长短桩复合地基
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长短桩复合地基处理山区软基影响因素有限元分析
参 考 文献 ：
Ｅ １ ］ 杨长卫 ， 张建经 ， 朱 浩波 ， 等． 高 速 铁 路 路桥 （ 涵） 过 渡 段 的新 型设 计 方 法研 究 Ｅ Ｊ ］ ． 铁 道科 学 与 工 程 学 报 ， ２ ０ １ １ ，
８ （ ５ ） ．
测 元件 的保 护 。２ ）在 路 基 填 筑 过程 中 及 时整 理 路
桩 工作 区域 ， 以减少 复合 地基沉 降量 为主 ； 下 卧层 区 为 持力 土层 区 ， 承受 桩体 荷载 。３个 区域共 同工作 ，
最 终形成 长短 桩复 合地 基 。
该文 结合 贵州 省 山区遵毕 （ 遵义一 毕 节） 高 速公
路 软土地基 处 理 现 场 ， 针对 长 短桩 桩 长 、 桩间距、 褥 垫 层厚 度 四个 因素的 变化对 复合地基 沉 降量 的影响
＊基 金项 目：贵 州 省 交 通 运输 厅 科 技 项 目（ ２ Ｏ １ Ｏ 一１ ２ ２ －０ ３ ４ ） 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ 一Ｏ ２ 一ｌ ０
公 路 与 汽 运
总第 １ ５ ５期
Ｈｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ ｓ＆ Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
１ ２ ４
第 ２期 ２ Ｏ １ ３年 ３月
长短 桩 复合 地 基 处 理 山区软 基 影 响 因素 有 限元 分析 ＊
魏建明 ， 谢 文 ，马 小 东。
（ １ ． 重 庆 交 通 大 学 土木 建 筑 学 院 ，重庆 ４ ０ ０ ０ ７ ４ ； ２ ． 广 州 军 区 司令 部 建 筑 工 程 设 计 院 ， 广 东 广州 ５ １ ０ ５ １ ５ ）
公 路＆
Ａ
长、 桩 间距 及褥 垫层 厚度 的合 理取 值 范 围 。
Ｅ １ ］ 杨长卫 ， 张建经 ， 朱 浩波 ， 等． 高 速 铁 路 路桥 （ 涵） 过 渡 段 的新 型设 计 方 法研 究 Ｅ Ｊ ］ ． 铁 道科 学 与 工 程 学 报 ， ２ ０ １ １ ，
８ （ ５ ） ．
测 元件 的保 护 。２ ）在 路 基 填 筑 过程 中 及 时整 理 路
桩 工作 区域 ， 以减少 复合 地基沉 降量 为主 ； 下 卧层 区 为 持力 土层 区 ， 承受 桩体 荷载 。３个 区域共 同工作 ，
最 终形成 长短 桩复 合地 基 。
该文 结合 贵州 省 山区遵毕 （ 遵义一 毕 节） 高 速公
路 软土地基 处 理 现 场 ， 针对 长 短桩 桩 长 、 桩间距、 褥 垫 层厚 度 四个 因素的 变化对 复合地基 沉 降量 的影响
＊基 金项 目：贵 州 省 交 通 运输 厅 科 技 项 目（ ２ Ｏ １ Ｏ 一１ ２ ２ －０ ３ ４ ） 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ 一Ｏ ２ 一ｌ ０
公 路 与 汽 运
总第 １ ５ ５期
Ｈｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ ｓ＆ Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
１ ２ ４
第 ２期 ２ Ｏ １ ３年 ３月
长短 桩 复合 地 基 处 理 山区软 基 影 响 因素 有 限元 分析 ＊
魏建明 ， 谢 文 ，马 小 东。
（ １ ． 重 庆 交 通 大 学 土木 建 筑 学 院 ，重庆 ４ ０ ０ ０ ７ ４ ； ２ ． 广 州 军 区 司令 部 建 筑 工 程 设 计 院 ， 广 东 广州 ５ １ ０ ５ １ ５ ）
