复合地基中优化设计参数的方法
复合地基课程设计总结
复合地基课程设计总结一、引言复合地基是一种常见的地基工程方法，它通过利用不同材料的特性和优势，以提高地基的稳定性和承载力。
本文将围绕复合地基的课程设计展开讨论，分析设计过程、结果和改进方向。
二、设计过程1. 问题定义与分析在进行复合地基课程设计之前，首先需要明确设计目标和问题。
通过分析项目需求和地基条件，确定需要改善的地基性能和设计要求，如承载力、沉降控制等。
2. 地基现状调查进行地基现状调查是设计的基础，需要对地基的土壤类型、厚度、承载能力等进行详细调查和测量。
同时还需要考虑地基周边环境因素，如地下水位、地震烈度等。
3. 材料选择与试验根据地基现状和设计要求，选择合适的材料进行复合地基设计。
常用的材料包括砂土、粉土、石灰、水泥等。
在选择材料后，还需要进行试验验证其性能和适用性。
4. 复合地基设计方案根据地基现状和材料试验结果，制定复合地基设计方案。
设计方案应包括材料分布、施工方法、施工顺序等。
同时还需考虑施工期间的监测和控制措施。
5. 施工与监测按照设计方案进行施工，并在施工过程中进行监测和控制。
监测内容包括地基沉降、应力变化等。
根据监测结果，及时调整施工措施或进行必要的改进。
三、设计结果与分析根据设计方案进行复合地基施工后，需要对设计结果进行评估和分析。
主要从以下几个方面考虑：1. 承载力增加：通过复合地基设计，地基的承载力得到明显提高，能够满足设计要求。
2. 沉降控制：复合地基设计能够有效控制地基的沉降，减小对建筑物的影响。
3. 经济性：与传统地基处理方法相比，复合地基设计具有一定的经济性优势，能够节约材料和施工成本。
4. 环境影响：复合地基设计对环境的影响较小，能够减少土方开挖和填方对周边生态环境的破坏。
四、改进方向在复合地基课程设计中，还存在一些改进的空间和方向：1. 材料选择与试验：在材料选择和试验方面，可以进一步研究新型材料的性能和适用性，以提高复合地基的效果。
2. 施工技术与监测：在施工技术和监测方面，可以探索更加精确和可靠的监测方法，以及更高效的施工技术，提高设计的可操作性和施工效率。
CFG桩复合地基施工工艺优化
CFG桩复合地基施工工艺优化介绍
CFG桩是目前国际上普遍使用的地基处理方法之一。
它是通过在地面上挤出混凝土形成柱状体，并在其内部放入钢筋。
因此，CFG桩在工业和土木工程中使用广泛。
然而，仅使用CFG桩作为地基处理的方法有时可能不足以满足项目的需求。
因此，使用复合地基来加强CFG桩是相对普遍的做法。
本文将介绍CFG桩复合地基施工的工艺优化。
工艺优化
在CFG桩复合地基的施工中，下列步骤可能被优化：
1. 材料选择。
在选择材料时应遵循一些基本原则。
例如，当修改保温材料的混合物比例时，应考虑其强度。
此外，选择保温材料
时还应考虑到其分散性和掉粉。
对于水泥，应考虑其品种、等级和配合比。
2. 设备施工。
设备施工应确保各项操作符合相关标准和要求。
维护保养的质量和状况是保证施工质量的基本要素。
3. CFG桩复合地基施工序列。
施工序列应合理，以最大程度地提高施工效率和降低施工成本。
结论
通过对材料选择、设备施工和施工序列的优化，可以实现CFG 桩复合地基施工的工艺优化。
这不仅可以提高施工效率和降低施工成本，还可以提高施工质量和加强CFG桩的地基处理效果。
因此，当考虑使用复合地基加固CFG桩时，可以通过施工工艺的优化来提高施工质量和经济效益。
复合地基技术参数090404
一、复合地基设计参数软弱土地基加固措施、设计参数指标及适用条件一览表二、复合地基施工注意事项1. 水泥土搅拌桩（简称“搅拌桩”）施工注意事项（1）搅拌桩分深层搅拌法（简称“湿法”）和粉体搅拌法（“干法”）。
地基土的天然含水量小于30％、大于70％时应采用湿法。
（2）场地的清理：场地必须事先平整，清除地上地下一切障碍。
