建筑基础工程与复合地基处理
筑地基基础工程施工规范
筑地基基础工程施工规范一、工程概述1.1 工程背景地基基础工程是建筑工程中最基础的工程之一，地基的质量直接影响着整个建筑物的稳定性和安全性。
因此，地基基础工程的施工质量对整个建筑工程的成败有着至关重要的影响。
本施工规范是为了规范地基基础工程的施工行为，保障工程质量，确保地基基础的安全可靠。
1.2 工程范围本施工规范适用于建筑工程中的地基基础工程，包括但不限于桩基础、扩大基础、复合地基处理等工程。
1.3 工程目标本施工规范的主要目标是规范地基基础工程的施工行为，确保工程质量，提高地基基础的安全可靠性。
二、施工前准备2.1 工程资料的审查在进行地基基础工程施工前，需要对相关的工程资料进行审查，确认资料的完整性和准确性。
包括地质勘察报告、设计图纸、施工方案等。
2.2 施工方案的制定根据设计图纸和地质勘察报告，制定相应的施工方案，包括施工工艺、施工步骤、施工要求等内容，并经相关部门审核确认。
2.3 施工人员的培训施工前需要对参与地基基础工程施工的人员进行培训和考核，确保施工人员熟悉施工要求，具备相关的技能和知识。
2.4 施工材料和设备的准备根据施工方案和工程要求，准备施工所需的材料和设备，确保施工过程中的顺利进行。
三、施工工艺和要求3.1 地基基础工程施工的目标地基基础工程的施工目标是确保地基基础的承载力和稳定性，保证建筑物的安全可靠。
3.2 施工工艺（1）地基处理工艺根据地质勘察报告和设计要求，选择合适的地基处理工艺，包括加固地基、改良地基等，确保地基的承载力和稳定性。
（2）桩基础施工工艺在进行桩基础工程施工时，要严格按照设计要求和施工方案进行施工，包括桩基础的布置、钻孔、灌浆、打桩等工艺。
（3）扩大基础施工工艺在进行扩大基础工程施工时，要严格按照设计要求和施工方案进行施工，确保扩大基础的承载力和稳定性。
3.3 施工要求（1）施工现场应保持整洁，并设置明显的安全警示标志，确保施工安全。
（2）施工人员应按照施工方案和工艺要求进行作业，不得违反施工规范。
建筑地基处理的10种方式
建筑地基处理的10种方式一、区分一下地基与基础的概念建筑物由上部结构、基础与地基三部分组成。
建筑物的全部荷载均由其下的地层来承担。
受建筑物影响的那一部分地层称为地基。
所以地基是指基础底面以下，承受基础传递过来的建筑物荷载而产生应力和应变的土壤层。
建筑物向地基传递荷载的下部结构称为基础，是建筑物的墙或柱埋在地下的扩大部分，是建筑物的“脚”。
作用是承受上部结构的全部荷载，把它传给地基。
二、地基分类三、地基的处理方式（一）天然地基天然地基是指自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求，不需要人工处理的地基。
天然地基土分为四大类：岩石、碎石土、砂土、粘性土。
（二）人工地基天然地基的承载力不能承受基础传递的全部荷载，需经人工处理后作为地基的土体称为人工地基。
处理的方法有：换填法、预压法、强夯法、振冲法、砂石桩法、石灰桩法、柱锤冲扩桩法、土挤密桩法、水泥土搅拌法（含深层搅拌法、粉体喷搅法、深层搅拌法简称湿法，粉体喷搅法简称干法）、高压喷射注浆法、单液规划法、碱液法等。
1、换填法当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部荷载对地基的要求时，常采用换土垫层法来处理软弱土地基，即将基础下一定深度内的土层挖去，然后回填以强度较高的砂、碎石或灰土等，并夯至密实。