公 路＆
Ａ
长、 桩 间距 及褥 垫层 厚度 的合 理取 值 范 围 。
长短桩复合地基设计理论研究和应用
Ｅ－ ｉ ：ｃ ｏ ｕ ０ ７ ＠ １ ３ Ｃ Ｉ ｍａ ｌ ａ ｙ ｎ ０ ５ ６ ． ＯＴ Ｉ
南 京 工 程学 院学 报 （ 自然 科 学 版 ）
２ １ 年 ３月 ０１
长桩桩 体摩 阻力 ． 长桩 主要作用 不仅 是提高 地基 承载 力 ， 可 通过 桩身 将荷 载 向地 基 深 处传 递 ， 且 减小 压 缩
第 ９卷
第１ 期
南 京 工 程 学 院 学 报 （自然 科 学 版 ）
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｍｉｇＩｓｉ ｔ ｆＴｃ ｎｌｇ （ ｔｒｌＳｉｎｅＥ ｉｏ ） ｏｒａ ｏ Ｎａ ｎ ｎｔｕｅｏ ｅｈ ｏｏｙ Ｎａｕａ ｃｅｃ ｄｔ ｎａ ．，２０１ ｒ １
上 部结构 荷 载传递 至桩顶 时 ， 上部桩 身受力 产生 压缩而 发生相 对 于土 的向下滑 移 ， 时桩周 土体通 过 此
摩 阻力来抑 制桩 的滑动 ． 荷载 在桩 身 向下传 递 的过程 就是不 断克 服土体 摩 阻力继 而 向土 体 中传 递 的过 程 ，
桩身轴 力沿 桩长逐 渐减小 ． 由于桩 端持力 层在 桩端 压力 作用 下 产生 压缩 ， 桩 随 之下 沉 ， 另 使 在下 沉 过程 中 与 土体 又 发生相 对滑移 ， 同样 桩周 摩阻力 又得 到 了发 挥 ． 随着 上部 荷 载 的逐 渐增 加 ， 是桩 周 土体 逐渐 得 就 到发挥 的过 程 ， 当上部摩 阻力 达到极 限不 变后 ， 桩周 土体摩 阻 力极 限 点不 断 向下 部 桩端 移 动 ， 直至 整个 桩 身全 部达 到摩阻 力极 限值 ．
，
ｂ ａ ｉｇ ｃ ｐ ｃｔ ａ ｄ ｅｔｅ ｎ ｃ ｌ ｕａ ｉｇ ｅ ｒｎ ａ ａ ｉ ｙ ｎ ｓ ｔ ｍｅ ｔ ａ ｃ ｌｔｎ ｍｅ ｈ ｄ ｃ ｎｃ ｒ ｎ ｌｎｇ ｓ ｏ ｔｐ ｌ ｃ ｍｐ ｓｔ ｆ ｎ ａ ｉｎ ｌ ｔ ｏ ｓ ｏ ｅ ｎｉｇ ｏ —ｈ ｒ— ｉｅ ｏ ｏ ｉ ｏｕ ｄ ｔｏ ｅ
南 京 工 程学 院学 报 （ 自然 科 学 版 ）
２ １ 年 ３月 ０１
长桩桩 体摩 阻力 ． 长桩 主要作用 不仅 是提高 地基 承载 力 ， 可 通过 桩身 将荷 载 向地 基 深 处传 递 ， 且 减小 压 缩
第 ９卷
第１ 期
南 京 工 程 学 院 学 报 （自然 科 学 版 ）
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｍｉｇＩｓｉ ｔ ｆＴｃ ｎｌｇ （ ｔｒｌＳｉｎｅＥ ｉｏ ） ｏｒａ ｏ Ｎａ ｎ ｎｔｕｅｏ ｅｈ ｏｏｙ Ｎａｕａ ｃｅｃ ｄｔ ｎａ ．，２０１ ｒ １
上 部结构 荷 载传递 至桩顶 时 ， 上部桩 身受力 产生 压缩而 发生相 对 于土 的向下滑 移 ， 时桩周 土体通 过 此
摩 阻力来抑 制桩 的滑动 ． 荷载 在桩 身 向下传 递 的过程 就是不 断克 服土体 摩 阻力继 而 向土 体 中传 递 的过 程 ，
桩身轴 力沿 桩长逐 渐减小 ． 由于桩 端持力 层在 桩端 压力 作用 下 产生 压缩 ， 桩 随 之下 沉 ， 另 使 在下 沉 过程 中 与 土体 又 发生相 对滑移 ， 同样 桩周 摩阻力 又得 到 了发 挥 ． 随着 上部 荷 载 的逐 渐增 加 ， 是桩 周 土体 逐渐 得 就 到发挥 的过 程 ， 当上部摩 阻力 达到极 限不 变后 ， 桩周 土体摩 阻 力极 限 点不 断 向下 部 桩端 移 动 ， 直至 整个 桩 身全 部达 到摩阻 力极 限值 ．
，
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地基处理中长短桩的应用计算
