CM三维高强复合地基技术在某工程中的应用

CM三维复合地基的设计分析摘要：传统复合地基在使用中存在强度不足、变形、成本高等问题，CM三维复合地基为新型复合地基，可有效规避这类问题。

基于此，文章将CM三维复合地基设计为研究对象，首先介绍设计要点，然后以某工程为例，论述设计方法、流程，为设计人员提供理论与实践参考。

关键词：CM三维复合地基；刚性桩；亚刚性桩前言：CM三维复合地基是指刚性桩（C桩）、亚刚性桩（M桩）与土体、垫层优化配置，将刚性桩置于优质土层中，将亚刚性桩置于稍好土层或刚性桩1/2-1/3之间，使刚性桩、亚刚性桩与深层土间形成刚度梯度，进而提高复合地基的强度，使其满足工程建造要求。

就此，关于CM三维复合地基的设计分析具有现实意义。

1.CM三维复合地基的设计要点在CM三维复合地基设计中，首先要明确复合地基的原理，结合变量间的关系，开展设计，保障复合地基作用的有效发挥。

1.1 CM三维复合地基特点CM三维复合地基由刚性桩、亚刚性桩、土体与垫层组成，在传统的刚性加筋土和土体之间，配置亚刚性部分，可有效利用深层土，在土体的纵向与横向形成刚度梯度，从整体提升土体的强度与稳定性，避免土体在施工过程中出现变形或沉降问题。

基于CM三维复合地基的组成结构，可总结其使用特点：适用土层广、强度大、施工便捷等。

结合工程实践，CM三维复合地基适用土层包括新近回填土、软弱土层（如砂性土层、黏性土层等）、膨胀土及高烈度地震区等，能够改善传统复合地基的沉降量大、稳定性不足等问题，保障工程质量安全。

1.2 CM三维复合地基设计原理本文从基础结构模型（如图1所示）入手，分析CM三维复合地基的原理。

在基础结构模型中，模型建构条件为基础为均匀地基，其长度为a，宽度为b，土体初始切线模量为E0，土体的黏聚力为c，土体的内摩擦角为φ。

结合模型参数，可通过原状土切线模量法，进行基础非线性沉降计算，计算结果显示，基础底部应力为N/A。

如果基础底部应力大于地基承载力，则说明地基承载力偏低，需采取地基处理手段，将处理手段选为CM三维复合地基。

CM三维高强复合地基抗震性能研究与应用发布时间：2022-08-18T05:11:30.074Z 来源：《建筑实践》2022年4月第7期（上）作者：邓继键[导读] 近年来CM三维高强复合地基因其良好的经济及社会效益在工程界得到广泛应用，但对于该复合地基的抗震性能研究很少邓继键(中恩工程技术有限公司，广州 510060)摘要：近年来CM三维高强复合地基因其良好的经济及社会效益在工程界得到广泛应用，但对于该复合地基的抗震性能研究很少。

本文总结了“CM三维高强复合地基技术”方面的一些科研成果，对该复合地基的作用机理、应力场、应变场进行分析研究，并对CM三维高强复合地基褥垫层隔震减震机理进行阐述，最后结合地震前建成的140万m2甘肃西峰商业区的实际工程，对CM三维高强复合地基的抗震性能进一步分析研究。

关键词：复合地基；应力场；应变场；褥垫层；抗震性能The seismic performance research and application of CM three-dimensional high-strength composite foundationDeng Jijian( ZOOMTECH ENGINEERING CO.,LTD,Guangzhou 510060,China;)Abstract: In recent years, CM three-dimensional high-strength composite foundation has been widely used in engineering because of its good economic and social benefits, but there is little research on the seismic performance of the composite foundation. This article summarizes some scientific research achievements in “CM three-dimensional high-strength composite foundation”, the action mechanism, stress field and deformation field of the composite foundation are analyzed and studied, the action mechanism, stress field and deformation field of the composite foundation, and expounds the isolation and damping mechanism of CM three-dimensional high-strength composite foundation cushion. Finally, combined with the actual project of 1.4 million m2 Xifeng business district in Gansu Province built before the earthquake, the seismic performance of CM three-dimensional high-strength composite foundation is further analyzed and studied.Key words: Composite foundation; Strain field; Deformation field; Cushion; Seismic performance0 前言我国处于环太平洋地震带和亚欧地震带两大地震带交汇位置，地震活动频繁，是一个地震多发国家[1]。

