长短桩桩复合地基长短桩基技术

长短桩桩复合地基、长短桩基技术xx大学地下建筑与工程系xx教授5/19/20231DepartmentofGeotechnicalEngineeringTongjiinghuaUniversity目录1、长短桩复合地基2、长短桩组合桩基础1.长短桩复合地基利用刚性长桩与刚性、半刚性或柔性短桩相结合对地基进行的综合处理长短桩复合地基在有效减小建筑物沉降量的同时，可降低基础沉降差，使基础受力更均匀；另外，由于长桩的存在，可使浅层土应力减少、较深层土的沉降值降低。

长短桩复合地基1.1设计思想

当基底以下存在上下两层较为理想的桩端持力层时，可采用长短桩组合的刚性桩复合地基长、短桩分别落在下、上两层桩端持力层上，充分发挥上下两层桩端持力层的特性利用短桩提高复合地基的承载力，通过长桩减少变形，在满足设计要求的同时减少地基处理的工作量长短桩复合地基

地下水位标高位于基底以下某深度，为节约造价，地下水位以上采用短桩，干孔施工；而长桩深入到下水位以下，机械施工。

1.2承载力计算：方法一先计算短桩复合地基承载力，然后视短桩复合地基为长短桩复合地基的“桩间土”，计算长短桩复合地基的承载力方法二用长桩、短桩与地基土参数直接计算复合地基承载力方法一：短桩复合地基为长短桩复合地基的“桩间土”计算短桩复合地基承载力

：fsp,k1为短桩复合地基承载力标准值fk为天然地基承载力标准值A1为每根短桩分担的面积Apl为短桩单桩截面面积α为桩间土强度提高系数β为桩间土强度发挥度Rk1为短桩单桩承载力标准值长短桩复合地基承载力fsp,k2为长短桩复合地基承载力标准值fsp,k1为短桩复合地基承载力标准值A2为每根长桩分担的面积Ap2为长桩单桩截面面积Rk2为长桩单桩承载力标准值用置换率表示：fspk1、fspk2分别为长短桩复合地基承载力特征值和短桩复合地基承载力特征值m1、m2分别为长、短桩的置换率；fsk为桩间土承载力特征值Ra1、Ra2分别为长、短桩单桩承载力特征值AP1、AP2分别为长、短桩的桩截面面积β为桩间土发挥系数，一般取β＝0.75～1.0。

用长桩、短桩与地基土参数直接计算复合地基承载力方法二m1、m2分别为长桩、短桩的置换率；Ra1、Ra2分别为长桩、短桩单桩竖向承载力特征值；Apl、Ap2分别为长桩、短桩横截面面积；fspk、fak分别为复合地基、桩间土的承载力特征值；β1、β2分别为短桩、桩间土强度发挥系数

（1）忽略下卧层变形的长短桩复合地基沉降计算公式

1.3沉降计算沿竖直方向的沉降计算区域分为三部分:a.长短桩复合区域(短桩区域)b.长桩区域(短桩桩端至长桩桩端区域)c.下卧层区域上部两个区域的沉降计算采用《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)中的方法，下卧层的沉降则忽略。

沉降计算模型忽略下卧层变形的长短桩复合地基沉降计算公式

区段H1，H2内的复合模量公式：

计算时采用的复合土层分层。短桩桩端位置、长桩桩端位置也作为复合土层的分层边界，从而将加固区分为1、2两部分。其余与天然地基相同外，加固区1内复合土层的模量等于天然地基模量的ξ1倍，加固区2内复合土层的模量等于天然地基模量的ξ2倍，复合土层和下卧层土体内的应力分布采用各向同性均质的直线变形体理论。(2)考虑下卧层变形的长短桩复合地基沉降计算公式

复合地基最终变形量可按下式计算

：Ψ为沉降计算修正系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，也可采用下表的数值：/MPa2.54.07.015.020.0Ψ

1.11.00.70.40.2注：为变形计算深度范围内压缩模量的当量值，应按下式计算：式中：Ai为第i层土附加应力蜡土层厚度积分值；Esi基础底面下第层土的压缩模量值Mpa，桩长范围内的复台土层按复合土层的压缩模量取值.（3）.杨军龙、龚晓南的长短桩复合地基沉降计算公式（1）复合模量修正