实践证明：换土垫层可以有效地处理某些荷载不大的建筑物地基问题。
垫层的主要作用：1）提高地基承载力；2）减少沉降量；3）加速软弱土层的排水固结；4）防止冻胀；5）消除膨胀土的胀缩作用。
换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土等。
换填法还适用于一些地域性特殊土的处理，例如在西安地区可消除黄土的湿陷性，用于山区地基可处理岩面倾斜、破碎、高低差，软硬不匀以及岩溶等，用于季节性冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。
2、强夯法强夯法是用几吨至几十吨的重锤从高处落下，反复多次夯击地面，对地基进行强力夯实。
这种强大的夯击力在地基中产生动应力和振动，从夯击点发出纵波和横波，向地基纵深方向传播，使地基浅层和深处产生不同程度的加固作用。
地基处理工程施工(3篇)
第1篇一、地基处理工程施工的必要性1. 地基不均匀沉降：地基不均匀沉降会导致建筑物产生裂缝、倾斜等问题，影响建筑物的正常使用和美观。
2. 地基承载力不足：地基承载力不足会导致建筑物出现沉降、倾斜等现象，甚至导致建筑物倒塌。
3. 地基沉降：地基沉降会导致建筑物出现倾斜、裂缝等问题，影响建筑物的使用寿命。
二、地基处理工程施工的主要方法1. 换填地基法：当建筑物基础下的持力层比较软弱时，可采用换填地基法，如灰土地基、砂和砂石地基、粉煤灰地基等。
2. 夯实地基：主要包括重锤夯实地基和强夯地基。
重锤夯实地基适用于地下水位0.8m以上，稍湿的黏性土、砂土等；强夯地基适用于深层地基处理。
3. 挤密桩地基：主要包括灰土桩地基、砂石桩地基、水泥粉煤灰碎石桩地基等。
挤密桩地基适用于处理软弱地基，如松散砂土、素填土和杂填土等地基。
4. 注浆地基：通过注浆加固地基，提高地基承载力和降低地基沉降。
5. 土和灰土挤密桩地基：利用锤击将钢管打入土中侧向挤密成孔，将管拔出后，在桩孔中分层回填灰土夯实而成。
三、地基处理工程施工的步骤1. 前期准备：对施工现场的土壤环境及土质情况进行调查与分析，制定施工方案。
2. 施工材料准备：根据施工方案，准备所需的施工材料，如砂、石、水泥、粉煤灰等。
3. 施工机械准备：调试施工机械设备，确保其质量达到操作标准。
4. 施工实施：按照施工方案进行地基处理，包括换填、夯实、挤密、注浆等。
5. 施工质量检验：在施工过程中，对地基处理效果进行检验，确保满足设计要求。
6. 施工结束：完成地基处理施工后，进行验收和交付使用。
四、地基处理工程施工注意事项1. 严格遵循施工规范和设计要求，确保施工质量。
2. 施工过程中，密切关注地基处理效果，及时调整施工方案。
3. 加强施工现场管理，确保施工安全和环境保护。
4. 做好施工记录，为后期维护和管理工作提供依据。
总之，地基处理工程施工是建筑工程中不可或缺的一环，对建筑物的安全、稳定和耐久性具有重要意义。
刚性桩复合地基处理
2.复合地基承载力计算