CM桩三维高强复合地基在地基处理中的应用摘要：CM桩三维高强复合地基由C桩（刚性桩）、M桩（散体材料桩、柔性桩、亚刚性桩）、桩间土（天然地基土）和褥垫层（级配碎石）四部分组成。

CM复合地基适用于处理淤泥质土、粉土、砂土、粘性土和自重固结已完成的素填土、杂填土等地基。

理论和实践均表明：CM桩复合地基充分发挥了桩间土、C桩和M桩三者的作用，不仅可以大幅度提高地基承载力，减少地基沉降，且具有很好的经济效益和社会效益。

该复合地基技术体系，桩只承担了建筑的部分荷载，另外一部分荷载由桩间土来承担，提高土体承载能力达20～50%，这样，在保证同等承载力的条件下，可以适当降低桩的承载要求，节约部分桩体费用，同时能加快施工进度。

关键词：复合地基；CM桩；褥垫层；桩间土前言随着城市的不断改造和发展，城市可利用土地显得越来越少，导致高层、超高层不断出现，甚至有些高层建筑不得不建在地质条件较差的地基上，这对地基承载力和变形提出了更高的要求。

为适应不断发展的社会需求，倡导国家节能减排政策方针，建设节约性社会，地基的处理方法、手段也更加科学化、精细化，优化设计、优化施工、优化管理将成为复合地基发展的必然趋势。

因此，传统的单一桩型，单一的地基加固处理方式已不能满足实际工程的需要，急需推广和运用更经济、安全而又更加合理的地基处理方法。

CM桩复合地基可以有效提高地基承载力，减小建筑物沉降量，降低差异沉降。

这种复合地基的设计及应用具有很好的理论价值和应用价值。

本文结合实际，简单阐述了CM桩在高层建筑基础施工中的技术研究。

1 CM桩的设计理论根据复合地基增强体的力学性能，CM桩桩体分C桩，M桩两类。

M桩包括散体材料、柔性桩、亚刚性桩。

散体材料桩：如碎石桩、砂桩等，其竖向承载力主要取决于桩间土的不排水抗剪强度。

柔性桩：如石灰桩、二灰剂密桩、水泥土搅拌桩等，其立方体强度fcu不大于3Mpa，其有效桩长为20～25倍桩外径；亚刚性桩：如高压旋喷水泥桩、水泥粉煤灰碎石桩等，其立方体强度fcu为3～10Mpa，其有效桩长为25～35倍桩体外径。

地基原状土切线模量法在CM三维高强复合地基沉降计算中的应用的开题报告一、选题背景随着城市化进程的不断加速，土地资源越来越紧缺，为了满足城市的发展需求，土地开垦规模越来越大，同时也对土地的性质提出了更高的要求。

然而，很多城市的土地地质条件并不理想，一些地质问题长期存在而没有解决方案。

近年来，地基基础工程受到越来越多的关注，由此形成了大量研究地基工程的课题。

CM三维高强复合地基是目前被广泛应用的一种地基工程，它具有很强的沉降控制能力，可以有效降低地基沉降量，防止建筑物结构的损坏。

然而，CM三维高强复合地基在实际施工过程中，由于其特殊的复合结构以及材料组成，在对其进行力学分析时存在一定的困难。

二、研究内容本研究旨在探究地基原状土切线模量法在CM三维高强复合地基沉降计算中的应用。

主要包括以下研究内容：1.对CM三维高强复合地基材料进行力学性能测试，获取其基本性质和抗压性能等数据；2.建立CM三维高强复合地基的力学模型，分析其沉降特性及影响因素；3.综合运用地基原状土切线模量法及有限元分析方法，计算分析CM 三维高强复合地基的沉降量；4.通过相关实验验证研究结果，提高研究的可靠性和可信度。

三、研究意义本研究的主要意义在于：1.拓展地基工程领域的研究内容，提高CM三维高强复合地基工程的可操作性和可靠性；2.提供一种新的方法用于CM三维高强复合地基沉降计算，为建筑工程的设计提供技术支持和决策依据；3.研究结果对于改进CM三维高强复合地基材料和结构设计具有指导意义，为工程实践提供参考。

