地基处理之复合地基

6复合合地地基基基基本本理理论论6．1复合合地地基基的的定定义义与与分分类类6．2复合合地地基基的的常常用用型型式式6．3复合合地地基基的的常常用用概概念念6．4竖向向增增强强体体复复合合地地基基承承载载力力计计算算6．5水平平向向增增强强体体复复合合地地基基承承载载力力计计算算6．6复合合地地基基沉沉降降计计算算方方法法6．1复合合地地基基的的定定义义与与分分类类当天天然然地地基基不不能能满满足足建建(构)筑物物对对地地基基的的要要求求时时，，需需要要进进行行地地基基处处理理，，形形成成人人工工地地基基，，以以保保证证建建(构)筑物物的的安安全全与与正正常常使使用用。。经过过处处理理形形成成的的人人工工地地基基通通常常有有三三种种类类型型：：均质质地地基基、、复复合合地地基基和和桩桩基基。。人工工地地基基中中的的双层层地地基基是指指天天然然地地基基经经地地基基处处理理形形成成的的均均质质加加固固区区的的厚度度与荷荷载载作作用用面积积或者者与与其其相相应应持持力力层层和和压压缩缩层层厚厚度度相相比比较较小小时时，，在在荷荷载载作作用用影影响响区区内内，，地地基基由由两两层层性性质质相相差差较较大大的的土土体体组组成成，，如如图图所所示示。。桩基基复合合地地基基：：是是指指天天然然地地基基在在地地基基处处理理过过程程中中部部分分土土体体得得到到增增强强或或置置换换，，或或在在天天然然地地基基中中设设置置加加筋筋材材料料，，加加固固区区由由基体体(天然然地地基基土土体体或或桩桩改改良良的的天天然然地地基基土土体体)和增强强体体两部部分分组组成成的的人人工工地地基基。。上上部部结结构构的的荷荷载载由由基基体体和和增增强强体体共共同同承承担担。。复合合地地基基根根据据地地基基中中增增强强体体的的方方向向可可分分为为水水平平向向增增强强体体复复合合地地基基和和坚坚向向增增强强体体复复合合地地基基两两类类，，竖竖向向增增强强体体习习惯惯上上称称为为桩桩，，有有时时也也称称为为柱柱。。竖向向增增强强体体复复合合地地基基通通常常称称为为桩桩体体复复合合地地基基。。复合合地地基基工工作作机机理理可可做做如如下下分分类类：：桩体体复复合合地地基基具具有有以以下下两两个个基基本本的的特特点点：：(1)加固固区区是是由由基基体体和和增增强强体体两两部部分分组组成成，，是是非非均均质质的的和和各各向向异异性性的的；；（（均均质质））(2)在荷荷载载作作用用下下，，基基体体和和增增强强体体共共同同承承担担荷荷载载的的作作用用。。（（桩桩基基））6．2复合合地地基基的的常常用用型型式式在工工程程实实践践中中应应用用的的复复合合地地基基型型式式很很多多，，可可从从下下述述三三个个方方面面来来分分类类：：①增强强体设设置方方向；；②增强强体材材料；；③基础础刚度度以及及是否否设置置垫层层；④增强强体长长度。。6．3复合地地基的的常用用概念念1．复合合地基基面积积置换换率2．复台台地基基桩土土应力力比3．复合合地基基桩土土荷载载分担担比4．复合合模量量1．复合合地基基面积积置换换率竖向增增强体体复合合地基基中，，竖向向增强强体习习惯上上称为为桩体体，基基体称称为桩桩间土土体。。若桩桩体的的横截截面积积为Ap，该桩桩体所所承担担的加加固面面积为为Ae。，则则复合合地基基面积积置换换率的的定义义为实际工工程中中，由由于地地基土土性质质的变变化、、上部部结构构荷载载的不不均匀匀性以以及基基础平平面尺尺寸等等因素素的影影响，，不可可能在在整个个基础础下部部是等等间距距布桩桩。对对只在在基础础下布布桩的的复合合地基基，桩桩的截截面面面积之之和与与基础总面积积相等等的复复合土土体面面积之之比，，称为为平均均面积积置换换率。。2．复合合地基基桩土土应力力比实际工工程中中，即即使是是单一一桩型型的复复合地地基，，由于于桩处处在基基础下下的部部位不不同或或桩距距不同同，桩桩土应应力比比n也不同同。将将基础础下桩桩的平均桩桩顶应力与与桩间间土平均应应力之比定定义为为平均桩桩土应应力比比。基础下下的平平均桩桩土应应力比比是反反映桩桩土荷荷载分分担的的一个个参数数。桩体材材料刚刚度越越大，，桩土土应力力比就就越大大；桩越长长，桩桩土应应力比比就越越大；；面积置置换率率越小小，桩桩土应应力比比就越越大。。3．复合合地基基桩土土荷载载分担担比4．复合合模量量6．4竖向增增强体体复合合地基基承载载力计计算桩体复复合地地基中中，散散体材材料桩桩、柔柔性桩桩和刚刚性桩桩的荷荷载传传递机机理是是不同同的。。桩体体复合合地基基上基础刚刚度大小、、是否否设置置垫层、垫层的的厚度度等都对对复合合地基基受力力性状状有较较大影影响，，在桩桩体复复合地地基承承载力力计算算中都都要考考虑这这些因因素的的影响响。因因此，，桩体体复合合地基基的承承载力力计算算比较较复杂杂。桩体复复合地地基承承载力力计算算的两两种思思路：：(1)分别确确定桩桩体的的承载载力和和桩间间土的的承载载力，，根据据一定定的原原则叠叠加两两部分分得到到复合合地基基的承承载力力；(2)将桩体体和桩桩间土土组成成的复复合地地基作作为整整体来来考虑虑，确确定复复合地地基的的极限限承载载力。。(1)叠加极限承承载力力承载力力特征征值(2)整体复合土土体综综合强强度指指标可可采用用面积积比法法计算算。复复合土土体内内聚力力Cc和内摩摩擦角角表达式式可用用下述述两式式表示示：6．5水平向向增强强体复复合地地基承承载力力计算算视粘聚聚力能量消消散率率增量量承载力力增量量6．6复合地地基沉沉降计计算方方法S=s1+s2S1:加固区区沉降降（复合模模量法法、应应力修修正法法、桩桩身压压缩法法）S2:下卧层层沉降降（分层总总和法法）加固区