场地低洼埋应回填粘性土料或细粒渗水土（最大块径不大于100mm），不得回填杂填土。
地表过软时，应采取防止施工机械失稳的措施，如铺设砂垫层。
（3）应根据地基的加固深度选择合适的钻机及配套设备。
干法施工时必须配置国家计量部门确认的具有能瞬时检测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪。
（4）固化剂选用强度等级为42.5级及以上的普通硅酸盐水泥。
喷灰量应保证每延米53±5kg，并打入硬层下不小于0.5m。
湿法的水泥浆水灰比可选用0.45～0.55。
粉体加固料的种类和规格应符合设计要求，并应具有质量合格证；不得使用受潮结块、变质的加固料。
（5）施工前应先做工艺性试桩至少两根，通过试验确定制桩工艺和参数。
当桩周土为成层土时，应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥参量。
应使桩体连续、均匀、强度满足设计要求。
（6）必须按照设计的桩位、桩长、桩数、参量及试桩确定的参数施工，桩位允许偏差为±5cm，桩长不应小于设计值，垂直度偏差不应大于1.0%，桩体强度不应低于设计值。
（7）施工时必须确保全桩长上下至少重复搅拌一次，使固化料和地基均匀拌和。
2、水泥砂浆搅拌桩（简称“水泥砂浆桩”）施工注意事项（1）水泥砂浆搅拌桩也是一种水泥土搅拌桩的改进技术。
采用水泥砂浆作固化剂，即在纯水泥浆中掺入一定量的中砂或粉细砂，增加地基土中的粗颗粒含量，降低地基土的塑性指数，也就是用物理改良的方法改变地基土的性质，并起到构筑桩体骨架、均布固化剂、挤密地基和辅助切削搅拌土体防止包钻等作用，充分发挥了物理改良和化学改良以及搅拌力学过程的综合作用，明显提高了桩体的强度。
CFG桩复合地基设计原则及要点
CFG（Cement Fly Ash Gravel）复合地基处理是一种利用水泥、粉煤灰、碎石混合物形成的高粘结强度桩体与桩间土共同承担上部荷载的地基加固技术。
其设计原则及要点主要包括以下方面：1.满足工程需求承载力提升：设计应确保CFG桩复合地基能提供足够的承载力，以支撑建筑物及相应荷载，避免因承载力不足导致的不均匀沉降或失稳。
变形控制：考虑建筑物对地基变形敏感度，合理设计CFG桩的布置、直径、长度及桩间土的加固方式，以控制整体及局部沉降在允许范围内，减小差异沉降，保证建筑物正常使用。
2.适应土质特性地质勘察：详细调查场地地质条件，包括土层分布、物理力学性质、地下水情况等，为设计提供准确依据。
桩型选择：根据土层特性和工程要求，选择适宜的CFG桩类型（如纯桩型、刚性桩型、柔性桩型等）及配比（水泥、粉煤灰、碎石比例），以充分发挥材料的性能优势。
3.优化设计参数桩间距与布桩形式：确定合理的桩间距和布桩模式（如正方形、矩形、梅花形等），以保证桩间土的有效应力传递，实现桩土共同作用。
桩长与入土深度：根据承载力需求和土层分布，确定桩长及入土深度，确保桩尖进入稳定土层或达到预期持力层。
褥垫层设计：设计合适的褥垫层厚度与材料（如粗砂、碎石等），以调节桩顶荷载分布，促进桩土应力传递与协调变形。
4.经济性与施工可行性成本效益分析：对比不同设计方案的材料消耗、施工难度、工期等因素，选择经济效益最佳的方案。
施工工艺与设备：考虑施工工艺的成熟度、设备的可获得性与适用性，确保施工过程高效、质量可控。
5.环境保护与可持续性材料利用：充分利用工业废料（如粉煤灰），减少环境污染，实现资源循环利用。
施工环保：采取措施降低施工噪音、粉尘污染，减少对周围环境的影响。
6.法规与规范符合性规范遵循：严格遵守国家及地方相关标准，如《建筑地基基础设计规范》、《CFG桩复合地基技术规程》等，确保设计参数准确、计算方法正确。
7.质量控制与监测施工质量控制：制定详细的施工质量控制措施，包括原材料检验、搅拌工艺控制、成桩质量检测（如超声波检测、静载试验等）。
CFG桩复合地基设计如何提设计要求
