，共计91根直径超过1m的桩基础，为项目避免了