杨军龙、龚晓南认为对于半刚性桩和刚性桩，以及桩距较大、桩长较短的柔性桩，桩常常刺人土中(塑性变形)，桩无法在抵抗变形中完全贡献自己的刚度，因此严格来说复合模量法并不适用。故将复合模量的计算公式改为:

式中：s1，s2分别为桩的上、下刺入量；ss为桩长范围内土层的压缩量。将1-(s1+s2)/ss定义为μ，称为模量发挥系数或模量发挥度，于是有：

（2）沉降计算比较外荷载P和总抗剪力T的大小，根据不同破坏模式，分别计算：

（1）.全复合地基模式(即P≤T)

（2）.等代实体加复合地基模式(即P>T)

最终沉降分为三个部分:s=s1+s2+s3

1、2区的压缩模量可按下式进行计算:

（1）.全复合地基模式(即P≤T)各区路的沉女降则刑按分祸层总摔和法准计算沃:1区科：假落定为睬等代复实体军深基场础，煎其周语围土修体仍孟有残豪余抵没抗力企在抵书抗基盘础的隆下沉训，故停假定厘土的亮剪应殃力与馆剪应嘴变符鸭合刚猛塑性销应力溜一应境变关苏系。虫这个绪抵抗范力的脑合力援即为舰总抗赠剪力化T。2区爷：视偶为复往合地龟基（滔由于蹲桩比楚较稀众疏，趁所以爬桩长圈范围哲内外宗的土商体并哪没有速受到迎破坏海）。金但是快此时亚基础码的荷树载水随平相府对较敌高，购桩尖感发生央的刺既入变矿形较旺大，仓因此熊不可曲以忽皱略桩弟尖的范刺入密作用券。（2押）.侄等代读实体查加复牵合地喜基模挨式(科即P>贯T)附加图应力挠σ0作用绣平面圆为短触桩桩矛尖平原面:复合塑地基如的最雄终沉锐降量兄计算那系从夫短桩奏面算研起，瓦采用驴分层煮总和正法计哈算，就即:s＝裳s2＋s31.4刚柔罚性长乌短桩怜复合届地基况设计捐：桩长L桩径D桩间叉距桩体古强度褥垫区层厚缝度及我材料目录1、劣长短足桩复饶合地疯基2、闲长短饭桩组漂合桩稼基础2.扣1长短启桩组合喇桩基渡设计扁思想土层避条件砌：存在蔑两层惜或多肿层可例作为政桩端价持力宵层，盟其浅荣层持延力层支承载豪能力匠良好寒且埋订深不柳大设计森问题洪：采用瓦短桩醋基础树能基卵本满骄足承艘载力渡要求溉但不厨能满投足变五形要双求采用傻长桩出甚至泳超长活桩，竿使得筑施工葡难度慌及工拍程投爆资大纺大增应加，搂浅层享持力冷层良套好的搞承载蚊能力货得不灶到充失分利揪用长短傻桩基予础设俗计思泳路：1.项长桩适主要刊控制私变形除承证担部盾分荷榆载外见主要贼起减拜少和补控制巾沉降塔的作汗用2.滔短桩纱主要棉提供合承载亡力支承雅在浅摇层持轧力层3.论不四考虑羊承台颤自身袄地基它承载浴力，职而将云其作绞为基亲础的指整体器安全御储备猎。2.薯2长短灿桩组合娃桩基沉降漫分析：长桩将荷载拒向深珠层土政体传挥递，有效库地将队上部休较软疏弱土忙层中命的附粉加应州力转报移至打深层敲低压叨缩性剂土体狸，从煤而可熊以控再制整纹体沉摔降。长桩牲对土拔中竖涂向附显加应拦力分野布起民了决密定性奸作用偿，增干加短板桩所锻引起次的应刚力场替变化豪很小鼓。长豆桩数齿决定疾长短密桩组泊合桩假基础摄中沉蹲降短桩瓜数变担化对杨各计茅算区洋域沉脖降量服及总蕉沉降陶几乎户没有尤影响吉。沉降舍计算瘦区域遇划分婆示意蜂图2.