CFG桩复合地基设计如何提设计要求CFG桩复合地基设计如何提设计要求⼀、前⾔当前CFG桩复合地基在⾼层建筑地基处理得到了⼴泛应⽤，但复合地基设计在不同地区有不同的⽅式，有的地区结构⼯程师既作上部结构⼜作复合地基设计，有的地区则是结构⼯程师作上部结构和基础设计，岩⼟⼯程师作复合地基设计，复合地基设计资料和设计要求由结构⼯程师提供。
其中，经常遇到的⼀个问题是结构⼯程师提供的设计资料不全或设计要求不够准确。
由于设计资料不齐全或设计要求不够准确、甚⾄不合理，给复合地基设计带来许多困难，或给⼯程带来不应有的损失。
显然，讨论⼀下如何提供设计资料和设计要求是有益的。
⼆、CFG桩复合地基设计所需的资料CFG桩复合地基设计需提供如下的资料：（1）⼯程地质勘察报告；（2）相关的建筑、基础平⾯图和剖⾯图；标明±0.00对应的标⾼；基底标⾼；电梯井、集⽔坑底标⾼；基础外轮廓线；若有裙房应标明主楼和裙房（或车库）的相关关系以及裙房（或车库）的基础形式和⼏何尺⼨。
（3）建筑物荷载；（a）相应于荷载效应标准组合时基础底⾯处的平均压⼒值（⽤于地基承载⼒验算）；（b）相应于荷载效应准永久组合时基础底⾯处的平均压⼒值（⽤于地基变形验算）；（c）当主楼周围有裙房（或车库）时，还应提供裙房（或车库）基底压⼒标准值，以便考虑能否以及怎样对主楼地基承载⼒进⾏修正。
（d）当需作抗冲切验算时（如框筒体系），尚需提供荷载设计值。
（4）设计要求的复合地基承载⼒和变形。
三、常见的⼏个问题（1）问题1：只提复合地基承载⼒特征值不⼩于多少、复合地基变形不⼤于多少⽽不提供荷载复合地基计算有两个主要内容，⼀是复合地基承载⼒计算，⼆是复合地基变形计算。
复合地基承载⼒是根据《》《》《》《》（1）式中－相应于荷载效应标准组合时基础底⾯处的平均压⼒值；修正后复合地基承载⼒特征值（根据《》复合地基承载⼒特征值；基础底⾯以上⼟的加权平均重度；基础埋置深度。
式的左边是荷载，右边是抗⼒，公式表⽰荷载不能⼤于抗⼒。
低强度混凝土桩复合地基初步设计方案的优化方案探究
低强度混凝土桩复合地基初步设计方案的优化方案探究摘要“增大置换率”和“增加桩长”是复合地基初步设计方案优化常用的方法。
如何选取经济高效的优化方案，成為了结构工程师门最关注的问题。
关键词地基处理；复合地基；桩长；置换率前言近年来由于商品混凝土在建筑施工中的大量应用，低强度混凝土桩代替CFG 桩在复合地基中的应用逐渐增多。
在复合地基设计中，复合地基承载力特征值和最终沉降量是两个最重要的控制指标[1]。
当复合地基初步设计方案的复合地基承载力和最终沉降量不能同时满足规范设计要求时，如何选取经济高效的优化方案，成为了结构工程师门最关注的问题。
本文以低强度混凝土桩复合地基为研究对象，通过对比“增大置换率”和“增加桩长”两种优化方案，分析得出了两种方案最适宜的优化方向。
1 优化方案探究为了使两个优化方案具有直接可比性，我们引入如下简化设计条件：某工程采用梁板式筏形基础，基础设计等级为丙级。
基础尺寸20m×40m，基础埋深0.0m。
基底附加压力为250kPa。
基底以下土层为粉质黏土层，土层厚度40m，压缩模量5MPa。
土层天然地基承载力特征值为100kPa。
按规范确定的沉降计算深度为26mm。
低强度混凝土桩复合地基初步设计方案拟采用钻孔灌注桩，桩长10m，桩径0.4m。
正方形布桩，桩距1.6m。
按《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012?估算（计的复合地基承载力特征值为196.37 kPa；基础中心点最终沉降量为495.11mm。
算参数：桩基侧摩阻力特征值为15 kPa，端阻力特征值400kPa，桩端承载力发挥系数取1.0，单桩承载力发挥系数取0.9，桩间土承载力发挥系数取1.0，单桩承载力不考虑桩身强度影响）优化方案一：保持桩距不变，逐渐增加桩长，探究复合地基承载力和最终沉降量的变化。
