黄文熙讲座0109广义复合地基理论及工程应用龚晓楠课件

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1、 Tel.:1396508026Tel.:1396508026Email: 广义复合地基理论及工程应用广义复合地基理论及工程应用20072007黄文熙讲座黄文熙讲座黄文熙讲座0109广义复合地基理论及工程应用龚晓楠课件目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件l l分类与常用形式分类与常用形式分类与常用

2、形式分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响l l按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化

3、设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论结论结论结论l l开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本

4、质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件l l分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫

5、层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响l l按沉降控制设计和优化设计按沉降控制设计和优化设计按沉降控制设计和优化设计按沉降控制设计和优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论结论结论结论l l开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议复合地基技术推广应用过程复合地基技术推广应用过程 碎石桩碎石桩复合地基复合地基 水泥搅拌桩水泥

6、搅拌桩 复合地基复合地基 低强度混凝土桩低强度混凝土桩 复合地基复合地基钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩 复合地基复合地基复合地基发展过程复合地基发展过程=散体材料桩的承载力散体材料桩的承载力主要取决于主要取决于 桩周土体的侧限能力桩周土体的侧限能力若若则则碎石桩的荷载传递机理碎石桩的荷载传递机理土土碎石桩碎石桩水水碎石碎石土土碎石桩碎石桩土土碎石桩碎石桩水泥土桩的荷载传递机理水泥土桩的荷载传递机理当桩长当桩长达到一达到一定量时定量时理想刚性桩理想刚性桩可压缩性桩可压缩性桩可压缩性桩可压缩性桩有效桩长的概念有效桩长的概念 桩体相对刚度桩体相对刚度王启铜王启铜（1991） 式中：式中： E 桩体弹性模量

7、；桩体弹性模量； L、r 桩长、桩径；桩长、桩径； Es、s 桩周土弹性模量桩周土弹性模量 和泊松比；和泊松比； Gs桩周土剪切模量。桩周土剪切模量。 有效桩长、桩径和桩土模量的关系有效桩长、桩径和桩土模量的关系段继伟段继伟（1993） 式中：式中：Ep 桩体弹性模量；桩体弹性模量； d 桩径；桩径； lc有效桩长。有效桩长。 Es桩周土弹性模量；桩周土弹性模量； 复合地基发展过程复合地基发展过程 碎石桩碎石桩复合地基复合地基 水泥搅拌桩水泥搅拌桩 复合地基复合地基 狭义狭义复合地基概念复合地基概念 广义广义复合地基概念复合地基概念散体材料散体材料复合地基复合地基 柔性桩柔性桩复合地基复合地基

8、 低强度混凝土桩低强度混凝土桩 复合地基复合地基钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩 复合地基复合地基 刚性桩刚性桩复合地基复合地基散体材料桩复合地基散体材料桩复合地基碎碎 石石 桩桩 复复 合合 地地 基基柔性桩复合地基柔性桩复合地基刚性桩复合地基刚性桩复合地基狭狭 义义 复复 合合 地地 基基广广 义义 复复 合合 地地 基基如：碎石如：碎石桩、砂石桩、砂石桩桩如：水泥如：水泥土桩土桩如：混凝土如：混凝土桩桩广义复合地基概念广义复合地基概念复合地基学术讨论会复合地基学术讨论会 （1990 1990 1990 1990 承德）承德）承德）承德） 中国建筑学会地基基础专业委员会中国建筑学会地基基础专业委员

9、会中国建筑学会地基基础专业委员会中国建筑学会地基基础专业委员会复合地基理论与实践学术讨论会复合地基理论与实践学术讨论会 （1996 1996 1996 1996 杭州）杭州）杭州）杭州） 中国土木工程学会土力学及基础工程学会中国土木工程学会土力学及基础工程学会中国土木工程学会土力学及基础工程学会中国土木工程学会土力学及基础工程学会 地基处理学术委员会地基处理学术委员会地基处理学术委员会地基处理学术委员会 为了满足工程建设对应用复合地基为了满足工程建设对应用复合地基技术的要求，技术的要求，学习学习、总结了国内外有关总结了国内外有关复合地基理论和实践的研究成果，特别复合地基理论和实践的研究成果，特

10、别是我们承担国家自然科学基金项目是我们承担国家自然科学基金项目柔柔性桩复合地基承载力和变形及与上部结性桩复合地基承载力和变形及与上部结构共同作用研究构共同作用研究(1990-1992)(1990-1992)和浙江和浙江省自然科学基金项目省自然科学基金项目复合地基承载力复合地基承载力和变形计算理论研究和变形计算理论研究(1990-1992)(1990-1992)的的研究成果，于研究成果，于19921992年出版第一部复合地年出版第一部复合地基专著复合地基，基专著复合地基，建立了复合地基建立了复合地基理论框架。理论框架。 1992199219921992年出版第一部复合地基专著复合地基年出版第一部

11、复合地基专著复合地基年出版第一部复合地基专著复合地基年出版第一部复合地基专著复合地基 建立了复合地基理论框架建立了复合地基理论框架建立了复合地基理论框架建立了复合地基理论框架 复合地基是指天然地基在地基处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，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）和加固区是由基体（天然地基土体）和增强体两部分组成的人工地基。增强体两部分组成的人工地基。 龚晓南，龚晓南，1992定义复合地基理论及工程应用复合地基理论及工程应用 中国建筑工业出版社，中国建筑工业出版社，20

12、02 第第第第1 1 1 1章章章章绪论绪论绪论绪论 第第第第2 2 2 2章章章章土和复合土的基本性状土和复合土的基本性状土和复合土的基本性状土和复合土的基本性状 第第第第3 3 3 3章章章章桩体复合地基承载力桩体复合地基承载力桩体复合地基承载力桩体复合地基承载力 第第第第4 4 4 4章章章章水平向增强体复合地基承载力水平向增强体复合地基承载力水平向增强体复合地基承载力水平向增强体复合地基承载力 第第第第5 5 5 5章章章章复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算 第第第第6 6 6 6章章章章复合地基优化设计和按沉降控制设计复合地基优化设计和按沉降控制设计复合

13、地基优化设计和按沉降控制设计复合地基优化设计和按沉降控制设计 第第第第7 7 7 7章章章章基础刚度对复合地基性状影响基础刚度对复合地基性状影响基础刚度对复合地基性状影响基础刚度对复合地基性状影响 第第第第8 8 8 8章章章章复合地基在地基基础工程中的地位和评价复合地基在地基基础工程中的地位和评价复合地基在地基基础工程中的地位和评价复合地基在地基基础工程中的地位和评价 第第第第9 9 9 9章章章章复合地基震动反应和地震响应复合地基震动反应和地震响应复合地基震动反应和地震响应复合地基震动反应和地震响应 第第第第10101010章章章章复合地基工程应用及实例复合地基工程应用及实例复合地基工程应

14、用及实例复合地基工程应用及实例目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件l l分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基

15、与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响l l复合地基与按沉降控制设计复合地基与按沉降控制设计复合地基与按沉降控制设计复合地基与按沉降控制设计l l复合地基优化设计复合地基优化设计复合地基优化设计复合地基优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地

