江苏建筑200010 年第1 期（总第1132 期）
图2 柱网平面布置图
[收稿日期]2009-09-23
[作者简介]丁园，女（1962-），江苏省交通规划设计院有限公司，高
级工程师，从事房屋建筑设计。
高层建筑的基础部分,其基础造价约占总造价的20％～
25％。因此,基础设计的合理与否,将对整个工程造价、施工
进度、质量、安全等有着极大的影响[1]。本文结合某调度指挥
中心工程实例，根据地质勘察资料，采用预应力高强管桩、
钻孔灌注桩和筏形基础3 种基础方案从施工难易程度、工
期和总造价对该建筑基础进行综合的评价和选择。
1 工程概况
某调度指挥中心为地下1 层地上9 层建筑， 平面布置
如图1 所示。建筑物总高度自0.000 算起为39.90 m，宽度
19.0 m，高宽比为2.01，标准层层高为3.9 m。地震设防烈度
为7 度，设计地震基本加速度为0.1 g，地震分组为第一组，
建筑抗震设防类别为乙类（根据《建筑工程抗震设防分类标
准》GB 50223-2008[2]中相关规定，该建筑为重点设防类），
抗震等级为框架一级，剪力墙一级，场地类别为Ⅲ类，基本
风压为0.4 kN/m2，基本雪压为0.4 kN/m2。
根据建筑使用功能要求， 本工程采用现浇钢筋混凝土
框架结构，地下室外墙为钢筋混凝土剪力墙。基本柱网尺寸
为8.4 m×8.4 m， 如图2 所示。砖砌外填充墙采用200 mm
厚Mu10 普通混凝土小型空心砌块，内墙（含地下室内）采
用轻质材料（砌块或板材），其容重不应大于7 kN/m3。
某高层建筑基础选型及经济分析
丁园，孙鹏程，厉晔
（江苏省交通规划设计院，江苏南京210007）
[摘要] 由于高层建筑基础在整个建筑造价中占有一定的重要性，需对基础进行优化设计。结合工程实例，对该工程基
础采用预应力高强管桩、钻孔灌注桩和筏形基础进行综合分析和评价。结果表明：钻孔灌注桩整体造价低，土方量小，无挤土
效应，施工便捷，为最佳方案。
[关键词] 高层建筑；钻孔灌注桩；基础选型；经济
[中图分类号]TU470 [文献标识码]A [文章编号]1005-6270（2010）01-0070-04
Type Selection and Economic Analysis of a High-rise Building’s Foundation
DING Yuan SUN Peng-cheng LI Ye
(Jiangsu Provincial Communication Planning and Design Institute ,Nanjing Jiangsu 210007 China)
Abstract: Due to the importance of high-rise building’s foundation in the building cost, the foundation needs
to be optimally designed . According to an example, prestressed concrete pipe pile，bored pile and raft foundation
which will be used to be the foundation were comprehensive analyzed and evaluated in this paper. The result
demonstrated bored pile is the optimizing plan because of it has many merits such as the lowest cost and
earthworks, no soil compaction effect, and convenient construction.
Key words: high - rise building; bored pile; selection type; economic
图1 建筑首层平面图
70
江苏建筑200010 年第1 期（总第1132 期）
2 场地工程地质条件
工程地质勘察资料如下：
1 杂填土：水泥路面、碎砖、碎石杂粉质粘土、粉土，全
场区普遍分布，主要为住宅地及工厂人工堆填的路面，层厚
0.5 m～1.0 m。
1-1 粉土：灰黄色，含云母片，湿，中密～密实状态，摇震
反应中等，无光泽反应，干强度、韧性低，中等压缩性，局部
地表面含植物根茎；层厚1.0 m～1.4 m，为原地表土。