表1列出了保持1.6m桩距，逐渐增加桩长，复合地基承载力和最终沉降量的变化。
优化方案二：保持桩长不变，逐渐增大置换率，探究复合地基承载力和最终沉降量的变化。
碎石桩复合地基优化设计方法研究
文章编号 ：０ ８— ３ ３ ２ １ ） ５— ０ ２—０ １０ ３ ８ （０ ０ ０ ０ ６ ２
在荷载作用下 ， 地基 中的 附加应 力 随着 深度增 加 而减 小 ， 了更有效地利用 复合地基 中桩体 的承载潜 能 ， 向增 为 竖 强体（ 桩体 ） 复合地基 中， 以取 不 同长度 的桩体 以适 应附 可 加应 力 由上 而 下 减 小 的特 征 。 由 不 同 长 度 的桩 体 组 成 的 桩 体 复合地基称为长短 桩复合地基 。 长短桩复合地基 的形式很 多。长桩 和短桩 可 以采 用同
调至最小。
； ＿ 丌Ｔ＿ｌ； ｒ －７ ； ｆＩ ＂－ ＇
ｉ ｉ ｔ… ¨ １ Ｉ
． Ｉ － － ｒ ｆ
五二 ］ ＝
８
ｂ
图 １ 长短桩复合地 的复合地基 ， 特别 适用于压缩土层较厚 的地基 。从 复合地 基应力场 和位移 场 特性分析可知 ， 由于复合地基 加 固区的存在 ， 高应力 区向地 基深处移动 ， 地基压 缩土层 变深 。为 了减小沉 降 ， 必要 对 有 较深的土层进行处理 。采用 沿深度 变强度 和变模量 的长 短 桩复合地基可 以有效减小沉降 ， 降低加 固成本 。在长短桩 复 合地基 中， 加固区浅层地基 中既有长桩 、 又有短 桩 ， 复合地基 置换率高 。不仅地基承载力 高 ， 且加 固区复合 模量 大 ， 而 可 以满足加 固要求 。在加 固 区深 层 地基 中， 加应 力相 对较 附 小， 只有长桩 ， 也可以达 到满 足承载力要求 ， 有效减小沉降 的 目的。可 以说长短桩复合地基 加 固区的特性 比较符合 荷载 作用下地基 中应力 场和位移 场特 性。 对于软土层相对不厚 的情况 ， 设置短桩 的目的主要有 以 下两方面 ： （） １ 当基底 以下存在厚度不大 的（ 局部 ） 软弱土层 时， 采 用短桩对该区域土层进行加 固， 可提高基底 软弱土层 的承载 力 ， 除局部软弱土引起 的不均匀沉 降 ， 消 短桩 的加 固深度 、 加 固范围可通过分析勘察 报告 、 基坑 开挖试验槽 、 便触探 等 轻 手段确定 ， 在这种情 况下短桩 可采用 夯实水 泥土桩 、 旋喷桩 等形式与长桩 间作形成多桩型复合地基 ， 可称 为短桩补 强 亦 组合复合地基 ； （） ２ 当基底 以下 存在上 下两 层较 为理 想 的桩端 持力层 时， 如采用短桩方案 ， 桩端放在 上层 持力 层 ， 将 即使复合地基
复合地基中优化设计参数的方法
桩 体 达 到 峰值 时 应 变 较 小 ， 天 然 软 土 的 应 变 则 大 的 多 。 而 因此 ， 计 算 复 合 地基 的 容 许 承 载 力 时 ， 们 考 虑 桩 间 土 未 能充 分 发 挥 人
由于 垫 层 的 存 在 ， 荷 载 初 期 ， 载 将 通 过 垫 层 比较 均 匀 在 荷 地 传 递 到 桩 和桩 间 土 ， 着 桩 和 桩 间 土 变 形 的 发 展 ， 间 土应 随 桩
Ｉ ＩＩ■
力 逐 渐 向桩 上集 中 。 随 着 荷 载 的逐 渐 增 大 ， 合 地 基 变 形 也 随 复
ｎ
出复 合 地 基 的 容 许 承 载 力 。 于 对 土 的 容 许 承 载 力 的折 减 很 难 由 把 握 ， 就 常 常 使 得 土 的 承 载力 难 以 充 分 发 挥 。 因此 要 做 到 设 这 计 合 理 ， 理 的 桩 土 应 力 比是 关 键 。 这 就 要 求 对 其 主要 的 影 响 合 因素 及 桩 土共 同 作 用 机 制 有 更 深 入 的 了解 。