分析， 揭 示长短桩联合 工作机理， 不同的 长短桩的数量 、 桩 长和布桩位置等方面对 长短桩的设计进行 了优化和分析． 验证 和评 价长短桩 方案
的合 理 性 和 安 全 性 ， 对 此新 型结 构 的 设 计 提 供 理 论 支持 。使 长短 桩 复 合 地 基 的 地基 处理 理 论 进 一 步 完 善 。 关键词 ： 长短 桩 ； 地基承载力； 沉 降
１ 应用机 理
Ｓ ＝ Ｓ １ ＋ Ｓ ２ ＋ Ｓ ３ Ｖ 。 Ｉ 【 ￡ ｌ ＃ ’ （ Ｚ ｉ ￣ ｉ － Ｚ ｉ ＿ １ 。 一 ｔ 。 － Ｉ －
ｔ ～ 暑 ｉ
＝ ｍ １ ＋ Ｂ １ ｍ２ ＋ Ｂ ２ （ １ － ｍ ｌ — ｍ ２ ）
＾ ｐ ｌ Ｂ－
ｐ ２
（ １ ）
固区Ａ 、 Ｂ 土的
高系 数， 亏 １ ＝
， 亏 ： ：
， ｆ ｋ 、 ｆ 。 ｋ ３
Ｉ ｓ ｋ ｌ ｓ ｋ 式中ｍ。 、 ｍ 厂—分另 ０ 是长桩 、短桩的面积置涣率； Ｒ Ｒ — 别是 分别为长短桩复合地基和长桩地基承载力特征值， 为桩间他地基承载 长、 短桩单桩竖向承载力特征值 ； Ａ Ａ —— 分别为长、 短桩的横截面面 为基础底面处附加压力； ａ ｉ 、 ａ ¨分别为基础底面计算点至 积； ｂ－—— 为复合地基桩间土的承载力特征值 ； Ｂ ——为短桩 的强度发 力特征值 ， 层土、 第ｉ － １ 层土底面范围内的评价附加应力系数； ｚ 。 、 ｚ 。 一 ， 分别为基础 挥系数 Ｂ ＝ｋ ｌ ； Ｂ ２ ——为桩间土的强度发挥系数 Ｂ ： ＝ｋ 。短桩单 第 ｉ 层、 第ｉ － １ 层土底面的距离。 如果长短桩桩 殴 置存隔垫层， 在 桩竖向承载力特征值可由载荷试验来确定 ，也可以由规范给出的经验公 底面至第 ｉ 计算沉降量时要考虑褥垫层的压缩量日 。 式方法计算。该方法实质是参照等长桩复合地基 的承载力计算 怯 。 ４结论 ２ ２分步计算法。 参照等长桩复合地基承载力计算的方 汁算长短桩 随着工程技术的发展， 地基处理的方法也 日 益多元化。不管是设计还 复合地基的承载力，将短桩与桩问土组成的复合地基视为长桩复合地基 是施工， 都要考虑地基承载力、 变形等诸多因素。根据土质的特点 ， 采用不 的‘ ‘ 桩 Ｊ 司土” ， 通过两次复 寸 算 长短桩复合地基的承载力。 同的桩长和材料 ， 既能复合工程的要求 ， 又可以大幅度减小成本。随着长 第一步： 计算短桩复合地基承载力， 短桩加固后复合地基承载力可用 短桩理沦的完善， 其应用也必然得到更大的推广。 下面的公式进行计算 ： 参考 文献 ｆ １ ］ ｇ忻声， 龚晓南， 张先明． 长短桩复合地基有 限元分析及设计计算方法探 １ 讨Ｉ Ｊ ｌ 建筑结构学报 ， ２ ０ ０ ３ ， ２ ４ （ ４ ） ： ９ １ － ９ ６ ． 式中 厂 ＿ ＿ —短桩复合地基承载力特征值， 单位 ｋ ； ２ Ｊ 马骥 ， 张东刚， 张震等． 长短桩复合地基设计计算『 Ｊ Ｉ 岩土工程技术 ， ２ ０ ０ １ ， ￡ 『 ＿ ＿ —天然地基承载力特征值 ，单位 ｋ Ａ厂—每根短桩分担的面 Ｉ （ ２ ） ． ： ８ ６ － ９ １ ． 积， 单位 ｍ ； ３ ］ 龚晓 南． 复合地 基设计 和施工指 南呻 北京 ： 人 民交通 出版 社 ， ２ ０ ０ ３ ． Ａ 。 广— 珑明 面面积， 单位 ｍ ；ａ—— 桩问土强度提高系数 ； 『 『 ４ ］ 张玉成． Ｃ Ｍ 长短桩复合基础的设计及应用 建筑技术２ ０ ０ ７ ３ ８ １ ７ ｏ ＿ Ｂ ——桩间土强度发挥度， 对一般工程 Ｂ ＝ ０ ． ９ １ ． ０ ， 对重要工程或对变形
长短桩复合地基荷载分担比的试验研究
荷 载 分 担 比 变 化 较 小 ， 加 长 桩 模 量 能 显 著 提 高 长 桩 荷 栽 分 担 比 ； 短 桩 模 量 的 增 大 ， 桩 的 荷 载 增 随 长 分 担 比 减 小 ， 桩 和 桩 间 土 荷 载 分 担 比 均 增 大 ， 加 短 桩 模 量 对 荷 载 分 担 比分 配 有 一 定 影 响 。 短 增
