1、康龙化成新药研发服务外包基地（一期）地基处理工程 岩土工程设计方案http:/ 目 录目 录第 1 部分 编制依据 .1第 2 部分 工程背景 .2第 3 部分 岩土工程设计方案 .5第 4 部分 换填方案和夯扩桩方案技术对比 .7附图 1 2 号楼夯扩混凝土桩及夯扩碎石桩平面布置图康龙化成新药研发服务外包基地（一期）地基处理工程 岩土工程设计方案http:/ 第 1 页第 1部分 编制依据1.1 设计主要依据规范及标准1 建筑地基处理技术规范 （JGJ 79-2002）2 建筑桩基技术规范 （JGJ 94-2008）3 混凝土结构设计规范 （GB 50010-2002）4 混凝土结构工程施工
2、质量验收规范(GB 50204-2002)5 混凝土强度检验评定标准(GBJ 108-87)6 工程测量规范 （GB 50026-93）7 建筑工程测量规程 （DBJ 01-21-95）8 岩土工程勘察规范 （GB 50021-2001）9 北京地区建筑地基基础勘察设计规范 （DBJ 015012008）10 建筑地基基础工程施工质量验收规范 （GB 502022002）11 建筑机械使用安全技术规程 （JGJ 33-2001）12 施工现场临时用电技术规范 （JGJ 46-2005）13 建设工程施工现场安全防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准（DBG 01-83-2003）1.2 其它文
3、件1、设计单位提供的本工程相关设计图（电子版） ；2、北京市勘察设计研究院有限公司提供的本工程岩土工程勘察报告（报告编号 2009 技 165） ；3、公司的企业标准，包括质量、环境、职业健康安全管理手册及施工作业指导书等；4、现场踏勘情况；5、我公司施工类似地基处理工程的施工经验。康龙化成新药研发服务外包基地（一期）地基处理工程 岩土工程设计方案http:/ 第 2 页第 2部分 工程背景2.1 工程概况拟建康龙化成新药研发服务外包基地建筑场地位于北京市经济技术开发区博兴三路东侧、泰河路南侧，涉及北京市1：500地形图图幅号为349（3） 、9（2） 、19（4） 、19（1） 。详见“拟建
4、场区平面位置图” 。项目一期工程由中国建筑标准设计研究院进行设计工作。根据业主基设计单位提供的设计资料，拟建一期建筑包括办公楼、实验楼、库房、实验室、门卫，拟建建筑物设计条件详见表1：拟 建 建 筑 物 设 计 条 件 一 览 表 表 1项 目 名 称0.00绝 对 标 高（ m）结 构形 式 地 上 /地 下 层 数基 础 埋 深 （ m）（ 在 0.00 以下 ）基 底 平 均 压力 估 算 值（ kN/m2）办 公 楼 （ 1 号 楼 ） 28.80 8F/1B 5.46 7.96化 学 实 验 楼 （ 2 号 楼 ） 28.60 5F/0B 6.11 /普 通 库 房 （ 4 号 楼
5、） 28.50 4F/0B 2.0 200化 学 实 验 楼 （ 6 号 楼 ） 28.50框 架结 构5F/0B 7.66 /2.2 工程地质条件2.2.1 地形及地物条件拟建场区现地形基本平坦，勘探时钻孔孔口处地面标高为26.92m27.57m。场区内现为空地。据了解场区东部有一条近南北向的深沟，深度7.00m9.00m，约在56年前回填。现场可见已施工完成的钻孔灌注桩，每一承台下4根桩，桩径400。经了解，为原土地使用者CONCORDIA 康达应彩科技有限公司拟建厂房的基础桩，于2005 年完成施工，有效桩长9.00m左右。2.2.4 地层土质及岩性特征概述康龙化成新药研发服务外包基地（