２ ２与 面 积 置 换 率 的 影 响 ． 国外 学 者 的 成 果 表 明 ， 土 应 力 比 ｎ随 ｍ 的减 少 而增 大 ， 桩
这 就 很 有 可 能使 得 土 的 承 载 作 用 不 能 充 分 发 挥 ， 而 使 桩 分 担 从
更多的荷载 。 ２ ３与 荷 载 水 平 影 响 ．
维普资讯
计蓥数晌方法
兵
式 中 ￡ 为复合 地基 的承载力标 准值 ， 为面积置换 率 ， ｍ
Ａ 为 桩 的 截 面 积 ， 为 桩 间 天 然地 基 土 承 载 力 标 准值 ， 桩 ￡ Ｂ为
间土承载力折减 系数 ， 为单桩竖 向承载力标准值 。 Ｒ
CFG复合地基的优化设计方法探讨
CFG复合地基的优化设计方法探讨摘要目前，常用的CFG复合地基设计方法是通过复合地基承载力初选参数，根据变形调整参数。
基于此，本文介绍了CFG复合地基的特性，论述了承载能力计算和变形计算方法，提出了CFG复合地基设计优化的方法，结合工程实例分析了其可行性，为以后对CFG复合地基设计提供了借鉴。
关键词CFG桩；复合地基；承载能力计算；变形计算；优化设计0 引言近年来，随着我国经济建设的飞速发展，多高层建筑大量涌现。
由于多高层建筑重心高、荷载大的特点，要求地基的强度与变形均很高。
人们发现，当地基土达到一定强度时，可采用CFG桩复合地基，比传统的桩基础具有明显的优势，能够取得较为满意的效果。
CFG复合地基由天然地基、CFG桩、和设置在基础与桩土表面之间的一层散体材料褥垫层组成。
其具有适用性广、承载力提高幅度大、施工简便、工期短、造价低、保护环境等优点。
当今在CFG复合地基设计方面存在的问题：设计人员经验少，致使桩端持力层不合理以及置换率、桩间距、褥垫层设计不合理，导致复合地基承载力和地基变形达不符合设计规范。
一旦设计出现问题，后果就不堪设想，因此对CFG 复合地基设计方法的研究具有实际意义和科学指导意义。
1 CFG复合地基计算1.1 CFG复合地基承载力计算CFG桩复合地基承载力的计算不是简单的天然地基承载力和单桩承载力叠加，需要对以下的因素：1）考虑施工对桩间土的扰动和挤密是否会使得桩间土承载力降低或提高；2）考虑桩对桩间土存在的约束作用；3）考虑CFG复合地基中桩的荷载-地基沉降曲线出现硬化型，比单桩的承载力高；4）考虑变形影响桩和桩间土的承载力，变形小时桩与桩间土的承载力小；5）CFG复合地基桩间土承载力的大小与褥垫层的厚度有关。
龚晓南综合考虑了复合地基中实际发挥的承载力与桩体、桩间土的承载力的不同，以及在复合地基中土先破坏的假定提出了复合地基的承载力公式：应力比公式是目前我国采用最多的方法：当桩体首先破坏时，，当土体首先破坏时，。
地基处理后复合地基承载力的深宽修正
地基处理后复合地基承载力的深宽修正
复合地基承载力的深宽修正作为一项重要的复合地基处理，非常容易引起业主
的关注，而且也会对建筑物的安全性甚至使用期限有较大的影响。
那么对于这种情况，如何做出应有的深宽修正呢？
首先，在选择复合地基处理技术之前，必须先进行现场勘察，判断地基的状况，找出存在的最终承载力深宽需要修正的位置。
此外，还需要考虑地基的厚度、比重等，了解地基的外来负荷，有助于后续处理措施的实施及改善效果的预判。
其次，在完成上述现场勘察后，针对各处的复合地基处理技术可以进行选择，
可以根据地基的承载力深宽情况进行调整。
比如，如果地基处于压实不良之底，则可以采用冲击处理技术。
此外，压实度、回弹性等参数确定后，建筑物结构对抗水土负荷的能力也将有进一步提高，为建筑物正常使用提供良好的地基保障。
同时，在最终修正完成后，还需要进行基础稠密度和抗压强度等检测工作，以
了解在整体施工后，整体的建筑稳定性情况，以判断是否完成最终的复合地基处理。
在总结：复合地基承载力的深宽修正，应先进行现场勘察，判断地基的状况，
根据特殊情况选择适当的处理技术，完成深宽修正，最后再进行基础稠密度和抗压强度等检测，为保证复合地基处理质量提供有力保障。