帆3两桩基歌沉降枯计算抖理论舍：1、实体豪深基粉础法2、简易倡理论贺法3、荷载材传递捉法(导又称模传递孔函数潮法)4、剪切运位移凝法5、广义涝剪切费位移偿法6、弹性帮理论隆法7、有限港单元屋法（1谱）实泥体深竭基础竹法又叫退等代生墩基滚法，岁该法愈是国悄内1互98尺9年侵前地倚基基部础规委范推驼存的斗方法扒，同啦时也题是国爪家行态业标金准《荒建筑槐桩基饮技术听规范败》推骨荐的冶方法苹之一李，且瓜仍被滴上海垂市《畏地基很基础熊设计举规范报》(泉DG方J0惊8-滩11外-1背99涨9雁)采织用。岂其模竿型是便把群新桩、奸桩间补土、舅筏板暖三者含作为教一个稍有机海整体棍，在沫上部质荷载雪的作禽用下泳整体绢下沉冻。优点州:容易突理解趟、计笛算简县便、炮能够洽手算朵。缺点租:不论喷桩数菌多少克、桩先距多校大、碍都把梦桩土孟筏作当为一金个整永体进归行研看究，开不能凝考虑亚其中沾的每航根桩顾的不板同情芬况，冲不能每计算汉沉降则与桩件数的浮关系殿。（2点）简遥易理鞋论法该法这是由最董建健国在姻19宰89幻玉年提跌出的核桩筏显基础测最终驾沉降新量计忌算方蜜法。辽该法度理论预简明扰，能权够手贝算，扩计算貌参数鞭易于爷确定阻。该制法是蛾在实赶体深捏基础篮理论祥的基缸础上美发展概而来吊的。（3队）荷耗载传锻递法谊(又嘱称传骗递函量数法秤)Se好ed孙&塑R因ee薯se伍(1馅95倡5)焦首先瞒提出裹了荷漫载传肝递法治。他校们根于据现只场试座验结幼果，智提出龙了桩锻侧摩逆阻力是与位兴移之麻间的钉关系羽。在此勺基础腿上C沿oy浩le膜&兰R倒ee酱se俯(1拜96敢6)妖提出农了软届粘土涌中的利荷载鲁沉降屈曲线迷，C耗oy侦le刻&赞S耳ul罚ai螺ma盼n确叙定了剑砂土逐中桩裂侧剪粒应力淡与位疗移之仁间的座关系可，即握所谓隙的t-阁z曲线您。传递尤函数测法是漂将桩胖离散寨成许圣多单亲元，成桩单涉元与细土用伙非线璃性弹酬簧连饺接，子这种拘弹簧扣的力抽与位震移之尾间的郊关系挑就是课传递势函数朱。（4说）剪哈切位拔移法这个爽方法怪把在共竖向伸荷载烧作用宫下桩筑的沉晨降分交成桩滴身和垃桩尖滥变形沙两部轨分。捐桩身扯变形焦是假迅定受梳荷桩沾周围警土的劲变形渗，理束想化茄作同霸心圆右柱体包建立耽；桩太底土锡变形流用布甩西奈屑斯克蔑(B赛ou责ss医in明ea性q)毫角求葬得。邪该方风法首傅先由机Co获ok细e在倚19荣74循年通谨过试风验证央明并奸提出饱。此读法可腰计算舞群桩烟桩数竖和沉梨降的共关系年，但巴其参谁数不链易确积定，抖国内狸应用慈较少桂。（5急）广狸义剪甲切位熟移法精。该方孙法在烘国内府由宰反金氓叛提出掀。该浮法将劫桩身碗离散碧为杆早单元践，对闯群桩典与土射相互榨作用榆大系选统中霸桩周薪土近怕场高裕应变术区用伯解析火化的淹广义悼剪切梳位移敏法描勿述其声非线引性剪庸切位献移场茂，对决偏远母场低哥应变娇区的忘大部忘分土羽体则鼠采取独半解煎析半柿数值专的有骂限层乓方法蚂，经睡增量熔法建激立群观桩与毯土和肾承台耽非线列性共臂同作落用分遮析半蝴解析胆半数储值方接法。（6莲）弹灶性理毯论法这是遗以明楼特林春(M炕in睬dl塘in暮)解愧为基廉础的团一种电桩基勉础沉间降计扭算力阵法。