桥头段刚性桩复合地基现场观测结果分析
第24卷 第15期
岩石力学与工程学报 V ol.24 No.15
2005年8月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Aug .，2005
收稿日期：2004–03–19；修回日期：2004–05–14
作者简介：李海芳(1958–)，男，博士，1982年毕业于华北水利水电学院水利系水工专业，现为高级工程师，主要从事岩土工程方面的研究工作。E-mail ：dlihaifang@https://www.wendangku.net/doc/b610436705.html, 。
桥头段刚性桩复合地基现场观测结果分析
李海芳1，龚晓南2，温晓贵2
(1. 中国水利水电科学研究院 岩土工程研究所，北京 100044；2. 浙江大学 岩土工程研究所，浙江 杭州 310027)
摘要：对于深厚软土路基，桥面和路面之间常发生较大的沉降差，产生“桥头跳车”现象。浙江台州浃里陈大桥对低强度桩复合地基处理桥头段软土路基进行了试验研究，并采用变桩长的方式调整桥面和路面的沉降差。采用复合地基使该桥头段的路基沉降减少了2/3，加固效果明显。由于采用了不同的桩长，复合地基沉降沿路堤长度方向分布是均匀的。对现场观测结果进行了分析，包括对路堤下桩顶和桩间土的土压力及沉降和复合地基分层沉降观测结果的分析。
关键词：岩土工程；低强度桩；复合地基；桩土应力比；分层沉降
中图分类号：TU 47；U 41 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2005)15–2780–06
FIELD SURVEY OF COMPOSITE FOUNDATION WITH RIGID PILES
UNDER EMBANKMENT
LI Hai-fang 1，GONG Xiao-nan 2，WEN Xiao-gui 2
(1. Department of Geotechnical Engineering ，China Institute of Water Resources and Hydropower Research ，Beijing 100044，China ；
2. Institute of Geotechnical Engineering ，Zhejiang University ，Hangzhou 310027，China )
Abstract ：When a highway is built on soft clay ，vehicles will bounce when they run through a bridge approach because of large settlement difference between a bridge and embankment. Jialichen Bridge uses a composite foundation of rigid piles with different length along embankment to reduce the settlement difference. Embankment weight is a kind of flexible load and prototype observation analysis is reasonable way to study composite foundation under embankment. The prototype observation shows that because settlement of soil is larger than that of piles ，an arch effect appears in the embankment so that its weight is gradually transferred from the soil to piles and pile-soil stress ratio increases. Due to the composite foundation ，two-thirds of natural foundation settlement is removed. It is more significant that the road surface is basically smooth because of the piles with different length along the embankment. The observation of settlement in different depth shows that larger deformation is developed in the layers nearby the stabilized layer bottom.
Key words ：geotechnical engineering ；low strength pile ；composite foundation ；pile-soil stress ratio ；settlement in different depth
1 引 言
公路桥梁常采用桩基支承，桥面沉降较小。软土路基上桥头段路堤沉降较大，形成了桥面和路面
的高差，产生“桥头跳车”现象。采用过碎石桩和水泥搅拌桩等方法处理桥头段软土路基，但对于深厚软土路基，其加固深度及效果受到限制。浙江台州浃里陈大桥桥头段采用低强度混凝土桩对软土路基进行处理，本文是对现场观测结果的分析。
第24卷第15期李海芳等. 桥头段刚性桩复合地基现场观测结果分析 ? 2781 ?
低强度桩加固软土路基的成果和实例鲜见于报导，大多数的报导针对刚性基础下的低强度桩复合地基[1～4]，或路堤荷载下散体材料桩和柔性桩复合地基[5～8]。文[9]通过模型试验，得出了柔性基础下桩土应力比的变化和刚性基础下不同的结论。文[10]建议了平面应变条件下的复合本构模型，并用其分析了二灰桩加固的软土路基。
采用低强度混凝土桩加固软土路基不同于刚性基础下设置垫层的复合地基。首先，路堤为刚性桩的向上刺入提供了足够的空间。其次，路堤荷载为柔性荷载，桩土应力比也将不同。目前还没有在柔性荷载下进行现场载荷试验的方法，加强现场观测和分析是探讨刚性桩复合地基在柔性荷载下工作性状的重要途径。
2 工程概况
路桥至泽国一级公路起点为浙江台州路桥区松塘大转盘，同104国道复线相连。全长9.979 km。路堤软基处理试验段位于浃里陈大桥两侧，K0+ 361～K0+433段采用C10低强度混凝土桩复合地基进行处理，并用变桩长的方式调整桥面和路面的沉降差，如图1所示。为节约投资，复合地基和路堤填土之间未设垫层，只铺设了一层高强度的土工格栅，以减少路堤沿横向的不均匀沉降。
图1 软基处理剖面图(单位：mm)
Fig.1 Composite foundation profile (unit：mm)
浃里陈大桥两侧的主要土层情况为：表层为1.3 m左右且物理力学性质较好的土层，其下18 m 为处于流塑状态的淤泥或淤泥质粘土，再向下50多米范围内为处于软塑和流塑状态的淤泥质粘土或亚粘土。淤泥或淤泥质粘土的承载力为45～60 kPa，压缩模量为 1.49～2.43 MPa；亚粘土的承载力为60～100 kPa，压缩模量为3.78～6.0 MPa。部分亚粘土层的承载力达到了150 kPa。大桥两侧地下水位埋深0.15～1.06 m。
为了取得低强度桩复合地基加固桥头段的数据，进行了复合地基沉降、土体分层沉降、桩间土和桩顶处土压力观测，观测点平面布置见图2。土压力观测采用国产钢弦式压力盒。