6、一期）地基处理工程 岩土工程设计方案http:/ 第 3 页根据现场勘察、原位测试及室内土工试验成果，将本次勘探深度（25.00m）范围内的土层按照成因类型、沉积年代划分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积层三大类，根据岩性及工程性质进一步划分为8 个大层。现按自上而下顺序，对各土层分述如下。拟建场区人工堆积层厚度变化较大，一般为1.00m3.00m。局部达7.00m9.00m，主要以沟的形态分布于办公楼（1 #）、化学实验楼（6 #）、生物实验楼（5 #）东侧，普通库房（4 #）、化学实验楼（2 #）西部。参见“拟建场区已填埋的沟、坑分布图”，在已填埋的沟的范围缺失粘土重粉质粘土层、砂质粉土
7、 1层、粉砂细砂 2层和粉砂细砂 1层。上述各土层的分布情况及土的物理力学性质指标详见“地层岩性及土的物理力学性质综合统计表”。地 层 岩 性 特 征 一 览 表 表 2成 因类 别地层序号岩 性 各 大 层 层 顶标 高 ( ) 地 层 主 要 特 征 房 渣 土 杂色、松散稍密、稍湿湿，含砖块、 碎石、混凝土碎块、砖灰渣人 工堆 积层 1砂质粉土填土粘质粉土填土26.92m27.57m 黄褐色、中下稍密、稍湿湿、可塑，含砖灰渣，植物根 粘土重粉质粘 土黄褐色褐黄（暗）、湿、硬塑可塑，具中高压缩性，含姜石、氧化铁，腐殖质1砂质粉土黄褐褐黄（暗）、中中下密、稍湿湿、硬塑可塑，土质不均，含云母，
8、氧化铁2粉砂细砂24.62m26.84m黄褐褐黄（暗）、稍密松散、稍湿、土质不均，粉质粘土夹层，含云母，氧化铁 细 砂 中 砂 褐黄色、中中上密、稍湿湿饱和， 含云母及少量圆砾新 近沉 积层1粉 砂 细 砂23.17m25.54m 褐黄褐黄（暗）色，中下稍密、稍湿，夹或混粉质粘土（层），含云母、氧化铁 粉质粘土重粉 质粘土褐黄（暗）灰黄色、饱和、可塑硬塑，具中压缩性，含云母、氧化铁1粘质粉土砂质粉土16.92m19.51m局部缺失 褐黄（暗）灰黄色、中上密、饱和、可塑硬塑，含云母、氧化铁第 四纪 沉积 层 中砂粗砂 15.20m18. 褐黄色，密实、饱和，含氧化铁，圆砾康龙化成新药研发服务外包
9、基地（一期）地基处理工程 岩土工程设计方案http:/ 第 4 页56m 粉质粘土重粉 质粘土褐黄色、饱和、可塑，具中中低压缩性，含氧化铁、姜石1粘质粉土12.59m14.12m局部缺失 褐黄色、中上中密、饱和、可塑硬塑，含云母、氧化铁 粉砂细砂 11.00m12.82m(局部缺失)褐黄色、密实，饱和，含云母、氧化铁 粘质粉土粉质 粘土 褐黄色，饱和，可塑硬塑，具中低中 压缩性，含云母、氧化铁1重粉质粘土粉质粘土8.57m12.09m 褐黄色、湿饱和可塑硬塑，具中中低压缩性，含氧化铁 、姜石2.3 水文地质条件 拟建场区现场勘探期间（2009 年9 月下旬）于钻孔中实测到1 层地下水，该层地下
10、水静止水位标高为18.3019.48m（深度7.80m8.90m），地下水类型为潜水。康龙化成新药研发服务外包基地（一期）地基处理工程 岩土工程设计方案http:/ 第 5 页第 3部分 岩土工程设计方案3.1 岩土工程方案总体设计原则总体设计原则：安全可靠、经济合理、施工可行、快速高效。3.1 地基处理方案设计3.1.1 地基处理方案分析根 据 场 地 条 件 ， 拟 建 建 筑 物 基 础 持 力 层 为 房 渣 土 1 粉砂细砂层，设计要求处理后的承载力特征值不小于 200kPa，地基沉降不大于 50mm。根据地层情况和我司类似工程的施工经验，拟采用夯扩桩对房渣土进行挤密置换以提高承载力
