软基处理方法复合桩基图文丰富

复合地基概念复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体（天然地基土体）和增强体两部分组成的人工地基。复合地基有两个基本特点：①加固区是由基体和增强体两部分组成，是非均质和各向异性的；②在荷载作用下，基体和增强体共同承担荷载的作用。复合地基与桩基的区别：二者都是采用以桩的形式处理地基，但复合地基属于地基范畴，而桩基属于基础范畴，所以两者又有本质区别。复合地基中桩体与基础往往不是直接相连的，它们之间通过垫层（碎石或砂石垫层）来过渡；而桩基中桩体与基础直接相连，两者形成一个整体。天然地基复合地基桩基础复合地基中不存在类似桩基中的群桩效应。复合地基犹似钢筋混凝土，其中地基中的桩体有如混凝土中的钢筋。它的实质就是考虑桩、土的共同作用，这无疑较之仅仅认为荷载由桩体来承担要经济和合理。形成条件根据地基中增强体的方向和性质，可将复合地基作如下分类：1、按增强体的方向分类（1）竖向增强体复合地基：通常称为桩体复合地基；（2）横向增强体复合地基：包括土工合成材料、金属材料格栅等形成的复合地基。2、按成桩材料分类（1）散体材料桩——如碎石桩、砂桩等；（2）水泥土类桩——如水泥土搅拌桩、旋喷桩等；（3）混凝土类桩——如CFG桩、树根桩、锚杆静压桩等。3、按成桩后桩体的强度（或刚度）分类（1）柔性桩——散体材料类桩；（2）半刚性桩——水泥土类桩；(3）刚性桩——混凝土类桩。复合桩基桩土应力比：n=p/s面积置换率：m=Ap/A桩与土共同变形，共同承载；非均质，各向异性与桩基区别？散体材料桩——桩身由散体颗粒材料组成，如砂、碎石、砂石等无胶凝性材料。特点：桩身c＝0，只有依靠桩周围土体的围箍作用才能形成桩体。桩承载力取决于桩材的内摩擦角和桩周土对桩身的侧向约束力，而呈现出与桩长无关的特征。桩破坏形式主要为鼓胀破坏。

半刚性桩——无须桩周土的围箍即能自立。桩身刚度和强度较小，压缩量较大；单桩沉降以桩身压缩为主，受桩端持力层性状影响不大的复合地基竖向增强体。特点:与散体材料桩依靠桩周土提供的被动土压力维持桩体平衡、承受上部荷载的作用不同，半刚性桩同刚性桩一样依靠桩周摩阻力和端阻力把作用在桩体上的荷载传递给地基土。因而，半刚性桩复合地基中土的垂直应力的扩散范围较散体材料的大、深度深，加固效果明显。刚性桩——无须桩周土的围箍即能自立。桩身刚度和强度较大，压缩量较小。特点:依靠桩周摩阻力和端阻力把作用在桩体上的荷载传递给地基土。深度深，加固效果明显。砂桩法是指利用振动或冲击荷载，在软弱地基中成孔后，填入砂并将其挤压入土中，形成较大直径的密实砂桩的地基处理方法，主要包括砂桩置换法、挤密砂桩法等。砂桩法起源于19世纪30年代的欧洲，用于在海湾沉积软土上建造兵工厂的地基工程中。当时的设计桩长为2m，桩径为0.2m，每根桩承担的荷载为10kN。概述砂（碎石）桩法20世纪50年代后期，随着振动打桩机的出现，又采用振动式打拔管施工方法，使其施工质量和施工效率均有显著提高，处理深度可达30m左右。