测试元件的埋设从2002年10月15日开始，2002年12月15日仪器埋设完毕并测读3次，取其平均值作为初值。分析时，历时天数计算从2002年12月15日开始。
3 现场观测结果分析
2002年12月18日开始进行填土，2002年12月27日基本完成第一次填土，填土高度0.5～1.0 m；2003年1月22日开始第二次填土，2003年1月25日填土结束并压实，填土最大高度1.0 m。
3.1 沉降观测结果及分析
共在9个桩顶上埋设了沉降标，在其附近的桩间土上各设置了1个沉降标。由于施工期间损坏，只剩下3对完好。图3为观测的桩顶和桩间土表面沉降随时间的变化曲线。
图3表明，填土期间沉降增长较快，填土完成后沉降变形出现平稳减少的趋势。桩顶和桩间土沉降均较小，桩顶的最大沉降量为8.8 cm，桩间土表面最大沉降量为9.5 cm。相同观测部位的桩间土表面沉降比桩顶沉降大，说明桩顶某一深度范围内为负摩擦区。桩间土对桩体侧面产生的负摩擦力将使桩体承担的荷载增加，桩间土承担的荷载相应减少，对减少加固区的压缩量起到有利的作用。
图4为沉降沿路基轴线方向(纵向)的分布。在纵向上，离桥台较近的地方沉降较小，减少了路面和桥面的沉降差。离桥台较远的地方沉降稍大，反映了桩长对复合地基沉降的影响。但是在与道路连接的地方，沉降较小，主要是这里填土高度很小。在铺设路面以后，路面荷载是均布的，它们的沉降差别会变小，从而使沉降趋于均匀。
现场观测结果还表明[11]，路堤沉降沿横向分布基本上是均匀的，说明土工格栅起到了沿横向扩散荷载和减少不均匀沉降的作用。
3.2 分层沉降观测结果及分析
共设置了5个分层沉降观测点，由于施工车辆碰撞等原因，分层沉降观测点没能保留到最后。典型的沉降沿深度分布如图5所示，填土高度从分层
m m
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图2 观测点布置平面图(单位：cm)
Fig.2 Composite foundation plane view (unit：cm)
沉降孔2(FC2)的0.5 m逐渐增加到分层沉降孔 4 (FC4)处的1.5 m，反映在地基表面的沉降也是逐渐增加的。其中分层沉降孔3(FC3)附近曾做过预制件的预制和堆放场地，使得该处的沉降略大于分层沉降孔4(FC4)处的沉降。2003年3月8日对分层沉降孔4(FC4)的量测结果表明，地表处的最大沉降为58 mm，与此时通过桩间土沉降标观测得到的桩间土沉降一致，见图3。
图5(a)表明，地基土体的压缩量大部分发生在8～12 m，而该处的桩长约为10 m，即主要压缩量发生在加固区底面的上下2 m处。图5(b)表明，地基土体的主要压缩量发生在9～15 m的土层内，该处的桩长约为12 m，因而地基土体的主要压缩量发生在加固区底面上下3 m处。图5(c)表明，地基土体的主要压缩量发生在12～20 m的土层内，该处为桩长15和18 m的交界处，即加固区深度约为16 m，从而地基土体的压缩量主要发生在加固区底面上下4 m处。
以上分析表明，复合地基的主要压缩量发生在加固区底面以下2～4 m和加固区底面以上2～4 m 的范围内。随桩长的增加，该范围逐渐扩大。主要压缩量发生在加固区底面以下一定的范围内是容易理解的，此处的附加应力较大，桩体使下卧层中产生应力集中。主要压缩量发生在加固区底部的一定范围内可以用桩体向下刺入来解释。由于桩端土的模量在2 MPa左右，强度较低，桩体和桩周土发生了相对滑移，桩体向下卧层有较大的刺入，导致加固区底部的压缩量较大。因而，为了减少加固区的压缩量，充分发挥桩体的作用，应尽量将桩端置于模量较大，强度较高的土层上。
3.3 土压力观测结果及分析
试验段桩、土表面应力观测共布置了10个测点，每个测点的桩顶埋设一个土压力盒，与之对应的桩间土中各埋设2个土压力盒。在填土过程中，部分土压力盒导线被拉断而无测试数据，只有3个测点有比较完整的数据，测点的布置见图2。
沉降标
测斜管埋设点，8点
土体分层沉降测点，每点15环
孔隙水压力观测组，6孔桩间土应力测点，9点
桩间土沉降位移测点，9点桩顶应力测点，9点
桩顶位移测点，9点单桩静载试验：18 m，15.2 m，
12 m桩长各2组
单桩复合地基静载试验：18 m，15.2 m，12 m桩长各2组
天然地基静载试验：桩间土与打桩区外地基各2组
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(a)WS2和WP2
(b)WS4和WP4
(c)
WS6和WP6
图3 桩顶和桩间土的沉降 Fig.3 Pile top and soil settlement
图4 沉降沿路基纵向分布(III –III 断面)
Fig.4 Longitudinal distribution of settlements of embankment
桩顶土压力盒埋设前，先在桩顶凿出一凹槽，用水泥砂浆抹成与土压力盒形状相同的凹坑。待水泥砂浆结硬后，用细砂垫平，放置土压力盒，在土压力盒上覆盖约4 cm 厚细砂并压实。桩间土中土压
(a) 分层沉降孔2(FC2)
(b) 分层沉降孔3(FC3)
(c) 分层沉降孔4(FC4)
图5 分层沉降沿深度分布 Fig.5 Settlements in different depths
力盒的埋设方式类似，在桩间土中挖出一个凹坑，用细砂垫平，放置土压力盒后用细砂覆盖。
图6为实测典型的桩间土表面应力和桩顶应力
－－－－－填土荷载/k P a
沉降/m m
－－－－－沉降/m m
填土荷载/k P a
－－－－沉降/m m
填土荷载/k P a
－－－－－－－沉降标距桥台距离/m 沉降/m m
分层沉降/mm
分层沉降/mm
深度/m
分层沉降/mm
深度/m
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随时间的变化曲线。从图中可以看出，填土过程中，桩顶应力和桩间土表面应力接近。填土完成后，桩间土表面应力逐渐减少，桩顶应力增加到一定值后逐渐趋于稳定。分析认为，在填土刚结束时，填土荷载在复合地基表面分布基本上是均匀的，桩顶和桩间土所受的压力基本相同。但由于桩间土的压缩模量远小于桩的模量，桩间土的沉降大于桩顶的沉降，如图3所示。路堤填土经过压实后具有一定的强度和模量，不能完全同桩间土的变形保持协调，从而在桩之间的填土中产生拱效应，桩间土所受的压力逐渐减少，填土荷载通过拱效应传递到桩顶，
使桩顶的压力增大。
图6 WP6与WS6测点桩土压力变化过程
Fig.6 Pressure on pile and soil top
图7为桩土应力比曲线，从图中可以看出： (1) 填土结束时，桩土应力比n 约为1；随后，桩土应力比n 快速增长。第2次填土期间，桩间土应力和桩顶应力增加量基本相等，桩土应力比略有下降。之后，桩间土应力逐渐向桩顶转移，导致桩土应力比再次增长。
(2) 所测得的桩土应力比n 值为5.0～12.3。本工程的置换率为3.44%，按测得的最大桩土应力比12.3计算，得到桩土荷载分担比为0.44。即桩间土仍承担着大部分的荷载。
文[12]报道了该复合地基在刚性荷载板下桩土应力比的变化规律。在刚性荷载板下，复合地基桩土应力比出现峰值，最大值为32，表明在刚性荷载板下桩顶应力集中更加明显。刚性荷载板和路堤下桩土应力比的不同，有以下两方面的原因：刚性荷载板下桩间土和桩顶的变形是协调的，路堤荷载下桩间土和桩顶的变形是不相同的；该路堤荷载远小于载荷试验所施加的荷载，不能使复合地基进入弹塑性变形阶段，桩土应力比的峰值难以表现出来。
(a)
WP2与WS2测点
(b)
WP4与WS4测点
(c)
WP6与WS6测点
图7 桩土应力比曲线