16、基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论和开展进一步研究工作的建议结论和开展进一步研究工作的建议结论和开展进一步研究工作的建议结论和开展进一步研究工作的建议浅基础浅基础的荷载传递的荷载传递路线路线浅基础浅基础上部结构上部结构 荷载荷载基础板基础板地基土体地基土体对对端承桩端承桩，依靠桩的，依靠桩的端承力端承力传递给桩端持力层。传递给桩端持力层。上部结构上部结构 荷载荷载桩基础桩基础的荷载传递的荷载传递路线路线基础板基础板桩桩地基土体地基土体土层土层岩层岩层端承桩端承桩土层土层摩擦桩摩擦桩对对摩擦桩摩擦桩，

17、通过桩，通过桩侧摩阻力侧摩阻力和和桩端端承力桩端端承力传递给地基土体，传递给地基土体，而以而以桩侧摩阻力桩侧摩阻力为主。为主。复合地基复合地基复合地基复合地基的荷载传递的荷载传递路线路线上部结构上部结构 荷载荷载 基础板基础板桩体桩体 地基土体地基土体土层土层浅基础、桩基础和复合地基的浅基础、桩基础和复合地基的荷载传递荷载传递路线路线土层土层土层土层岩层岩层端承桩端承桩土层土层摩擦桩摩擦桩复合地基复合地基桩基础桩基础浅基础浅基础复合地基的本质复合地基的本质是否设置垫层是形成复合地基的必要条件是否设置垫层是形成复合地基的必要条件? ?桩体不与基础底板连接是形成复合地基的桩体不与基础底板连接是形成

18、复合地基的必要条件必要条件? ?只有砂石桩才能形成复合地基只有砂石桩才能形成复合地基? ?桩体与桩间土是否共同承担荷载是形成复合桩体与桩间土是否共同承担荷载是形成复合地基的必要条件，也是复合地基的本质。地基的必要条件，也是复合地基的本质。浅基础、复合地基和桩基础的关系浅基础、复合地基和桩基础的关系浅基础浅基础复合地基复合地基桩基础桩基础Shallow FoundationComposite FoundationPile Foundation目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形

19、成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件l l分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对

20、复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响l l按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论结论结论结论l l开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议图中：图中：

21、EpEs1，EpEs2 其中其中Ep为桩体模量；为桩体模量； Es1为桩间土模量；为桩间土模量； Es2为加固区下卧层为加固区下卧层 土体模量。土体模量。 散体材料桩复合地基散体材料桩复合地基 散体材料桩在荷载作用散体材料桩在荷载作用下产生侧向鼓胀变形，能够下产生侧向鼓胀变形，能够保证增强体和地基土体共同保证增强体和地基土体共同直接承担上部结构传来的荷直接承担上部结构传来的荷载。载。因此因此, ,散体材料桩复合地散体材料桩复合地基均满足形成条件。基均满足形成条件。 Es1Es2刚性基础刚性基础Ep图中：图中：EpEs1，EpEs2 其中其中Ep为桩体模量；为桩体模量； Es1为桩间土模量；为桩

22、间土模量； Es2为加固区下卧层为加固区下卧层 土体模量。土体模量。 刚性基础下粘结材料桩与地基土体刚性基础下粘结材料桩与地基土体 形成复合地基的条件形成复合地基的条件 粘结材料桩在荷载作用下产粘结材料桩在荷载作用下产生桩体压缩和向下移动生桩体压缩和向下移动, ,为了保为了保证桩和桩间土共同承担荷载必须证桩和桩间土共同承担荷载必须考虑复合地基形成条件。考虑复合地基形成条件。 Es1Es2刚性基础刚性基础Ep 右图中，在荷载作用下，刚右图中，在荷载作用下，刚性基础下的桩和桩间土沉降量相性基础下的桩和桩间土沉降量相同，可保证桩和土共同直接承担同，可保证桩和土共同直接承担荷载。荷载。 刚性基础下粘结

23、材料桩与地基土体刚性基础下粘结材料桩与地基土体 形成复合地基的条件形成复合地基的条件 右图中，桩落在不可压缩层右图中，桩落在不可压缩层上，在基础下设置柔性垫层。一上，在基础下设置柔性垫层。一般情况在荷载作用下，通过柔性般情况在荷载作用下，通过柔性垫层的协调，也可保证桩和桩间垫层的协调，也可保证桩和桩间土两者共同承担荷载。土两者共同承担荷载。 如果桩和桩间土之间可能产如果桩和桩间土之间可能产生的最大差异变形超过垫层的协生的最大差异变形超过垫层的协调能力，则虽然设置了柔性垫层调能力，则虽然设置了柔性垫层, ,也不能保证桩和桩间土始终能够也不能保证桩和桩间土始终能够共同直接承担荷载。共同直接承担荷载

24、。图中：图中：EpEs1，EpEs2 其中其中Ep为桩体模量；为桩体模量； Es1为桩间土模量；为桩间土模量； Es2为垫层模量。为垫层模量。 Es2不可压缩层不可压缩层Es1刚性基础刚性基础Ep垫层垫层刚性基础下粘结材料桩与地基土体刚性基础下粘结材料桩与地基土体 形成复合地基的条件形成复合地基的条件 右图中，桩落在不可压缩层右图中，桩落在不可压缩层上，且未设置垫层。在荷载作用上，且未设置垫层。在荷载作用下，开始时增强体和桩间土体中下，开始时增强体和桩间土体中的竖向应力大小大致上按模量比的竖向应力大小大致上按模量比分配，但是随着土体产生蠕变，分配，但是随着土体产生蠕变，荷载向增强体上转移。特别

25、是遇荷载向增强体上转移。特别是遇地下水位下降等因素，桩间土体地下水位下降等因素，桩间土体进一步压缩，可能不再承担荷载。进一步压缩，可能不再承担荷载。在这种情况下两者难以共同承担在这种情况下两者难以共同承担荷载，也就是说桩和桩间土不能荷载，也就是说桩和桩间土不能形成复合地基。形成复合地基。 图中：图中：EpEs1 其中其中Ep为桩体模量；为桩体模量； Es1为桩间土模量。为桩间土模量。 Es1不可压缩层不可压缩层刚性基础刚性基础Ep刚性基础下粘结材料桩与地基土体刚性基础下粘结材料桩与地基土体 形成复合地基的条件形成复合地基的条件 右图中，复合地基中增强体右图中，复合地基中增强体穿透最薄弱土层，落

26、在相对好的穿透最薄弱土层，落在相对好的土层上，土层上，Es2Es1。在这种情况。在这种情况下，应重视下，应重视Ep、Es1和和Es2三者之三者之间的关系，保证在荷载作用下通间的关系，保证在荷载作用下通过桩体和桩间土变形协调来保证过桩体和桩间土变形协调来保证桩和桩间土共同承担荷载。桩和桩间土共同承担荷载。图中：图中：EpEs1，EpEs2 其中其中Ep为桩体模量；为桩体模量； Es1为桩间土模量；为桩间土模量； Es2为加固区下卧层为加固区下卧层 土体模量。土体模量。 相对好土层相对好土层Es1刚性基础刚性基础Ep最软弱土层最软弱土层Es2 因此采用粘结材料桩，特别因此采用粘结材料桩，特别是采用

27、刚性桩复合地基时需要重是采用刚性桩复合地基时需要重视复合地基的形成条件的分析。视复合地基的形成条件的分析。这是当前复合地基应用中必须重这是当前复合地基应用中必须重视的问题。视的问题。刚性基础下粘结材料桩与地基土体刚性基础下粘结材料桩与地基土体 形成复合地基的条件形成复合地基的条件Es1Es2刚性基础刚性基础Ep相对好土层相对好土层Es1刚性基础刚性基础Ep最软弱土层最软弱土层Es2 能形成能形成能形成能形成复合地基复合地基复合地基复合地基Es1不可压缩层不可压缩层刚性基础刚性基础Ep形成复合形成复合形成复合形成复合地基有条件地基有条件地基有条件地基有条件Es2不可压缩层不可压缩层Es1刚性基础