砂桩最初是用于处理松散砂土和人工填土地基的，而在软弱粘性土地基上的应用不太成功。因为软弱粘性土的渗透性小，灵敏度大，成桩过程中产生的超静孔隙水压力不能迅速消散，挤密效果较差，而且因扰动而破坏了土的天然结构，降低了土的抗剪强度。砂桩+加载预压根据国外的经验，在软弱粘性土中形成砂桩复合地基后再对其进行加载预压，可提高地基强度和整体稳定性，并减小工后沉降。国内的实践也表明，如不进行预压，砂桩施工后的地基在荷载作用下仍有较大的沉降变形，对沉降要求较严的建筑物难以满足要求。因此，使用砂桩构成砂桩复合地基，对它再进行堆载预压，可显著提高地基强度，改善地基的整体稳定性，并减小地基沉降量。工程实践表明，砂桩法用于处理松散砂土和塑性指数不高的非饱和粘性土地基，其挤密(或振密)效果较好，不仅可以提高地基的承载力、减小地基的沉降，而且可以防止砂土由于振动或地震所产生的液化。砂桩处理饱和软弱粘性土地基时，主要是置换作用，可以提高地基承载力和减小沉降，同时，还起排水通道作用，能够加速地基的固结。加固原理1、在松散砂土中的作用1）挤密作用 采用冲击法或振动法往砂土中下沉桩管和一次拔管成桩时，由于桩管下沉对周围砂土产生很大的横向挤压力，桩管将地基中同体积的砂挤向周围的砂层，使其孔隙比减小，密度增大，这就是挤密作用，有效挤密范围可达3－4倍桩直径，且地基承载力可提高2～5倍。这就是通常所谓的“挤密砂桩”。2）振密作用 采用振动法往砂土中下沉桩管和逐步拔出桩管成桩时，下沉桩管对周围砂层产生挤密作用，拔起桩管对周围砂层产生振密作用，有效振密范围可达6倍桩直径左右。振密作用比挤密作用更显著，其主要特点是砂桩周围一定距离内地面发生较大的下沉。采用这种成桩方法的砂桩称为“振密砂桩”。2、在软粘土中的作用1）置换作用

密实的砂桩在软弱粘性土中取代了同体积的软弱粘性土（置换作用），形成复合地基，使承载力有所提高，地基沉降也变小。一般地，砂桩复合地基承受外载荷时，发生压力向砂桩集中的现象，使桩周围土层承受的压力减小，沉降也相应减小。砂桩复合地基与天然的软弱粘性土地基相比，地基承载力增大率和沉降减小率都与置换率成正比关系。根据载荷试验，在同等载荷作用下，其沉降可比天然地基减小20%－30%。2）排水作用 在软弱粘性土地基中，砂桩可以像砂井一样起排水作用，从而加快地基的固结沉降速率。砂桩复合地基与天然地基载荷试验的对比表明，在荷载相同的条件下，前者的沉降稳定时间比后者短得多。

以上海宝山钢铁总厂的对比试验为例，在承压板面积影响范围内为饱和的粉质粘土和淤泥质粉质粘土，在荷载约为160kPa时，砂桩复合地基沉降稳定时间为69－70h，而天然地基为190h，说明砂桩对促进地基固结沉降有十分显著的作用3、砂桩用途（1）在松散砂土中，可用于增大相对密度，防止振动液化。（2）在软弱粘性土中，可用于提高地基承载力，加速固结沉降，改善地基的整体稳定性。设计计算

1、加固范围 应根据建（构）筑物的重要性和场地条件及基础型式而定。对于一般基础，在基础外应扩大1～3排；对于可液化地基，在基础外缘扩大宽度不应小于可液化土层厚度的1/2，并不应小于5m；对于高等级公路，一般应处理至边缘外1～3m。2、桩位布置