2-1a（粉质）粘土：灰黄色，可塑状态，夹铁质斑纹，稍有
光泽，无摇震反应，干强度、韧性高，中等压缩性；全场区局
部分布，层厚1.6 m～3.1 m。
2-1 粘土：灰黄色，硬塑，局部可塑，夹铁锰结核，稍有
光泽，无摇震反应，干强度、韧性高，中等压缩性。全场区均
有分布，层厚1.7 m～5.3 m。
2-3 粉土：灰黄色，含云母片，局部夹砂礓，湿，稍密状
态，摇震反应中等，无光泽反应，干强度、韧性低，中等压缩
性。全场区均有分布，层厚1.2 m～3.1 m。
2-4 粘土：灰黄色，可塑，局部夹贝壳，切面稍有光泽，
无摇震反应，干强度、韧性高，中等压缩性。全场区局部分
布，层厚1.3 m～3.3 m。
3-1 粘土：灰黄色、硬塑，夹铁锰结核，局部夹砂礓，砂
浆直径为0.5 cm~5.0 cm，含量一般为5%~10%，切面有光
泽，无摇震反应，干强度、韧性高，中等压缩性；场区均有分
布，本次钻探钻孔均未揭穿该层，最大揭示厚度为18.7 m。
3 基础选型方案
该调度中心靠近京杭运河，地下水位较高，根据上述地
质勘察资料, 本工程作了预应力高强管桩、钻孔灌注桩、筏
形基础3 种基础选型方案。
3.1 预应力高强管桩
预应力混凝土管桩系指预应力高强混凝土管桩（代号
PHC）、预应力混凝土管桩（代号PC）和预应力混凝土薄壁
管桩（代号PTC）。预应力管桩施工速度快，工期短，可以节
省施工费用，缩短投资回收时间，且施工现场简洁，场地文
明，造价比其它桩基更便宜。
根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）[3]计算，本工程
桩基础采用预应力高强混凝土管桩（以下简称PHC 桩）。其
中，抗压桩采用PHC-500(100)AB-C80-11、11，桩端持力层
为3-1 层粘土层,抗压桩进入持力层约17 m，平均桩长22 m，
抗拔桩采用PHC-500(100)B-C80-12，桩端持力层为3-1 层
粘土层,抗拔桩进入持力层约8 m，平均桩长12 m。
根据地质勘察报告中ZK07 孔计算单桩承载力
桩侧总极限摩阻力标准值：
Rsk=Up×Σlifsi=1.57×（65×3.6+50×1.4+2.4×70+15×90 =
2860 kN
桩端极限阻力标准值：
Rpk=0.252×3.14×5500=1079 kN
单桩竖向承载力特征值：
Rd=( Rsk+Rpk )/2.0= 1969 kN；取1940 kN
根据平均孔深计算单桩承载力
桩侧总极限摩阻力标准值：
Rsk=Up×Σlifsi=1.57×（65×1.6+50×1.9+3.3×70+15×90 ）=
2794 kN
桩端极限阻力标准值：
Rpk=0.252×3.14×5500=1079 kN
单桩竖向承载力特征值：
Rd=( Rsk+Rpk )/2.0= 1937 kN；取1900 kN
综上，PHC 单桩竖向承载力特征值取ZK07 孔和平均
孔深计算出单桩承载力特征值的最小值，为1900 kN。
根据传至承台底面的荷载效应标准组合值计算， 抗压
桩ZH-1 102 根；抗拔桩ZH-2 28 根，PHC 桩采用有桩尖形
式,选择C 型桩尖。
3.2 钻孔灌注桩
钻孔灌注桩按照成桩工艺可以分为干作业法钻孔灌注
桩，泥浆护壁法钻孔灌注桩，套管护壁法钻孔灌注桩。
钻孔灌注桩有很多优点，施工时基本无噪音、无振动、
无地面隆起或侧移，对环境和周边建筑物危害小，可以穿越
各种土层，更可以嵌入基岩。但是，钻孔灌注桩在施工中，影
响成桩质量的因素较多， 质量不够稳定， 有时候会发生缩
径、桩身局部夹泥等现象，桩侧阻力和桩端阻力的发挥会随
着工艺而变化，且又在较大程度上受施工操作影响[4]。
根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）[2]计算，本工程
桩基础采用泥浆护壁法钻孔灌注桩（以下简称钻孔灌注
桩）。其中，抗压桩采用桩径700 mm，桩端持力层为3-1 层
粘土层,抗压桩进入持力层约17 m，平均桩长22 m，抗拔桩
采用桩径700 mm，桩端持力层为3-1 层粘土层,抗拔桩进
入持力层约8 m，平均桩长12 m。
根据地质勘察报告中ZK07 孔计算单桩承载力
桩侧总极限摩阻力标准值：
Rsk=Up×Σlifsi=2.198×（68×3.6+52×1.4+2.4×70+15×91）
= 4067 kN
桩端极限阻力标准值：
Rpk=0.352×3.14×1500=576 kN
单桩竖向承载力特征值：
