复合地基技术在改造工程中的应用

复合地基及其设计

［摘要］工程建设中，常会遇到承载力不能满足设计要求的软土地基或其他不良地基，就必须对其进行加固处理。由于桩处理技术具有技术合理、施工快捷、设备通用、确保质量、节约投资之特点，所以软土地基常采用各类桩处理技术。经过各类桩技术处理的地基均称为复合地基，复合地基是利用桩与桩周土摩擦所增生的力及其桩顶褥垫层与桩间土形成一个整体，共同承受上部传力，使其天然地基大幅提高承载能力。

［关键词］桩处理技术 复合地基 设计计算

1 认识复合地基

建筑地基是泛指承受其上建筑工程作用力的地基，可以是土质地基或岩质地基。原有土层能够满足设计要求，可以直接用作建筑物地基时，这种地基称之天然土质地基；原有土层不能满足设计要求，需要加固处理后才能用作建筑物地基，这种地基统称人工处理土质地基。土质地基加固处理方法分为两大类，一是桩处理技术，主要采用各种材料的桩体进行加固处理；二是非桩处理技术，主要采用换填垫层、预压、强夯、换土、灌浆等加固处理。习惯上把桩技术处理过的地基称为复合地基，把非桩技术处理过的地基称为处理地基。

由于桩处理技术应用范围广，施工方法简便，处理效果明显，技术可靠性高，目前多采用桩技术对低承载力的土质地基或其他不良土质地基进行加固处理。加固处理地基相对天然地基来说，施工方法复杂，材料用量较多，资金投入较大，但适应的建筑工程规模也较大，如多层楼房、荷载较大的路基、桥梁等，将能更好满足工程建设需要。

由于国家基础建设日益加强，近几十年桩处理的复合地基被大量应用，不断改新，技术保证性愈来愈高，如20 世纪60—80年代多采用石灰桩、砂土桩、挤密桩等来改善原状土质地基；20世纪80—90 年代，由于城市发展，多层楼房普遍修建，广泛应用深层搅拌桩及粉体喷射桩来改善原状土质地基；21 世纪以来，由于较高楼房的大量修建，多采用水泥粉煤灰碎石桩来改善原状土质地基。

2 复合地基桩简介

建筑工程中常会遇到承载力满足不了设计要求的天然软土地基，这就需要对其进行加固处理，使其成为设计要求的复合地基。凡是用来对软土地基进行加固处理以提高原土承载力的桩，统称为复合地基桩。目前国内主要应用的复合地基桩有振冲桩、砂石桩、石灰桩、灰土挤密桩、水泥粉煤灰碎石桩、夯实水泥桩、水泥土搅拌桩、高压喷射注浆桩、柱锤冲扩桩等。

地基处理与复合地基技术的探讨

我国土地辽阔、地质各异。并不是所有的天然地基都适合工程建设，在很多时候，不少工程都是不得不在地质条件不良的地基上进行修建。这些不良的地质条件分为软弱土地基和特殊土地基两种。软弱土地基是指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土、或其他高压缩性土层构成的地基。特殊土地基包括可液化的松砂和粉土地基、湿陷性黄土和膨胀土、红粘土和冻土等。

一、地基处理与复合地基技术的原理和分类

（一）地基处理与复合地基中的原理

复合地基技术是一种改善支撑建筑物的地基的承载能力或抗渗能力所采取的技术措施。复合地基作为土木工程中应用广泛的建设施工技术，在技术的改进方面有着实质性的进步。传统的复合地基技术主要有碎石、砂桩、混凝土搅拌桩、旋喷桩还有石灰桩， 随着建筑物越来越高，对地基的要求也就越来越严格。显然早期的复合地基已经不再适用与现代化城市的建设，为加强普通地基的强度，现代化的地基处理技术在天然地基中添加钢筋混凝土等材料或置换硬土等方式，对天然地基的局部或整体上进行加强。复合地基及经过后天加工的天然地基，在地基非均匀沉降方面和地基的强度上具有一定的优势之外，也迅速改善了地基的渗透性。实践表明，成熟的复合地基技术更能满足现代化建设的需要。

（二）地基处理与复合地基技术的分类

复合地基按不同的施工技术类型。按照加固的方向，可分为均质人工地基和水平向增强复合地基。根据荷载传递机理可分为竖向增强体复合地基与水平向增强复合地基两类，其中竖向增强体复合地基分成柔性桩复合地基、散体材料桩复合地基和刚性桩复合地基三种。刚性复合地基又可以分为微型桩复合地基和混凝土桩地基。目前在国内应用普遍的复合地基技术主要是由多种施工方法形成的各类砂石桩复合地基，、低强度桩复合地基、水泥土桩复合地基、灰土桩复合土桩、地基、 钢筋混凝土桩类复合地基， 薄壁筒桩复合地基和加筋土地基等。根据不同的建筑施工工地的地形，灵活采用不同的地基处理方式。