对大面积满堂处理，桩位宜用等边三角形布置；对于独立或条形基础，桩位宜采用正方形、矩形等腰三角形布置；对圆形或环形基础宜用放射形布置。3、加固深度 加固深度应根据软弱土层的性能、厚度或工程要求按下列原则确定；（1）当软土层不厚时，应穿透软土层；（2）当软土层较厚时，对按变形控制的工程，加固深度应满足砂桩复合地基变形不超过地基容许变形值并满足下卧层承载力的要求；（3）当软土层厚度较大时，对于按稳定性要求控制的工程，加固深度应不小于最危险滑动面一下2m的深度；（4）在可液化地基中，加固深度应按要求的抗震处理深度确定；（5）桩长不宜小于4m。4、桩径根据置辰换率要送求、成素桩方法项、施工咱机械能叼力等因煎素综合帜考虑确陆定砂桩招直径。倍在饱和蹲软弱粘扎性土中三尽可能菠采用较牛大的直澡径。目沉前国内另采用的瓦桩径一校般为0.3－0.古8m，国盏外最南大达2m。5、材料宜使用滔中粗混叫合砂，踢含泥量众不大于5%。在对握砂桩成兼型没有莲足够约己束力的竖软弱粘岭性土中堡，可以球使用砂烟和角砾渐混合料霉。桩孔仇填料量秤应通过摊现场试竹验确定泉，估算肥时可按厨桩孔体眠积乘以且充盈系垫数1.2－1.窝4确定蜜。6、垫层砂桩彩施工帖完毕伪后，斯地面所应铺富设30－50迁cm厚的砂赵垫层或意砂石垫珍层。垫岭层要分酿层铺设烂，用平车板振动甘器振实抵。在地面养很软不伍能保证桂施工机歇械正常中型式和红操作时促，可以储在砂桩贡施工前愤铺设垫债层。施工工概艺1、施基工标杰高砂桩施睡工标高乏一般高赖于基础留底面设爷计标高1～2m，以亮便挖斩开基用坑时吼将没安有充碎分挤箱实的夏或被侍挤松羊的表废层土偏完全垃挖去饱。如果砂辉桩施工动后对地购基表层1～2m深度内岗的土层牌进行适兔当处理夫，则砂沟桩施工垒可以从摸基底设载计标高难开始。2、砂的挂含水量施工时令砂的含永水量对封砂桩密捷实性有剖很大影艰响，应突根据成峡桩方法纸分别规丛定。（1）采用连单管冲卖击式或您振动式粪一次拔妙管成桩喂或复打惰成桩时院，使用粘饱和砂葬。（2）采程用双听管冲席击式君或单览管振失动式柜重复则压拔魂管成励桩时着，使轰用7%－9%含水量子。在饱扬和土中正施工时给也可采贞用天然朵湿度砂砖或干砂欠。3、施工剧顺序在松散耀砂土中讽，宜从件外围或手两侧向乡丰中间进坚行。首饶先施工赌外围桩胆，然后阀施工隔款排的桩断，对最加后几排麻桩，如奇下沉桩累管困难比时，可粮适当增拘大桩距桂。在软脏弱粘饮性土严中，符采用总“间感隔跳近打”牵方法岭。砂饿桩成庭型困西难时陶可隔杂排施锁工，庆各排欣中的悼桩可股间隔蛇施工我。当加久固区碎附近所有其蚂他建恼筑物菊时，节必须购先从缓邻近糖建筑宰物一治边的族桩开午始施那工，放然后桥逐步舞向外筝推移四。4、成桩盒试验施工歪前要翠进行仁成桩兵试验暴，如宏不能革满足东设计荐要求奴，就复应调炭整桩窑间距耀、填备料量霜等施呼工参狗数，贝重新缴进行监试验换或修被改施谦工工艇艺设柳计。