28、刚性基础Ep垫层垫层不能形成不能形成不能形成不能形成复合地基复合地基复合地基复合地基形成复合形成复合形成复合形成复合地基有条件地基有条件地基有条件地基有条件路堤下粘结材料桩与地基土体路堤下粘结材料桩与地基土体 形成复合地基的条件形成复合地基的条件土工格栅土工格栅加筋垫层加筋垫层 在荷载作用下，路堤下粘结材料桩能在荷载作用下，路堤下粘结材料桩能够产生桩体压缩、向下位移、并能在路堤够产生桩体压缩、向下位移、并能在路堤沉降时插入路堤土体中。一般情况下，能沉降时插入路堤土体中。一般情况下，能够保证增强体和地基土体共同直接承担上够保证增强体和地基土体共同直接承担上部结构传来的荷载。部结构传来的荷载。因此

29、路堤下粘结材料因此路堤下粘结材料桩复合地基满足形成条件。桩复合地基满足形成条件。 复合地基形成条件复合地基形成条件桩体桩体基础基础有无条件有无条件散体材料桩散体材料桩与地基土形成与地基土形成复合地基复合地基无无粘结材料桩粘结材料桩刚性刚性有有粘结材料桩粘结材料桩柔性柔性无无目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合

30、地基形成条件l l分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对垫层对垫层对垫层对对复合地基性状的影响对复合地基性状的影响对复合地基性状的影响对复合

31、地基性状的影响l l复合地基与按沉降控制设计复合地基与按沉降控制设计复合地基与按沉降控制设计复合地基与按沉降控制设计l l复合地基优化设计复合地基优化设计复合地基优化设计复合地基优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基复合地基复合地基复合地基 沉降计算沉降计算沉降计算沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论和开展进一步研究工作的建议结论和开展进一步研究工作的建议结论和开展进一步研究工作的建议结论和开展进一步研究工作的建议复合地基形式复合地基形式按增强体方向和性质分类按增强体方向和性质分类竖向增强体竖向增强体 复合地基复

32、合地基散体材料桩散体材料桩 复合地基复合地基水平增强体复合地基水平增强体复合地基粘结材料桩粘结材料桩 复合地基复合地基刚性材料桩刚性材料桩 复合地基复合地基柔性材料桩柔性材料桩 复合地基复合地基复合地基形式复合地基形式按基础刚度和有无垫层分类按基础刚度和有无垫层分类刚性基础下复合地基刚性基础下复合地基有垫层（柔性）有垫层（柔性）柔性基础下复合地基柔性基础下复合地基 无垫层无垫层有垫层（刚性）有垫层（刚性） 无垫层无垫层 刚性基础下复合地基刚性基础下复合地基 （无垫层）（无垫层） 刚性基础下复合地基刚性基础下复合地基 （有垫层）（有垫层） 柔性基础下复合地基柔性基础下复合地基 （无垫层）（无垫层

33、）柔性基础下复合地基柔性基础下复合地基 （有垫层）（有垫层）复合地基形式复合地基形式按增强体长度分类按增强体长度分类等长桩复合地基等长桩复合地基长短桩复合地基长短桩复合地基长短相间长短相间外长中短外长中短中长外短中长外短 问题：问题： 哪种形式好？哪种形式好？ 哪种形式沉降小？哪种形式沉降小？长短桩复合地基长短桩布置形式长短桩复合地基长短桩布置形式长短相间长短相间外长中短外长中短中长外短中长外短( (龚晓南、陈明中龚晓南、陈明中,2001),2001)沉降小沉降小, ,但基础扳中弯矩大但基础扳中弯矩大沉降大沉降大, ,但基础扳中弯矩小但基础扳中弯矩小长短相间长短桩复合地基长短相间长短桩复合地基

34、长桩长桩：多用刚度较大的粘结材料桩，如低多用刚度较大的粘结材料桩，如低 强度混凝土桩、钢筋混凝土桩等。强度混凝土桩、钢筋混凝土桩等。短桩短桩：多用刚度较小的粘结材料桩、散体多用刚度较小的粘结材料桩、散体 材料桩，如水泥土桩、砂石桩、石材料桩，如水泥土桩、砂石桩、石 灰桩等灰桩等 长短桩复合地基的优点长短桩复合地基的优点u长短桩复合地基加固区浅部置换率大，而深部置长短桩复合地基加固区浅部置换率大，而深部置 换率小。换率小。u采用长短桩复合地基可充分发挥材料加固潜能，采用长短桩复合地基可充分发挥材料加固潜能， 加固效果好，而且经济。加固效果好，而且经济。 u在荷载作用下，地基浅部附加应力大，而深部

35、附在荷载作用下，地基浅部附加应力大，而深部附 加应力小；加应力小；u一般情况下，天然地基浅部土体压缩模量小，而一般情况下，天然地基浅部土体压缩模量小，而 深部土体压缩模量大。深部土体压缩模量大。目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件l l分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式l l

36、地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响l l按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化

37、设计按沉降控制设计与优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论结论结论结论l l开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议地基处理方法分类地基处理方法分类按照加固地基的机理，地基处理方法可分为六类：按照加固地基的机理，地基处理方法可分为六类： 置换置换 冷、热处理冷、热处理 加筋加筋 排水固结排水固结 灌入固化物灌入固化物 振密、挤密振密、挤密地基处理方法分类地基处理方法分类按照加

38、固形成的人工地基，地基处理方法也可分为二大类：按照加固形成的人工地基，地基处理方法也可分为二大类：均质地基均质地基( (或称土质改良或称土质改良) )复合地基复合地基 地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理地基处理土质改良土质改良复合地基复合地基水泥土复合地基水泥土复合地基加筋土复合地基等加筋土复合地基等石灰桩复石灰桩复合地基合地基碎石桩复合地基碎石桩复合地基低强度桩复合地基低强度桩复合地基其他方法其他方法强夯法强夯法排水固结法（堆载预压法）排水固结法（堆载预压法） 地基处理与复合地基地基处理与复合地基 复合地基在地基处理形成的人工地基中复合地基在地基处理形成的人工地基中占有很大的比例，

39、而且呈发展趋势。占有很大的比例，而且呈发展趋势。 因此，复合地基技术在地基处理技术中因此，复合地基技术在地基处理技术中有着非常重要的地位，复合地基理论和实践有着非常重要的地位，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。的发展将进一步促进地基处理水平的提高。目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基

40、形成条件l l分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影

41、响l l按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论结论结论结论l l开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议 疏桩基础疏桩基础 减少沉降量减少沉降量 桩基础桩基础考虑桩土共同考虑桩土共同作用的桩基础作用的桩基础复合桩基复合桩基复合桩基概念的形成复合桩基概念的形成疏桩基础疏桩基础 管自立于管自立