式 ， 满 足地基 承载 力 及沉 降要 求 的 同 时具 有较 好 在
的经 济性 ＿ 。近 年来许 多学者 对这 种新 型复合 地基 】 ］
所 示 。模 型 桩 为 空 心 铝 管 （ 性 模 量 为 ７ ０ 弹 ００ ０ ＭＰ ， 径 ３ ａ直 ０ｍｍ， 壁厚 ２ｒｍ） Ｐ Ｒ管 （ 管 ａ 和 Ｐ 弹性模 量 为 ８ ０ＭＰ ， ０ ａ 直径 ３ ０ｍｍ， 壁厚 ３ ５ｒｍ） 桩 间 管 ． ａ ， 距 ４倍 桩径 。
表 １ 装箱 砂 土 物理 指 标
天然土密度
ｏ
图 １ 模 型试 验长 ９短 １ ６布桩 方式
含水量 土粒密度
甜／ Ｇ
千密度
Ｐ ／ ｄｉ ｄ Ｐｒｎ ａ
孔隙比
Ｐ ａ／ｍｎ ｍｘｅ ｉ
为 测定 模 型试 验 中桩 身 的轴 力 ， 次试 验 在模 本 型桩上 安装 应 变 测 量 仪 器 ， 根 据 虎 克 定 律 （ 再 Ｐ— Ｅ ） 测得 的应 变值 转 化 为 应 力 值 。桩 身 上 的应 Ａｅ将
第４ ３卷
第 ３ 期
太
原
理
工
大学Biblioteka 学报 Ｖ０Ｉ４３ Ｎｏ． ． ３ Ｍ ａ ２ ２ ｖ ０１
２ ２年 ５月 ０１
Ｊ ０ＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＴＡＩ ＹＵＡＮ ＵＮＩ ＲＳ ＴＹ ＣＨ Ｎ０Ｌ ＶＥ Ｉ ０Ｆ ＴＥ ＯＧＹ
高层建筑长短桩复合地基设计探讨
径 ９０ ｍ， ０ ｍ 扩底直径 ２ ０ ｍ； ２桩长 ８Ｔ ０ ６ ｍ 桩型 ： Ｉ １，
桩 径 ８ ０ｍｍ， ０ 扩底 直 径 ２０ ０ｍｍ。设 计 基 底 位 于 ０ ② 层粉 土 ， 天然地 基 承 载力 特 征 值 １ ５ｋ ａ 设 计 要 ０ Ｐ ，
结 构 ， 筋 混凝 土 筏 板 基 础 。地 基 中存 有 原 建 筑 物 钢
度 、 降 和褥 垫 层 厚 度 进 行 了验 算 和 计 算 ， 算 结 果 满 足设 计 要 求 。长 短 桩 复 合 地 基 技 术 适 用 于 深 厚 淤 泥 、 沉 计 淤
泥质土 、 土 、 土等地基处理工程 。 粉 砂 关键词 ： 合地 基 ； 短桩 ； 底桩 ； 复 长 扩 素混 凝 土 桩 ； 承载 力
满 足设 计 要 求 ， 此 需 新 加 增 强 体 才 能 满 足 要 求 。 因
通过 单桩 静载 荷试 验实 测 Ｄ ６桩单 桩 承载 力特 － 征值 为 １８ ０ｋ 和 ２２ ０ｋ Ｄ ７ 单桩 承 载力 特 ０ Ｎ ５ Ｎ， 一 桩
经过方 法 优选 ， 工 程新 加 增 强 体 采 用 素 砼 桩 较 为 本
２． ３Ｏ～ ４． ７０
粉 质 粘 土
细 砂
粉 质 粘 土
细 砂
２ Ｏ
１ ９
２ 设 计 方 案确 定
２ １ 人 工 挖 孔 桩 单 桩 承 载 力 取 值 ．
设 计要 求 复 合 地 基 承 载 力 特 征 值 为 ３ ０ ｋ ａ ８ Ｐ ，
人 工挖 孔 桩和 桩 间土所 组成 的复 合地 基 承载力 不 能
合 理 ， 增 素 砼 桩 设 计 参 数 ： 径 ５ ０ ｍｍ， 效 桩 新 桩 ０ 有
长短桩结合的水泥搅拌桩复合地基沉降计算理论研究与工程实践
第 ３期 ２１ ０２年 ３月
广 东水 利 水 电
ＧＵＡＮＧＤ ０ＮＧ Ｗ Ａ Ｒ ＲＥ ０Ｕ ＥＳ ＡＮＤ ＨＹＤＲＯＰ Ｗ ＥＲ ＴＥ Ｓ ＲＣ Ｏ
Ｎｏ ３ ． Ｍａ ． ０ ２ ｒ２ １
长 短 桩 结合 的水 泥 搅 拌桩 复合 地 基 沉 降 计 算 理论 研 究 与工 程 实 践
其 中 Ｅ 为复 合地 基 的模量 ； 。 。 Ｅ 为桩体 的模 量 ； Ｅ 为桩
收 稿 日期 ：０ ２— １ ９ ２ １ ０ —１ ；
修 回 日期 ：０ ２— ２— ８ ２ １ ０ ０