5、成桩侧工艺施工矩可采叉用振肠动沉嫌管、跪锤击伍沉管相等成谨桩法杨。当壳用于畜消除岗粉细较砂及住粉土况液化夏时，膛宜用膀振动阴沉管尘成桩肉法。1)振动烟沉管徒法振动沉从管法一次拔茄管法逐步拔洋管法重复压蹈拔管法(1)一次升拔管糊法。拉成桩粒工艺步骤如下：①把帆桩管泡垂直惊对准序桩位织。②启动讨振动桩河锤，将厚桩管振终动沉入劳土中，各达到设甲计深度救，对桩劈燕管周围蛋的土进洲行挤密波或挤压早。③从桩蜓管上端商的投料彻漏斗加赖入砂料荷，数量阴根据设腊计确定行，为保被证顺利呜下料，戴可适当金加水。④边振均动边拔带管，直听至拔出跃地面。(2赵)逐步沟拔管益法。①施工饱步骤同础一次拔杆管法步矩骤。②逐收步拔递管，躬边振气动边滨拔管燃，每炎拔管50传c在m，停止碧拔管继扯续振动景，停拔血时间10～20威s，继运续拔号管，赢直至染将桩汇管拔厘出地那面为财止(3)重复压垂拔管法爹。成桩神工艺倒步骤盏如下坐图示①桩聋管垂鞭直就循位，桑闭合页桩靴津。②将桩预管沉入骄地基土伍中达到渡设计深袍度。③按设详计规定殖的砂料位量向桩诉管内投底入砂料榨。④边振么动边拔塞管，拔秀管高度嘴根据设仁计确定超。⑤边正振动梢边向够下压屡管，企下压击的高猪度由逃设计动和试步验确礼定。⑥停止黎拔管，吸继续振作动，停援拔时间遇长短按嫩规定要犬求。⑦重羊复步库骤③痒～⑥恶，直根至桩府管拔坐出地棕面。质量控仇制项目足如下质量抓控制窝项目一次拔舞管法逐步拔秃管法重复压技拔管法桩身连勤续性桩身密凳实度桩身种直径拔管程速度速度1～2m/分填砂练数量拔管速将度，防川止断桩誉或缩颈慢，砂拆料应充愧分振密填砂枝数量拔管馋速度煌、拔厨管高蹈度和戒压管解高度压管高刃度和桩漫管的留医振时间爪。一般绿桩管每掌提高100着cm，下候压30梦cm，留告振10～20霜s拔管速柏度和下专压桩管辱的高度2)锤击成除桩法锤击成戚桩法单管雾成桩卖法双管成塘桩法(1)单管成偿桩法。成桩工拍艺步骤熄如下图订示。①桩管食垂直就胡位，下辱端为活讽瓣桩靴皆时则对叶准桩位拘，下端融为开口台时则对盲准已按俭桩位埋蛋好的预归制钢筋木混凝土萄锥形桩寄尖②启动泼蒸汽桩创锤或柴糖油桩锤制将桩管通打入土蜓层至设攀计深度③从加挎料漏斗裹向桩管顷内灌入障砂料。介当砂量坡较大时帅，可分盒两次灌愈入：第川一次灌桂总料量炕的2／3或灌满欠桩管，醉然后上望拔桩管滚；当能助容纳剩灵余的砂似料时再荡第二次并加够所娃需砂料④按规鲁定的拔接管速度根，将桩屯管拔出喂。(2为)双管罗成桩知法。成桩工赚艺步骤输如下图第示。①桩奴管垂孙直就铺位。②起烂动蒸毯汽桩减锤或屿柴油是桩锤隔，将市内、券外管器同时停打入踢土层品中至小设计悉规定尊的深延度。③拔起新内管喘至一颗定高洽度不臂致堵应住外见管上散的投速料口奶，打扩开投咳料口射门，河将砂坑料装下入外阁管里亲。④关闭搬投料口迈门，放挨下内管乘压在外房诚管内的抖砂面上姜，拔起辅外管，坛使外管啦上端与董内管和董桩锤接移触。⑤起动僻桩锤况，锤骑击内逗、外眉管将斜砂料滥压实毅。桩非底第走一次捆投料唱较少责，如旷填0.1兄5m3（约1手推车廉）。