42、于19901990年提出年提出“疏桩基础疏桩基础”的概念。的概念。为了使桩间土能够有效地直接承担荷载，采用桩为了使桩间土能够有效地直接承担荷载，采用桩距比较大的桩基础。在桩基设计计算时考虑桩和距比较大的桩基础。在桩基设计计算时考虑桩和桩间土共同直接承担荷载，以减少用桩量。桩间土共同直接承担荷载，以减少用桩量。 “ “疏桩基础疏桩基础”的实质已超越了传统桩基理论中的实质已超越了传统桩基理论中桩基础的概念，考虑了桩间土参与直接承担荷载。桩基础的概念，考虑了桩间土参与直接承担荷载。减少沉降量桩基减少沉降量桩基 黄绍铭等（黄绍铭等（1990）提出）提出“减小沉降量桩基减小沉降量桩基”的的概念。采用桩基

43、础有二个主要目的：一是提高地概念。采用桩基础有二个主要目的：一是提高地基承载力，二是减少沉降。基承载力，二是减少沉降。 就概念而言，以减少沉降为主要目的就概念而言，以减少沉降为主要目的的的桩基桩基础称为础称为“减少沉降量桩基础减少沉降量桩基础”。“减小沉降量桩基础减小沉降量桩基础”不仅以减小沉降为目的，而且在桩基设计中考虑了不仅以减小沉降为目的，而且在桩基设计中考虑了桩和土共同直接承担荷载，也已超越了经典桩基理桩和土共同直接承担荷载，也已超越了经典桩基理论中桩基础的概念。论中桩基础的概念。 考虑桩土共同作用考虑桩土共同作用 在工程界，不少设计人员在摩擦桩基础设计在工程界，不少设计人员在摩擦桩基

44、础设计中试图考虑部分荷载（例如中试图考虑部分荷载（例如10%）由桩间土承担。）由桩间土承担。 在学术界，采用数值分析方法分析桩土共同在学术界，采用数值分析方法分析桩土共同作用成为可能。建议考虑桩间土承担荷载的作用。作用成为可能。建议考虑桩间土承担荷载的作用。 疏桩基础疏桩基础 减少沉降量减少沉降量 桩基础桩基础 考虑桩土考虑桩土 共同作用共同作用复合桩基复合桩基复合桩基概念的形成复合桩基概念的形成观念碰撞、观念碰撞、交流，形成交流，形成新概念。新概念。复合桩基的本质复合桩基的本质 复合桩基的本质是复合桩基的本质是桩和桩间土共同直接承桩和桩间土共同直接承担荷载。是否可以说是担荷载。是否可以说是广

45、义桩基础的概念。广义桩基础的概念。 复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基和复合地基均要求桩和桩间土直接承担荷载，复合桩基和复合地基均要求桩和桩间土直接承担荷载，两者的本质是一致的。两者的本质是一致的。复合桩基和复合地基均需一定的形成件，而且两者的复合桩基和复合地基均需一定的形成件，而且两者的形成条件是一致的。形成条件是一致的。可以认为复合桩基是一种不带垫层的刚性桩复合地基。可以认为复合桩基是一种不带垫层的刚性桩复合地基。将复合桩基视为一种形式的复合地基，有利于复合地将复合桩基视为一种形式的复合地基，有利于复合地基和复合桩基理论研究的深入和应用水平的提高。基和复合桩基理论研究的深入和应用

46、水平的提高。复合桩基与复合地基和桩基础的关系复合桩基与复合地基和桩基础的关系浅基础浅基础复合地基复合地基桩基础桩基础Shallow FoundationComposite FoundationPile Foundation复合桩基复合桩基目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件l l分类与常用形式分类

47、与常用形式分类与常用形式分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响l l按沉降控制设计与优化设计

48、按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论结论结论结论l l开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基复合地基双层地基双层地基问题：问题：A1点应力大？点应力大？ 还是还是A2点应力大？点应力大？复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基复合地基双层地基双层地基答案：答案：

49、A1点比点比A2应力大。应力大。双层地基的当层法双层地基的当层法双层地基双层地基均质地基均质地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基 由上述分析可以看出复合地基与双层地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。基在荷载作用下地基性状的差别是很大的。 将复合地基视为双层地基采用当层法计将复合地基视为双层地基采用当层法计算算, ,低估了复合地基加固区下卧层中的附加应低估了复合地基加固区下卧层中的附加应力力, ,可能带来很大的误差，而且是偏不安全的。可能带来很大的误差，而且是偏不安全的。目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发

50、展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件l l分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基

51、位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响l l按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论结论结论结论l l开展进一步研究工作的建议开展进一步研

52、究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议复合地基位移场特性复合地基位移场特性 均质地基和单桩带台地基土中应力泡均质地基和单桩带台地基土中应力泡（引自褚航，引自褚航，2003） （a a）均质地基）均质地基 （b b）单桩带台地基）单桩带台地基复合地基位移场特性复合地基位移场特性 复合地基中的应力泡复合地基中的应力泡（引自褚航，引自褚航，2003） 场地位于宁波甬江南岸，属全新世晚期冲海积平原，地势平场地位于宁波甬江南岸，属全新世晚期冲海积平原，地势平坦，大多为耕地，土层自上而下分布如下：坦，大多为耕地，土层自上而下分布如下：2层：粘土，灰黄黄褐色，可塑；层厚为层：粘土，灰黄

53、黄褐色，可塑；层厚为1.001.20m。3层：淤泥质粉质粘土，浅灰色，流塑；层厚为层：淤泥质粉质粘土，浅灰色，流塑；层厚为1.42.0m。12层：淤泥，灰色，流塑；层厚为层：淤泥，灰色，流塑；层厚为12.6215.2m。2层：淤泥质粘土，深灰色，流塑；层厚为层：淤泥质粘土，深灰色，流塑；层厚为12.125m。搅拌桩复合地基设计参数为：搅拌桩复合地基设计参数为： 水泥掺入量水泥掺入量15% 搅拌桩直径搅拌桩直径500mm 桩长桩长15.0m 复合复合地基置换率为地基置换率为18.0%复合地基位移场特性复合地基位移场特性工程案例分析工程案例分析（引自曾小强，（引自曾小强，1993）浅基础和水泥搅拌

54、桩复合地基地基沉降比较分析浅基础和水泥搅拌桩复合地基地基沉降比较分析 复合地基位移场特性复合地基位移场特性工程案例分析工程案例分析（引自曾小强，（引自曾小强，1993） 经水泥土加固后的土层压缩量大幅度减小，经水泥土加固后的土层压缩量大幅度减小，而复合地基加固区下卧层土层的压缩量比天然地而复合地基加固区下卧层土层的压缩量比天然地基中相应的土层压缩量要大不少。基中相应的土层压缩量要大不少。 复合地基位移场特性复合地基位移场特性工程案例分析工程案例分析 复合地基沉降量比浅基础沉降量明显减小，复合地基沉降量比浅基础沉降量明显减小，说明采用复合地基对减小沉降非常有效。说明采用复合地基对减小沉降非常有效

55、。 分析表明分析表明: :依靠提高置换率依靠提高置换率, ,或提高桩体或提高桩体模量，进一步减小加固区压缩量的潜力是很模量，进一步减小加固区压缩量的潜力是很小的。增大加固区的模量还会使下卧层土体小的。增大加固区的模量还会使下卧层土体中附加应力增大，增加下卧层土体的压缩量。中附加应力增大，增加下卧层土体的压缩量。由此可以得到进一步减小沉降量的关键是减由此可以得到进一步减小沉降量的关键是减小下卧层的压缩量。减小下卧层的压缩量最小下卧层的压缩量。减小下卧层的压缩量最有效的办法是通过增加加固区的厚度，减小有效的办法是通过增加加固区的厚度，减小下卧层中软弱土层的厚度。下卧层中软弱土层的厚度。 这一结论为