作 者 简 介 ： 超 雄 （９ ５一） 男 ， 士 ， 级 工 程 师 ， 事 水 利 工 程 设 计 工 作 。 李 １７ ， 硕 高 从
１ 概 述
间土 的模 量
通常 在水 泥搅 拌 桩 复 合地 基 设 计 中 ， 长 为定 值 ， 桩 但 在 一定 条件 下 ， 据 复 合 地 基 中 应力 分 布 的特 点 ， 根 可 采用 变参 数方 法对 复 合 地 基 进行 优 化设 计 。这 是 一种
按 置换率 的不 同分别 计 算 长 短桩 共 同 区 和长 桩 区
２ 复合 地 基沉 降 的计算 理论 研 究
２ １ 概 述 ．
沉降 ， 形成 类似 实体 的等 代墩 基 。而这个 实 体基 础 的沉
降首 先必 须克 服该 基 础沿 着 长 宽 边深 度 方 向土 体 的 抵 抗 ， 均质 土层 设 该 单 位 的抵 抗 力 为 ， 周 边 土层 中 对 ｒ则
复合 地基 土 的沉 降 ； 也有 的对 长短 桩共 同区按等 代实 体 计算 自身 的压 缩 而对 于 长桩 区则 按 照疏 桩 理 论 计 算 沉 降 的方法 计算 沉 降 。 ２２ 地基 沉 降计算 的理 论分 析 ．
广 东水 利 水 电
ＧＵＡＮＧＤ ０ＮＧ Ｗ Ａ Ｒ ＲＥ ０Ｕ ＥＳ ＡＮＤ ＨＹＤＲＯＰ Ｗ ＥＲ ＴＥ Ｓ ＲＣ Ｏ
Ｎｏ ３ ． Ｍａ ． ０ ２ ｒ２ １
长 短 桩 结合 的水 泥 搅 拌桩 复合 地 基 沉 降 计 算 理论 研 究 与工 程 实 践
其 中 Ｅ 为复 合地 基 的模量 ； 。 。 Ｅ 为桩体 的模 量 ； Ｅ 为桩
收 稿 日期 ：０ ２— １ ９ ２ １ ０ —１ ；
修 回 日期 ：０ ２— ２— ８ ２ １ ０ ０
作 者 简 介 ： 超 雄 （９ ５一） 男 ， 士 ， 级 工 程 师 ， 事 水 利 工 程 设 计 工 作 。 李 １７ ， 硕 高 从
１ 概 述
间土 的模 量
通常 在水 泥搅 拌 桩 复 合地 基 设 计 中 ， 长 为定 值 ， 桩 但 在 一定 条件 下 ， 据 复 合 地 基 中 应力 分 布 的特 点 ， 根 可 采用 变参 数方 法对 复 合 地 基 进行 优 化设 计 。这 是 一种
按 置换率 的不 同分别 计 算 长 短桩 共 同 区 和长 桩 区
２ 复合 地 基沉 降 的计算 理论 研 究
２ １ 概 述 ．
沉降 ， 形成 类似 实体 的等 代墩 基 。而这个 实 体基 础 的沉
降首 先必 须克 服该 基 础沿 着 长 宽 边深 度 方 向土 体 的 抵 抗 ， 均质 土层 设 该 单 位 的抵 抗 力 为 ， 周 边 土层 中 对 ｒ则
复合 地基 土 的沉 降 ； 也有 的对 长短 桩共 同区按等 代实 体 计算 自身 的压 缩 而对 于 长桩 区则 按 照疏 桩 理 论 计 算 沉 降 的方法 计算 沉 降 。 ２２ 地基 沉 降计算 的理 论分 析 ．
长短桩结合复合地基短桩长度确定的计算方法探讨
根 据定 义 △ Ｐ Ｉ ６
， ， 、
㈦
的研究较少， 设计时主要靠当地 的工程经验 ， 设计计算 式 中 Ａ为加 荷 面 积 ；ａ 加 荷 面 积 的短 边 ； 据 按 ２为 根 ２ ｂ 还缺 乏一定 的理 论依 据 ， 本文从 集 中力 弹簧模 型及地 基 ；ｂ 强度 理论 出发 ， 导 了长短桩 复合 地基 中短 桩最 短 长度 有 关表 格确 定 ２ 为长边 的长 度 。 推 ３ 复合 地基 等效 强度 参数 的确定 的确定 方 法及其 工 程简 化公式 。
２ 集 中力 弹簧模 型 的 引入 【 １ 集 中力 弹簧 模 型 即一 个 刚体 上 的独立 弹 簧 作 为计 算 模型 ， 每个 桩 体或 某 一 面积 的 反力 作 为一 个 弹簧 ， 刚 其
现有 的复合地基等效强度参数 的确定一般按照面 积 比进 行计 算 ， 方 法不 能考 虑 桩 土 刚度 的不 同 ， 该 而从
关键词 ： 复合地 基 ； 长短桩 ； 短桩长度 ； 计算方法