复合地基承载力由桩的竖向抗压承载力和桩间土地基承载力两部分组成。 由于桩土刚度 不同， 两者对承载力的贡献不可能完全同步。 一般情况下桩间土地基承载力发挥度要小一些。 复合地基承载力目前有以下几种计算方法： （1） 桩和土固定比例分担 （2） 先土后桩 （3） 先桩后土 （4） 按沉降量控制计算 （5） 变形分担 （6） 按照复合地基承载力计算公式计算 在实际工程中，一般采用按照复合地基承载力计算公式来计算。这就涉及到复合地基 承载力的修正问题[2]。刚性桩复合地基用于高层和超高层建筑时,一般有较大的基础埋深,即 有更大的边荷载,边荷载对复合地基承载力及变形有多大影响,如何合理地对其承载力进行修 正,对复合地基的设计有重要意义。 2.1 复合地基中桩的承载性状 复合地基中,桩间土表面作用着桩间土应力σ������ ,桩间土应力σ������ 在不同深度产生的附加应力, 使桩周正应力有较大的增量 ,在桩侧土中产生附加应力 ,桩身受到一个正向压力增量,桩侧阻 力也相应增大,导致桩的侧阻增加。桩间土应力产生的附加应力增量,也使桩端处垂直应力加 大,形成桩端边载效应,减少主应力差,增加桩的端阻力。 2.2 复合地基中土的承载性状 试验表明,边荷载对刚性桩复合地基桩间土承载力的提高十分明显 ,主要原因是边荷载 的作用抑制了基础外侧土体向上隆起的趋势,桩间土的侧向变形受到限制,从而使土的垂直变 形减少。另一方面由于复合地基中桩的存在,使桩间土的变形受到桩的约束,侧向变形受到制 约,从而也使土的垂直变形减少。这样,在边荷载与复合地基中桩的共同作用下,其承载力及模 量较天然地基土有十分明显的提高。 2.3 桩土荷载分担比 在有边荷载条件下,由于桩间土承载力及变形模量的提高 ,使桩土应力比降低 ,桩的荷载
表1 桩的最小中心距
地基与基础工程 (经典课件)
岩石的分类与性质
岩石的性质：物理性质、力 学性质、化学性质
岩石的分类：火成岩、沉积 岩、变质岩
岩石的工程分类：软质岩石、 硬质岩石、不均质岩石
岩石的工程性质：稳定性、 变形特性、强度特性
材料的选用原则与注意事项
选用原则：根据工程地质条件、 荷载要求等因素综合考虑，选择 经济、合理、适用的材料。
监测技术应用范围和目的
监测目的：确保工程安全、稳定、可靠 单击此处输入你的正文，请阐述观点
监测方法：沉降观测、倾斜观测、裂缝观 测等 单击此处输入你的正文，请阐述观点
及时发现和解决潜在问题 单击此处输入你的正文，请阐述观点
降低工程风险，保障生命财产安全 单击此处输入你的正文，请阐述观点
监测范围：地基土体、基础结构、周边环 境等
特殊基础类型及设计
桩基础：适 用于地质条 件较差的情 况，通过桩 的支撑提高 地基承载力
地下连续墙 基础：通过 在地面上建 造一道连续 的钢筋混凝 土墙来支撑
建筑物
沉井基础： 通过下沉一 个井筒来支 撑建筑物， 适用于深基
础情况
土钉墙基础： 通过在土中 插入钢筋或 钢管并喷射 混凝土来提 高地基承载
安全性：确保施工安全， 选择安全可靠的施工方法
施工质量控制要点及措施
施工前准备：对施工场地进行勘 察，了解地质情况，制定合理的 施工方案
施工后检查：对完成的工程进行 质量检查，及时发现并处理存在 的问题，确保工程质量和安全
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施工过程控制：采用先进的施工 技术，确保施工质量符合规范要 求，加强施工现场的监管和检查
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复合地基技术在土木基础工程中的运用
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 地基基础与岩土工程 !