56、复合地基优化设计指明了方这一结论为复合地基优化设计指明了方向。向。复合地基位移场特性复合地基位移场特性工程案例分析工程案例分析目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件l l分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合

57、地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响l l按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计

58、算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论结论结论结论l l开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议刚性基础和柔性基础下复合地基试验刚性基础和柔性基础下复合地基试验 （吴慧明，（吴慧明，2000，宁波大学校园），宁波大学校园）刚性基础下复合刚性基础下复合地基模型试验地基模型试验柔性基础下复合柔性基础下复合地基模型试验地基模型试验试验结论试验结论桩土荷载分担比：桩土荷载分担比：由于刚性基础下桩和桩间土沉降一致，由于刚性基础下桩和

59、桩间土沉降一致，桩承受较大荷载，桩土荷载分担比较大，且随着沉降发桩承受较大荷载，桩土荷载分担比较大，且随着沉降发展逐步增加。柔性基础下桩和桩间土沉降可自由发展，展逐步增加。柔性基础下桩和桩间土沉降可自由发展，桩不仅产生沉降，而且相对土体桩顶端向上刺入土层，桩不仅产生沉降，而且相对土体桩顶端向上刺入土层，因此柔性基础下桩土荷载分担比较小。因此柔性基础下桩土荷载分担比较小。破坏模式：破坏模式：刚性基础下，随着总荷载增加，桩首先进入刚性基础下，随着总荷载增加，桩首先进入极限状态，进而导致复合地基的破坏；柔性基础下，土极限状态，进而导致复合地基的破坏；柔性基础下，土首先进入极限状态，进而导致复合地基破

60、坏。首先进入极限状态，进而导致复合地基破坏。承载力和沉降：承载力和沉降：柔性基础下复合地基沉降量比刚性基础柔性基础下复合地基沉降量比刚性基础下复合地基沉降量大，而且柔性基础下复合地基极限承下复合地基沉降量大，而且柔性基础下复合地基极限承载力比刚性基础下复合地基极限承载力小。载力比刚性基础下复合地基极限承载力小。nE (MPa) 有限元分析计算中：有限元分析计算中： 桩长桩长10m，置换率，置换率14， 桩土均采用线弹性模型：桩土均采用线弹性模型： 土体土体: : 桩桩: : 基础板厚基础板厚0.5m。基础刚度对复合地基性状影响基础刚度对复合地基性状影响（诸航（诸航2003） 桩土应力比随基础模

61、量变化的情况桩土应力比随基础模量变化的情况 基础刚度对复合地基性状影响基础刚度对复合地基性状影响（诸航（诸航2003） 复合地基最大沉降随基础模量变化情况复合地基最大沉降随基础模量变化情况E (MPa)S (mm)目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件l l分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式

62、分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响l l按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计

63、按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论结论结论结论l l开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议刚性基础下垫层作用机理刚性基础下垫层作用机理A土体土体，B桩体桩体问题：问题：A1还是还是A2处应力大？处应力大？ B1还是还是B2处应力大？处应力大？刚性基础下垫层作用机理刚性基础下垫层作用机理垫层作用：发挥桩间土的承垫层作用：发挥桩间土的

64、承载潜能，减小桩体中的剪应力载潜能，减小桩体中的剪应力答案：答案：A1处处竖向应力和水平向应力竖向应力和水平向应力均比均比A2处的应力大。处的应力大。 B1处处竖向应力比竖向应力比B2处应力小处应力小, , 而水平向应力比而水平向应力比B2B2处应力大。处应力大。A土体土体，B桩体桩体路堤下垫层作用路堤下垫层作用土工格栅土工格栅加筋垫层加筋垫层 垫层作用：有利于发挥桩的承载垫层作用：有利于发挥桩的承载潜能，提高复合地基承载力潜能，提高复合地基承载力结论与意见结论与意见 为了改善柔性基础下复合地基性状，充分发挥桩体为了改善柔性基础下复合地基性状，充分发挥桩体的承载潜能，应在复合地基加固区上设置刚

65、度较大的垫的承载潜能，应在复合地基加固区上设置刚度较大的垫层，如土工格栅加筋垫层，灰土垫层等。层，如土工格栅加筋垫层，灰土垫层等。 不加垫层的，桩土相对模量较大的复合地基在不加垫层的，桩土相对模量较大的复合地基在柔性基础下应慎用。柔性基础下应慎用。 将刚性基础下复合地基承载力和沉降计算方法应用将刚性基础下复合地基承载力和沉降计算方法应用于柔性基础下复合地基承载力和沉降计算是不合理的，于柔性基础下复合地基承载力和沉降计算是不合理的，也是不安全的。也是不安全的。目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广

66、义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件l l分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性

67、状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响l l按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论结论结论结论l l开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作

68、的建议按沉降控制设计的概念按沉降控制设计的概念按沉降控制设计理论按沉降控制设计理论 在复合地基设计中的重要性在复合地基设计中的重要性在复合地基设计中的重要性在复合地基设计中的重要性深厚软土地基基础设计沉降控制的地位深厚软土地基基础设计沉降控制的地位复合地基形成条件复合地基形成条件控制复合地基沉降的重要性控制复合地基沉降的重要性建筑工程中控制沉降的重要性建筑工程中控制沉降的重要性复合地基优化设计复合地基优化设计复合地基优化设计两个层面复合地基优化设计两个层面复合地基优化设计两个层面复合地基优化设计两个层面: : : :复合地基型式的合理选用复合地基型式的合理选用复合地基型式的合理选用复合地基型式

69、的合理选用复合地基型式确定后，复合地基设计参数的优化。复合地基型式确定后，复合地基设计参数的优化。复合地基型式确定后，复合地基设计参数的优化。复合地基型式确定后，复合地基设计参数的优化。思路思路沉降控制沉降控制变置换率变置换率 （长短桩）（长短桩）变刚度设计变刚度设计满足承载力要求满足承载力要求采用复合采用复合地基目的地基目的提高承载力提高承载力减小沉降减小沉降散体材料桩散体材料桩 置换率置换率 桩长（减小软弱下卧层厚度）桩长（减小软弱下卧层厚度）粘结材料桩粘结材料桩 置换率、置换率、 桩桩长长复合地基优化设计复合地基优化设计目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地

70、基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件l l分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位

71、移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响l l按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论结论结论结论l l开展进一步研究工作的

72、建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议竖向增强体复合地基极限承载力计算竖向增强体复合地基极限承载力计算式中：式中：ppf单桩极限承载力，单位单桩极限承载力，单位kPa； psf天然地基极限承载力，单位天然地基极限承载力，单位kPa； k1反映复合地基中桩体实际极限承载力与单桩极限承载力不同的反映复合地基中桩体实际极限承载力与单桩极限承载力不同的 修正系数；修正系数； k2反映复合地基中桩间土实际极限承载力与天然地基极限承载力反映复合地基中桩间土实际极限承载力与天然地基极限承载力 不同的修正系数；不同的修正系数； 1复合地基破坏时，桩体发挥其极限强度的比例，