(只是输桩身殊每次谜投料嘉的一厦半)，然忍后锤耀击压森实，滨这一热阶段盛叫做四“座丝式底”赌，“处座底溉”可悔以保低证桩潮长和既桩底佩的密丸实度幸。⑥拔赛起内技管，灾向外双管里辟加砂撤料，追每次增投料愿约为0.梦3宏m3。⑦重接复步赌骤④吵～⑥撞，直塌至拔缺管接恒近桩范顶为国止。⑧制秩桩达碧到桩梅顶时疼，即年最后1～2次加辞料每广次加1~1庸.5手推车勤砂料，聋进行锤枝击压实陈，至设蒙计规定值的桩长盲或桩顶衫标高，杀这一阶够段叫“塑封顶”司。质量偶控制定项目单管诉成桩妖法双管押成桩捞法桩身丢连续撤性桩身密暑实度桩身直熔径拔管速型度速度1.5～3.0烂m/分灌砂逼数量拔管速仁度，防雄止断桩抬或缩颈利用苦贯入耻度和蛋填料御量两离项指誓标质量控盘制项目算如下质量检春验（1）施工纪后应间贡隔一定防时间方炼可进行僻质量检豪验对于饱墙和粘性窗土地基君，应间秆隔28d后进摩行质墙量检作验；族对于睡粉土鞠、砂开土和敞杂填抢土地也基，依质量记检验涛宜在7d以后进临行。（2）砂笋桩的良施工库质量捷检验除可采洗用单偿桩载爸荷试置验对于患桩体央可采胀用动尼力触悉探试找验检刷测，眠对于领桩间呜图可似采用蝴标准爆贯入顾、静犬力触很探、岔动力滩触探改或其粘他原俭位测起试等尺方法遵进行淋检测肃。检纠测数校量应剑采用盏复合扑地基伸载荷飘试验链。（3）砂芬桩地习基竣垮工验飞收时材，承抢载力顽检验施应采递用复便合地豪基载吴荷试药验。复合地得基载荷协试验数呆量不应尖少于总指桩数的0.骡5%且每个鲜单体建览筑不应午少于3点。在地签基中胆设置极由碎广石组森成的苏竖向片增强光体（碧或称堤桩体内）形应成复壮合地国基达厘到地宰基处链理目色的的揪地基为处理码方法斜，均益称为查碎石织桩法钱。碎石稍桩法坐加固胡地基督的原怎理是志在地号基中岩设置处碎石刷桩体犬形成漆复合骂地基蓬，以员提高道地基垃承载娘力和稿减少隶沉降胞。碎蔑石桩况桩体满具有铲很好借的透拿水性西，有量利于惕超静小孔隙赏水压甩力消遗散。执碎石尤桩复乔合地怨基具律有较覆好的趣抗液摧化性笔能。按施工侮方法的蹲不同，挑碎石桩富法可分得为：①杰振冲碎妈石桩法差；②干覆振挤密蹲碎石桩烧法；③勇沉管碎送石桩法较；④沉摸管夯扩蹦碎石桩罢法；⑤召袋装碎楼石桩法预；⑥强吨夯置换晶碎石桩羽法。碎石胁桩法松散砂陕土地基活中原理软弱粘奇性土中叨原理加固己原理一、加固原理1、挤孝密作勾用横向族挤压伙力。2、振狼密作菌用振动使门结构破营坏，颗餐粒重新吼排列3、抗汪液化狭作用挤密惹或振沙动，鉴提高学强度娇；良好轻排水固通道饼，加宫速u消散；多次悲预振才，提陶高抗碎液化猛能力肚。在砂土地基中加固原理1、置换视作用砂料替放代软粘她土。2、排水诵固结作驴用砂桩体男的排水说通道作卫用，加爱快地基毙固结。在粘性土地基中加固原理S等边三颈角形布映置（砂趋性土地给基）正方形援布置直径——挤密砂惹桩d不大于325～42毫6m竿m置换砂坡桩d不宜务小于500乓mm。桩位布置设计与计算参数选择S1、粘性裤土地基正三角铲形布置桩间距正方形躲布置Ae－1根砂夹桩承尺担的夹处理泡面积港。Ap－桩截戏面积。m－面积碧置换率谱。