复 合 地 基 技 术在 土 木 基 础 工 程 中 的 运 用
温 汉 辉
常将地基处理技术分为六类：置换，排水固结，振密、挤
! 地基基础与岩土工程 " " " "
" " " " " " " " " " " " " " " " " " " 《四川建材》 &442 年第 2 期 的，当层法不适用于复合地基中附加应力计算。
基础型式。 在浅基础中，上部结构荷载是通过基础板直接传递给 地基土体的。按照经典桩基理论，在端承桩桩基础中，上 部结构荷载通过基础板传递给桩体，再依靠桩的端承力直 接传递给桩端持力层。不仅基础板下地基土不传递荷载， 而且桩侧土也基本上不传递荷载。在摩擦桩桩基础中，上 部结构荷载通过基础板传递给桩体，再通过桩侧摩阻力和 桩端端承力传递给地基土体，而以桩侧摩阻力为主。经典 桩基理论不考虑基础板下地基土直接对荷载的传递作用。 虽然客观上大多数情况下摩擦桩桩间土是直接参与共同承 担荷载的，但在计算中是不予以考虑的。在复合地基中， 上部结构荷载通过基础板直接同时将荷载传递给桩体和基 础板下地基土体。对散体材料桩，由桩体承担的荷载通过 桩体鼓胀传递给桩侧土体和通过桩体传递给深层土体。对 粘结材料桩由桩体承担的荷载则通过桩侧摩阻力和桩端端 承力传递给地基土体。 由上面分析可以看出，浅基础、桩基础和复合地基的 分类主要是考虑了荷载传递路线。荷载传递路线也是上述 三种地基基础型式的基本特征。简而言之，对浅基础，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；对复合地基，荷载一部分通过桩体传递给地基 土体，一部分直接传递给地基土体。通过上述对浅基础、 复合地基和桩基础荷载传递路线的分析，可以认为复合地 基是界于浅基础和桩基础之间的，如图 ! 所示。摩擦桩基 础中考虑桩间土直接承担荷 载的作用，也可属于复合地 基。或者说考虑桩土共同作用也可将其归属于复合地基。 !" 复合地基与双层地基 " " 有的学者将复合地基视为双层地基，将双层地基有关 计算方法应用到复合地基计算中。事实上，复合地基与双 层地基在荷载作用下的性状有较大区别，在复合地基计算 中直接应用双层地基计算方法是不妥当的，有时是偏不安 全的，下面作简要分析。 图 ! （ #） 、 （ $ ）分别为复合地基和双层地基的示意 图。设复合地基加固区复合模量为互 % ! ，其他区域土体 模量为 %& ，显然 %! ’ % & 。设双层地基上层土体模量为 %( 下层上体模量为 %& 。双层地基上层土厚度与复合地基加 固区深度相同，记为 ) 。以条形基础为例，地基上荷载作 用面宽度均为 * 而且荷载密度相同。现分析在荷载作用 中心线下复合 地基加固 区下卧层 中 + 点（ 见 图 ! （ # ） ） 和双层地基中对应的 * 点（ 见图 ! （ $ ） ） 竖向应力情况。 不难看出复合地基 + 点竖向应力 ! + ，比双层地基中 * 点 竖向应力 ! * 大。如果增大 %! , % & 值，则 ! + 值增大，而 ! * 值减小。理论上当 % ! , %& 趋向- 时，双层地基中 * 点 竖向应力 ! * 趋向零，而复合地基 + 点竖向应力 ! + 是不 断增大的。由上述分析可以看出复合地基与双层地基在荷 载作用下地基性状的差别是很大的。 当层法可用来计算荷载 作用下双层地基中的附加应 力，而将复合地基视为双层地基采用当层法计算复合地基 中的附加应力可能带来很大 误差。计算结果是偏不安全
建筑地基基础处理方案
一、编制依据 (2)二、工程说明 (2)三、自然条件与地理概况 (2)四、施工方案 (4)五、土方开挖施工 (8)六、灰土挤密桩施工 (11)七、灰土地基 (15)八、雨期施工 (18)九、质量保证措施 (20)十、环保、安全措施 (21)一、编制依据二、工程说明本工程为工程，建设地点在内。