11、，减小沉降。由于基础下地层变化较大，局部房渣土填土层厚度达 4.5m，局部无房渣土。桩长设计主要考虑 房渣土处理，桩端持力层选择在 中砂粗砂层，以期提高单桩承载力，加大桩间距，强化褥垫层的调节作用，降低复合地基刚度，协调基础沉降。若选择在粉质粘土重粉质粘土层中，桩端持力层较差，则单桩承载力降低，要达到设计要求的承载力，势必会加密布桩，桩间距减小，则复合地基刚度加大，不利于基础的均匀沉降。综合考虑以上因素，有效桩长取 6m，桩端持力层选择在 中砂粗砂层。基础下的夯扩桩采用干拌混凝土回填夯实。考虑到房渣土为主要处理土层，基础外布置的保护桩采用石料回填以降低成本，有效桩长为 4m。3.1.2 单桩承
12、载力特征值Ra设计 aR pniispAql1u其中： uP 桩的周长qsi 第 i 层土的侧摩阻力特征值li 第 i 层土的厚度AP 桩的断面面积qp 桩端土阻力特征值3.1.3 复合地基面积置换率m计算康龙化成新药研发服务外包基地（一期）地基处理工程 岩土工程设计方案http:/ 第 6 页m skPaspfAR式中: fsp.k 复合地基承载力特征值m 面积置换率AP 桩的断面面积,0.237m 2fsk 处理后的桩间土承载力特征值，取 100kPa 桩间土强度发挥系数，取 0.95 Ra 单桩承载力特征值3.1.4 具体设计参数具体的设计参数见表 3。具体设计参数 表 3设计参数 4#
13、楼基础垫层底标高(m) -6.15（ 22.45）桩顶标高 (m) -6.35（ 22.25）桩 间 土 承 载 力 特 征 值 (kPa) 100（ 处 理 后 ）复 合 地 基 承 载 力 特 征 值 (kPa) 200单桩承载力特征值(kN) 370桩径 (mm) 550施工桩长 (m) 7.0有效桩长 (m) 6.0保护桩长 (m) 1.0桩距 (m) 根据基础面积调整（1.81.8）桩端持力层 中砂粗砂层桩体强度 C15褥垫层 厚度 20cm，520mm 碎石面积置换率(%) 7.17夯扩桩平面布置见桩位平面布置图。康龙化成新药研发服务外包基地（一期）地基处理工程 岩土工程设计方案h
14、ttp:/ 第 7 页第 4部分 换填方案和夯扩桩方案技术对比4.1 对比条件拟建 2#楼（化学实验楼）基础垫层底标高为-6.11m ，埋深约自然地面以下5.1m。根据本工程勘察报告，基础范围内有一条掩埋深沟，沟深 7.39.6m ，故基底存在 2.2m4.5m 厚层房渣土层。勘察报告揭示深沟大致位置如图 1 所示。该部分房渣土地基承载力不能满足设计要求，因此需考虑对房渣土进行地基处理，地基处理可选用换填垫层法和夯扩桩法处理。图 1 深沟大致范围和深度示意图4.2 方案对比4.2.1 砂石垫层法根据已有资料，本工程换填垫层法采用级配砂石换填，换填级配砂石须分层换填，砂石压实系数、垫层底面的宽度
15、（基底面应力扩散）满足规范要求。按设计方要求，当换填深度超过 2.5m 时，告知设计方另行处理。4.2.2 夯扩桩法按照地基承载力 200kPa 地基处理要求初步计算，基础下布设夯扩混凝土桩，桩长 7m（有效桩长 6m） ，桩间距 1.8m，桩径 550mm；基础周围布设夯扩碎石保康龙化成新药研发服务外包基地（一期）地基处理工程 岩土工程设计方案http:/ 第 8 页护桩，桩长 5m（有效桩长 4m） ，桩间距 1.8m，桩径 550mm。夯扩混凝土桩桩顶铺设 200mm 褥垫层。处理范围内布设夯扩混凝土桩 451 根，夯扩碎石桩 368 根。（详见第 3 部分）4.3 工作量对比 说 明