中 图分 类号 ： Ｕ ７ ．２ Ｔ ４ ３１ ＋ 文献 标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ ８ 叭 １（０ ８０ — ０７ ０ １０ 一 ２２ ０ ）３ ０ １— ２
１ 概述
随着工 程建 设 的迅速 发展 ， 复合 地基 得 到 了越来 越
求 裔０ ： 由 即 ，
ｔ ＝ｇ ｇ ｔａ ￣ （ ２ １）
学 知识 ， 弹簧 Ｋ与弹 簧Ｋ并联 ， 然后 与 弹簧 Ｋ串连 ， 桩 ， 则 土 复合地基 的等效 刚度Ｋ ： 为
：
则 Ｄ ＝５ 要 由 （ ４。 ， ＋ 此得：
（） ４
！ ±２
Ｌ ＋ ２Ｋ ＫｌＫ ） ３
式 中 Ｃ 分别为等效强度参数的粘聚力和摩擦角。 、 由强度等效参数可以很方便地用圆弧滑动法或地
长短桩复合地基在工程中的应用
长短桩复合地基在工程中的应用作者：刘国正李炳炎来源：《城市建设理论研究》2013年第10期[摘要]阐述了长短桩复合地基的工作原理及优点，介绍了该复合地基承载力和沉降计算方法。
该复合地基在工程实践中表明，凡是天然地基无法满足补偿性基础要求或是周边环境对变形控制较为严格的工程，采用长短桩复合地基，不仅可节约工期，还能降低工程造价。
[关键字] 岩土工程；长短桩复合地基；承载力；沉降计算中图分类号 TU472 文献标识码：A文章编号：1概述在土木工程中涉及岩石、土、地下水的部分统称为岩土工程。
随着我国经济的发展，人口的增长加速了城市发展，城市化的进程促进了大城市在数量和规模上的急剧发展。
为了拓展人类新的生存空间，于是高层超高层建筑越来越多，万丈高楼平地起，因此，建筑地基与基础工程中建筑基础的处理新技术、新方法研究成为了岩土工程学者们研究的重要课题。
长短桩复合地基是由一种或多种不同于原土层的材料与之结合在一起，共同承受建筑物的荷载。
简单说它是由桩和土体复合构成，是在天然地基中设置一定比例的增强体，在充分发挥土承载力的条件下，由二者共同承担荷载。
增强体是由强度和模量相对原土层高的材料复合组成。
与天然地基相比，复合地基可提高承载力，减小沉降，具有良好的技术经济效果，在工程中获得了广泛的应用。
2长短桩复合地基的原理及特点（1）长短桩复合地基在地基中形成平面及空间合适的刚度梯度，从而获得了高强度的复合地基。
（2）长短桩复合地基形成了土的三维应力状态，使土的强度高于其自身承载力的基本值，从而使土的参与工作系数＞1，这是任何其它类型复合地基无法实现的。
（3）长短桩复合地基中优化的竖向刚度，使之形成了三层地基，从而减小了复合地基的沉降。
特别是它有效地解决了建筑物或构筑物的不均匀沉降问题。
（4）长短桩复合地基的设计可以有效降低地震力对结构的影响，同时，即使在建筑物过大水平位移情况下，仍可以有效的传递垂直荷载，并由于加固后消除了可液化土层，从而可以广泛地应用于地震区。
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长桩：根据工程条件，尽量使由桩身材料 强度提供的承载力与由桩侧摩阻力和端承 力提供的承载力两者比较接近，以便充分 发挥桩体材料的承载潜能，取得较好的经 济效益。 短桩：根据浅部土层性质，采用柔性桩或 散体材料桩。
12
2012-6-18
2桩长的确定：主要根据土层分布确定。 短桩尽量穿透浅层最软弱土层；
长桩除根据软弱土层的厚度外，还要考虑 控制沉降。 3桩间距和桩数的确定：桩间距一般取3~5D （D为桩径），一般情况，应等间距布置。
2012-6-18
13
4垫层的设计
根据地基土层性质及长桩桩端土层性质确 定。若长桩进入较坚硬的土层，浅部土层 有较弱，需设置较厚的垫层。
2012-6-18
14
2012-6-18
6
：长桩、短桩、桩间土承载力发挥度 ：长桩、短桩部分的置换率Biblioteka 长短桩复合地基的容许承载力
K为安全系数
2012-6-18
7
