散体桩复合地基法

第8章桩体复合地基技术8-1 复合地基的特性和设计计算8.1.1复合地基的概念及分类1、复合地基的概念地基处理方法很多，如排水固结法、挤密法、置换拌入法、灌浆法、加筋法及冷热处理法等，分类也是多种多样。

从改善地基土性及承载特性来看，经过处理的人工地基分为三类：（1）均质地基：是指天然地基在人工处理过程中加固区土体性质得到全面改善，加固土的物理力学性质基本相同。

采用排水固结法形成的人工地基，加固区各点孔隙比减小、抗剪强度提高、压缩性减小。

均质人工地基承载力和变形的计算与均质天然地基的计算方法相同。

（2）多层地基：在多层地基中，最简单也最常遇到的是双层地基。

①天然双层地基：如均质软粘土地基和硬壳层组成的双层地基等。

②人工双层地基：是由人工处理后的复合加固区与下卧层两层土性相差较大的土体组成。

采用表层压实法或垫层法处理形成的人工地基一般属于双层地基。

（3）复合地基：是指天然地基在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，形成由两种模量不同的材料（天然地基土体和增强体）组成的人工地基，在相对刚性基础下协调变形，并通过地基土与增强体共同作用，提高地基承载力，减少建（构）筑物沉降，以满足建（构）筑物对地基的要求。

2、复合地基的特点从复合地基的受力特性来看，至少有两种以上的不同材料来共同承担荷载。

所谓材料的不同主要是指其力学性质不同，如密度、强度、变形模量、泊松比等。

宏观上看复合地基均是两相，由两种材料复合而成：①将天然地基土体视作是一种均质各向同性材料，而忽略其本身的成层、非均质等因素；②对于嵌于土中的各种材料，也不考虑它们是否由多种材料复合而成，而简单看成一种均质的各向同性材料。

由于加固土的力学性质明显优于地基土本身，故而称这些材料为增强体。

复合地基犹似钢筋混凝土，其中的增强体有如混凝土中的钢筋，其实质是增强体和地基土共同作用，因此，复合地基有两个基本特点：①复合地基是由基体和增强体两部分组成的，是非均质的和各向异性的；②在荷载作用下，增强体和基体共同作用、承担上部荷载。

散体材料增强体复合地基的种类1. 引言散体材料增强体复合地基是一种利用散体材料和增强体相结合的新型地基处理技术。

它通过在原有地基上铺设散体材料，再加入增强体进行加固，从而提高地基的承载力、抗沉降性和抗震性能。

本文将介绍散体材料增强体复合地基的种类及其特点。

2. 散体材料增强体复合地基的分类根据散布方式和增强材料的不同，散体材料增强体复合地基可以分为以下几种类型：2.1 砂石垫层加筋土砂石垫层加筋土是一种常见的散体材料增强体复合地基。

其施工方法是在原有地基表面铺设一层砂石垫层，再在上面铺设一层加筋土。

砂石垫层能够均匀分散荷载，并提供排水通道，而加筋土则通过添加纤维或钢筋等增强材料来提高土壤的抗拉强度和抗剪强度。

2.2 树脂砂浆加筋土树脂砂浆加筋土是一种利用树脂砂浆作为散体材料，再加入增强体进行加固的复合地基。

树脂砂浆具有较高的抗压强度和粘结性能，能够有效改善地基的力学性能。

常见的增强体包括钢筋网、玻璃纤维网等。

2.3 聚合物改性土聚合物改性土是一种利用聚合物改性剂对土壤进行改良的复合地基技术。

聚合物改性剂能够与土壤颗粒发生化学反应，形成胶结体系，提高土壤的黏聚力和抗剪强度。

聚合物还能够提高土壤的稳定性和耐久性，适用于地下水位较高或土质较差的地区。

2.4 高分子纤维增强土高分子纤维增强土是一种利用高分子纤维作为增强材料进行加固的复合地基。

高分子纤维具有很高的拉伸强度和抗剪强度，能够有效提高土壤的抗剪强度和抗冲刷性能。

常见的高分子纤维包括聚丙烯纤维、聚酯纤维等。

3. 散体材料增强体复合地基的特点散体材料增强体复合地基具有以下几个特点：3.1 提高承载力散体材料增强体复合地基通过加固原有土壤，提高土壤的力学性能，从而提高地基的承载力。