复合地基技术参数090404
一、复合地基设计参数软弱土地基加固措施、设计参数指标及适用条件一览表二、复合地基施工注意事项1. 水泥土搅拌桩（简称“搅拌桩”）施工注意事项（1）搅拌桩分深层搅拌法（简称“湿法”）和粉体搅拌法（“干法”）。
地基土的天然含水量小于30％、大于70％时应采用湿法。
（2）场地的清理：场地必须事先平整，清除地上地下一切障碍。
场地低洼埋应回填粘性土料或细粒渗水土（最大块径不大于100mm），不得回填杂填土。
地表过软时，应采取防止施工机械失稳的措施，如铺设砂垫层。
（3）应根据地基的加固深度选择合适的钻机及配套设备。
干法施工时必须配置国家计量部门确认的具有能瞬时检测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪。
（4）固化剂选用强度等级为42.5级及以上的普通硅酸盐水泥。
喷灰量应保证每延米53±5kg，并打入硬层下不小于0.5m。
湿法的水泥浆水灰比可选用0.45～0.55。
粉体加固料的种类和规格应符合设计要求，并应具有质量合格证；不得使用受潮结块、变质的加固料。
（5）施工前应先做工艺性试桩至少两根，通过试验确定制桩工艺和参数。
当桩周土为成层土时，应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥参量。
应使桩体连续、均匀、强度满足设计要求。
（6）必须按照设计的桩位、桩长、桩数、参量及试桩确定的参数施工，桩位允许偏差为±5cm，桩长不应小于设计值，垂直度偏差不应大于1.0%，桩体强度不应低于设计值。
（7）施工时必须确保全桩长上下至少重复搅拌一次，使固化料和地基均匀拌和。
2、水泥砂浆搅拌桩（简称“水泥砂浆桩”）施工注意事项（1）水泥砂浆搅拌桩也是一种水泥土搅拌桩的改进技术。
采用水泥砂浆作固化剂，即在纯水泥浆中掺入一定量的中砂或粉细砂，增加地基土中的粗颗粒含量，降低地基土的塑性指数，也就是用物理改良的方法改变地基土的性质，并起到构筑桩体骨架、均布固化剂、挤密地基和辅助切削搅拌土体防止包钻等作用，充分发挥了物理改良和化学改良以及搅拌力学过程的综合作用，明显提高了桩体的强度。
复合桩基的优化设计分析
ｎ ≥ Ｆ（ ） ０ 。
Ｎ 十 Ｇ ＜
』、
。
线 Ｓ＝厂 ）如图 １ 示。利用 这条 曲线 ， （ ， 所 对于不 同的沉降 量控 式 中： —单桩极限承载力 ，Ｎ； Ｒ— ｋ
— —
．
地基土 极限承载力 ，Ｎ； ｋ
Ｋ—— 总安全系数 ， 一般不 小于 ２ Ｏ ．。
。
其中， 为经验修正系数， 可取 １５ ．。 ．～１７
３ 复合 桩基优 化 设计 的数 学模 型
３ １ 设 计 变量 的选取 ．
埋深 ｈ、 桩径 Ｄ 和桩基数 。找 到桩的数量 与这幢建筑沉 承台底面积） 复合桩 基沉 降有两部 分叠 加组 成 ， 一部 分是在 桩顶 降之间的关系 曲线 Ｓ （ ， ＝Ｆ ）根据 这条 曲线 ， 到不 同的沉降量 找 附加荷载为 ＋Ｇ 的 根桩作 用下 产生的沉降 Ｓ ， 算公式 抽 １其计 控制值 对应桩数量 。
＾ ＼
底 面的荷载长期效应组合值 Ｑ 大于各单桩极限承载力标 准值 风 之和时 ， 桩分担相 当于各单 桩极 限承 载力标 准之 和地荷 载 ， 台 承 下地基土分担余下荷载 ； 之桩 承担 全部荷载。 反 ２复合桩基的沉降计算原则 。 ）
当 Ｑ一 ＞ 时 （ 为承台底 面处 土的 自重应 力 ， 为 Ａ
维普资讯
第３ ２卷 第 ９期
２ ６ ５ ０ 年 月 ０
刘孔玲等 ： 复合桩基的优化设计分析
・９ ５・
沉降控制复合桩基实质 上是 桩和承 台与 地基共 同作 用 的设 计应 自重分项系数取 １２ 地下水位 以下应扣 除浮力 ， ．， 浮力作用分项 系 用。该法可 以考虑桩基 中桩数 、 桩间距 、 不规则 布桩法 、 同桩 长 数取 １０Ｆ为承 台下地 基土承载力设计值 ，Ｐ。 不 ．； ｋａ 等因素对沉降计算结果的影响。 ５ 复合桩基承 台底 面积估算 ： ） １承 台下地基 土与桩分担外荷载 的基 本假定 ： ） 若作用在承 台 Ａ ≥ ｄ ， 十ｂ ｄ