长短桩复合地基的沉降由三部分组成：短 桩加固区内的土层压缩量 ；短桩加固区 以下的长桩加固区部分土层压缩量 ；长 桩加固区以下土层压缩量 。
采用分层总和法计算。 其中 、 采用复合模量计算。
2012-6-18
1
适用范围 类型 承载力计算 沉降计算 设计 施工 监测
2012-6-18 2
长短桩复合地基
长桩：一般为刚度较大的桩体，如钢筋混 凝土桩、素混凝土桩、低强度桩、CFG桩 等，以便将应力传递给较深的土层
短桩：碎石桩、水泥土桩等散体桩和柔性 桩 特别适用于：压缩土层较厚的地区
2012-6-18
16
1多元复合地基中单桩检测 2多元复合地基承载力检测
2012-6-18
17
1多元复合地基中单桩监测 依照各类桩的监测法分别进行。
如：刚性桩采用低应变动力检测法检测桩 身的完整性；深层搅拌水泥土桩采用轻便 动力触探或抽芯检测；碎石桩采用重型触 探检测成桩质量等。
包括短桩施工、长桩施工、垫层施工三个 部分。 根据桩型，选择合适的施工工艺。 需注意的问题： 1施工设备和施工工艺。施工时，需考虑对 桩间土产生的影响是否会造成相邻桩出现 问题等。
2012-6-18
15
2场地周围的环境：离周围居民去的远近， 周围是否有精密仪器，地下管线的埋藏等。 3建筑物结构布置和荷载的传递。建筑物是 否偏心，周围是否有大型空间结构，荷载 传递的范围和特点等。
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的复合模量：
：长桩压缩模量 ：短桩压缩模量 ：桩间土压缩模量
的复合模量
若设置有垫层，还需考虑垫层的压缩量。
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1长桩、短桩桩型的选用 2桩长的确定 3桩间距和桩数的确定 4垫层的设计
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1长桩、短桩桩型的选用
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2多元复合地基承载力检测 A规范方法：静载荷试验。采用方形或矩形 压板，压板的尺寸根据实际桩数承担的处 理面积确定。 B平行四边形压板法：在工程中有时矩形或 方形压板难以准确合理地检测多元复合地 基承载力，可采用平行四边形压板。
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长短相间布置 中短边长 中长边短
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计算思路：分别计算长桩部分的承载力、 短桩部分的承载力和桩间土的承载力，然 后根据一定的原则叠加形成复合地基承载 力
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长短桩复合地基极限承载力
：分别为长桩单桩、短桩单桩、天然地基 的极限承载力（kpa） ：分别反映复合地基中长桩实际、短桩实际、 桩间土极限承载力与长桩、短桩、天然地基极限承载力不 同的修正系数
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2桩长的确定：主要根据土层分布确定。 短桩尽量穿透浅层最软弱土层；
长桩除根据软弱土层的厚度外，还要考虑 控制沉降。 3桩间距和桩数的确定：桩间距一般取3~5D （D为桩径），一般情况，应等间距布置。
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4垫层的设计
根据地基土层性质及长桩桩端土层性质确 定。若长桩进入较坚硬的土层，浅部土层 有较弱，需设置较厚的垫层。
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：长桩、短桩、桩间土承载力发挥度 ：长桩、短桩部分的置换率Biblioteka 长短桩复合地基的容许承载力