73、称为桩体极限复合地基破坏时，桩体发挥其极限强度的比例，称为桩体极限 强度发挥度。若桩体先达到极限强度，则强度发挥度。若桩体先达到极限强度，则1=1.0； 若桩间土先达极限强度，则若桩间土先达极限强度，则11.0； 2复合地基破坏时桩间土发挥其极限强度的比例，称为桩间土极复合地基破坏时桩间土发挥其极限强度的比例，称为桩间土极 限强度发挥度。若桩间土先达极限强度，则限强度发挥度。若桩间土先达极限强度，则2=1.0； 若桩体先达到极限强度，则若桩体先达到极限强度，则2 1.0； m 复合地基置换率。复合地基置换率。 在圆弧分析法计算中，假设的圆在圆弧分析法计算中，假设的圆弧滑动面往往经过加固区和未加

74、固区。弧滑动面往往经过加固区和未加固区。地基土的强度应分区计算。加固区和未地基土的强度应分区计算。加固区和未加固区土体应采用不同的强度指标。未加固区土体应采用不同的强度指标。未加固区采用天然地基土体强度指标。加加固区采用天然地基土体强度指标。加固区土体强度指标要采用复合土体综合固区土体强度指标要采用复合土体综合强度指标，也可分别采用桩体和桩间土强度指标，也可分别采用桩体和桩间土的强度指标计算。的强度指标计算。复合地基稳定性分析复合地基稳定性分析 复合地基承载力满足要求不等于稳定性满足要求，特别是路堤复合地基承载力满足要求不等于稳定性满足要求，特别是路堤下的复合地基。福建一高速公路失稳事故分析也

75、说明了这一点。复下的复合地基。福建一高速公路失稳事故分析也说明了这一点。复合地基稳定性分析一般可采用圆弧分析法分析。合地基稳定性分析一般可采用圆弧分析法分析。散体材料桩的极限承载力散体材料桩的极限承载力-极限侧限力极限侧限力- -桩体材料被动土压力系数桩体材料被动土压力系数, ,该结论告该结论告诉诉 我们我们什么？什么？散体材料桩的承载力散体材料桩的承载力主要取决于主要取决于 桩周土体的侧限能力桩周土体的侧限能力 软粘土地基采软粘土地基采用散体材料桩用散体材料桩加固效果不好加固效果不好散体材料桩的荷载传递机理散体材料桩的荷载传递机理 国内外学者提出许多碎石桩极限承载力的国内外学者提出许多碎石桩

76、极限承载力的计算公式，如计算公式，如Brauns（1978）计算式、圆筒形计算式、圆筒形孔扩张理论计算式、孔扩张理论计算式、Wong,H.Y(1975)计算式、计算式、Hughes和和Withers(1974)计算式、被动土压力计计算式、被动土压力计算式等。南京水科院盛崇文等通过理论分析和算式等。南京水科院盛崇文等通过理论分析和工程实测成果比较分析表明，没有一种计算方工程实测成果比较分析表明，没有一种计算方法明显优于其它方法。法明显优于其它方法。 这里简要介绍这里简要介绍Brauns（1978）计算式。计算式。 散体材料桩的极限承载力散体材料桩的极限承载力Brauns(1978)计算式计算式散

77、体材料桩极限承载力计算散体材料桩极限承载力计算假设假设 ：1 1、滑动面成漏斗形；、滑动面成漏斗形； 2 2、桩周土与桩体间摩擦力，环向应力、桩周土与桩体间摩擦力，环向应力 等于零；等于零； 3 3、不计地基土和桩体的自重、不计地基土和桩体的自重 式中：式中： cu桩间土不排水抗剪强度；桩间土不排水抗剪强度； 滑动面与水平面夹角；滑动面与水平面夹角； s桩周土上荷载；桩周土上荷载； p桩体材料内摩擦角。桩体材料内摩擦角。 Brauns(1978)计算式计算式Brauns(1978)计算式计算式滑动面与水平面的夹角滑动面与水平面的夹角要按下式用试算法求出要按下式用试算法求出 ：Brauns理论碎

78、石桩承载力简化计算式：理论碎石桩承载力简化计算式：（ s ss s=0=0 ； p p=38 =38 ； p p=64=64；=61=61） 粘结材料桩极限承载力粘结材料桩极限承载力根据下述两种情况计算确定桩的承载力：根据下述两种情况计算确定桩的承载力：式中式中 桩周土的极限摩擦力；桩周土的极限摩擦力； Sa桩身周边长度；桩身周边长度； Li按土层划分的各段桩长；按土层划分的各段桩长； R桩端土极限承载力；桩端土极限承载力； Ap桩身横断面积。桩身横断面积。根据桩身材料强度计算承载力根据桩身材料强度计算承载力取较小值取较小值q桩体极限抗压强度。桩体极限抗压强度。根据桩侧摩擦力和桩端端阻力计算承

79、载力根据桩侧摩擦力和桩端端阻力计算承载力Skempton极限承载力公式：极限承载力公式： 天然地基极限承载力天然地基极限承载力式中式中 D- -基础埋深；基础埋深； cu- -不排水抗剪强度；不排水抗剪强度； Nc- -承载力系数，承载力系数，0 0时，时，Nc5.14； B- -基础宽度；基础宽度； L- -基础长度。基础长度。关于应用桩土应力比表达的承载力公式关于应用桩土应力比表达的承载力公式?或或目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地

80、基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件l l分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性

81、状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响l l按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论结论结论结论l l开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议式中式中 s - -复合地基的沉降复合地基的沉降;

82、 ;s1 - -复合地基加固区的压缩量复合地基加固区的压缩量; ;s2 - -地基压缩层厚度内加固区地基压缩层厚度内加固区下卧层的压缩量。下卧层的压缩量。复合地基沉降复合地基沉降复合地基加固区压缩量复合地基加固区压缩量S1复合模量法复合模量法( (Ec法法) )应力修正法应力修正法( (Es法法) )桩身压缩量法桩身压缩量法( (Ep法法) )复合模量法复合模量法( (Ec法法) ) 将将复合地基加固区中增强体和基体两部分视为一复合地基加固区中增强体和基体两部分视为一复合土体，采用复合压缩模量复合土体，采用复合压缩模量Ecs来评价复合土体的来评价复合土体的压缩性，并采用分层总和法计算加固区土层

83、压缩量。压缩性，并采用分层总和法计算加固区土层压缩量。 - - 第第i层复合土上附加应力增量；层复合土上附加应力增量； - - 第第i层复合土层的厚度。层复合土层的厚度。加固区土层压缩量的表达式为加固区土层压缩量的表达式为复合压缩模量复合压缩模量( (Ec法法) ) 竖向增强体复合地基复合土压缩模量通常采用面积竖向增强体复合地基复合土压缩模量通常采用面积加权平均法计算，即加权平均法计算，即式中式中 Eps - - 桩体压缩模量；桩体压缩模量；Ess - - 桩间土压缩模量；桩间土压缩模量； m - - 复合地基置换率。复合地基置换率。加固区下卧层的压缩量加固区下卧层的压缩量S2 压力扩散法压力

84、扩散法 等效实体法等效实体法改进改进Geddes法法计算附加应力方法：计算附加应力方法：压力扩散法压力扩散法式中式中 B- -复合地基上荷载作用宽度；复合地基上荷载作用宽度； D- -复合地基上荷载作用长度；复合地基上荷载作用长度； h- -复合地基加固区厚度。复合地基加固区厚度。问题问题: :如何合理确定如何合理确定 值值? ?模量比对扩散角的影响模量比对扩散角的影响H复合地基加固深度；复合地基加固深度；B复合地基荷载宽度。复合地基荷载宽度。 H=10m，H/B=4 H=10m，H/B=1 H=10m，模量比为模量比为1 （引自杨慧，（引自杨慧，2000）模量比对扩散角的影响模量比对扩散角的