仇在实粥际应烈用中晚该法打又发丝式展为妈两种脉方法策:①俯以M腐in笔dl旷in毒应力狗基本运解为排基础赢的盖分特斯潜(G眨ed蓄de柱s)驼应力凉法。②以访Mi乳nd支li英n位怨移基早本解贡为基炉础的冤波勒笨斯(踩Po狸ul青os衔)齐位移恢法。烫目前笑该法稿在国债内应呼用较洪多，债但因谱为公嘱式繁拍琐，锡无法段进行醋手算妙，多冠以计壮算机俱程序耽实现城。（7获）有咬限单般元法。该可方法慨要求瓣建立丝式起桩贱、土岭、筏知的刚半度矩醒阵，袖求解搅很大烦的矩奋阵方高程组舍，适贯合借秩助于锁计算汪机编雅程序累计算席。2.厚4坝性贯状分普析5/奖13掉/2茅02缓338De岩pa场rt肢me罗nt除o威f翠Ge桑ot棋ec关hn纤ic枣al宁E索ng防in疾ee冶ri咱ng先To先ng愁ji愁in带gh感ua具U笔ni数ve触rs狮it腰y图2男.4幕全短朴桩基齿础布辛桩图Fi协g.疑3亩L伸oc团at迅io纳n搬of凑sh涂or淹t以pi觉le皮f非ou朱nd炼at君io勉n5/企13隆/2泻02循339De立pa并rt稳me表nt贤o遮f叹Ge讲ot草ec寺hn季ic统al成E亦ng贡in荣ee体ri友ng邀To羽ng脸ji荣in第gh屠ua贤U谱ni鹊ve白rs蚕it查y图4心全短棕桩基浅础沉臭降等追值线残图图5稼全长胃桩基漂础布叫桩图图6般全长汁桩基盒础沉昂降等谜值线射图Fi谢g.程6丢Di膊sp邻la培ce朗me优nt乌c理on白to芒ur爸o棵f但lo甲ng苗p续il慎e夕fo泪un样da贯ti寒on图7奶沉降蚂随长婆桩数胜变化丽曲线Fi拦g.抹7于Va帆ri隶at骂io狠n杏of晓s消et终tl枣em劫en徐t达wi欢th困n执um炼be乔r燥of甚l左on汉g汉pi颜le拴s图8节长短挡桩基缓础布丘桩图Fi沙g.鉴8赢Lo批ca凑ti滥on尼o耗f贿l办on泰g-闭sh浅or亮t践pi乖le榆f浑ou奏nd店at锈io不n图9趣长短志桩基械础沉诞降等设值线乡丰图Fi扛g.菜9战Di例sp劳la剪ce欲me吨nt推c敞on张to第ur跑o书f夏lo秩ng悄-s岛ho毁rt引p钉il呼e答fo圾un阅da盗ti铸on图1捕0穗沉降皂随短险桩数曲变化爹曲线Fi诊g.青10茶V笼ar棕ia迁ti庆on挨o陆f锡se蠢tt附le扇me翅nt聚w乱it范h梳nu皮mb漆er尸o衰f氧sh磁or巡寿t凝pi境le中s图1呈1括全短便桩基述础土唐中应雨力等标值线(K耻pa牺)Fi锤g.品11持I胶so楼gr元am罗o盏f尘ad缠di表ti匆on医al晶s龙tr望es盖s安un晚de犹r华sh肌or棉t泡pi毁le躁f寸ou当nd枪at本io框n图1挥2霜长短光桩基适础土炮中应握力等向值线女(1甚)(K现pa搬)Fi摆g.观12棒I给so输gr博am薯o缎f吃ad盗di砍ti竹on胳al眉s冻tr僵es睬s蛮un高de颜r斥lo挡ng荐-s吊ho迷rt锁p拼il之e臣fo县un肚da桃ti形on图1梳3惑长短朱桩基品础土洞中应兔力等祖值线捷(2墨)(K枯pa指)Fi需g.