多元复合地基法
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 。
复合地基加固方法
复合地基加固方法
复合地基加固方法有很多种,以下是其中几种常见的方法:
1.压缩地基:将高强度材料如混凝土、钢纤维等材料嵌入地基中,通过压缩地基来增强地基承载能力。
2.膨胀土加固:通过在地基中加入膨胀剂,使地基土产生较大的体积膨胀,从而增强地基的承载能力。
3.桩基法:在地基基础中打桩,将混凝土或钢材桩插入地面以下的深度,通过桩基的承载力来增强地基的承载能力。
4.混合地基:将不同材料的地基组合在一起,以提高地基的承载能力和稳定性。
5.地面下沉处理:通过调整地面下土壤的压力平衡,减轻地基的荷载负担,以达到加固地基的目的。
这些方法的选择取决于地基的复杂情况、建筑物的重量和用途等因素。
在复合地基加固过程中,必须遵循相关的安全标准和施工规范,以确保地基的稳定性和安全性。
多桩组合型复合地基处理技术在工程中的应用
多桩组合型复合地基处理技术在工程中的应用在说到多桩组合型复合地基处理技术的时候，很多人可能会皱眉头，心里想：“这是什么东西？听起来好复杂，怕是要用一堆公式和高大上的术语吧？”别紧张，这个东西并没有你想象中的那么高深。
咱们先不谈那些专业的东西，咱从身边最简单的事儿说起。
你知道不，咱们走在街上，踩到路上的那块石板，感觉踏实不？对，没错，那就是基础。
可这地面下面的“基础”可比咱想象中的复杂多了。
尤其是建筑施工中，地基这个问题，简直是个“千年老大难”。
如果地基不稳，建筑就像盖在沙子上的城堡，一推就垮。
你看那些高楼大厦，地基不稳，搞不好连一栋楼都得塌。
所以，要是想让工程建设稳稳当当，就得先处理好地基，而这个“多桩组合型复合地基”技术，就是专门用来搞定地基问题的。
说白了，咱这地基问题就像盖房子时的地板。
如果地板不结实，走几步可能就掉下去了。
所以，工程师们就研究出了一种办法：多桩组合型复合地基。
简单来说，就是在地面下面打好多桩，把这些桩组合起来，形成一个结实的支撑架，就像搭积木一样，把一个个桩拼在一起，确保整块地基稳得住。
听起来是不是简单了许多？这技术应用起来可不止“简单”两个字那么能形容。
它解决的可不仅仅是“稳”这个问题，更是解决了不同土壤状况下，如何保证建筑物能够稳定使用的难题。
比如有些地方，土质松软，像沙子那样，踩下去就陷下去了；有些地方则是泥土，容易积水，特别湿滑，根本不适合直接做地基。
怎么破？这时候，“多桩组合型复合地基”就发挥大作用了。
这技术能够根据不同土壤的实际情况，选择合适的桩类型和深度，搞得地基稳稳当当，就算是下面土质松软，顶上也能支得住大楼。
你看看，过去的办法是要么用很深的桩，要么就得加厚基础，但这些方案往往都成本高，施工难度大。
现在有了这项技术，效率高、成本低，简直是工程建设的“救命稻草”。
在实际应用中，咱们不止是在大城市的高楼大厦里看到这种技术，它也用得非常广泛。
你想想，像那些桥梁、机场、甚至一些大型的厂房，尤其是那些要抗风压、抗震动的建筑，地基的质量可是至关重要。
6复合地基基本理论
上式成立的条件为： ① 复合地基上的基础为绝对刚性； ②桩端落在坚硬的土层上，即桩没有向下的刺入变形。 其缺陷在于不能反映桩长的作用和桩端阻效应。
3
复合地基的常用概念
4、复合模量
桩的模量难直接测定。通过假定桩土模量比等 于桩土应力比，采用复合地基承载力的提高系 数计算复合模量。
2）、概念清楚，计算方便；
3）、特别对柔性桩和散体材料桩加固区沉降 计算比较实用。
4）在工程上应用面积加权之和计算复合地基 加固区沉降是偏安全的。
缺点：
该复合模量公式的前提是桩土压缩量相等， 这对桩土相对刚度较大的复合地基不实用。简而 言之，该计算方法不适用于刚性桩复合地基部 分，但可进行柔性桩段的计算。
竖向增强体复合地基承载力计算
适用于散体材料桩和桩身强度较低的柔性桩复 合地基。β=1。初设时确定（振冲桩、砂石 桩、石灰桩、柱锤冲扩桩）
适用于桩身强度较高的柔性桩和刚性桩复合地 基。 Β＜1。 （CFG桩、夯实水泥土桩、水泥 土搅拌桩、旋喷桩）
4
竖向增强体复合地基承载力计算
（２）将桩体和桩间土组成的复合地基作为整
复合地基的作用机理
荷载传递路线的不同是浅基础、复合地基和桩基 础等三种地基基础形式的基本特征。
浅基础：荷载直接传递给地基土体。 对桩基础：荷载通过桩体传递给地基土体。 复合地基：荷载一部分通过桩传递给地基土体，
一部分直接传递给地基土体。
浅基础 桩基础
复合基础
桩式复合地基的作用机理 一、加固机理：
体来考虑确定。常用稳定分析法计算。
竖向增强体复合地基承载力计算
复合地基加固区复合土体的抗剪强度
未加固区采用天然土体强度指标,加固区土体强度 指标可采用复合土体综合强度指标，也可分别采用 桩体和桩间土的强度指标计算.