本工程主要工程量包括总图、建筑、结构、装饰、给排水、暖通、电力、消防、通信等。
本工程有配液车间、发液栈桥、水罐及泵房、库房、主门卫及次门卫五个单体结构。
压裂液配液站工程厂区占地面积为12650m²,其中建构筑物占地面积为3742.5m²，占总面积的29.6%，道路面积及广场铺砌面积4461 m²，绿化占地面积3500 m²，占总面积的27.7%。
主要工程量包括配液车间、发液栈桥、水泵房、库房、1台1000m²水罐及门卫房。
建筑结构类型：配液车间、发液栈桥、泵房为钢结构，门卫为砖混结构。
抗震设防烈度为7度，建筑耐火等级为二级，设计使用年限为25年。
防水等级：屋面防水等级为Ⅲ级。
三、自然条件与地理概况1. 自然条件甘肃省庆阳市镇原县位于大陆腹地，气候受季风影响明显，为北温带半干旱大陆性季风气候。
由于地势较平缓，加之夏季季风的影响，气候要素反应也较平缓。
因季风强弱和进退迟早不同，降雨量年、月分布不稳定，一般七、八、九月降水偏多，春旱较频繁。
无霜期限较长，日照充裕，降雨量不足。
2. 地理位置与地形地貌甘肃省庆阳市镇原县位于甘肃省庆阳市西部、六盘山东麓。
东接西峰区、庆城县，南邻平凉市崆峒区、泾川县，西与宁夏彭阳县相邻。
属陇东黄土高原沟壑区，黄土层厚度150—220米。
地势自西北向东南倾斜，地貌梁、峁、沟交错，河、川、塬相间，地形西高东低，沟壑纵横、地形复杂。
3. 规模及标准1) 规模本次根据北京冶金研究院所出优化方案施工。
a) 压裂液配液站配液车间和库房按照湿陷性黄土建筑物分类的甲乙类建筑考虑，维持现有桩基础方案。
第二章地基处理及加固
1、机具设备 强夯施工的机具设备主要有起重设备、夯锤、脱钩装置
等。起重设备多采用自行式、全回转履带式起重机，起重 能力多为10～40t，由于起重能力较小，一般采用滑轮组 和脱钩装置来起落夯锤。近年来普遍采用在起重机臂杆端 部设置辅助门架的措施，这样既可以防止落锤时机架倾斜， 又能提高起重能力。
夯锤的质量应根据加固土层的厚度、土质条件及落距 等因素确定。夯锤的材料可用铸钢（铁）或在钢板壳内填 筑混凝土。夯锤形状有圆形（锥底圆柱形、平底圆柱形、 球底圆台形等）和方形（平底方形），方锤落地时，
2、施工要点 1）正式施工前应做强夯试验（试夯）。根据勘察资料、
建筑场地的复杂程度、建筑规模和建筑类型，在拟建场地 选取一个或几个有代表性的区段作为试夯区。试夯结束待 孔隙水压力消散后进行测试，对比分析夯前、夯后试验结 果，确定强夯施工参数，并以此指导施工。
第一节 地基处理及加固
一、换土地基 二、强夯地基 三、重锤夯实地基 四、振冲地基 五、地基局部处理及其他加固方法简介
一、换土地基
当建筑物的地基土为软弱土、不均匀土、湿陷性土、膨 胀土、冻胀土等，不能满足上部结构对地基强度和变形的 要求，而软弱土层的厚度又不是很大时，常采用换土法 （也称为换土垫层法）处理。即将基础下一定范围内的土 层挖去，然后换填密度大、强度高的砂、碎石或灰土等， 并分层夯（振、压）实至设计要求的密实度。换土法的处 理深度通常控制在3m以内时较为经济合理。
2）强夯前应平整场地，周围做好排水沟，标出夯点布 置并测量场地高程。当地下水位较高时，宜采取人工降水 使地下水位低于坑底面以下2m；或在地表铺一定厚度的 砂砾石、碎石、矿渣等粗颗粒垫层，其目的是在地表形成 硬层，支承起重设备，确保机械设备通行和施工，同时还 可加大地下水和地表面的距离，防止夯击时夯坑积水。
CFG桩复合地基与筏板基础的工程设计
CFG桩复合地基与筏板基础的工程设计摘要：在我国，由于早期的建筑物通常为多层建筑，高层建筑少之又少，所以普遍采用天然地基上的浅基础。