通过选择合适的散体材料和增强体，可以根据实际情况提高地基的承载力。

3.2 改善抗沉降性能散体材料增强体复合地基能够改善土壤的排水性能和稳定性，减少沉降和变形。

特别适用于软土地区或需要长期承受荷载的场所。

华中科技大学研究生课程考试答题本复合地基理论及应用考生姓名X考生学号X系、年级X类别硕士考试科目复合地基理论及应用考试日期X评分题号得分题号得分总分：评卷人：注：1、无评卷人签名试卷无效。

2、必须用钢笔或圆珠笔阅卷，使用红色。

用铅笔阅卷无效。

散体材料桩复合地基X X摘要：简单介绍了散体材料桩复合地基的定义，分类以及加固原理。

通过FLAC 3D 建模浅析了散体材料桩复合地基与天然地基正在竖向荷载作用下的力学和变形的区别，并对散体材料桩复合地基沉降随深度变化性质和桩体的潜在破坏面进行了思考。

关键字：散体材料桩复合地基，数值模拟1引言近年来，随着我国基础建设的发展，遇见的地基问题也越来越多，。

其中地基处理技术的优势越来越凸显。

散体材料桩复合地基由于技术简单、施工简便，得到越来越广泛的应用。

散体材料桩复合地基的桩体是由散体材料组成的,桩身材料没有粘结强度,单独不能形成桩体,只有依靠周围土体的围箍作用才能形成桩体。

散体材料桩复合地基的承载力主要取决于散体材料内摩擦角和周围地基土体能够提供的桩侧侧限力。

散体材料桩复合地基的桩体主要形式有碎石桩、砂桩等。

对于不同性质的地基土和不同的施工方法，碎石桩和砂桩的加固机理不尽相同。

碎石桩又称为粗颗粒土桩,是用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后,再将碎石或砂挤压入已成的孔中,形成大直径碎石所构成的密实桩体。

其加固地基的实质：将天然地基转变为碎石桩和桩周围的土体组成的复合地基,以提高地基承载力,减少地基的沉降量和沉降差。

同时，碎石桩能发挥与砂井相同的排水作用,在地基的加载过程中桩体的排水作用使土体中的超静孔隙水压力不断消散,有效应力和桩周土的强度不断增大,复合地基的强度也随着增加。

砂桩法是指利用振动或冲击方式，在软弱地基中成孔后，填入砂井并将其挤压入土中，形成较大直径的密实砂桩的地基处理方法。

地基土的土质不同时的，对应的砂桩作用原理也不尽相同。

在松散砂土中，砂桩主要起到挤密作用，当采用振动法往砂土中下沉桩管和逐步拔出桩管成桩时，下沉桩管会对周围砂层产生挤密作用，拔起桩管会对周围砂层产生振密作用；在软黏土中，砂桩可以起置换作用：密实的砂桩在软弱黏土中取代了同体积的软弱粘性土，形成复合地基，使承载力有所提高，地基沉降变小，同时砂桩可以像砂井一样起排水作用，从而加快地基的固结沉降速率，起到排水作用。

第27卷　第2期2008年4月武夷学院学报JOU RNAL O F W U Y IUN I V ER S IT YV o l.27 N o.2A PR.2008散体材料桩和水泥桩复合地基固结理论研究综述陈 (武夷学院　建筑与土木工程系,福建　武夷山　324300)摘　要:复合地基在地基处理中具有十分重要的地位,其用于加固地基,增强地基承载力和减小地基沉降具有良好的效果,因而在工程中被广泛采用。