复合地基施工方案
复合地基施工方案复合地基施工方案是指在施工现场对地表条件较差或存在土层不稳定的情况下，采用一系列措施对地基进行加固和处理，以改善地基质量，提高地基承载力和稳定性，保证建筑物的安全和稳定性。
一、现场勘察和土质分析：在施工前应进行现场勘察，了解地基的地质状况，包括土的类型、厚度、含水量、承载力等指标。
根据土质分析结果，制定合理的施工方案。
二、地基处理方案：根据地基的实际情况，制定地基处理方案，包括：强夯、石灰土加固、深层加固等。
1.强夯法：将压路机等重型机械作为型号冲击器，通过连续打击地基表层，使土壤密实，提高土壤的承载力和稳定性。
2.石灰土加固法：将石灰与土壤进行混合，形成具有良好工程特性的石灰土，改善土壤的物理和化学性质，提高土壤的强度和稳定性。
3.深层加固法：采用钻孔灌注桩或钢筋混凝土桩等深层加固措施，将桩体置于地下，通过桩与土壤形成摩擦力，提高地基承载力。
此外，还可以采用加固钢筋混凝土梁、横梁等方法，增加整体地基的稳定性。
三、施工步骤：1.准备施工材料和设备，并按照施工方案进行组织和调度；2.对地基进行整平和清理，保持地基表面平整干净；3.根据方案选择合适的施工方法，进行地基处理；4.监测施工过程中的地基变形和承载力，及时调整施工方案；5.施工完成后进行地基质量检测，并记录相关数据。
四、安全措施：1.严格遵守安全操作规程，保证施工人员的人身安全；2.合理规划施工工序，避免发生意外事故；3.保证施工设备和材料符合质量要求，防止施工中发生设备故障或材料质量问题。
综上所述，复合地基施工方案是一项复杂且关键的工程技术，需要综合考虑地基的地质条件、工程要求和施工能力等因素，制定合理的施工方案，并配合科学的施工技术和严格的安全措施，以保证地基的质量和稳定性，为建筑物的安全和稳定提供保障。
复合地基加固方法
复合地基加固方法
复合地基加固方法是利用多种加固材料和技术手段，对地基进行多层次、多方面的加固，以提高地基的承载力和稳定性。
以下是几种常见的复合地基加固方法：
1. 地基灌浆加固：采用特殊的灌浆材料对地基进行注浆，填充地基内部的空隙，增加地基的密实度和强度，提高地基的承载力。
2. 地基预压加固：通过预压装置对地基进行预压，使地基发生压缩变形，增大地基的密实度和强度，提高地基的承载力。
3. 地基加固桩：在地基中钻孔并注入混凝土或钢筋混凝土，形成加固桩，通过加固桩的承载力来增加地基的承载力和稳定性。
4. 地基篷布加固：在地基表层铺设篷布，然后浇筑混凝土，形成一个与原有地基结合紧密的新地基，增加地基的承载能力和稳定性。
5. 地基加固板桩：在地基中钻孔并插入钢板桩或混凝土板桩，形成板桩墙，通过板桩的支护作用来增加地基的承载力和稳定性。
复合地基加固方法可以根据具体情况选择和组合使用，以达到最佳的加固效果。
在进行施工前需进行地质勘探和工程设计，确保选用合适的加固方法和加固材料，
以保证工程的安全和可靠性。
多元复合地基承载与沉降特性的数值分析
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荷载 Ｐｋ ａ ／ Ｐ
图 ５ 均质地基刚性桩长径 比与荷载分担比的关系（ 方案 Ｄ ）
图 ２ 柔性桩 模量 变化 时荷 载 一 降曲线 沉
增 大 。但柔 性桩 承 担 荷 载 的增 加 幅度 随着 的增 大 而渐小 ， 这说 明柔性 桩 强 度选 择 合理 时 其 承 载力 才得 以绝 大 部分发 挥 。
荷载分担 比
桩土模量 比
双层地 基 ； 垫层
柔性桩＿一刚性桩组合多元复合地基是根据两
种桩 体 的特点 ， 在满 足技 术 安 全 性 和经 济 性 的前 提 下， 为充 分发挥 地基 承载力 ， 尽可 能减小 沉 降的一 种
性分析 ， 但其参数 由实测地基的计算得到。 本 文计 算为 ５× ５的群 桩带 承 台复合地 基 ， 台 承
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岩 工 界第。 ３ 土 程 一 第期 卷
Ｇ匮匿 嗣
多 元 复 合 地 基 承 载 与 沉 降 特 性 的数 值 分 析