Fig.7 Ratio of pile stress to soil stress vs. time
4 复合地基加固效果分析
为了分析该复合地基的加固效果，采用通常的分层总和法计算得到天然地基在路堤荷载下沿路堤中心线的沉降，将其与填土完成8个月后测得该复合地基的沉降比较，如表1所示。
表1 低强度桩复合地基加固效果分析 Table 1 Effect analysis of composite foundation
天然地基沉降计算值/mm
位置
加固区压缩量
下卧层 压缩量
总沉 降量
复合地基沉降实测值/mm
减少沉降量/%
邻桥台处 180.8 53.5 234.3 88 62 试验段中心194.9 100.7 295.6
95
68 邻非处理段
18.8 55.5 74.3 73
2 0历时
/d 压力/k P a
0.0
0.51.01.52.02.53.0填土高度/m
历时/d 桩土应力比
填土高度/m 历时/d
桩土应力比 0.0
0.51.01.52.02.53.0填土高度/m
历时/d
桩土应力比
0.0
0.51.01.52.02.53.0填土高度/m
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从表1可以看出，采用复合地基使该桥头段的路基沉降减少了2/3，加固效果明显。地基沉降量的减少也会使桥面和路面的沉降差减少，与设计目的吻合。邻近非处理段处的沉降大多发生在下卧层，该处桩长也较小，加固效果不明显。因此，由于采用了不同的桩长，复合地基沉降沿路堤长度方向(纵向)分布基本上是均匀的。
5 结语
为了减少桥头段路面和桥面的沉降差，采用了变桩长的低强度混凝土桩复合地基对桥头段的软土路基进行处理。通过对现场观测结果的分析，得出以下主要结论：
(1) 采用低强度桩复合地基使该桥头段的路基沉降减少了2/3，加固效果是明显的，也会使桥面和路面的沉降差减少。
(2) 由于采用了不同的桩长，复合地基沉降沿路堤长度方向(纵向)分布基本上是均匀的。
(3) 复合地基的主要压缩量发生在加固区底面上下的一定范围的土体内。随桩长增加，该范围逐渐扩大。
(4) 由于压实填土的拱效应，路堤下桩顶应力大于桩间土应力，桩土应力比大于1，但远小于荷载板下的桩土应力比。
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复合地基荷载
根据复合地基荷载传递机理将复合地基分成竖向增强体复合地基和水平向增强复合地基两类，又把竖向增强体复合地基分成散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基三种。 静压灌注桩：静载荷试验、高、低应变检测 大应变，小应变，声波投射，钻心法等 1、呵呵，应该是高应变、低应变之分。 2、桩基检测主要有低应变、高应变、声波透射、静载实验。这几部分。 3、低应变主要检测桩身完整性，比如缩颈、断桩、离析等缺陷。 高应变除了可以检测低应变那些项目外，还可以检测桩承载力，但是现在高应变不推荐用，因为它的准确性值得商讨。声波透射也是检测桩的完整性，但这项检测需要在打桩之前预埋声测管，一般多用于桥梁混凝土灌注桩。静载实验检测桩的承载力，一般分为竖向抗压静载实验、竖向抗拔静载实验、水平推静载实验以及复合地基载荷实验。一般用的多的是竖向抗压静载实验和复合地基载荷实验。 一般基坑用静力触探，复合地基做静载荷试验。强制性条文。 项目清单一共12位，前9位固定的，后3为自定编码 00 00 00 000 000 一二两位为单位工程编码 三四两位为专业工程编码 五六两位为分部工程编码 七八九三位为分项工程编码 最后三位为自行编码 序号样品名称数量样品要求试验周期（天）样品处置序号样品名称数量样品要求试验周期（天）样品处置 1 砼试块3块150*150*150mm 100*100*100mm 2 样品破坏28 镀锌钢管3根20cm 4 样品破坏 2 砂浆试块6块70.7*70.7*70.7mm 2 样品破坏29 铸铁管材3根 4 样品退回 3 砂子10kg 4 样品破坏30 铸铁管件3个 4 样品退回 4 石子80kg 按设计要求4 样品破坏31 暖气片3组每组3-5片4 样品退回 5 水泥12kg 按设计要求35 样品破坏32 夹板门5扇同一规格3 样品退回 6 砼试配水泥30kg 砂100kg 石150kg 36 样品破坏33 铝、塑窗3樘3500m 以下6 样品退回 7 砂浆试配水泥10kg 砂40kg 石10kg 36 样品破坏4樘3500-6000m 样
(完整版)地基处理与桩基础试题及答案
第二章地基处理与桩基础试题及答案 一、单项选择题 1．在夯实地基法中，A 适用于处理高于地下水位0.8m以上稍湿的黏性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基的加固处理 A、强夯法 B、重锤夯实法 C、挤密桩法 D、砂石桩法 2． D 适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的黏性土、粉土、湿陷性黄土及填土地基等的深层加固 A、强夯法 B、重锤夯实法 C、挤密桩法 D、砂石桩法 3． C 适用于处理地下水位以上天然含水率为12%~25%、厚度为5~15m的素填土、杂填土、湿陷性黄土以及含水率较大的软弱地基等 A、强夯法 B、重锤夯实法 C、灰土挤密桩法 D、砂石桩 4． A 适用于挤密松散的砂土、素填土和杂填土地基 A、水泥粉煤灰碎石桩 B、砂石桩 C、振冲桩 D、灰土挤密桩 5．静力压桩的施工程序中，“静压沉管”紧前工序为 A 。 A、压桩机就位 B、吊桩插桩 C、桩身对中调直 D、测量定位 6．正式打桩时宜采用 A 的方式，可取得良好的效果。 A、“重锤低击” B、“轻锤高击” C、“轻锤低击” D、“重锤高击” 7．深层搅拌法适于加固承载力不大于 B 的饱和黏性土、软黏土以及沼泽地带的泥炭土等地基 Ａ、0.15MPa B、0.12MPa C 、0.2MPa D 、0.3MPa 8．在地基处理中， A 适于处理深厚软土和冲填土地基，不适用于泥炭等有机沉淀地基。 A、预压法—砂井堆载预压法 B、深层搅拌法 C、振冲法 D、深层密实法 9．换土垫层法中，D 只适用于地下水位较低，基槽经常处于较干燥状态下的一般粘性土地基的加固 A、砂垫层 B、砂石垫层 C、灰土垫层 D、卵石垫层 10．打桩的入土深度控制，对于承受轴向荷载的摩檫桩，应 A 。 A、以贯入度为主，以标高作为参考 B、仅控制贯入度不控制标高 C、以标高为主，以贯入度作为参考 D、仅控制标高不控制贯入度 11.需要分段开挖及浇筑砼护壁（0.5～1.0m为一段），且施工设备简单，对现场周围原有建 筑的影响小，施工质量可靠的灌注桩指的是（ B ）。 A．钻孔灌注桩 B．人工挖孔灌注桩 C．沉管灌注桩 D．爆破灌注桩 12.预制桩的强度应达到设计强度标准值的 D 时方可运输。 A.25% B.50% C.75% D.100% 13．在桩制作时，主筋混凝土保护厚度符合要求的是 D 。
多桩型复合地基处理
