复合地基技术及应用

岩土工程技术2001年第2期Geotechnical Engineering TechniqueNo.2200l复合地基技术及应用化建新(中兵勘察设计研究院北京10003张宝龙王玉霞北京市房屋建筑设计院北京1000)(北台钢铁机船有限责任公司辽宁本溪117017)【摘要】提出了复合地基的设计原则对复合地基承载力计算、变形计算、柔性垫层进行了探讨提出了复合地基技术需研究的问题【关键词】复合地基承载力计算变形计算柔性垫层【中图分类号】Tu472Composite Foundation Technique and It s application(Abstract] The design principle of composite foundation is given. Calculation of bearing capacity of composite foundation calculation of deformation and soft cushion is studied. The research problems of composite foundation technique are pro-posite foundation calculation of bearing capacity calculation of deformation soft cushion受力层除加固体外还应包括加固体下一定范复合地基是指在地基土中采用置换或增围內的下卧层。而桩基的受力作用表现为桩强的方式在土中设置由散体材料土、砂、碎侧向抵抗力和桩端阻力受力层为桩周土层和石等淢胶结材料石灰、水泥、粉煤灰构成加桩尖以下一定范围的下卧层固桩(柱体与桩间土一起承担建筑荷载复复合地基按材料类型、制桩方式和桩体刚合地基中桩体或柱体通过置换、挤密作用对度进行分类45土体进行加1按成桩所用材料可分为:散体材料桩类复合地基与桩基有明显的区别黄志仑2](如碎石桩、砂桩、钢渣桩、矿渣桩等)复合地曾把它叫桩地基突岀了地基的概念。韩杰3〕基冰泥、灰土桩欻如深层搅拌桩、粉啧桩、夯认为复合地基属于地基范畴。实水泥土桩、灰土桩、二灰桩等)复合地基砼复合地基和桩基础在构造上有明显区别,桩类如砼桩、CFG桩廈合地基。复合地基中桩体与基础通过柔性垫层碎石或按制桩方式可分为挤土桩类(如振冲桩、砂湘相连接,复合地基设计中充分考虑天然土锤击桩、强夯碎石桩、钻孔夯扩桩)复合地基强度而桩基础中桩通过承氜刚性卢上部结非挤土类柢旋喷桩、搅拌桩、砼灌注桩、粉煤构直接连接桩与承台构成一个整体在设计灰灌填杵算合地基时仅考虑桩间土体对桩的摩阻力和桩的端承中国煤化工分为散体桩复合地力。在受力方面,对于荷载较小的多层建筑,CNMHG性桩复合地基和刚复合地基主要受力层在加固体內,对于高层性桩复合地基。建筑由于基础底面大、荷载大复合地基主要作者简介花歉揚4年生男汊族河南洛阳人顽士学位教授级高工。现主要从事技术管理和施工管理工作。岩土工程技术2001年第2期1复合地基的设计活因而该方法在对噪声有一定限制的场地不设计原则能使用根据有关资料67,复合地基的设计应满1.2复合地基承载力计算足以下原则国内外许多学者对散体桩、柔性桩、半刚a.满足建筑荷载对复合地基承载力的要性桩、刚性桩承载力计算进行了研究其主要求成果如下在进行复合地基设计时岩土工程师首先散体桩行业标准JGJ79-9158应考虑结构工程师根据建筑物上部载荷、基础f(1-m)s(1)载荷以及活载荷等载荷情况所提出的复合地式中/m—复合地基承载力标准值APa基承载力要求然后根据已有的单桩、复合地fk—桩体单位截面积承载力标准基资料結合建筑场地的岩土工程勘察报告,值k设计岀桩径、桩长、桩土置换率等同时进行复∫k——桩间土承载力标准值kPa合地基承载力的计算以满足建筑荷载对复合—面积置换率地基承载力的要求为原则并考虑一定的安全对于小型工程的粘性土地基如无现场载度。若存在有软弱下卧层时按规范进行软弱荷试验资料时复合地基承载力标准值可按下下卧层验算b.满足GBJ7-89规范、地区规范或设诈式计算fpk=[1+m(n-1)y。k(2)人对建筑物变形和倾斜的有关要求高层建筑由于其高度高、载荷大地基的或k=[1+n(n-1)3cm)(3)变形及倾斜是基础设计中应考虑的主要问题。式中——桩士应力比无实测资料时可取24原土强度低取最大值原土岩土工程师进行高层建筑复合地基设计时在强度高取最小值满足建筑荷载对复合地基承载力要求的前提下应对复合地基和下卧层的变形进行计算——桩间土的十字板抗剪强度,也可其最大变形量及倾斜值均应满足规范的有关用处理前地基土的十字板抗剪强规定或设计人员的要求以保证建筑物的安全度代替kPa使用散体桩的极限承载力为满足桩、桩间土变形协调的原则Ppf=on h(4)对于半刚性和刚性桩复合地基桩、桩间式中桩间土侧向极限应力kPa土的变形协调是复合地基研究中应特别考虑k——桩体材料被动土压力系数的问题。柔性垫层是保证桩、桩间土变形协调布朗 Brauns ,978)算式为的有效手段因此岩土工程师进行复合地基设Pp=20.8c计时应根据桩间土的承载力、复合地基的承式中c桩间土不排水抗剪强度载力、桩土应力比、桩顶的抗压强度等因素综休斯( Hughes厢怀特 Withers1974是提出合考虑柔性垫层的性质和厚度以满足桩与桩中国煤化工°+9/2)(6)间土的变形协调。CNMH(察角。满足环境条件对地基处理的要求此外还有许多计算公式具体可详见参考环境条件是地基处理时应考虑的因素之文献1尽管有些地基处理方法造价低质量好但国内许多学者0对散体桩承载力进行由于产生振磲声、影响场地周围居民的生研究后提出化建新等复合地基技术及应用(7)复合地基的变形计算比承载力计算难国Pof= 20 ac(8)家或行业规范没有变形计算公式国内许多专式中a取1.2~1.3家学者在该领域內进行了探讨取得了一定的柔性榔水泥土搅拌桩、粉喷桩、高压旋喷成果桩)合地基承载力计算公式如下复合地基的沉降包括三部分:加固区变年k=mRA1+风1-m》(9)形、下卧层变形和柔性垫层变形其沉降计算式中!f复合地基承载力标准值kF式为m——面积置换率;s=S1+S2+S34桩的截面积m2式中:s加固区的变形fk——桩间士承载力标准值kP下卧层的变形β——桩间土承载力折减系数s3桑性垫层的变形mmR——单桩竖向承载力标准值kN对加固区的变形龚晓南1992建议采用半刚性夯实水泥土桩廈合地基承载复合模量法E法应力修正法E法),桩力计算公式如下身压缩量E法进行计算其计算公式如下fsk= himfnk+kl1-m )sk (10)复合模量泫E。法)式中泸k—复合地基承载力标准值kPa(13)fk桩体单位截面积承载力标准式中2p—第i层复合士上的附加应力增值kPa量kPa;∫——桩间土承载力标准值kPaH—第i层复合土层的厚度k2——桩、桩间土承载力发挥系数与(14)土层类型、桩的夯实度砂垫层式中m—面积置换率厚度等因素有关建议121k1取E——桩体变形模量MP1.0,k2范围为0.8