尚新 生 林银 飞 谢 定义。 邵 生俊 。 高 俊
（ ．西北综合勘察设计院 １ 摘 要 ２ ．空军工程大学工 程学 院 ３ ．西安理工大学 岩土所 ４ ．陕西省杨陵 区水资源办 ）
混凝土桩与石灰桩多元复合地基室内模型试验研究
得 出 了一 些有 益 的结 论 ， 为 多元 复 合地 基 的理 可 论 研究 和工 程应用 提 拱参 考．
１ 模 型试 验 介 绍
１ １ 模型 试 验装 置 ．
１ １ １ 总 体 装 置 主要 由加压 装 置 、 ．． 反力 装 置 、 起 吊设备 、 模型 箱及 测读 系统 组成 ． 加压 装置 由液
第 ３ 卷 第 ５期 ２
２０ 年 １ ０８ Ｏ月
武汉理工大学学 （ 霾 ） 报鸯
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｕ ａ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＷ ｈ ｎ Ｕｎｖ ｒ ｉｙｏ ｃ ｎ ｌｇ
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Ｖ ｏ ．３ Ｎｏ．５ １ ２
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混凝土桩与石灰桩多元复合地基室内模型试验研究 ＊
王 仙 芝 郑俊 杰ｈ 王 龙 飞。 赵 建 斌ｈ’ 。
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（ 汉 理 工 大 学 土木 工 程 与 建 筑 学 院 武 汉 武
摘 要 ： 过 改 变 设 计 参 数 ， 混 凝 土 桩 与 石 灰 桩 多 元 复 合 地 基 进 行 一 系 列 室 内模 型 试 验 ， 到 混 凝 通 对 得
土桩与石灰 桩多元复合地基的荷载沉 降曲线 特征 ， 混凝 土桩、 石灰 桩和桩间土的应力特点 ， 桩土应 力 比特 点． 模型 虽然 不能完全模 拟现场混凝土 桩与石灰 桩多元 复合 地基 的工作性 状 ， 该 但从定 性
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多桩型复合地基（Multi-Pile Composite Foundation)
双向单桩型复合地基
双向多桩型复合地基
15.3 多桩型复合地基法
15.3 Bearing Capacity of Multi-pile Composite Foundation
g
15.3.1 多桩型复合地基承载力的计算 • 1. 第一类多桩型复合地基承载力计算
•
复合压缩模量E cs通过面积加权法计算，也可通过试验
确定。
• Ecs = m1Ep1+ m2Ep2+ (1-m1-m2)Es
加固区下卧土层压缩量s2可采用分层总和法计算。
其次讨论复合地基加固区下卧土层压缩量s2的 计算方法。由于在第一类多桩型复合地基中，主 桩的置换率较大，主桩起主要的置换作用，而且 由于主桩较长，建议宜采用实体基础法计算作用 在下卧土层上的附加应力，采用分层总和法计算 下卧土层压缩量s2。
15.3.3 Verification Test of Multi-pile
Composite Foundation
m1 Ap' 1 / Ae
m2 Ap' 2 / Ae
As Ae Ap' 1 Ap' 2
fspk
m1
Ra1 Ap1
2m2
Ra 2 Ap 2
(1 m1
m2 )
fsk
• 复合地基承载力由三部分组成
（1）当次桩为强度较高的柔性桩（例如深层搅拌 水泥土桩）时，采用下式计算复合地基承载力
fspk
回顾与复习（Review）
• 复合地基的定义：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。复合地基较天然地基 的承载力提高，沉降减小。
复合地基分类
• 复合地基根据地基中增强体的方向可分为
竖向增强体复合地基和水平向增强体复合地基
两类。竖向增强体复合地基又称为桩体复合地 基。 • 竖向增强体复合地基根据增强体性质又可