多桩型复合地基处理 山区沟谷软基的技术探讨 许洪亮1,2,熊震宙1 (1、江西省交通设计院，江西南昌 330002) (2、华东交通大学土木土木建筑学院，江西南昌 330013) 摘要：由于山岭沟谷软基的特殊性，传统单一桩型的复合地基方案难以满足技术、经济、环保等方面要求，而多桩型的复合地基则消除了以上弊端，发挥了各桩型的优势，是桩型复合地基一种新的技术手段。该文基于水泥土夯实桩和CFG桩各自的工程特性，结合具体工程提出了多桩型复合地基的设计方法，并经过试验检测验证了多桩型复合地基设计方案的合理性和工作机理的正确性。 关键词：道路工程；沟谷软基；复合地基；单一桩型；多桩型；设计；检测 0 前言 对于超软地基的处理，传统手段经常采用CFG或水泥土复合桩等技术手段处理，山岭沟谷地区的特殊性，在选择软弱地基处理方案时，需从技术、经济、环境保护等几个方面综合考虑。而采取传统上单一桩型的水泥土夯实桩或CFG桩复合地基方案，如果桩的布置较疏，则在承载力和变形上难以满足要求；如果布置过密，由于挤土效应很容易使刚性较大的桩型断裂，同时也不经济。因此，采取两种甚至两种以上的桩型组成的多桩型复合地基来联合处理山区沟谷软基，消除一种桩型造成的各种弊端，同时发挥各者的优势，就成为一种比较理想和科学的选择，也为桩型复合地基增加了一个新的技术手段。 复合地基作为一种比较成熟的地基处理形式，在工程实践上已经积累了相当的经验。但是，复合地基技术的一个鲜明特色就是理论研究远远落后于工程实践，在工程实践和理论研究的基础上，一些工程师已经意识到了采取一种桩型的复合地基处理软土地基的弊端，开始尝试采取两种或两种以上的桩型联合加固的方法。在工业和民用建筑中，已经有了采用多桩型复合地基的先例，陈强等首先采用数值分析手段初步分析了某一民用工程中CFG桩和GC桩联合加固软弱地基的机理，认为多桩型复合地基具有单一桩型无可比拟的优越性[2]。闫明礼，王明山等提出了多桩型复合地基设计计算方法[3]。从工程实践中碰到的具体问题和从经济方面考虑，发展多桩型复合地基来处理公路沟谷软基是一种趋势，开展多桩型复合地基的研究具有前瞻性和经济性。 赣定高速公路沿线路段大部分位于低山丘陵地 貌区，有些高路堤及拱涵重要结构都处于软基之上，下卧软土层最厚处达到10m左右，属于典型的山区沟谷软基，因此必须对这些软土地基进行有效的处理，以保证公路路基的稳定性及变形要求。 在2003年1月~2004年5月，由赣定高速公路总指挥部牵头，联合天津大学及工程参建等单位，依托赣定高速公路，开展了“山区高速公路沟谷软基处理技术研究”的课题研究并获得成功，取得了良好的经济及社会效益。其中“多桩型复合地基处理山区沟谷软基技术研究”为其中的一个子课题，获得了较多的应用成果，值得同行业所借鉴和推广应用。 实践证明，该技术很好地解决了单一CFG桩间距不能过密，夯实桩水泥土桩深度受限等问题。多桩型复合地基有效地消除了单一桩型应力集中现象，可以更好地发挥其中任一桩型的荷载传递能力。 1 多桩型复合地基技术工程背景 如何选择不同桩型组成多桩型复合地基，是一个重要的研究内容。一般来说，桩身强度应刚柔并济，长度应长短结合。同时，桩的工程特性应存在较大的互补性，这样才能很好地发挥各自的长处，消除某种桩型单一布置带来的弊端。 1.1 水泥土夯实桩的工程特性 水泥土夯实桩是水泥或水泥系固化材料与土混 合形成的桩，由于土质的不同，其固化机理也有区别。用于砂性土时，水泥土的固化原理类同于建筑上常用的水泥砂浆，具有很高的强度，固化的时间也较短。用于粘性土时，由于水泥土惨量有限（7%~20%），且粘粒具有很大的比表面积并含有一定的活性物质，所
浅淡复合地基技术
浅谈复合地基技术 摘要：当前，复合地基技术已成为地基处理技术中应用较为普遍和重要的方法之一，本文从复合地基的概念，类别、桩的选型及复合地基的承载力和变形计算进行了较为全面的阐述。 关键词：复合地基、概念、分类、桩型、承载力、变形。 万丈高楼平地起，任何建筑物都有基础，建筑荷载都是通过基础传给土体的，承受来自基础全部荷载的这一部分土层，称为地基。由于天然地基本身较弱或建筑物对地基要求较高等原因，直接在天然地基上做基础，难以满足承载力或变形等要求，这时就必须对天然地基进行加固处理了。地基的处理，根据天然地基本身的性质不同和满足的使用要求不同，处理方法有多种多样，本文就复合地基法谈谈自己的一些浅薄看法。 1. 复合地基概念。复合地基法是在天然地基中设置一定比例的增强体（桩体）使桩土共同承担荷载，并具有密实法和置换法的效应。复合地基由桩体、桩间土及桩体上的褥垫层组成。一般情况下，复合地基既有密实作用又有置换作用，也有只有置换作用而无密实作用的情况。由于打设增强体的方法不同，选用的桩体材料不同，复合地基法的密实作用和置换作用对承载力提高的幅值也不相同。通常复合地基的面积置换率一般在3%～25%之间，个别方法如碎石桩可达40%。复合地基中桩间土的性状不同，桩体材料不同，成桩工艺不同，复合地基桩的效应也就不同。了解复合地基的效应，对认识合理选用桩型和施工工艺都是很重要的。复合地基的效应主要有以下五个方面：（1）置换作用，也称桩体效应；（2）挤密振密作用；（3）排水作用；（4）
减载作用；（5）桩对土的约束作用。我们在实际工程中应根据要达到的效应，具体选择不同的桩体材料、桩距等。 2. 分类及性状。本文所述复合地基分类主要依据桩体材料性状，一般可分为：（2.1）散体材料复合地基。其典型代表是碎石桩复合地基，这种复合地基桩体材料本身无粘结强度，试验表明围压对散体材料桩式样破坏时的主应力差有着显著的影响，无围压时，试样强度为零，围压越大，破坏时主应力差越大，土对桩的侧向约束越大，桩传递竖向荷载的能力也越强。散体材料复合地基中的桩体本身为散体材料组成，具有褥垫层作用，因此这种复合地基可不设置褥垫层，桩顶受荷载后，桩顶以下一个不大的范围产生压胀区，其大小与基础尺寸有关，基础宽度越大，压胀区深度也越大。压胀区以下的桩体传递垂直荷载的能力甚小，当桩长大于压胀区深度后，靠增加桩长来提高单桩承载力意义不大，因而，散体材料桩一般不是很长，当有效桩长大于基础宽度的2.5倍时，增加桩长对复合地基承载力的提高作用不大。散体材料桩一般采用振动成桩工艺，靠设备产生的振动，使桩间土挤密、振密，提高桩间土的承载力和模量。由于施工时产生振动和噪音，因此在居民区、城区使用受到限制。散体材料桩复合地基主要用于加固松散粉细砂、粉土，可液化土及挤密效果好的填土。需说明的是，散体材料桩复合地基与其它有粘结强度桩复合地基比较，在相同置换率条件下，桩荷载分担比较小，一般情况复合地基承载力提高的幅值也较小，且施工时，振动、噪音、泥浆等造成现场环境较为恶劣，故现在在工程中应用较少。（2.2）一般粘结强度桩复合地基。一般粘结
(完整版)地基处理与桩基础试题及答案
第2章地基处理与桩基础试题及答案 一、单项选择题 1．在夯实地基法中，A 适用于处理高于地下水位0.8m以上稍湿的黏性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基的加固处理 A、强夯法 B、重锤夯实法 C、挤密桩法 D、砂石桩法 2． D 适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的黏性土、粉土、湿陷性黄土及填土地基等的深层加固 A、强夯法 B、重锤夯实法 C、挤密桩法 D、砂石桩法 3． C 适用于处理地下水位以上天然含水率为12%~25%、厚度为5~15m的素填土、杂填土、湿陷性黄土以及含水率较大的软弱地基等 A、强夯法 B、重锤夯实法 C、灰土挤密桩法 D、砂石桩 4． A 适用于挤密松散的砂土、素填土和杂填土地基 A、水泥粉煤灰碎石桩 B、砂石桩 C、振冲桩 D、灰土挤密桩 5．静力压桩的施工程序中，“静压沉管”紧前工序为 A 。 A、压桩机就位 B、吊桩插桩 C、桩身对中调直 D、测量定位 6．正式打桩时宜采用 A 的方式，可取得良好的效果。 A、“重锤低击” B、“轻锤高击” C、“轻锤低击” D、“重锤高击” 7．深层搅拌法适于加固承载力不大于 D 的饱和黏性土、软黏土以及沼泽地带的泥炭土等地基 Ａ、0.15MPa B、0.12MPa C 、0.2MPa D 、0.3MPa 8．在地基处理中， A 适于处理深厚软土和冲填土地基，不适用于泥炭等有机沉淀地基。 A、预压法—井堆载预压法 B、深层搅拌法 C、振冲法 D、深层密实法 9．换土垫层法中，D 只适用于地下水位较低，基槽经常处于较干燥状态下的一般粘性土地基的加固 A、砂垫层 B、砂石垫层 C、灰土垫层 D、卵石垫层 10．打桩的入土深度控制，对于承受轴向荷载的摩檫桩，应 A 。 A、以贯入度为主，以标高作为参考 B、仅控制贯入度不控制标高 C、以标高为主，以贯入度作为参考 D、仅控制标高不控制贯入度 11.需要分段开挖及浇筑砼护壁（0.5～1.0m为一段），且施工设备简单，对现场周围原有建 筑的影响小，施工质量可靠的灌注桩指的是（ B ）。 A．钻孔灌注桩 B．人工挖孔灌注桩 C．沉管灌注桩 D．爆破灌注桩 12.预制桩的强度应达到设计强度标准值的 D 时方可运输。 A.25% B.50% C.75% D.100% 13．在桩制作时，主筋混凝土保护厚度符合要求的是 D 。 A.10mm B.20mm C.50mm D.25mm