进入二十一世纪以来，随着高层建筑的大量兴建，桩基础已成为广泛应用的一种基础形式。
这主要是因为桩基础设计简便，工艺成熟利于应用。
另一方面，由于高层建筑竖向荷载比多层建筑要大很多，在风荷载和地震荷载作用下的倾覆力矩也因为建筑高度的增加而成倍增加。
这就要求基础和地基在协同工作时能提供较高的水平和竖向承载力，并将沉降和倾斜控制在规范的限值之内。
桩基础就是众多基础形式中最理想的基础形式。
关键词：CFG桩复合地基；地基处理；沉降引言对高层建筑而言，应用的较多的是桩筏基础和经人工处理的复合地基。
在商业建筑中，工程造价是基础方案确定的一个重要因素，总的来说桩筏基础造价要比筏板基础造价增加10%~20%，经人工处理的复合地基造价要比未经处理的天然地基造价增加5%~15%，而地基处理方面应用最多的就是CFG桩复合地基。
由于CFG桩复合地基比桩基础更有价格优势，所以CFG人工复合地基受到越来越多地产开发商的青睐，CFG桩复合地基的研究具有非常重要的意义。
1.上部结构-基础-CFG复合地基的作用机理CFG桩复合地基是当前工程中应用相对广泛的一种人工地基，它具有工艺成熟、成本低等优点。
CFG桩复合地基和筏板基础的设计与桩筏基础和天然地基有很多不同之处。
在设计上除了需要考虑上部结构-筏板基础-CFG复合地基的相互作用之外，还要考虑CFG桩复合地基的桩土共同工作机理。
在设计过程中上部结构-筏板基础-地基是一个有机整体，彼此之间既传递荷载又互相约束。
上部结构通过竖向构件将荷载传递给筏板，筏板又传递给地基。
除此之外，筏板还与上部结构共同工作，利用筏板自身的刚度调节不均匀沉降。
所以在《建筑地基基础设计规范》8.4.22条中规定了筏板的整体挠度值不宜大于0.05%，主楼筏板边与相邻地下车库柱的沉降差不应大于主楼墙边与相邻柱距离的0.1%。
建筑工程地基处理方法
建筑工程地基处理方法作者：邢海军来源：《装饰装修天地》2017年第14期摘要：随着我国地基基础研究的进步，建筑规模和建筑荷载越来越大，对地基基础的要求也越来越高。
因此地基处理的范围也在不断扩大，同样的地质条件，同样的地基上作为一般建筑物的地基可能满足设计要求，但作为高层建筑或有特殊要求的建筑物的地基就不一定能满足要求，可能会存在各种问题，需要进行地基处理。
因此，不能脱离建筑物的具体要求来抽象地谈论地基处理问题。
关键词：建筑工程；地基；处理方法1 前言地基作为建筑工程的基础，承载着整个建筑的荷载，同时工程中的给排水和相关的管线都需要在地基中完成，这就对地基的承载力提出了更高的要求，因此在对地基进行设计时，需要使其承载力和沉降量达到标准的要求，如果施工中地基的承载力和沉降量达不到要求，就需要采取相应的处理方法对地基进行处理，在实际施工中，要选择适合的处理方法，这样才能保证地基施工中的安全，以及工程完工后的质量保证。
地基是建筑物的基础，其质量的好坏直接影响着建筑物的正常使用，所以地基的处理对保证地基的质量是具有十分重要意义的，同时地基处理也是工程施工中的难点和重点，所以要对地基处理中的具体方法进行详细的分析，从而选择适用的方法进行处理。
2 地基基础选型的现状2.1 定性比较通过专家的专业知识和个人经验，在直选取几个可能方案后，对各方面性质加以比较，最后确定选用的方案。
定性比较法比较简单，但一般较粗略；再加上选取备选方案时存在对可能方案的漏选，说服力往往不够强；故定性比较用于对可能性方案的工程使用取向很明显的情况下效果较好。
2.2 定量计算同样是依靠专家的专业知识和个人经验，在直观选区少数几个可能方案后，计算各参数并加以比较，最后确定选用的方案。
定量及算法较精确，但计算量较大，过程也比较繁杂，往往开始选取的备选方案数量较少，漏选可能性较大，因此用于比定性计算工程使用取向更明显、备选方案更少时效果较好。