分为散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基和 刚性桩复合地基。
本章要学习的内容 Main Contents in This Chapter
• 一、概述 • 二、多元复合地基的定义及分类 • 三、多桩型复合地基法 • 四、双向增强体复合地基法
15.2 多元复合地基的定义及分类
15.2 Definition and Classification of Multi-
element Composite Foundation
•
一、定义
•
多元复合地基是指由水平向增强体、竖向增强体中的刚
性桩、柔性桩、散体材料桩中的两种或两种以上的增强体，
采取不同的组合方式对天然地基加固所形成的复合地基。
第一种计算方法：采用复合模量法计算加
固区土层的压缩量s1，采用改进的Geddes法计 算下卧土层的压缩量s2。
•
第二种计算方法为工程中的实用简化计算
方法，即将总荷载扣除桩体承受的荷载后的剩余
荷载作用在复合地基加固区上，其加固区土层和
下卧层土层上的附加应力计算方法与天然地基中
应力计算方法相同 。
15.3.3 多桩型复合地基检测方法
15.1 概 述
鉴于水平向增强体、竖向增强体复合地基中 的三种类型桩（即散体材料桩、柔性桩和刚性桩） 的承载能力和变形特性不同，且由于每种地基处理 方法都不是万能的，每种地基处理方法都有其适用 范围和优缺点，可将水平向增强体、或竖向增强体 中的三种类型桩中的两种甚至三种桩综合应用于加 固软土地基，形成多元复合地基，以充分发挥水平 向增强体以及各桩型的优势，大幅度地提高地基承 载力，减小地基沉降，从而取得良好的技术效果和 经济效益。
成的复合地基承担上部结构荷载，此种情形即由两桩
型复合地基退化为普通的单一桩型复合地基。复合地
基承载力按通常单一桩型复合地基的承载力计算公式
计算。
15.3.2 多桩型复合地基沉降计算
• 1. 第一类多桩型复合地基沉降计算方法 • (1) 第 s1 + s2
•
加固区土层压缩量s1可采用复合模量法计算。
• 2. 第二类多桩型复合地基沉降计算方法
在第二类多桩型复合地基中，由于主桩的置换率 很小，主桩的置换作用较小，绝大部分荷载由次桩及 桩间土承担，而主桩仅布置在节点或荷载较大处，因 此第二类多桩型复合地基的沉降计算方法与第一类多 桩型复合地基的沉降计算方法有较大区别，下面建议 两种计算方法。
•
m1
Ra1 Ap1
2m2
Ra 2 Ap 2
(1 m1
m2 )
fsk
（2）当次桩为强度较低的柔性桩（例如石灰桩、 灰土挤密桩等）或散体材料桩（例如碎石桩）时， 采用下式计算复合地基承载力
fspk
m1
Ra1 Ap1
2m2
fpk 2
(1 m1
m2 ) fsk
2. 第二类多桩型复合地基承载力计算 • 对于第二类多桩型复合地基，主桩的数量较少，
仅布置在节点或荷载较大处，其主要目的是减小 沉降，地基承载力提高主要依靠次桩的置换作用。 • 在实际工程中，可按两种情形考虑：
• 第一种情形
•
考虑主桩分担一定的荷载，根据桩的类型及地质
条件采用经验参数法计算单桩承载力，扣除主桩承受
的荷载后，剩余荷载由次桩形成的复合地基承担。
• 第二种情形
•
将主桩的承载作用作为安全储备，仅考虑次桩形
布置在节点或荷载较大处，其主要目的是减小沉降，地基
承载力提高主要依靠次桩的置换作用。
四、双向增强体复合地基
双向增强体复合地基由水平向的增强体和竖向的增 强体与天然地基土体共同组成。在双向增强体复合地基 中，如果竖向的增强体只有一种桩型，那么可称之为双 向单桩型复合地基(见图15-2)；如果竖向的增强体有两种 或两种以上的桩型，那么可以称之为双向多桩型复合地 基（见图15-3）。
•
二、分类
•
主要分为三大类：
•
（1)多桩型复合地基
•
（2)双向单桩型复合地基
•
（3)双向多桩型复合地基
三、多桩型复合地基
•
在多桩型复合地基中，可将桩身强度较高的桩称为主
桩，将强度较低的桩称为次桩。可将多桩型复合地基分为
两类：在第一类多桩型复合地基中，主桩作用为主，次桩
为辅；在第二类多桩型复合地基中，主桩的数量较少，仅