85、影响（引自杨慧，（引自杨慧，2000） H=10m，模量比为，模量比为1 H=10m，模量比为模量比为2 H=10m，模量比为，模量比为12 H=10m，模量比为模量比为4目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件l l分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基

86、处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响l l按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优

87、化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论结论结论结论l l开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议工程地质情况工程地质情况工程实例工程实例1:1: 刚性桩复合地基在浙医一院门诊综合楼工程中应用刚性桩复合地基在浙医一院门诊综合楼工程中应用 （杭州市建筑设计院（杭州市建筑设计院, ,倪士坎倪士坎) )粘质粉土粘质粉土粉质粘土和混卵石粉质粘土和混卵石1.8m5.9m桩基方案桩基方案岩层

88、岩层岩层岩层1.5m2.5m复合地基方案复合地基方案地下室地下室垫层垫层地上地上22层层+2层地下室层地下室桩径桩径: : 800mm1000mm1200mm桩长桩长: : 39m 桩径桩径:600mm桩长桩长:31m沉降沉降:20mm费用费用:330万元万元沉降沉降:120mm费用费用:120+30万元万元黄文熙讲座0109广义复合地基理论及工程应用龚晓楠课件复合地基桩土荷载分担比和沉降复合地基桩土荷载分担比和沉降 桩土荷载分担比桩土荷载分担比桩土荷载分担比桩土荷载分担比( ( ( (%) ) ) )荷载荷载荷载荷载桩桩桩桩土土土土桩桩桩桩土土土土2 259594141104t104t45.

89、7kPa45.7kPa6 667673333101073732727141476762424181878782222222280802020405t405t87.6kPa87.6kPa预计沉降预计沉降预计沉降预计沉降 120.0mm120.0mm实际沉降实际沉降实际沉降实际沉降 18.1mm18.1mm桩是否可桩是否可桩是否可桩是否可 再短一点再短一点再短一点再短一点? ? ? ?置换率是否可置换率是否可置换率是否可置换率是否可 再低一点再低一点再低一点再低一点? ? ? ? 工程实例工程实例2 2：杭宁高速公路杭宁高速公路K101K101960960通道通道 低强度混凝土桩复合地基低强度混凝

90、土桩复合地基( (2002) )工程背景工程背景工程背景工程背景 该路段线路多采用砂井堆载预压法处理。若一般该路段线路多采用砂井堆载预压法处理。若一般该路段线路多采用砂井堆载预压法处理。若一般该路段线路多采用砂井堆载预压法处理。若一般涵洞和通道地基也采用砂井堆载预压法处理，不仅预涵洞和通道地基也采用砂井堆载预压法处理，不仅预涵洞和通道地基也采用砂井堆载预压法处理，不仅预涵洞和通道地基也采用砂井堆载预压法处理，不仅预压完成后再进行开挖费时间，而且堆载预压和再开挖压完成后再进行开挖费时间，而且堆载预压和再开挖压完成后再进行开挖费时间，而且堆载预压和再开挖压完成后再进行开挖费时间，而且堆载预压和再开

91、挖工期长影响当地群众交通，给村民生产和生活造成困工期长影响当地群众交通，给村民生产和生活造成困工期长影响当地群众交通，给村民生产和生活造成困工期长影响当地群众交通，给村民生产和生活造成困难。若采用桩基础，工程费用较大，而且在涵洞和通难。若采用桩基础，工程费用较大，而且在涵洞和通难。若采用桩基础，工程费用较大，而且在涵洞和通难。若采用桩基础，工程费用较大，而且在涵洞和通道与填土路堤联接处容易产生沉降差，形成道与填土路堤联接处容易产生沉降差，形成道与填土路堤联接处容易产生沉降差，形成道与填土路堤联接处容易产生沉降差，形成“跳车跳车跳车跳车”现现现现象。为了较好处理上述一般涵洞和通道地基的地基处象。

92、为了较好处理上述一般涵洞和通道地基的地基处象。为了较好处理上述一般涵洞和通道地基的地基处象。为了较好处理上述一般涵洞和通道地基的地基处理问题，根据我们建议，杭宁高速公路理问题，根据我们建议，杭宁高速公路理问题，根据我们建议，杭宁高速公路理问题，根据我们建议，杭宁高速公路 K101+960K101+960处处处处的通道地基由原砂井堆载预压法处理改用低强度混凝的通道地基由原砂井堆载预压法处理改用低强度混凝的通道地基由原砂井堆载预压法处理改用低强度混凝的通道地基由原砂井堆载预压法处理改用低强度混凝土桩复合地基处理。土桩复合地基处理。土桩复合地基处理。土桩复合地基处理。 工程实例工程实例2 2：杭宁高

93、速公路杭宁高速公路K101K101960960通道通道 低强度混凝土桩复合地基低强度混凝土桩复合地基( (2002) ) 工程实例工程实例2 2：杭宁高速公路杭宁高速公路K101K101960960通道通道 低强度混凝土桩复合地基低强度混凝土桩复合地基( (2002) )- -测试平面布置图测试平面布置图 工程实例工程实例2 2：杭宁高速公路杭宁高速公路K101K101960960通道通道 低强度混凝土桩复合地基低强度混凝土桩复合地基( (2002) )测试成果和运营情况说明杭宁高速公路一通道地基采用测试成果和运营情况说明杭宁高速公路一通道地基采用测试成果和运营情况说明杭宁高速公路一通道地基采

94、用测试成果和运营情况说明杭宁高速公路一通道地基采用低强度混凝土桩复合地基加固是成功的，取得了较好的低强度混凝土桩复合地基加固是成功的，取得了较好的低强度混凝土桩复合地基加固是成功的，取得了较好的低强度混凝土桩复合地基加固是成功的，取得了较好的效果。该方法施工速度快，工期短，比原设计的塑料排效果。该方法施工速度快，工期短，比原设计的塑料排效果。该方法施工速度快，工期短，比原设计的塑料排效果。该方法施工速度快，工期短，比原设计的塑料排水板超载预压处理方案缩短工期水板超载预压处理方案缩短工期水板超载预压处理方案缩短工期水板超载预压处理方案缩短工期1 1 1 1年左右，而且不需进年左右，而且不需进年左

95、右，而且不需进年左右，而且不需进行二次开挖，解决了施工期村民的交通问题，处理后路行二次开挖，解决了施工期村民的交通问题，处理后路行二次开挖，解决了施工期村民的交通问题，处理后路行二次开挖，解决了施工期村民的交通问题，处理后路基工后沉降和不均匀沉降较小。与采用水泥搅拌桩加固基工后沉降和不均匀沉降较小。与采用水泥搅拌桩加固基工后沉降和不均匀沉降较小。与采用水泥搅拌桩加固基工后沉降和不均匀沉降较小。与采用水泥搅拌桩加固比较，采用低强度混凝土桩加固具有桩身施工质量较易比较，采用低强度混凝土桩加固具有桩身施工质量较易比较，采用低强度混凝土桩加固具有桩身施工质量较易比较，采用低强度混凝土桩加固具有桩身施工

96、质量较易控制，处理深度较深（可达控制，处理深度较深（可达控制，处理深度较深（可达控制，处理深度较深（可达20m20m以上），处理费用较低以上），处理费用较低以上），处理费用较低以上），处理费用较低等优点。等优点。等优点。等优点。目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件l l分类与常用形式分类与常用形式

97、分类与常用形式分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响l l按沉降控制设计与优化设计按沉降控制