2.3 系统方法分析针对不具普遍的个例，运用如模糊教学、层次分析等方法加以分析比较，确定最终选用方案。
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建筑基础工程与复合地基处理 - 工程事故分析
建筑基础工程与复合地基处理
摘要:本文通过几个工程实例通过分析复合地基与地基处理的相
互关系,复合地基与浅基础和深基础的关系,复合地基与双层地基的区
别,复合地基与复合桩基的关系,较深入地分析了复合地基在基础工程
中的地位。
关键词:基础，桩基，地基处理，复合地基，发展前景
1地基处理技术及分类
地基处理技术分类方法很多,按照加固地基的机理,常将地基处理
技术分为六类:置换,排水固结,振密、挤密,灌入固化物,加筋和冷、热
处理。可以将采用各类地基处理方法处理形成的人工地基分为两类:
一类是天然地基土体的物理力学性质得到普遍的改良,类似于均质地
基。这类人工地基的承载力和沉降计算方法基本上与原天然地基,或
与浅基础的相同,不同的是地基土层的物理力学指标得到改善。另一
类是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,形成复合地基。例如:采用振冲置换法,强夯置换法,砂石
桩置换法,石灰桩法,深层搅拌法,高压喷射注浆法,振冲密实法,挤密砂
石桩法,土桩、灰土桩法,夯实水泥土桩法,孔内夯扩桩法,树根桩法,低
强度桩复合地基法,钢筋混凝土桩复合地基法等,均可形成复合地基。
通过地基处理形成复合地基在地基处理形成的人工地基中占有
很大的比例,而且呈发展趋势。浅基础的设计计算理论比较成熟,而复
合地基设计计算理论正在发展之中。从上述分析可以看到重视复合地
基理论研究的必要性和重要性。同时也应该看到,复合地基理论和实
践的发展将进一步促进地基处理水平的提高。复合地基技术在地基处
理技术中有着非常重要的地位。
2复合地基与双层地基
有的学者将复合地基视为双层地基,将双层地基有关计算方法应
用到复合地基计算中。事实上,复合地基与双层地基在荷载作用下的
性状有较大区别,在复合地基计算中直接应用双层地基计算方法是不
妥当的,有时是偏不安全的,下面作简要分析。
分别为复合地基和双层地基。设复合地基加固区复合模量为E1,
其他区域土体模量为E2,显然El>E2。设双层地基的上层土体模量为
E1,下层土体模量为E2。双层地基上层土厚度与复合地基加固区深度
相同,记为H。以条形基础为例,地基上荷载作用面宽度均为B而且荷
载密度相同。现分析在荷载作用中心线下复合地基加固区下卧层中A
点和双层地基中对应的B点]竖向应力情况。不难看出复合地基A点
竖向应力σA,比双层地基中B点竖向应力σB大。如果增大El/E2值,
则σA值增大,而σB值减小。理论上当El/E2趋向∞时,双层地基中B
点竖向应力σB趋向零,而复合地基A点竖向应力σA是不断增大的。
由上述分析可以看出复合地基与双层地基在荷载作用下地基性状的
差别是很大的。
根据前面分析,在荷载作用下双层地基与复合地基中附加应力场
分布及变化规律有着较大的差别,将复合地基认为双层地基,低估了深
层土层中的附加应力值,在工程上是偏不安全的。
3复合地基与浅基础和桩基础
当天然地基能够满足建筑物对地基的要求时,通常采用浅基础;当
天然地基不能满足建筑物对地基的要求时,需要对天然地基进行处理
形成人工地基以满足建筑物对地基的要求。桩基础是软弱地基最常用
的一种人工地基形式。广义地讲,桩基技术也是一种地基处理技术,而
且是一种最常用的地基处理技术。考虑桩基技术比较成熟,而且已形
成一套比较全面、系统的理论,通常将桩基技术与地基处理技术并列,
在讨论地基处理技术时一般不包括桩基技术。采用的地基处理方法不