Rd=( Rsk+Rpk )/2.0= 2321 kN；取2300 kN
根据平均孔深计算单桩承载力
桩侧总极限摩阻力标准值：
Rsk=Up×Σlifsi=2.198×（68×1.6+52×1.9+3.3×70+15×91）
= 3964 kN
桩端极限阻力标准值：
Rpk=0.352×3.14×1500=576 kN
单桩竖向承载力特征值：
Rd=( Rsk+Rpk )/2.0= 2270 kN；取2200 kN
综上，钻孔灌注桩单桩竖向承载力特征值取ZK07 孔和
平均孔深计算出单桩承载力特征值的最小值，为2200 kN。
71
江苏建筑200010 年第1 期（总第1132 期）
注：PHC 桩价格中未包含可能产生引孔的费用
根据传至承台底面的荷载效应标准组合值计算， 抗压
桩ZH-1 88 根；抗拔桩ZH-2 28 根。
3.3 筏形基础
筏形基础分为梁板式和平板式两种类型， 其选型应根
据工程地质、上部结构体系、柱距、荷载大小以及施工条件
等因素确定[5]。梁板式筏基具有结构刚度大，对地基反力及
沉降的调节能力强，既适合于上部荷载较大的高层建筑，也
适合于地基承载力较低时以减小地基沉降为主要目的超补
偿基础，当对地下室的防水要求很高时，可充分利用地基梁
之间的“格子”空间采取必要的排水措施等优点[6]。但同时也
存在受地基梁板布置的影响，基础刚度变化不均匀，在中筒
或荷载较大的柱底易形成受力及配筋的突变， 梁板钢筋布
置复杂，降水及基坑支护费用高，施工难度大等缺点[5]。
针对本工程基本柱网尺寸为8.4 m×8.4 m 的具体情
况，由于底层柱截面为900 mm×900 mm，根据《建筑地基基
础设计规范》（GB50007-2002）[7]中规定地下室底层柱、剪力
墙与梁板式筏基的基础梁连接时，柱、墙的边缘至基础梁边
缘的距离不应小于50 mm。根据估算， 基础梁截面尺寸为
1 200 mm×2 000 mm 和1200 mm×2 200 mm，板厚根据规构
造要求定为450 mm，混凝土强度等级为C40。
根据工程地质勘察资料，2-1 层粘土层承载力特征值
fak
为200 kPa，是筏板基础较好的持力层。经过计算，基底平
均附加反力为72 kN/m2，基础的平均沉降量为65 mm。总竖
向荷载作用点坐标为（23200，8482）， 筏板形心坐标为
（23221，8567），偏心：（Δx，Δy）=（21，85） mm；根据《建筑地
基基础设计规范》（GB5007-2002）中偏心距计算公式：
e≤0.1W/A
经计算，偏心距满足规范要求。
由于本工程地下水位较高，地下室在0A/1 轴线出布设
了28 根钻孔灌注桩作为抗拔桩。
4 综合经济比较
本设计选用的3 种基础方案中，PHC 管桩和钻孔灌注
桩属于深基础， 筏形基础属于浅基础。三者适用的地质条
件、荷载不同，施工难易程度和工期不同，各自的总造价也
不同。因此，本文从施工难易程度、工期和总造价进行综合
的评价和选择。
4.1 综合造价对比分析
根据以上3 种基础形式， 按照当地预算定额及当地当
时材料差价以及有关预算规定， 对以上3 种基础形式综合
造价分析比较如表1 所示。
通过表1 可以看出，该调度指挥中心3 种基础方案中，
PHC 管桩费用最低， 只有196.9 万元， 钻孔灌注桩费用最
高。从地质勘查报告中可以看出， 3-1 粘土层为硬塑状土，
局部夹砂礓。PHC 桩作为挤土桩，可能无法满足桩长控制
的要求，需要在压桩时引孔。在增加引孔的费用下，PHC 桩
与钻孔灌注桩相比没有优越性， 且PHC 桩作为抗拔桩，桩
端与承台构造要求严格。筏形基础费用在3 种基础形式中
居中， 但是考虑到有部分抗拔桩， 一定程度上增加额外费
用。从综合造价方面考虑， 钻孔灌注桩为相对最佳基础形
式。
4.2 工期和施工难易对比分析
根据以上3 种基础形式， 按照当地施工工期及施工的
难易程度，对以上3 种基础形式分析比较如表2 所示。
通过表2 可以看出，从施工角度，采用PHC 桩和钻孔
灌注桩由于承台面积小，施工时土方量小，钻孔灌注桩在施
工作业中不存在沉桩挤土的问题。同时由于非全长配筋，因
而用钢量较少。但是成孔时废弃泥浆的处理及弃土对施工
现场有一定程度的环境污染，也增加了施工管理的难度[8]。
筏板基础由于整体面积大，施工时土方量最大，基坑开
挖和降水是筏板基础施工的难点。由于有部分抗拔桩，施工
工期最长。
综上所述， 该调度中心选用的钻孔灌注桩在本工程中
表1 各基础形式综合造价分析比较
基础形式PHC管桩钻孔灌注桩筏形基础