16、： 红 色 表 示 夯 扩 桩 方 案 黑 色 表 示 换 填 垫 层 方 案图 2 两种地基处理方案剖面图如图 2 所示，两种处理方案会产生处理方案自身工作量的差异，以及引起基坑支护、土方开挖等工作量的差异，初步统计夯扩桩方案相较换填垫层方案工作量增减见表 1。表 1序号 项目 夯扩桩方案相较换填垫层方案 工作量增减 备注1 基坑侧壁土方 约-2200m 3 包括外运和回填2 基坑支护 约-667m 2 /3 房渣土外运 约-8500m 3 /4 级配砂石换填 约-8500m 3 /5 夯扩混凝土桩 748m3 /6 夯扩碎石桩 436m3 /7 褥垫层 291m3 /8 剔桩头 451 根
17、 /9 清保护土 1454m3 /康龙化成新药研发服务外包基地（一期）地基处理工程 岩土工程设计方案http:/ 第 9 页10 载荷试验 基本相同本表未包括换填垫层可能引起局部基底标高下降增加的钢筋混凝土工作量。4.4 造价对比两种处理方案造价对比见表 2 和表 3。换填垫层方案造价估算 表 2序号 项目 换填垫层方案 估计单价（元） 估计合价（元）1基坑侧壁土方（含外运和肥槽回填）约-2200m 3 50 110000.02 基坑支护 约-667m 2 160 106720.03 房渣土外运 约-8500m 3 18 153000.04 级配砂石换填 约-8500m 3 100 85000
18、0.05 载荷试验 3 点 6000 18000.06 合计 / / 1237720.0注：本表未含换填垫层引起局部基底标高下降增加的钢筋混凝土结构施工费用。夯扩桩方案造价 表 3序号 项目 夯扩桩方案 单价（元） 小计（元）1 夯扩混凝土桩 748m3 550 411400.02 夯扩碎石桩 436m3 280 122080.03 褥垫层 291m3 100 29100.04 剔桩头 451 根 10 4510.05 清保护土 1454m3 22 31988.06 载荷试验 3 点 6000 18000.07 合计 / / 617078.04.5 工期对比两种地基处理方案工期对比见表 4。表
19、 4、 、 、 、 、 、 、 、 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、说明：我方无类似大量分层压实回填级配砂石的经验，因此，回填级配砂石时间为暂估时间。康龙化成新药研发服务外包基地（一期）地基处理工程 岩土工程设计方案http:/ 第 10 页4.6 其他说明1、夯扩桩方案较
20、换填垫层方案减少了约 2m 宽的开挖范围，拓宽了 2#楼现场施工场地和道路；2、由于回填房渣土成分随机性很大，对于侧壁全部为房渣土的基坑，夯扩桩处理方案将基坑深度由 89m 较少至 5.1m，大大增加了基坑的安全性，减小了土钉成孔施工的难度，减少了基坑支护施工的不确定因素。4.7 结论通过以上对比，采用砂石桩法造价高，进行土方开挖及基坑支护的工作量大，同时占用现场施工工作面和道路，基坑深度大，不利于工程安全性和经济性。采用夯扩桩法工期较砂石垫层工期稍长，造价明显降低，同时基坑深度变浅，为保障了现场的施工道路和工作面，因此采用夯扩桩法明显优于采用砂石垫层法。北京市勘察设计研究院有限公司2010 年 2 月 25 日