多桩复合地基
7.9 多桩型复合地基 7.9.1多桩型复合地基适用于处理不同深度具有持力层的正常固结土，或浅层存在欠固结土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土，以及地基承载力和变形要求较高的地基处理。 7.9.2 多桩型复合地基的设计应符合下列原则： 1桩型及施工工艺的确定应考虑土层情况、承载力与变形控制要求、经济性、环境要求等综合因素； 2对复合地基承载力贡献较大或用于控制复合土层变形的长桩，应选择相对较好的持力层并应穿过软弱下卧层；对处理欠固结土的增强体，其长度应穿越欠固结土层；对消除湿陷性土的增强体，其长度宜穿过湿陷性土层；对处理液化土的增强体，其长度宜穿过可液化土层； 3 如浅部存有较好持力层的正常固结土，可采用刚性长桩与刚性短桩、刚性长桩与柔性短桩的组合方案； 4 对浅部存在软土或欠固结土，宜先采用预压、压实、夯实、挤密方法或柔性桩复合地基等处理浅层地基，而后采用刚性或柔性长桩进行处理的方案； 5 对湿陷性黄土应根据现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025的规定，选择压实、夯实或土桩、灰土桩等处理湿陷性，再采用刚性长桩进行处理的方案； 6 对可液化地基，可采用碎石桩等方法处理液化土层，再采用有黏结强度桩进行处理的方案； 7 对膨胀土地基采用多桩型复合地基方案时，宜采用灰土桩等处理其膨胀性，长桩宜穿越膨胀土层到达大气影响急剧层以下稳定土层，且不应采用桩身透水性较强的桩。 7.9.3 多桩型复合地基单桩承载力应由静载荷试验确定，初步设计可按第7.1.6条规定估算；对施工扰动敏感的土层，应考虑后施工桩对已施工桩的单桩承载力的折减。 7.9.4多桩型复合地基的布桩宜采用正方形或三角形间隔布置，刚性桩可仅在基础范围内布置，其他增强体桩位布置应满足液化土地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基对不同性质土处理范围的要求。 7.9.5多桩型复合地基垫层设置，对刚性长短桩复合地基宜选择砂石垫层，垫层厚度宜取对复合地基承载力贡献较大增强体直径的1/2；对刚性桩与其他材料增强体桩组合的复合地基，宜取刚性桩直径的1/2；对未要求全部消除湿陷性的黄土或膨胀土地基，宜采用灰土垫层，其厚度宜为300mm 。 7.9.6 多桩型复合地基承载力特征值应采用多桩复合地基静载荷试验确定，初步设计时可采用以下方式估算： 1 由具有黏结强度的A 桩、B 桩组合形成的多桩型复合地基（含长短桩复合地基、等长桩复合地基）承载力特征值： sk p a p a spk f m m A R m A R m f )1(2122221111--++=βλλ (7.9.6-1)
复合地基加固法
复合地基加固法 第一节复合地基基本理论 一、复合地基的定义和分类 （一）定义 复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到加强或被置换，或在天然地基中设置加筋材料。加固区是由基体（天然地基土体或被改良的天然地基土体）和增强体两部分组成的人工地基。在荷载作用下，基体和增强体共同承担荷载。根据地基中增强体方向又可分为水平向增强体复合地基和竖向增强体复合地基（桩体复合地基）。 复合地基通常由桩（增强体）、桩问土（基体）和褥垫层组成（如图5 -1所示）。 （二）桩体复合地基分类 桩体复合地基可以根据其增强体的不同特性进行分类如下： 1、按增强体材料：分为散体材料（砂石、矿渣、渣土等）、石灰、灰土、水泥土、混凝土及土工合成材料等。 2、按增强体黏结性：分为无黏结性（散体材料）和黏结性两大类，其中黏结性的又可根据黏结性的大小分为：低黏结强度（石灰、灰土等）、中等黏结强度（水泥土）、高黏结强度（混凝土、CFG桩等）。
3、按增强体相对刚度：分为柔性（如石灰、灰土）、半刚性（水泥土）、刚性（混凝土、CFG桩等）。 4、按增强体方向：分为竖向、斜向和水平向（如加筋土复合地基）三种。 5、按增强体形式：分为单一型（桩身材料、断面尺寸、长度相同）（如图5-1a所示）、复合型（如混凝土芯水泥土组合桩复合地基）（如图5-2a所示）、多桩型（如碎石——CFG 桩复合地基等）（如图5—2b所示）、长短桩结合型（如图5-2 c所示）。 上述分类疗法汇总见表5-l。 对于增强体刚度及黏结性大小的划分，目前工程上尚无统一的定量标准，上述定性划分原则仅供参考。如水泥土桩，桩身刚度及黏结性会因桩身水泥土强度不同而有较大变化，当水泥掺入量较低时，可能属于低黏结强度的柔性桩，而对于高强度的水泥土，力学特性又会接近于低标号混凝土，亦有文献将散体材料桩并入柔性桩进行分析，或将灰土桩、生石灰桩等低黏结强度桩视为散体材料桩。
复合地基承载力计算示例
1、单桩竖向承载力特征值： 设置桩长为空桩1.8m ，实桩6.5m ，桩底穿透淤泥质土夹粉砂5.2m ，进入粉质粘土0.5m ；桩距为1.5*1.5m 。 由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力： kN 102.72455.014.31504.05.0152.5555.014.321=÷???+?+???=+=∑=）（p p n i i si p a A q l q u R α——① 由桩身材料强度确定的单桩承载力 kN 275.71455.014.3120025.02=÷???==p cu a A f R η——② 取①、②两者中较小值，R a =71.275kN ； 式中 cu f —与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块（边长为70.7mm 的立方体，也可采用边长为50mm 的立方体）在标准养护条件下90d 龄期的立方体抗压强度平均值（kPa ）； η—桩身强度折减系数，干法可取0.20~0.30；湿法可取0.25~0.33； p u —桩的周长（m ）； n —桩长范围内所划分的土层数； si q —桩周第i 层土的侧阻力特征值； i l —桩长范围内第i 层土的厚度（m ）； p q —桩端地基土未经修正的承载力特征值（kPa ），可按现行国家标准《建
筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定确定； α—桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0.4~0.6，承载力高时取低值。 2、复合地基承载力特征值 kPa f m A R m sk p a 508.6750)1055.01(8.0237.0275.711055.0)1(f spk =?-?+?=-+=β 1055.05.1455.014.3m 2 2=÷?= 式中 spk f —复合地基承载力特征值（kPa ）； m —面积置换率； a R —单桩竖向承载力特征值（kN ）； p A —桩的截面积（m 2）； β—桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无经验时可取0.75~0.95，天然地基承载力较高时取大值。 要复合地基承载力达到90KPa ，需调整搅拌桩间距，最疏为1.1m*1.1m ，计算得： kPa kPa f m A R m sk p a 9017.9150)196.01(8.0237 .0275.71196.0)1(f spk >=?-?+?=-+=β 196.01 .1455.014.3m 22=÷?= 2010-11-10
刚性桩复合地基应用的几个误区(岩土工程界)
刚性桩复合地基应用的几个误区 闫明礼1 初蕾 2 佟建兴1 （1.中国建筑科学研究院地基所 2.中建一局五公司） 提要：本文针对刚性桩复合地基设计常见的几个问题，对足够刚度基础下复合地基的褥垫厚度、桩径和桩体强度的合理选用进行了讨论，并给出了相应的建议，供设计时参考。 关键词：刚性桩 复合地基 误区 1 前言 在地基处理工程中刚性桩复合地基应用的越来越多，并取得了很好的经济效益和社会效益。但应用过程中也存在这样或那样的一些误区，比如，认为复合地基的褥垫层越厚越好、桩径越大越好、桩体强度越高越好。实际工程如何选择这些设计参数，对地基处理方案的合理性和经济指标具有明显影响。本文将对几个常见问题加以讨论。 2 刚性桩复合地基应用的几个误区 2.1 误区之一：褥垫层厚度越厚越好。 刚性桩复合地基中，褥垫层具有保证桩土共同承担荷载的重要作用，但有的设计人员在复合地基设计时偏向选用厚褥垫层，认为褥垫层厚度越厚越好。 试验表明，褥垫层厚度与桩土承载力的发挥密切相关，褥垫层厚度的选用对复合地基承载力具有显著影响。 通常，复合地基承载力可用如下表达式表示： sk p a sk s a spk f m A R m A f A R f )1(2121-+=+= λλλλ （1） 式中，spk f 为复合地基承载力特征值；a R 为单桩承载力特征值；p A 为桩的断面面积； sk f 为加固后桩间土承载力特征值；A 为单根桩承担的面积；s A 为桩间土面积；m 为面积 置换率；21λλ、分别为单桩承载力、桩间土承载力发挥系数，并有：a P R P = 1λ sk s f p =2λ；s p p P 、分别为复合地基达到承载力时桩受的集中力和桩间土受的应力。 由（1）式可知，复合地基承载力由桩承载力和桩间土承载力组成。它的大小取决于桩 和桩间土承载力的发挥。在荷载作用下，复合地基达到承载力时，桩、桩间土同时达到各自的承载力是最理想的。此时λ1＝λ2＝1。问题是什么条件下才能保证桩、桩间土同时达到各自的承载力，单桩承载力发挥系数λ1、桩间土承载力发挥系数λ2与哪些因素有关。 试验表明，足够刚度基础下的刚性桩复合地基，λ1、λ2与复合地基设计参数桩长、桩径、桩距、褥垫厚度、桩间土性状和基础刚度有关。其中，褥垫厚度与桩径之比（简称厚径比）和基础刚度最为显著。其它条件不变时，基础刚度越小λ1越小，厚径比越小λ1越大。 表1给出了CFG 桩复合地基，荷载达到复合地基承载力时桩、土承载力发挥系数。 表1 足够刚度基础下CFG 桩复合地基桩、土承载力发挥系数（当荷载p=f spk 时） 序号 桩数×桩长 面积置换率 褥垫厚/cm 桩径/cm 厚径比 λ1 λ2 1# 9×3.2m 0.064 10 15 0.667 0.74 1.13
第二章 桩与地基基础工程说明
说明 一、本定额适用于一般工业与民用建筑工程的桩基础，不适用水工建筑、公路桥梁工程。 二、本定额已综合了土壤的级别，执行中不予换算。 三、钻（冲）孔桩不分土壤类别。岩石风化程度划分为强风化岩、中风化岩、微风化岩三类。强风化岩不作入岩计算。中风化岩和微风化岩作入岩计算。岩石风化程度见下表。 岩石风化程度划分表 四、每个单位工程的打（灌）桩工程量小于下表规定数量时，其人工、机械量按相应定额项目乘以系数1.25计算。
五、本定额除静力压桩外，均未包括接桩。如需接桩，除按相应打桩项目计算外，按设计要求另计算接桩项目。其焊接桩接头钢材用量，设计与定额用量不同时，应按设计用量进行调整。 六、打试验桩按相应定额项目的人工、机械乘以系数2计算。 七、打桩、沉管，桩间净距小于4倍桩径（桩边长）的，均按相应定额项目中的人工、机械乘以系数1.13计算。 八、定额以打直桩为准，如打斜桩，斜度在1：6以内者，按相应定额项目人工、机械乘以系数1.25，如斜度大于1：6者，按相应定额项目人工、机械乘以系数1.43。 九、定额以平地（坡度小于15°）打桩为准，如在坡堤上（坡度大于15°）打桩时，按相应定额项目人工、机械乘以系数1.15。如在基坑内（基坑深度大于1.5m）打桩或在地坪上打坑槽内（坑槽深度大于1m）桩时，按相应定额项目人工、机械乘以系数1.11。 十、定额各种灌注桩的材料用量中，均已包括下表规定的充盈系数和材料损耗。充盈系数与定额规定不同时可以调整。
其中灌注砂石桩除上述充盈系数和损耗率外，还包括级配密实系数1.334。 十一、因设计修改在桩间补桩或强夯后的地基上打桩时，按相应定额项目人工、机械乘以系数1.15。 十二、打送桩时，可按相应打桩定额项目综合工日及机械台班乘下表规定系数计算。 十三、金属周转材料中包括桩帽、送桩器、桩帽盖、活瓣桩尖、钢管、料斗等属于周转性使用的材料。 十四、钢板桩尖按加工铁件计价。 十五、定额中各种桩的混凝土强度如与设计要求不同，可以进行换算。 十六、深层搅拌法加固地基的水泥用量，定额中按水泥掺入量为12%计算，如设计水泥掺入比例不同时，可按水泥掺入量每增减1%进行换算。 十七、强夯法加固地基是在天然地基上或填土地基上进行作业的，如在某一遍夯击能夯击后，设计要求需要用外来土（石）填坑时，其土（石）回填，另按有关规定执行。本定额不包括强夯前的试夯工作和费用，如设计要求试夯，可按设计要求另行计算。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
刚性桩复合地基优化设计_杨光华(1)
第30卷 第4期 岩石力学与工程学报 V ol.30 No.4 2011年4月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering April ，2011 收稿日期：2010–07–30；修回日期：2011–03–13 作者简介：杨光华(1962–)，男，博士，1982年毕业于武汉水利电力学院电厂结构工程专业，现任教授级高级工程师、博士生导师，主要从事土的本 刚性桩复合地基优化设计 杨光华 1，2 ，李德吉1，官大庶3 (1. 广东省水利水电科学研究院，广东 广州 510610；2. 华南理工大学 土木工程系，广东 广州 510641； 3. 珠江水利科学研究院，广东 广州 510610) 摘要：采用原状土切线模量法分别计算地基土和桩基的非线性P -S (荷载–沉降)曲线。假设两者为相对独立的体系，在桩和土的位移相等的条件下，根据桩和土的P -S 曲线确定桩和土分担的荷载。通过控制沉降量和调整垫层的厚度，协调桩、土的相对刚度，使天然地基和桩基的承载力充分发挥；通过优化设计，使土和桩分担的荷载及沉降都达到要求的目标，从而使刚性桩复合地基的设计达到比较理想的优化状态。最后，通过工程案例说明该方法的实施过程。 