98、设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计按沉降控制设计与优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论结论结论结论l l开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议结论结论 随着复合地基技术的推广应用，狭义复合地基随着复合地基技术的推广应用，狭义复合地基概念己发展成广义复合地基概念。复合地基在我国概念己发展成广义复合地基概念。复合地基在我国已成为一种常用的地基基础型式。已成为一种常用的地基

99、基础型式。 复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分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）和增强筋材料，加固区是由基体（天然地基土体）和增强体两部分组成的人工地基。体两部分组成的人工地基。 结论结论 形成复合地基是有条件的。不能满足形成复合形成复合地基是有条件的。不能满足形成复合地基的条件，而以复合地基理念进行设计是不安全地基的条件，而以复合地基理念进行设计是不安全的。它高估了承载能力，降低了安全度，可能造成的。它高估了承载能力，降低了安全度，可能造成工程事故，应该引

100、起充分重视。工程事故，应该引起充分重视。 复合地基的本质是桩和桩间土共同直接承担荷复合地基的本质是桩和桩间土共同直接承担荷载。这也是复合地基与浅基础和桩基础之间的主要载。这也是复合地基与浅基础和桩基础之间的主要区别。区别。结论结论 复合桩基的本质，复合桩基的形成条件，复合复合桩基的本质，复合桩基的形成条件，复合桩基的承载力和变形特性等与复合地基有类似之处，桩基的承载力和变形特性等与复合地基有类似之处，也可将复合桩基视为复合地基的一种型式。也可将复合桩基视为复合地基的一种型式。 在荷载作用下，复合地基与双层地基性状有较在荷载作用下，复合地基与双层地基性状有较大区别，在复合地基计算中直接用双层地基

101、的计算大区别，在复合地基计算中直接用双层地基的计算方法是偏不安全的。方法是偏不安全的。结论结论 基础刚度和垫层对复合地基的性状有重要的影响。基础刚度和垫层对复合地基的性状有重要的影响。柔性基础下复合地基的桩土荷载分担比的要比刚性基柔性基础下复合地基的桩土荷载分担比的要比刚性基础下的小。基础刚度不同，桩体复合地基的破坏模式础下的小。基础刚度不同，桩体复合地基的破坏模式不同。在相同的条件下，柔性基础下复合地基的沉降不同。在相同的条件下，柔性基础下复合地基的沉降比刚性基础下复合地基沉降要大，承载力要小。比刚性基础下复合地基沉降要大，承载力要小。 为了提高柔性基础下复合地基的承载力，减小沉为了提高柔性

102、基础下复合地基的承载力，减小沉降，可在复合地基和柔性基础之间设置刚度较大的垫降，可在复合地基和柔性基础之间设置刚度较大的垫层，如采用土工格栅碎石垫层等。不设刚度较大的垫层，如采用土工格栅碎石垫层等。不设刚度较大的垫层的柔性基础下桩体复合地基应慎用。层的柔性基础下桩体复合地基应慎用。结论结论 对复合地基位移场的分析表明，进一步减小沉对复合地基位移场的分析表明，进一步减小沉降量的关键是减小下卧层土体的压缩量。而减小下降量的关键是减小下卧层土体的压缩量。而减小下卧层土体压缩量最有效的办法是增加加固区的厚度，卧层土体压缩量最有效的办法是增加加固区的厚度，减小下卧层中软弱土层的厚度。这一结论为复合地减小

103、下卧层中软弱土层的厚度。这一结论为复合地基优化设计指明了方向。基优化设计指明了方向。 广义复合地基理论和工程应用的发展具有巨大广义复合地基理论和工程应用的发展具有巨大的社会效益和经济效益，同时促进了基础工程学的的社会效益和经济效益，同时促进了基础工程学的发展。发展。目录目录l l复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成复合地基技术在我国的发展和广义复合地基概念的形成l l复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质复合地基的本质l l复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成条件复合地基形成

104、条件l l分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式分类与常用形式l l地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基地基处理与复合地基l l复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基复合桩基与复合地基l l复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基复合地基与双层地基l l复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性复合地基位移场特性l l基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响基础刚度对复合地基性状的影响l l垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响垫层对复合地基性状的影响l

105、 l按沉降控制设计和优化设计按沉降控制设计和优化设计按沉降控制设计和优化设计按沉降控制设计和优化设计l l复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算复合地基承载力计算l l复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算复合地基沉降计算l l工程实例工程实例工程实例工程实例l l结论结论结论结论l l开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议 开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议 要继续重视复合地基荷载传递机理的研究，如要继续重视复合地基荷载传递机理的研究，如各种类型长短桩复合地基荷载传递机理，垫层和基各种类型长短桩

106、复合地基荷载传递机理，垫层和基础刚度对复合地基荷载传递的影响。以及地基土体础刚度对复合地基荷载传递的影响。以及地基土体固结和蠕变对复合地基的荷载传递的影响等。固结和蠕变对复合地基的荷载传递的影响等。 要重视研究复合地基沉降随时间的变化规律，要重视研究复合地基沉降随时间的变化规律，研究地基土体固结和蠕变对复合地基荷载传递的研究地基土体固结和蠕变对复合地基荷载传递的影响。影响。 开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议 在荷载传递机理的研究的基础上，重视在荷载传递机理的研究的基础上，重视复合地基形成条件的研究，确保在荷载作用复合地基形成条件的研究，确保在荷载作用下，桩体和桩间土能够同时直接

107、承担荷载。下，桩体和桩间土能够同时直接承担荷载。要加强成层地基中复合地基形成条件的研究，要加强成层地基中复合地基形成条件的研究，地基土体固结和蠕变以及地下水位下降等因地基土体固结和蠕变以及地下水位下降等因素对复合地基形成条件的影响等。素对复合地基形成条件的影响等。 开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议 在基础工程设计中，沉降计算是工程在基础工程设计中，沉降计算是工程师们最为棘手的问题，对复合地基沉降计师们最为棘手的问题，对复合地基沉降计算设计只有感到更为困难。要加强各类复算设计只有感到更为困难。要加强各类复合地基沉降计算理论的研究，特别要重视合地基沉降计算理论的研究，特别要重视加固

108、区下卧层土体压缩量的计算精度。要加固区下卧层土体压缩量的计算精度。要重视工程经验的积累，提高设计水平以满重视工程经验的积累，提高设计水平以满足要求。足要求。 开展进一步研究工作的建议开展进一步研究工作的建议 进一步开展复合地基优化设计和按沉降控制设进一步开展复合地基优化设计和按沉降控制设 计的研究。计的研究。 随着土工合成材料的发展，要积极开展水平向随着土工合成材料的发展，要积极开展水平向增强体复合地基的承载力和沉降计算理论的研究。增强体复合地基的承载力和沉降计算理论的研究。 重视开展复合地基在动力荷载和周期荷载作用重视开展复合地基在动力荷载和周期荷载作用下的性状研究。下的性状研究。 致致 谢谢 本讲座反映了我的学生们与我多年来的研究本讲座反映了我的学生们与我多年来的研究工作，也吸收了国内外在该领域的研究成果，在工作，也吸收了国内外在该领域的研究成果，在此笔者表示衷心感谢！同时感谢国家自然科学基此笔者表示衷心感谢！同时感谢国家自然科学基金和浙江省自然科学基金的资助。金和浙江省自然科学基金的资助。 谢 谢 请 指 正黄文熙讲座0109广义复合地基理论及工程应用龚晓楠课件