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1、复合地基关于复合地基一词最早出现于20世纪 60年代 , 初期主要是指在天然地基中设置碎石桩而形成的碎石桩复合地基。 再后来桩体材料由散体材料发展到黏结材料, 由竖向增强体发展到水平增强体 , 由承载力控制设计发展到沉降控制设计。土工材料的发展, 有效地促进了复合地基技术的发展 , 取得了很好的经济效益和社会效益。但是目前的状况是, 关于复合地基理论的发展落后于实践的需要, 而理论尤其是计算理论的完善和应用, 必将在指导复合地基技术的发展 , 并取得可观的经济效益。现阶段复合地基的主要发展方向是发展低强度黏结桩复合地基。当前设计的主要依据是沿袭多年来套用的经验公式, 在理论上很不完善, 限制了
2、复合地基进一步发展。 要解决理论上的不完善, 首先必须弄清楚复合地基的界限和范围, 即定义的内涵问题。 理论和计算的张冠李戴不是造成浪费就是引发工程事故。目前 , 关于复合地基的判定有以下几种看法: 一是根据桩体的刚度确定, 各类砂石桩与天然地基的复合和各类水泥土桩与天然地基的复合属于复合地基的范畴, 刚度大的桩体不能与天然地基的复合不可称为复合地基。二是桩体与基础不相连的称为复合地基, 相连的就不是复合地基。三是认为复合地基与桩体刚度和与基础相连与否无关, 而应视其在工作状态下能否保证桩与桩间土共同承担荷载为依据。关于桩与土的共同承载是一个非常重要而又难以界定的问题。按照广义复合地基的定义,
3、 除埋深较浅嵌岩桩外, 其余桩基础也将划入复合地基的范畴。如果按广义理解 , 那么当前桩基设计就过于保守了。关于褥垫层的材料而言, 目前比较一致的看法是采用粒状材料组成的散体垫层。根据广义复合地基的定义 , 褥垫层的设置不是复合地基形成的必要条件。在荷载作用下, 增强体和地基土共同承担上部结构传来的荷载是复合地基的本质。地基处理规范( JGJ 79 2002) 上对承载力的问题已经做了比较实用的说明。关于沉降问题则需将其和地基基础设计规范综合使用 , 才会有一个比较可靠的结果。1 复合地基的概念当天然地基不能满足建筑物对地基的要求, 需要进行地基处理, 形成人工地基。 根据加固原理, 处理的天
4、然地基形成人工地基的途径大致可以分为六大类: 置换、排水固结、振密挤密、灌入固化物、加筋以及冷热处理等。经过处理后的人工地基大致可以分为3 类: 均质地基( 如排水固结 , 强夯等 ) 、多层地基 ( 垫层置换处理等) 和复合地基 ( CFG 桩, 深层搅拌桩等 ) 。 复合地基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, 加固区是由基体和加强体两部分共同组成的人工地基。所以复合地基形成的必要条件有两个: 一是土体中存在增强体; 二是增强体和土体共同承载。当然复合地基的含义是随着工程技术的进步而不断拓展的。如何在现有规范实践的基础上, 将工程设计得
5、更加安全、 可靠、 经济、 合理并有所创新, 离不开理论的研究和对其他行业技术进一步的吸收。1概述桩基础属于深基础的一种，当天然地基上的浅基础承载力不能满足要求，或基础的沉降 量过大，或者地基的稳定性不能满足建筑物的规定时，宜采用桩基础。桩基础相对于其他基础有承载力高，基础沉降量小、 均匀，沉降速率小， 能够承受竖直荷载、 水平荷载、向上的拔力，也能够承受动力荷载的作用。但相对于浅基础施工时间较长，需要的施工机械多，施工要求高。桩基在桩顶荷载的作用下，桩身横截面产生竖向力及竖向位移， 桩身受桩周土的摩擦力的影响。在竖向力不太大时，以桩身上段受摩擦力为主，当竖向力达到一定的程度时，桩端的承载力才
6、开始明显表现出来。当桩数较多、桩长较长、桩的排列较疏时，桩承台下的土参与承载，故桩基的承载力是由桩身与土或岩的摩擦力、桩端的支承力、 桩承台土阻力 (视桩及承台下土质而定) 共同作用的结果。 当桩侧土层有相对于桩身有向下的位移时，土层对桩身的摩擦力是向下的，即为负摩阻力，而这是对桩的承载力不利的。2 荷载传递机理桩体在建筑物的作用下, 与桩间土共同承受上部传来的荷载, 当前在地基处理方式当中, 主要是纵向增强体复合地基。在桩设计过程中, 荷载传递是设计的核心问题。当建筑物施工过程中 , 竖向荷载通过基础逐步施加于桩顶时, 桩身上部受到压缩, 相对于桩周土的竖向位移而相互作用 , 桩身压缩变形而
7、随深度递减并在某位置产生临界零位移。当竖向荷载逐步施加于单桩时 , 桩身上部受到压缩而产生相对于桩周土的向下位移, 与此同时 , 桩身侧表面受到土的向上摩阻力的作用, 桩身荷载通过所发挥出来的摩阻力传递给桩周土层, 致使桩身荷载和桩身压缩变形随深度递减, 在加荷的初始阶段, 摩阻力与位移近似成线形关系, 随着荷载的继续增加, 桩身的压缩量和位移量增大, 桩身下部的摩阻力随即调动起来, 从而将荷载也部分传给桩端土层并使其产生压缩和产生桩端阻力。所以 , 桩的承载力发展过程为先上段桩后下段桩, 先桩侧后桩端。 如果上段土体承载力发挥至极限, 下段桩才逐渐进入状态。随着荷载增加, 桩端部分的承载力越
8、来越大柔性桩复合地基 (散体土类桩 ) 主要有碎石桩复合地基、砂石桩复合地基、卵石桩复合地基、钢渣桩复合地基施工方法有振冲置换, 振动挤密 , 干冲挤密等。刚性桩复合地基 (混凝土类桩 ) 主要有 CFG桩复合地基、素混凝土桩复合地基。半刚性桩复合地基 (实体桩 ) 主要有灰土桩复合地基, 土桩复合地基 , 石灰桩复合地基 , 二灰土桩复合地基 , 旋喷桩复合地基 , 深层搅拌桩 (粉喷和浆喷 )复合地基以及夯实水泥土桩复合地基等。对于半刚性桩复合地基, 如果桩体强度较大时, 其特性类似于刚性桩复合地基;反之则类似于柔性桩复合地基。因此, 半刚性桩复合地基具有双重特性。复合地基是在天然地基中设置一定比例的增强体，并由原土和增强体共同承担由基础传来的建筑物荷载。这样一种人工地基称为复合地基。