复合地基处理技术的研究与进展

文章大致介绍了复合地基技术的研究现状和进展，分析当前存在的复合地基种类和相应产生的作用，并据此提出复合地基处理技术未来的发展方向和建议。

标签：复合地基技术；研究现状；作用分析；发展方向

1 引言

复合地基是对天然地基进行地基处理，使其部分土体强度得到增强，或被置换，或在其中设置加筋材料而形成的人工地基。复合地基包括基体和增强体两部分作为加固区，共同承担荷载的作用。根据荷载传递机理将复合地基分成竖向增强体复合地基和水平向增强复合地基两类，又把竖向增强体复合地基分成散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基三种。为了节约成本，增强承载力，大多数工程在建设中都会使用复合地基技术进行地基处理。

2复合地基技术的研究现状及进展

复合地基技术在上个世纪30年代起源于欧洲，到60年代由日本研究人员提出复合地基的基本是由桩土共同承担上部荷载，并建立散体桩复合地基模型。到世纪末期，我国学者提出刚性桩和柔性桩的复合地基种类，具体是按照桩身的压缩变形对桩身承载力和沉降性产生影响的因素来划分的。复合地基一般分为水泥土搅拌桩复合地基、高压喷射注浆桩复合地基、砂桩地基、振冲桩复合地基、土和灰土挤密桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基及夯实水泥土桩复合地基。在实际施工时，地基处理技术的选择要按照施工地点的土质情况以及施工技术和资金等因素综合考虑，选择最适合的地基处理技术，同样复合地基的处理方式也要参照地区的土质情况设定。

复合地基有多种分类方式，按照成桩材料分为散体土类桩（由砂、石块等散体材料制作而成，受到周围土层的约束而逐渐形成桩体，其承载力的大小取决于桩周围土层的侧向约束力和桩体材料的内向摩擦角）、水泥土类桩（水泥土搅拌桩、旋喷桩等）和混凝土类桩（CFG桩、树根桩等）。按照桩体刚度分为刚性桩（混凝土类桩）、半刚性桩（水泥土类桩）和柔性桩（散体土类桩）；

其具体是按照桩身的压缩变形对桩身承载力和沉降性产生影响的因素来划分的。按照桩体材料形状、桩体置换作用分为低粘结强度桩（石灰桩等）、中等粘结强度桩（旋喷桩、夯实水泥桩等）、高粘结强度桩（CFG桩等）。另外还可以按照基础类型、增强体强度与原图的相关性以及桩型数量等进行分类。

复合地基技术在土木基础工程中的运用

【摘要】复合地基技术就是将天然地基进行进一步强化的处理，或是在其中添加一些钢筋、混凝土、水泥之类的材料，以此来加固地基的技术运用。在复合地基中一般在加固的地方，要分基体和增强体。以此来增强地基的坚固性，也就是人们常说的人工地基。

【关键词】复合地基;技术运用;基础工程

随着我国经济的高速发展，建筑工程在城市建设中充分显示出它的重要性，各类强度桩被不断发展和应用，低强度混凝土桩复合地基，在复合地基进行基础处理时一般由桩身的材料强度来决定桩承载力和由桩侧摩擦阻力提供的桩承载力两者靠近，已达到充分利用材料本身承载潜能的目的。

1复合地基技术的地位及分类

1.1复合地基在基础工程中的地位

近几年来随着建筑事业的快速发展，复合地基技术在土木工程上更多的被应用已经成为一种重要趋势。在评价复合地基在基础工程中的地位时要合理，并要结合复合地基在实际应用中的效应，也要结合复合地基理论的发展。随着建筑业经济的发展复合地基技术的地位逐渐被提高。

1.2复合地基的类型

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的作用。通过分析复合地基与地基处理的相互关系，复合地基与浅基础和深基础的关系，复合地基与双层地基的区别，复合地基与复合桩基的关系。

2对于地基处理技术的分类

地基处理技术分类方法很多，按照加固地基的机理，常将地基处理技术分为六类：置换，排水固结，振密、挤密，灌人固化物，加筋和冷、热处理。可以将采用各类地基处理方法处理形成的人工地基分为两类：一类是天然地基土体的物理力学性质得到普遍的改良，类似于均质地基。这类人工地基的承载力和沉降计算方法基本上与原天然地基，或与浅基础的相同，不同的是地基土层的物理力学指标得到改善。另一类是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，形成复合地基。