四、研究方法本研究将采用地基原状土切线模量法及有限元分析法相结合的方法分析CM三维高强复合地基的沉降量。

具体步骤包括：1.获取CM三维高强复合地基的初强度和剪切模量等基本性质；2.对CM三维高强复合地基进行力学模型建立；3.利用原状土切线模量法分析CM三维高强复合地基的沉降量；4.通过有限元分析验证研究结果的正确性和可靠性。

五、预期成果本研究预期能够获得以下成果：1.CM三维高强复合地基力学性质测试和分析结果；2.适用于CM三维高强复合地基沉降计算的地基原状土切线模量法及其使用方法；3.计算出的CM三维高强复合地基的沉降量及其影响因素；4.实验验证结果及成果的总结。

复合地基技术在改造工程中的应用
复合地基技术是指利用一系列不同的地基加固措施的组合，以达到提高土层承载力、降低地基沉降、改善地基稳定性等目的的技术。

其基本原理是通过不同方式组合综合地使用，提高地基整体加固效果，以达到相应的土力学性能。

复合地基加固技术的应用非常灵活多样，主要包括以下几种：钢筋混凝土地基加固、灌注桩加固、土挡墙加固、砂浆土灌注加固、高压注浆加固、土钉加固等等。

每种加固技术的应用都是根据地质条件、建筑类型、所需的土壤力学参数等因素综合考虑选择的。

例如，在修建桥梁时，桥墩是其中关键部件。

当地基承载能力不足时，采用复合地基加固技术，将钢筋混凝土地基与灌注桩、土挡墙等综合使用，以提高桥梁的承载能力和稳定性，保证桥梁的安全运行。

另外，在城市中还存在着许多老旧住宅、办公楼等建筑，随着使用年限的增加，这些建筑的地基也出现了沉降、位移、开裂等问题，对于这类建筑，也可以采用复合地基技术进行加固。

通过对不同部位进行不同方式的加固，实现了对建筑结构的整体加固，保障了建筑的稳定使用。

复合地基处理技术在高速铁路工程中的应用随着现代化交通建设的不断推进，高速铁路作为一种快速、安全、环保的交通方式，在我国迅速发展起来。

然而，高速铁路建设过程中遇到的复杂地质条件和工程困难也给施工带来了不小的挑战。

为了解决这些问题，人们通过不断研究和实践，推出了一种名为复合地基处理技术的方法，它成为了高速铁路建设中不可或缺的一环。

复合地基处理技术，顾名思义，就是将多种不同性质的材料和工艺结合起来，共同应用于地基处理中。

这种技术的应用，不仅能够提高地基的承载力和稳定性，还能够减少不良地质条件对于高速铁路运行的影响。

首先，复合地基处理技术中常用的一种方法是将纤维材料与土壤进行混合。

纤维材料通常是一些具有良好加筋效果的材料，比如聚合物纤维、钢纤维等。

通过将这些纤维材料与土壤混合，可以大幅提高地基的抗剪强度和整体稳定性，并且能够有效地增加地基的柔性模量和抗沉降性能。

这种方法的应用不仅可以提高地基的整体性能，也能够降低施工成本，提高工期效率。

另外，复合地基处理技术中常用的一种方法是利用地温变化来改善地基的稳定性。

在高速铁路建设中，地基的稳定性是一个重要的问题。

而地温变化作为一个不可控因素，会对地基的稳定性产生一定的影响。

因此，人们通过将地温变化与地基处理相结合，可以有效地提高地基的稳定性。

这种方法通常包括利用太阳能和地热能来控制地温的变化，在不同的季节和环境条件下调整地基的温度，从而提高其稳定性和承载能力。

此外，复合地基处理技术还可以通过添加化学药品来改变地基的性质。

化学药品在地基处理中起到了很重要的作用，可以有效地改善地基的性质和承载能力。

除了一些常见的草酸钠、石灰等材料外，还可以通过添加一些高分子聚合物来改善地基的稳定性和抗沉降能力。

这些化学药品通常具有优良的可塑性和黏性，能够与地基中的颗粒相互结合，提高地基的整体性能。

在高速铁路工程中，复合地基处理技术的应用已经取得了一系列的成功。

例如，在西南铁路的建设中，复合地基处理技术被广泛应用于地基的改良和加固。

某工程CM高强三维复合地基的设计介绍某工程CM高强三维复合地基的设计标签CM桩；复合地基；地基基础1 工程概况某住宅小区工程位于广州市花都区，建9栋18~27层住宅楼(塔楼)及商业配套商铺（为1~3层裙楼，沿场地外缘分布），住宅楼(塔楼)采用剪力墙结构，商铺采用框架结构。