关键词：桩基工程；刚性桩复合地基；优化设计；原状土切线模量法 中图分类号：TU 47 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2011)04–0818–08 OPTIMIZATION DESIGN OF RIGID PILE COMPOSITE FOUNDATION YANG Guanghua 1， 2，LI Deji 1，GUAN Dashu 3 (1. Guangdong Research Institute of Water Resources and Hydropower ，Guangzhou ，Guangdong 510610，China ；2. Department of Civil Engineering ，South China University of Technology ，Guangzhou ，Guangdong 510641，China ；3. Pearl River Hydraulic Research Institute ，Guangzhou ，Guangdong 510610，China ) Abstract ：The tangent modulus method of undisturbed soil is used to calculate the nonlinear settlements of soil foundation and pile foundation separately ；and the nonlinear relation P -S (load-settlement) curves of the soil foundation and pile foundation are obtained. Supposing that the soil foundation and pile foundation are acted independently ，simultaneously considering that the settlements of soil foundation and pile foundation are equal ，then we can obtain the load acting on the soil and pile by the P -S curves. Then ，by controlling the settlement value and adjusting the thickness of cushion ，the relative stiffnesses of soil and piles can be matched to make the best use of the bearing capacities of soil and pile foundation ；and the settlement of the composite foundation can reach the desired aim. Consequently ，the design of combination foundation can reach the perfect optimized condition. Finally ，the implementation process of the method is explained by the case study. Key words ：pile foundation engineering ；rigid pile composite foundation ；optimization design ；tangent modulus method of undisturbed soil 1 引 言 复合地基是一种较理想的地基处理方法，其利用天然地基的承载力以达到减少造价的目的，尤其 是刚性桩复合地基，如CFG 桩(水泥粉煤灰碎石桩)复合地基[1]、混凝土桩复合地基[2]、甚至刚柔性桩结合或长短桩结合的三维复合地基(如CM 桩复合地基)[3]等，由于刚性桩施工质量较可靠，沉降可控，将会被越来越广泛地应用。然而，工程实践中理想
工程量计算规则桩与地基基础
工程量计算规则 1、计算打桩(灌注桩)工程量前应确定下列事项。 (1)确定土质级别:根据工程地质资料中的土层构造、土壤物理力学性能及每米沉桩时间鉴别适用定额土质级别。 (2)确定施工方法、工艺流程,采用机型,桩、土壤泥浆运距。 2、打预制钢筋混凝土桩(含管桩)的工程量,按设计桩长(包括桩尖,即不扣除桩尖虚体积)乘以桩截面面积以立方米计算。管桩的空心体积应扣除。 3、静力压桩机压桩。 (1)静压方桩工程量按设计桩长(包括桩尖,即不扣除桩尖虚体积)乘以桩截面面积以立方米计算。 (2)静压管桩工程量按设计长度以米计算;管桩的空心部分灌注混凝土,工程量按设计灌注长度乘以桩芯截面面积以立方米计算;预制钢筋混凝土管桩如需设置钢桩尖时,钢桩尖制作、安装按实际重量套用一般铁件定额计算。 4、螺旋钻机钻孔取土按钻孔入土深度以米计算。 5、接桩:电焊接桩按设计接头,以个计算;硫磺胶泥按桩断面以平方米计算。 6、送桩:按桩截面面积乘以送桩长度(即打桩架底至桩顶高度或自桩顶面至自然地平面另加0、5m)以立方米计算。 7、打孔灌注桩。 (1)混凝土桩、砂桩、碎石桩的体积,按[设计桩长(包括桩尖,即不扣除桩尖虚体积)+设计超灌长度]×设计桩截面面积计算。 (2)扩大(复打)桩的体积按单桩体积乘以次数计算。 (3)打孔时,先埋入预制混凝土桩尖,再灌注混凝土者,桩尖的制作与运输按本定额 A、4混凝土及钢筋混凝土工程相应子目以立方米计算,灌注桩体积按[设计长度(自桩尖顶面至桩顶面高度)+设计超灌长度]×设计桩截面积计算。 8、钻(冲)孔灌注桩与旋挖桩分成孔、灌芯、入岩工程量计算。 (1)钻(冲)孔灌注桩、旋挖桩成孔工程量按成孔长度乘以设计桩截面积以立方米计算。成孔长度为打桩前的自然地坪标高至设计桩底的长度。
一个多桩型复合地基设计计算实例
一个多桩型复合地基设计计算实例 A Example of the Calculation of Multi-type-pile Composite Subgrade 摘要：本文讨论了多桩型复合地基及其复合模量的基本概念。介绍了一个多桩型复合地基承载力和变形的计算实例。 关键词：多桩型复合地基，复合模量，承载力，变形 1 前言 复合地基中的纵向增强体习惯上称作桩，由两种或两种以上桩型组成的复合地基称为多桩型复合地基。比如，对可液化地基，为消除地基液化，可采用振动沉管碎石桩或振冲碎石桩方案。但当建筑物荷载较大而要求加固后的复合地基承载力较高，单一碎石桩复合地基方案不能满足设计要求的承载力时，可采用碎石桩和刚性桩（如CFG 桩）组合的多桩型复合地基方案。这种多桩型复合地基既能消除地基液化，又可以得到很高的复合地基承载力。如太原市华宇·绿洲项目12～22层住宅楼均采用该方案，经济效益较高。 又如，当地基土有两个好的桩端持力层，分别位于基底以下深度为Z 1（Ⅰ层）和Z 2（Ⅱ层）的土层，且Z 1＜Z 2。在复合地基合理桩距范围内，若桩端落在Ⅰ层时，复合地基不能满足设计要求。若桩端落在Ⅱ层时，复合地基承载力又过高，偏于保守。此时，可考虑将部分桩的桩端落在Ⅰ层上，另一部分桩的桩端落在Ⅱ层上，形成长短桩复合地基，需说明的是，多桩型复合地基和长短桩复合地基意义一致，设计计算方法完全相同。 工程中单一桩型复合地基的设计计算方法相对比较成熟，工程经验积累非常多。但对于两种或两种以上桩型的多桩型复合地基、长短桩复合地基承载力和变形如何计算，虽有很多文献专门论述过，但工程经验不多，本文介绍一个工程实例，以积累多桩型复合地基设计算经验。 2 多桩型复合地基承载力计算 一般地，将复合地基中荷载分担比高的桩型定义为主控桩（桩的模量相对较高，桩相对较长）。其余桩型为辅桩，并按荷载分担比由大到小排序。工程中常用的是两种桩型组成的复合地基（或长短桩复合地基）。 下面先就两种桩型组成的复合地基承载力计算公式进行推导，并可推广到两种以上桩型的复合地基。基本思路为： （1）由天然地基和主控桩复合形成复合地基，视为一种新的等效天然地基，其承载力特征值为f spk1。 （2）将等效天然地基和辅桩复合形成复合地基，求得复合地基承载力即两种桩型复合地基承载力。 具体推导如下： 基础下天然地基土的承载力特征值为f ak 。主控桩的断面面积为A p1，平均面积置换率为m 1，单桩承载力特征值为R a1。则主控桩和天然地基形成的复合地基承载力特征值为 ()ak p a spk f m A R m f 1111 11 11-+=βα （1） 式中 α1—桩间土承载力提高系数，与土性和主控桩成桩工艺以及主控桩的桩径、桩距等有关。 对非挤土成桩工艺，α1＝1； β1—桩间土承载力发挥系数，一般β1≤1。 基础下辅桩的断面面积为A p2，平均面积置换率为m 2，单桩承载力特征值为R a2。辅桩与承载力