由于研究复合地基的固结是研究复合地基加固机理的主要内容之一,土体的固结直接影响复合地基的变形和承载能力。

因此,有必要对复合地基的固结理论进行全面、系统地认识。

本文主要对散体材料桩和水泥桩复合地基的固结理论进行综述,阐述了复合地基固结理论研究的现状和取得的理论成果。

关键词:复合地基;地基加固;固结;散体材料桩;水泥桩中图分类号:TU473.1 文献标识码:A　文章编号:1674-2109(2008)02-0063-05前言复合地基(com po site foundati on)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(天然地基土体)和增强体两部分组成的人工地基(如图1所示)。

通过在天然地基土体中设置原土体性质不同的增强体材料(如碎石桩、砂桩、水泥桩、土工织物加筋体等),充分利用增强体材料强度高、刚度大的材料特性,使其与土体协同作用,共同承担荷载,充分发挥地基土体和增强体各自承担荷载的潜能,从而提高地基的承载力,减小地基沉降。

由于复合地基还具有良好的经济效益、工艺简单、施工方便、施工机械化程度高的特点,因此其被广泛用于地基处理工程中,可用以解决天然地基承载力不足和沉降量过大的问题。

由于作用于复合地基上的外部荷载是由增强体和地基土共同承受的,显然,由地基土所分担的荷载将使土体发生固结,而土体的固结必然影响复合地基　收稿日期:2008-2-25作者简介:陈　(1966-),男,主要研究方向:建筑结构,地基基础。

复合地基加固法第一节复合地基基本理论一、复合地基的定义和分类（一）定义复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到加强或被置换,或在天然地基中设置加筋材料。

加固区是由基体(天然地基土体或被改良的天然地基土体）和增强体两部分组成的人工地基。

在荷载作用下,基体和增强体共同承担荷载。

根据地基中增强体方向又可分为水平向增强体复合地基和竖向增强体复合地基（桩体复合地基）。

复合地基通常由桩（增强体）、桩问土（基体）和褥垫层组成（如图5 —1所示）.（二）桩体复合地基分类桩体复合地基可以根据其增强体的不同特性进行分类如下:1、按增强体材料:分为散体材料（砂石、矿渣、渣土等）、石灰、灰土、水泥土、混凝土及土工合成材料等。

2、按增强体黏结性：分为无黏结性（散体材料）和黏结性两大类，其中黏结性的又可根据黏结性的大小分为：低黏结强度(石灰、灰土等）、中等黏结强度(水泥土）、高黏结强度（混凝土、CFG桩等).3、按增强体相对刚度：分为柔性（如石灰、灰土)、半刚性（水泥土）、刚性（混凝土、CFG桩等)。

4、按增强体方向：分为竖向、斜向和水平向（如加筋土复合地基）三种.5、按增强体形式：分为单一型（桩身材料、断面尺寸、长度相同）（如图5—1a所示）、复合型(如混凝土芯水泥土组合桩复合地基)（如图5-2a所示）、多桩型（如碎石——CFG 桩复合地基等）(如图5—2b所示）、长短桩结合型（如图5-2 c所示）.上述分类疗法汇总见表5—l。

对于增强体刚度及黏结性大小的划分，目前工程上尚无统一的定量标准，上述定性划分原则仅供参考。

如水泥土桩，桩身刚度及黏结性会因桩身水泥土强度不同而有较大变化，当水泥掺入量较低时，可能属于低黏结强度的柔性桩，而对于高强度的水泥土,力学特性又会接近于低标号混凝土，亦有文献将散体材料桩并入柔性桩进行分析,或将灰土桩、生石灰桩等低黏结强度桩视为散体材料桩。

按照复合地基增强体工程特性进行的分类表5-1续表注:桩的刚柔是相对的，不能只由桩体模量确定。