根据工程地质报告，场地地基土由上至下分别为：杂填土厚0.5~3米（仅1/3钻孔可见），素填土厚0.5~3.7米，粉质粘土厚0.5~9.9米，粗砂厚0.5~12.7米，粉质粘土厚0.5~8.6米（半数钻孔可见），粗砂厚0.8~8.2米（少数钻孔可见），强风化灰岩0.4~1.5米（极少数钻孔可见），微风化灰岩（约30%的钻孔揭示有溶洞，竖向大小0.3~10.6米，洞顶面埋深11.0~25.1米，溶洞内充填物多为流塑状灰黑色淤泥质土或软塑~流塑状灰黄色粉质粘土）。

场地内稳定水位埋深为0.97~2.00米。

2 地基基础方案的选择由于场地地下水埋深浅，局部区域水位以下存在较厚的冲积砂土，人工挖孔施工困难，安全性、经济性差，故首先排除采用人工挖孔桩基础。

预应力管桩桩身质量有保证、施工质量易控制，施工速度快，施工时噪音低、无震动，但难以嵌入或穿越岩层，在本场地的地基条件下有效桩长较短，不利于充分发挥桩身材料强度，故也不宜采用预应力管桩基础。

钻（冲）孔灌注桩可穿越硬夹层，嵌岩能力强，桩长、桩径选择灵活，缺点是成桩质量较难控制，施工慢。

且该场地的溶洞率为30%，遇到贯通溶洞时施工无法把握。

在没有其他更好选择的情况下可以考虑采取该基础形式。

上述三种基础形式都不是理想的选择。

鉴于场地的情况并结合该地区其他工程的经验，经过各方面的对比，最后确定采用CM高强三维复合地基。

3 CM高强三维复合地基的介绍“CM三维高强复合地基”是对国内外复合地基的工作机理、褥垫层效应、传力特性、应力分析、变形及承载力深入研究基础上提出的一种新型复合地基。

CM复合地基由刚性桩（C桩）、亚刚性桩（M桩）、桩间地基土和褥垫层四部分共同组成。

复合地基技术在改造工程中的应用随着城市化进程的不断加快，城市建设和更新改造工程也日益频繁。

而在建设、改造工程中，地基工程是十分重要的一环。

地基支撑着整个建筑物，如果地基出现问题，将会影响到整个建筑物的稳定性和安全性。

复合地基技术就是一种在地基工程中广泛使用的技术，通过在原有地基的基础上，加以改进和升级，来提高地基的承载力和稳定性，逐步解决地基安全隐患问题。

本文将会详细介绍复合地基技术在城市改造工程中的应用。

1. 复合地基技术的原理和优势复合地基技术是在原有的地基上，通过加设钢筋网、注浆灌浆、预应力构件等方式，在地基上形成复合体的一种地基加固技术。

具体来说，复合地基技术分为四个步骤：首先是钢筋网的铺设，其次是注浆灌浆，第三步是预应力构件的预应力加固，最后是地面保护层的设置。

复合地基技术的优势主要体现在以下几个方面：（1）强度高：复合地基技术采用了多重加固方式，使得地基在钢筋网和预应力构件的加固下，强度大大提高。

经过采用的措施后，地基的承载能力明显提高，能够承受更大的荷载。

（2）耐久性好：采用复合地基技术加固后，原有地基的老化和松弛现象得到有效控制，固结时间更快，使得基础更加稳定。

（3）施工简便：复合地基技术不需要将原有地基全部拆除，只需在原地基的基础上进行加固，极大地简化了施工难度，并可快速完成施工。

（1）地铁沿线的建筑物：地铁往往会通过地下隧道经过城市中心，这些地下隧道的开挖对周围建筑物的地基有很大的影响。

为了防止地铁开挖给周边建筑物的地基带来损害，并增强地基的承载力，采用复合地基技术成为一种理想的选择。

（2）高耸的大桥和高层建筑：在城市改造中，随着高层建筑、桥梁的建设数量不断增长，对地基也提出了更高的要求。

采用复合地基技术铺设钢筋网和施加预应力构件，也能够有效使其承重力增强。

（3）企业工厂和场馆：工厂和场馆因为需要承载大量机器和设备，地基一旦出现问题，不仅会影响日常生产，而且还会威胁到员工的生命安全。