复合地基静载计算说明
花都雅居乐房地产开发有限公司 “花都雅居乐107国道地块D 地块” CM 三维高强复合地基检测方案 1座: 采用CM 复合地基载荷试验，设计要求复合地基承载力特征值为f sp =460kPa 。 1、荷载板尺寸及试验荷载如下： A 区： C 桩单桩复合地基静载试验压板尺寸取0.80m ×0.80m ，试验终极荷载为794KN ； M 桩单桩复合地基静载试验压板尺寸取0.80m ×0.80m ，试验终极荷载为328KN ； CM 复合地基静载试验压板尺寸取1.60m ×1.60m ，试验终极荷载为2355KN ； M 桩单桩承载力试验终极荷载为240KN 。 B 区： C 桩单桩复合地基静载试验压板尺寸取0.85m ×0.85m ，试验终极荷载为934KN ； M 桩单桩复合地基静载试验压板尺寸取0.85m ×0.85m ，试验终极荷载为333KN ； CM 复合地基静载试验压板尺寸取1.75m ×1.75m ，试验终极荷载为2818KN ； M 桩单桩承载力试验终极荷载为240KN 。 2、CM 单桩复合承载力计算： A 区： C 桩及M 桩的总置换率分别为：0.0979c m =；0.1317m m = 假定C 桩及M 桩各承担1/2，则单桩复合地基试验板的置换率分别为 '20.09790.1958c m =?=，'20.13170.2634m m =?= 则：A m A c c ?=' ，2 ' 0.12560.640.1958 c c A A m m = ==， C 桩荷载板尺寸为0.8m ?0.8m A m A m m ?=' ，2 '0.196250.750.2634 m m A A m m = ==， M 桩荷载板尺寸为0.8m ?0.8m （以C 桩为主，参照C 桩的荷载板）
刚性桩复合地基施工方案
刚性桩复合地基施工方案 （一）概况 阀井地基处理采用φ400AB型PHC预制钢筋砼管桩，间距1500mm×1500mm，桩长20m，共16根，桩底进入持力层1m，桩顶设500厚1：1砂石垫层。 （二）预应力砼管桩施工流程图 （三）施工方法 1、打桩和行走路线按一定的桩位顺序就位，桩架平稳地架设在打桩部位，用钢缆拉牢，施工中应注意场地的平整性，以确保桩机行走安全和施工质量。打桩机的安装，必须按有关程序或说明书进行。打桩机就位时，对准桩位，垂直稳定，确保在施工中不倾斜、不移动。 2、起吊预制桩。吊桩应根据场地条件，桩机和堆桩位置平面图分布、桩长、桩重等具体条件决定吊点位置及起吊方式。吊桩时，先拴好吊桩的钢丝绳及索具，然后用索具捆绑住桩上端约50cm处，起动机器起吊预制桩，使桩机对准桩位中心，缓缓放下插入土中。在吊桩过程中，尽量避免损坏桩身，第一节桩尖应在吊桩前派人焊好。桩位必须正直，其垂直度偏差不得超过0.5%，再在桩顶扣好桩帽，即可卸去索具。桩帽和桩周
边应留5～10 mm的间隙，垂与桩帽、桩帽与桩帽之间有相应的弹性衬垫，采用麻袋、纸皮、木秥等衬垫材料，柴油桩机选用HD50，锤体总重量为5t，冲程为1.5m。锤击压缩后的厚度以120～150 mm为宜，在锤击过程中应经常检查，及时更换。 3、稳定。桩尖插入桩位后，先用低锤击一、二下，桩入土一定深度后，再使桩垂直稳定。管桩就位后，用测量吊锤从桩机正面及侧面检查桩机塔架竖杆及桩的垂直度，若不够垂直，超出允许偏差范围时，则用行机、过架进行调直，使两者空间平行。 4、桩在入土前，对所有使用的桩进行桩身检查，使用前在桩身上划出以米为单位长度的长度标志，以便在施工中观测、记录桩的入土深度及每米沉桩锤击数。 5、打桩宜重锤低击，锤重的选择应根据地质条件、桩的类型、结构、密集程度及施工条件选用。 6、打桩的顺序按下列原则确定： （1）根据桩的密集程度，打桩顺序可采取从中间向两边施打；或从中间向四周施打；或从一侧向另一侧施打。具体由打桩专业施工队确定。 （2）根据基础设计标高，按先深后浅的顺序进行施打。 （3）根据桩的受力性质，按先抗压桩后抗拔桩，先长后短进行施打。 （4）根据桩位与原有建筑物的距离，按先近后远进行施打。 7、接桩 （1）管桩的焊接应符合现行行业标准《建筑钢结构焊接规程》中的有关规定； （2）在桩长度不够的情况下，采用焊接接桩，焊条为E43型，焊接接桩的预埋铁件表面应清洁，上下接之间的间隙用铁片垫密焊牢。 （3）焊接前，上下端板表面应用铁刷子清刷干净，坡口外应刷至至露出金属光泽。 （4）焊接时，宜先在坡口圆周上对称点焊4～6点，等上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊，施焊宜由两个焊对称进行，以减少变形。 （5）接桩在离地面1m左右时进行。上下接桩的中心线偏差不大于10mm，接点弯曲矢高不大于1‰桩长。
桩与地基基础工程
7桩与地基基础工程 一、选择题 1、现场灌注砼桩单桩体积，按设计规定桩长(包括桩尖，不扣虚体积)增加( )米乘以设计外径截面积计算。 A 0.20 B. 0.25 C. 0.3 D. 0.5 2、地面垫层，按主墙间净空面积计算乘设计厚度以体积计算，应扣除( )等所占的体积。 A．设备基础 B．室内地道 C．凸出地面的构筑物 D．间壁墙 E．附墙烟囱 3、计算砖基础工程量时，不扣除( )等所占的体积。 A．圈梁 B．管道 C．嵌入基础内的钢筋、铁件 D．基础砂浆防潮层 E．构造柱 4.当以《全国统一建筑工程量计算规则》为依据时，人工挖孔桩土方工程量计算公式为( ) A.挖孔桩土方体积=孔桩断面面积×桩孔中心线深度 B.挖孔桩土方体积=孔桩断面面积×桩孔中心线深度×2 C.挖孔桩土方体积=孔桩断面面积×桩孔中心线深度×0.8 D.挖孔桩土方体积=孔桩断面面积×桩孔中心线深度+5m3 5、关于地基与桩基础工程的工程量计算规则，正确的说法是（）。 A.预制钢筋混凝土桩按设计图示桩长度（包括桩尖）以m为单位计算 B.钢板桩按设计图示尺寸以面积计算 C.混凝土灌注桩扩大头体积折算成长度并入桩长计算 D.地下连续墙按设计图示墙中心线长度乘槽深的面积计算 二、简答题 1、何谓送桩？ 2、地面垫层工程量应怎样计算？ 3、施工排水与降水（施工技术措施项目）工程量应怎样计算？ 4、地基强夯工程量应怎样计算？
5、预制钢筋混凝土桩工程量应怎样计算？ 6、打孔、钻孔灌注混凝土桩工程量应怎样计算？ 7、砂浆土钉防护、锚杆机钻孔防护工程量怎样计算？ 8、打试验桩项目是否包括测桩？仍、机械是否调整？ 三论述题： 桩基工程量清单编制要注意一些什么问题？ 四、计算题 1、如图2－7所示，实线范围为地基强夯范围。①设计要求：不间隔夯击，设计击数8击，夯击能量为500t·ｍ，一遍夯击。求其工程量。 ②设计要求：间隔夯击，间隔夯击点不大于8ｍ，设计击数为10击，