持力层3-1 层粘土层3-1 层粘土层2-1 层粉质粘土层
平均桩长/m
抗压桩22 22
抗拔桩12 12
桩径/mm
单桩承载力特征值/kN
综合比较造价/万元
500
1900
196.9
700
2200
205.3 197.5（包含抗拔桩）
基础型式PHC管桩钻孔灌注桩筏形基础
工期约1 个月约1 个月约1 个半月
表2 各基础形式工期分析比较
72
江苏建筑200010 年第1 期（总第1132 期）
底的改变居民的生活质量。
3.3 竖向设计
小区内地形起伏不大，针对项目特点，以保护生态环境
减少工程量， 所有建筑物和构筑物均以维持原有地形特点
为原则，道路标高力求尽量尊重自然地形，南低北高，东低
西高。
3.4 建筑单体设计
建筑单体设计中， 考虑住宅建筑本身的造型特点以及
周边的建筑元素。将时代感和艺术美感较好的结合在一起，
有机地融入到整个环境当中，充分体现了单体建筑的个性，
用简洁的造型以及简约的线条勾勒出整个建筑形态活泼并
具有现代特征的轮廓。住宅的立面造型：通过虚实（现浇拦
板和金属栏杆）阳台、构架、材质和颜色等要素的有机组合，
来引导人们进入一种休闲的新生活方式， 从而达到改善居
住质量的目的， 从文化内涵和生活模式的层面充实小区的
精神实质，给人们带来精致而亲切的美感。
设计共5 种主要户型。始终贯彻“以人为本”的设计思
想，遵循有以下几个设计原则：保证房间尺寸的合理，使其
符合人体工程学；严格从功能流线上划分空间，保证交通路
线的流畅，不交叉；减少户与户之间的视线干扰，使毎户具
有相应的私密性；毎个房间有良好自然采光，通风，消除黑
房间；突出客厅与主卧室的地位，采用大厅、大主卧的设计，
并给予最好的景观和朝向。控制厨卫面积，使其空间的利用
充分体现出高效与实用。
3.5 节能措施
屋面采取保温隔热构造处理。建材选用轻质隔墙，减轻
建筑自重。全部外窗、阳台门选用高质塑钢密封门窗。洁具
采用节水型冲洗配件。
3.6 建筑环保设计
注重体现小区积极主动的环境意识， 在保护的基础上
更注意营造环境。对可能产生的噪音设备用房采取必要的
隔音减噪措施，确保噪音达标排放，在道路绿化的树种选择
上要考虑隔音和净化空气的功能。总平面中设垃圾收集点，
垃圾袋装化由物业管理人员统一收集至收集站。建筑水
箱及水池内壁贴白色瓷砖，以保护水质。
本次规划设计紧紧抓住建设新农村的契机, 充分结合
现状,改善村民居住环境,完善村民给水、供电等基本设施,
初步建成交通便捷、生活环境优美的新型农村居住区；并以
河流水景为主题，力求建成布局合理、功能明确、建筑风格
协调、基础设施完善、居住环境优美、社区文化丰富多彩的
现代化新农村。
参考文献
[1] 王琼，倪文卫，王雪琴.新农村居民点规划探讨及实践
[J].浙江建筑，2006（8）.
图2 伏尧中心村住宅1 联排
图3 伏尧中心村住宅2 双拼
（上接第7 页）
综合造价相对较低， 施工单位对钻孔灌注桩施工也有较丰
富的工程经验，因此，钻孔灌注桩为最佳方案。
5 结论
随着施工工艺水平的不断提高， 在满足结构承载力和
变形要求的情况下， 高层建筑的基础设计中存在多种选型
方案，如何对这些方案进行综合的评价和分析，在目前的限
额设计的环境下，是一件很有现实意思的工作。在工程实践
中，应综合分析岩土工程地质条件，从造价、工期和工法等
多角度地进行综合分析和评价，结合具体的工程，合理地选
择建筑基础形式。
参考文献
[1] 徐鼎新.改进基础设计降低工程造价[J].建筑施工，
1990，2（2）：46-48.
[2] GB 50223-2008 建筑工程抗震设防分类标准[S]. 中国
建筑工业出版社，2008
[3] JGJ94-2008 建筑桩基技术规范[S]. 中国建筑工业出版
社，2008
[4] 余时波.钢筋混凝土异形柱结构设计浅析[J].四川建筑
科学研究，2006，32（2）：46-48.
[5] 刘继光. 筏板基础选型和设计分析[J]. 北方工业大学
学报，2002，14（1）：80-84.
[6] 朱炳寅，李静. 筏形基础与独立基础加防水板的异同
分析[J]. 建筑结构技术通讯，2008（5）：14-15.
[7] GB50007-2002 建筑地基基础设计规范[S]. 中国建筑
工业出版社，2002
[8] 吴水根，朱大宇.较大跨距多层框架结构基础选型的技
术经济分析[J].结构工程师，2003，20（2）：36-40.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
73
