复合地基处理方法

1、第六章第六章 复合地基基本理论复合地基基本理论 复合复合 地基地基 加筋土地基加筋土地基 桩体复合地基桩体复合地基 碎石桩碎石桩 砂桩砂桩 矿渣桩矿渣桩 特点：桩身材料无粘聚力，特点：桩身材料无粘聚力， 单独不能成桩，需依靠周单独不能成桩，需依靠周 围土体的围箍作用才能形围土体的围箍作用才能形 成桩体。成桩体。 （1 1）按增强体方向和材料性质分类）按增强体方向和材料性质分类 土桩土桩 灰土桩灰土桩 石灰桩石灰桩 水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩 粉体喷射搅拌桩粉体喷射搅拌桩 旋喷桩旋喷桩 CFG桩桩 树根桩树根桩 特点：桩体有较强粘聚力，但特点：桩体有较强粘聚力，但 模量和刚度远比混凝土小，在模量和

2、刚度远比混凝土小，在 大荷载作用下会变形过量甚至大荷载作用下会变形过量甚至 断桩。断桩。 刚度较一般柔性桩大，刚度较一般柔性桩大， 但明显小于一般混凝土但明显小于一般混凝土 桩桩 水平向增强复合地基水平向增强复合地基竖直向增强复合地基竖直向增强复合地基 斜向增强复合地基斜向增强复合地基长短桩复合地基长短桩复合地基 （2 2）按基础刚度和垫层分类）按基础刚度和垫层分类 刚性基础与柔性基础下复合地基承载性状不同：柔性基刚性基础与柔性基础下复合地基承载性状不同：柔性基 础下复合地基的桩土荷载分担比要比刚性基础下的复合地基础下复合地基的桩土荷载分担比要比刚性基础下的复合地基 小，而其沉降要比刚性基础大

3、。小，而其沉降要比刚性基础大。 1.1.复合地基特点复合地基特点 （1 1）加固区是由基体和增强体两部分组成，是非均）加固区是由基体和增强体两部分组成，是非均 质、各向异性的。质、各向异性的。 区别于均质地基。区别于均质地基。 （2 2）在荷载作用下，基体和增强体共同直接承担荷）在荷载作用下，基体和增强体共同直接承担荷 载的作用。载的作用。 区别于桩基础。区别于桩基础。 形成条件：形成条件：在荷载作用下，增强体与天然地基土体通过在荷载作用下，增强体与天然地基土体通过 变形协调共同承担荷载作用。变形协调共同承担荷载作用。 刚性基础刚性基础 Ep Es1 EpEs1 EpEs2 刚性基础刚性基础

4、Ep Es1 EpEs1 垫层垫层 Es2 Ep Es1 刚性基础刚性基础 EpEs1 EpEs2 刚性基础刚性基础 Ep Es1 最软弱土层最软弱土层 EpEs1 Es2Es1 天然地基土天然地基土 桩体桩体 砂石垫层砂石垫层 砂桩、土桩、石灰桩、碎石桩等在施工过程中，由于振动、砂桩、土桩、石灰桩、碎石桩等在施工过程中，由于振动、 挤压、排土等原因，可对桩间土起到一定的密实作用。石灰桩挤压、排土等原因，可对桩间土起到一定的密实作用。石灰桩 具有吸水、发热和膨胀特性，对桩间土同样起到挤密作用。具有吸水、发热和膨胀特性，对桩间土同样起到挤密作用。 碎石桩、砂桩具有良好的透水性，可以加速地基的固结

5、，碎石桩、砂桩具有良好的透水性，可以加速地基的固结， 水泥土类和混凝土类桩在一定程度上也可以加速地基固结。水泥土类和混凝土类桩在一定程度上也可以加速地基固结。 垫层作用主要是指在较厚的软弱土层中，桩体没有打穿该软弱土层，这垫层作用主要是指在较厚的软弱土层中，桩体没有打穿该软弱土层，这 样，整个复合地基对于没有加固的下卧层起到垫层的作用，经垫层的扩散作样，整个复合地基对于没有加固的下卧层起到垫层的作用，经垫层的扩散作 用将建筑物传到地基上的附加应力减小，作用于下卧层的附加应力趋于均匀，用将建筑物传到地基上的附加应力减小，作用于下卧层的附加应力趋于均匀， 从而使下卧层的附加应力在允许范围之内，这样