K为安全系数
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长短桩复合地基的沉降由三部分组成：短 桩加固区内的土层压缩量 ；短桩加固区 以下的长桩加固区部分土层压缩量 ；长 桩加固区以下土层压缩量 。
采用分层总和法计算。 其中 、 采用复合模量计算。
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适用范围 类型 承载力计算 沉降计算 设计 施工 监测
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长短桩复合地基
长桩：一般为刚度较大的桩体，如钢筋混 凝土桩、素混凝土桩、低强度桩、CFG桩 等，以便将应力传递给较深的土层
短桩：碎石桩、水泥土桩等散体桩和柔性 桩 特别适用于：压缩土层较厚的地区
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1多元复合地基中单桩检测 2多元复合地基承载力检测
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1多元复合地基中单桩监测 依照各类桩的监测法分别进行。
如：刚性桩采用低应变动力检测法检测桩 身的完整性；深层搅拌水泥土桩采用轻便 动力触探或抽芯检测；碎石桩采用重型触 探检测成桩质量等。
包括短桩施工、长桩施工、垫层施工三个 部分。 根据桩型，选择合适的施工工艺。 需注意的问题： 1施工设备和施工工艺。施工时，需考虑对 桩间土产生的影响是否会造成相邻桩出现 问题等。
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2场地周围的环境：离周围居民去的远近， 周围是否有精密仪器，地下管线的埋藏等。 3建筑物结构布置和荷载的传递。建筑物是 否偏心，周围是否有大型空间结构，荷载 传递的范围和特点等。
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的复合模量：
：长桩压缩模量 ：短桩压缩模量 ：桩间土压缩模量
的复合模量
若设置有垫层，还需考虑垫层的压缩量。
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1长桩、短桩桩型的选用 2桩长的确定 3桩间距和桩数的确定 4垫层的设计
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1长桩、短桩桩型的选用
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2多元复合地基承载力检测 A规范方法：静载荷试验。采用方形或矩形 压板，压板的尺寸根据实际桩数承担的处 理面积确定。 B平行四边形压板法：在工程中有时矩形或 方形压板难以准确合理地检测多元复合地 基承载力，可采用平行四边形压板。
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长短相间布置 中短边长 中长边短
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计算思路：分别计算长桩部分的承载力、 短桩部分的承载力和桩间土的承载力，然 后根据一定的原则叠加形成复合地基承载 力
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长短桩复合地基极限承载力
：分别为长桩单桩、短桩单桩、天然地基 的极限承载力（kpa） ：分别反映复合地基中长桩实际、短桩实际、 桩间土极限承载力与长桩、短桩、天然地基极限承载力不 同的修正系数