同,天然地基经过地基处理后形成的人工地基性态也不同。经过地基
处理形成的人工地基多数可归属为两类:一类是在荷载作用范围下的
天然地基土体的力学性质得到普遍的改良,如通过预压法、强夯法,以
及换填法等形成的土质改良地基。这类人工地基承载力与沉降计算基
本上与浅基础相同,因此可将其划归浅基础。另一类是在地基处理过
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,形
成复合地基。例如水泥土复合地基、碎石桩复合地基、低强度混凝土
桩复合地基等。根据上述分析,浅基础、复合地基和桩基础已成为工
程建设中常用的三种地基基础型式。
在浅基础中,上部结构荷载是通过基础板直接传递给地基土体
的。按照经典桩基理论,在端承桩桩基础中,上部结构荷载通过基础板
传递给桩体,再依靠桩的端承力直接传递给桩端持力层。不仅基础板
下地基土不传递荷载,而且桩侧土也基本上不传递荷载。在摩擦桩桩
基础中,上部结构荷载通过基础板传递给桩体,再通过桩侧摩阻力和桩
端端承力传递给地基土体,而以桩侧摩阻力为主。经典桩基理论不考
虑基础板下地基土直接对荷载的传递作用。虽然客观上大多数情况下
摩擦桩桩间土是直接参与共同承担荷载的,但在计算中是不予以考虑
的。在复合地基中,上部结构荷载通过基础板直接同时将荷载传递给
桩体和基础板下地基土体。对散体材料桩,由桩体承担的荷载通过桩
体鼓胀传递给桩侧土体和通过桩体传递给深层土体。对粘结材料桩由
桩体承担的荷载则通过桩侧摩阻力和桩端端承力传递给地基土体。
由上面分析可以看出,浅基础、桩基础和复合地基的分类主要是
考虑了荷载传递路线。荷载传递路线也是上述三种地基基础型式的基
本特征。简而言之,对浅基础,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;对复合地基,荷载一部分通过桩体传递给地
基土体,一部分直接传递给地基土体。通过上述对浅基础、复合地基
和桩基础荷载传递路线的分析,可以认为复合地基是界于浅基础和桩
基础之间的。摩擦桩基础中考虑桩间土直接承担荷载的作用,也可属
于复合地基。或者说考虑桩土共同作用也可将其归属于复合地基。
4复合地基与复合桩基
在深厚软粘土地基上按桩基理论设计摩擦桩基础时,为了节省投
资,管自立(1989年)采用稀疏布置的摩擦桩基(桩距一般在5倍～6倍
桩径以上),并称为疏桩基础。疏桩基础比按桩基理论设计的常规摩擦
桩基础,沉降量大,但考虑了桩间土对承载力的直接贡献,以较大的沉
降换取工程投资的节约。事实上桩基础的功能主要有两方面:一方面
可以提高承载力,另一方面可以减小沉降。以前人们往往侧重利用采
用桩基解决地基承载力不足的问题,不重视采用桩基可以减小地基沉
降的功能。将用于以减小沉降量为目的桩基础称为减少沉降量桩基。
这里减小沉降量桩基一般是指摩擦桩基。减小沉降量桩基设计中考虑
了桩土共同作用。在疏桩基础和减小沉降量两类桩基础中,均考虑了
桩和土共同承担荷载。事实上,筏板基础下的摩擦桩基,桩间土一般直
接承担一部分荷载,在经典桩基理论中只不过是主观上不考虑而已。
以前主观上不予考虑的原因可能认为桩间土承担荷载比例小,不值得
考虑,也可能是主动将其作为一种安全储备。还有一种可能是考虑到
计算较困难,不确定因素较多而不予考虑,而且在工程上是偏安全的。
近年来发展起来的桩土共同作用分析,主要也是考虑桩间土直接承担
荷载。在疏桩基础、减小沉降量桩基和考虑桩土共同作用的思路中都
是主动考虑摩擦桩基础中客观上存在的桩间土直接承担荷载的性状。
考虑桩土共同直接承担荷载的桩基称为复合桩基。是否可以说复合桩
基实质上是主动考虑桩间土直接承担荷载的摩擦桩基,而在经典桩基
理论中,摩擦桩基中是不考虑桩间土直接承担荷载的。