（0.从10浙~0宽.3拘0）设计与计算2、砂土氏和粉土捏地基正三皂角形寻布置正方形尚布置e1－处越理后享要求鸽的孔炉隙比梅。d－桩肤直径投；h－竖迎向变诸形。Dr1－处献理后菊要求螺达到贴的相西对密辽度（0.7英0~0艘.85）设计与计算2、砂土肃和粉土枕地基（若不捉考虑振奴密作用音）正三撕角形港布置正方血形布雅置e1－处披理后烧要求明的孔绒隙比钱。d－桩直腿径。Dr1－处理扮后要求籍达到的皱相对密射度（0.须70创~0雹.8锤5）设计与计算1、桩渐长：沉厚度城小时槐，贯供穿；致大时暮，按兽沉降港控制匹。2、砂贝料：形采用千含泥勉量小享于5％的中竿、粗砂是。3、灌砂袄量（质直量控制沟的另一御个指标怎）：单位翼加固棕土体管所需赖的填弦料量V桩长、砂料、灌砂量设计与计算条形基镜础，大模于基础挖宽度1.5～2.哨0倍；整片匠基础降，每汉边放况宽大双于1—3排桩；防治液慈化，每粘边放宽冰大于加揪固深度侄的一半达，并守不能小交于5m。处理范围设计与计算复合地粮基承载次力计算复合地裙基沉降收量计算抗滑稳个定性分炎析计算内桂容设计与计算桩土应掠力比n可取2～4桩应力土应力复合地蛛基承载神力B软弱秩下卧厅层复合桩忌基复合讯桩基带承载枕力计托算简姥图复合效桩基哑的沉耕降量千验算总沉能降量启公式加固角区压跪缩量下卧层侵压缩量逮（天然填土）加固区邀（复合闯土层）跑压缩模勿量加固区未加盾固区复合桩项基的抗巧剪强度翻指标利用成晨孔过程经中的横帝向挤压辩作用，略将桩孔怖内土挤共向周围斥，使桩否间土挤牢密，然拾后将素捕土或灰根土分层细填入桩异孔内，猜并分层伴夯填密穷实至设累计标高屑。夯填墙密实的皮土挤密怎桩或灰竟土挤密俯桩，与践挤密的升桩间土忍形成复朽合地基泉。土挤密绕桩灰土任挤密谣桩定义土桩与订灰土桩适用渣于处鹊理地蛙下水胸位以滤上的我湿陷服性黄抚土、役素填蜻土和隆杂填蜻土地晓基。处理深岗度宜为5～15m。当以消号除地基驰的湿陷搂性为主坡要目的泡时，宜做选用土垃挤密桩拉法；当以提围高地基齐的承载白力为主淋要目的旧时，宜扩选用灰术土挤密搞桩法。经验表筝明：当益土的含纯水量大记于23％及亭饱和应度大匪于0.植65时，不京仅桩间累土挤密滔效果差倒，桩孔殿也因缩耽径而难央以成形去，往往驳无法夯坛填成桩卡，不宜案选用土存桩或灰络土挤密哪桩法。适用范围桩管兄沉入蔬土中奋，桩础孔内港的土凯被强柔制侧奴向挤旱出，桩周抽一定宫范围脸内的吉土被准压缩颈，扰悬动和勾重塑扑。侧向挤密作用1、夯填朝的土桩译加固2、桩间窃土体的窜挤密加哨固。土桩挤密地基加固原理1、灰土招的硬化唐原理（仁石灰与辨土掺和掌，发生感系列智物短理化学垃反应，引产生离佩子交换污、凝硬仅反应、尘石灰的豪碳化与搭结晶等高。）2、灰土米的力学男性质灰土丢的强呜度较陈高、产水稳沾性好后，变伙形模园量较岭大。3、灰欺土桩饺的挤慨密作摧用分担汪荷载索（灰律土桩规具有润一定精的胶宰凝强搏度）桩对土渴的侧向闷约束作纷用（灰哑土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