6、就提高了地基的整体抵抗力，从而使下卧层的附加应力在允许范围之内，这样就提高了地基的整体抵抗力， 减少了沉降。减少了沉降。 加筋作用主要是指厚度不大的软弱土层，桩体可穿过整个软弱土层达到加筋作用主要是指厚度不大的软弱土层，桩体可穿过整个软弱土层达到 其下的硬层上面此时，桩体在外荷载的作用下就会产生一定的应力集中现其下的硬层上面此时，桩体在外荷载的作用下就会产生一定的应力集中现 象，从而使桩间土承担的压力相应减小，其结果与天然地基相比，复合地基象，从而使桩间土承担的压力相应减小，其结果与天然地基相比，复合地基 的承载力会提高，压缩量会减小，稳定性会得到加强，沉降速率会加快，的承载力会提高，压缩量会

7、减小，稳定性会得到加强，沉降速率会加快，还还 可用来改善土体的抗剪强度，加固后的复合桩土层将可以改善土坡的稳定性，可用来改善土体的抗剪强度，加固后的复合桩土层将可以改善土坡的稳定性， 这种加固作用即通常所说的加筋作用。这种加固作用即通常所说的加筋作用。 (d)滑动破坏 (a)刺入破坏 (b)鼓胀破坏 (c)整体剪切破坏 破坏过程：破坏过程： （1 1）桩间土首先）桩间土首先 破坏引起复合地基全破坏引起复合地基全 面破坏；面破坏； （2 2）桩体首先破）桩体首先破 坏引起复合地基全面坏引起复合地基全面 破坏；破坏； （3 3）桩体与桩间）桩体与桩间 土同时发生破坏。土同时发生破坏。 2 2 4l

8、 d m 2 2 32l d m ab d m 4 2 p s n P Pp p P Ps s mA P A P p p p p Am P A P s s s s )1( s p s p m m n )1( 1)m(n1 mn p 1)m(n1 m1 s spsp m)E(1mEE ssp E)1(1E nm 或或 ssp EnmE )1(1 n E E s p ss EE 则则 ak spk f f ssp EE akakspk ffnmf)1(1 由：由： 得得 从而从而 sfpfcf pmKmpKp)1( 2211 1采用单桩及桩间土承载力计算采用单桩及桩间土承载力计算 桩间土桩间土 桩

9、体桩体 skpkspk fmmff)1( 石灰桩石灰桩振冲桩振冲桩夯实水泥土桩夯实水泥土桩水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩高压喷射注浆法高压喷射注浆法CFGCFG桩桩 1.051.05 1.21.2 1 10.90.91 1 0.10.10.40.4（桩端土（桩端土 好）好） 0.50.50.90.9（桩端土（桩端土 差）差） 0.50.50.90.9（摩擦桩）（摩擦桩） 0.00.00.50.5（端承桩）（端承桩） 0.750.75 0.950.95 a对粘结材料桩复合地基，桩体承载力特征值可采用类对粘结材料桩复合地基，桩体承载力特征值可采用类 似摩擦桩承载力特征值以及根据桩身材料强度分别计算，取小

10、似摩擦桩承载力特征值以及根据桩身材料强度分别计算，取小 值。值。 式中式中 桩端天然地基土的承载力折减系数，不同的桩取桩端天然地基土的承载力折减系数，不同的桩取 值不同；值不同； li 按土层划分的各段桩长，对柔性桩，桩长大于临界按土层划分的各段桩长，对柔性桩，桩长大于临界 桩长时，计算桩长取临界桩长值；桩长时，计算桩长取临界桩长值； 桩身强度折减系数，桩身强度折减系数，0.20.20.330.33。 )( 1 ppisi pp a pk Aqlqu AA R f pcua AfR prupk Kf ppi n i sia AqlquR 1 pp n i isia AqlquR 1 pcua AfR pcua AfR skpkspk fmmff)1( skspk fnmf)1(1 skspk fnmf)1(1 dl z pc o 未加固区 加固区 滑弧面 圆弧分析法 未加固区采用天然土体强度指标，加固区采用复合土体综合未加固区采用天然