收13穗I耳so恼gr浸am孙o赔f大ad厨di兽ti吗on那al帐s非tr筑es阅s梯un内de阴r鹊lo巡寿ng若-s付ho及rt惕p君il旋e次fo头un唇da乓ti蜻on图1浮4是沉降台计算犁区域敲划分追示意脸图Fi营g.尽9裹Sk阁et屡ch兰m演ap检o兔f熊se梳tt薯le艰me田nt输c究al活cu申la萝ti赚on全短桩基础3.433.903.91154.5822.7155.7254.2720.5645.3238.5438.48186.5171.4698.1696.66全长桩基础长短桩基础1长短桩基础2Δ1Δ2Δ3总沉降11.37表1球各计忘算区斤域及迫总沉贺降结牲算结怖果常(m阀m)Ta社bl奔e课1侍R米es爬ul吓t指of卸s竖et仙tl浇em绕en参t蛾ca烫lc远ul爪at舰io拆n工程孟实例汗1刚柔密复合锯长短怕桩桩债基杭州终市白腿荡海晌小区立儒雅尚阁c牲组团聪中的笼15赏A栋辫小高岩层住冈宅为讨地下匪一层行，地旷上l纳2层桥，建厉筑面本积约游6鹿30手0吉m2团，其纳主体呀采用溜框架虾结构鉴，仅白电梯钳问为晒剪力狡墙，粥基础乞筏板键厚l盲m卷，埋变深4面．4滤m红，尺调寸为溜3O纳．8久m版×1籍5．腊3教m(签长×旋宽)耽，基寇底平检均附携加应哗力设暴计值介为2足31公k歼Pa裳，基慈底以窑下土珍体为较淤泥您质土伍，厚呢30碧m左羊右。验土层贼物理旗力学测性质秆指标孝见表游1地基蓄基础朱设计（1扯）柔屠性短暮桩设收计深厚旧软土欺地基熊承载企力7惕0k倦Pa迅，经掉反复志试算键，决池定短们桩采堆用直泉径6俩00教m伙m的袜湿法喜深层碍水泥欧搅拌级桩，物有效肥桩长烟9架m，之R3缘瑞25蛇普通扮硅酸捏盐水量泥，汇掺量竿30须0k统g／歇m赠，在研桩顶列以下假3蚀m峡内加症浆复俯搅，宗以增臭加浅脊层地馆基的于处理谱效果暴。（2灿）刚位性长杠桩设扭计经计究算，盯本工沫程刚浓性桩铺采用俘直径庸50者0和疯60疮0m概m钻泽孔灌荒注桩扮，桩蚁身混趴凝土炸强度旨等级寸为C即25伍。考系虑到婆3—胳5层亚贝壳吃土性掏状特冻殊，井不能戚用做木桩端程持力超层；缸6—馒2层截圆砾饭本是针较佳思的桩绳端持复力层溜，但混局部扯有0普～1萄．2善m浇的高简压缩陆性粘箭土夹绑层，端为了锅避开钳粘土子夹层种，决搂定让沸刚性悔桩穿策越6树—2尾层，储以7科—3火层中竞等风篇化基弟岩为珠桩端戏持力言层，菠其有盯效桩帽长3秃6．烂5济m，践桩尖贯进入拔7—竹3层鱼不小做于1盗m轻，桩暗尖沉稻渣厚锡度不暮大于建50皇m窗m。储这样撞处理贝沉降哭量肯锻定更悠小，惹是偏风安全碑的。（3复）刚芽柔复掠合桩较平面刻布置经过您反复饰试算呢和调唉整，启共布毯桩1竖04富根，挽其中樱刚性墓长桩傅6O侨根(线15白根直剂径6糟00出mm己，4征5根宏直径维50限0m妖m)毛，柔票性短固桩4剩4根缘瑞(直努径6捉00荐mm乳)。疼桩位蚀布置误见图页1。(4成)褥神垫屡挖设计厚度雁20渔0~忘40牵0锦mm付是桩荒土应饰力比沿对垫赶层厚享度变及化反培应敏累感程障度的呀分界外区间腿。由品此可摸初步斜确定豪垫层骑厚度解为3锐00呼m僵m左汗右，玩再根愿据上煤部结刘构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