CFG桩复合地基的优化设计
本 工程 位 于广州 市 花都 区云峰花 园小 区内 ， 总 建筑 面积 约为 ５ ３０ ３ １ｍ ，地下 有一层层高 ４０ ． ｍ， 建 筑面 积为 ８２ ４６ ｍ 的地 下室 车库 ，地上 分别 由 １ 层 的公 寓和 １ 层 的住 宅楼组 成 。 ３ １ 根据本 工程地
表
层号 土的名称 状态
质条件的实际情况 ，设计采用水泥粉煤灰碎石桩
（ 简称 Ｃ Ｇ桩 ）复合地 基进 行地基 处理 ，水泥粉 Ｆ 煤 灰 碎石采 用商 品混凝 土代 替 。 工程 Ｃ Ｇ桩施 本 Ｆ 工 工艺采 用 长螺旋 钻 机 、管 内泵 压混凝 土灌注成 桩 ， 径为 ４０ 桩 ０ｍｍ， 桩芯 混凝 土强度等级为 Ｃ ０ ２，
配 ；④地质情况的熟悉 ，如地质 中是否存在溶洞 等对基础不利的因素 ；⑤两种不 同的基础问的如 何过渡 ； ⑥施工 的可行性 ，需考虑在现有的技术 条件下是否可实现等情况。
第３ ５卷
第 ４期
建
厂 科
技
交
流
Ｖｏ１ ５ Ｎ Ｏ４ ． ３ ． Ｄｅ ． ｏ８ Ｃ ２ｏ
２０ ０ ８年 ｌ ２月
Ｅ Ｃ Ａ Ｇ Ｆ ． Ａ Ｃ Ａ Ｇ Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ ＸＨ ＮＥ Ｏ Ｊ Ｎ ＨＮ ＣＥ Ｃ Ｉ Ｅ ＨＯＯ Ｙ
Ｃ Ｇ桩复合地基的优化设计 Ｆ
成立 以专 家 为主 导 的优 化 小组 ，制 定可操 作
②一 ３粉质粘土层上 ，桩端持力层为③一 １粉质粘
土、③一 含碳粉土或强风化岩层。 ２ 复合地基初始设计概况 ：地下室基础设计为
条 形基 础 ，基 础埋 深 一 ． ｍ，条形 基础 下地 基 处 ５９ ０
CFG桩复合地基三维有限元分析及优化设计
CFG桩复合地基三维有限元分析及优化设计摘要：CFG桩复合地基是一种近年来被广泛采用的地基处理方法，但对其作用机理研究还存在理论落后于实践的问题。
本文采用大型有限元分析软件ANSYS对CFG桩复合地基的3-D模型进行分析，研究其受力变形的性状，得出了一些有价值的结论，并在此基础上，探讨了利用ANSYS进行复合地基优化设计的方法。
关键词：CFG桩复合地基有限元法ANSYS实体模型优化设计Abstract: Ceme nt Fly-ash Gravel （CFG） piles and composite ground is widely used in the field of ground improvement, but its mechanism and the calculation of deformation are not fully understood yet and the theoretical study is far behind practice. In this paper, three-dimensional models for composite ground of group piles are built i n ANSYS, a fin ite eleme nt method an alysis software, and some valuable con clusi ons are draw n after numerical analysis. Based on the result of numerical analysis, author discusses the optimum design of composite ground in ANSYS.Keywords: CFG Piles Composite Grou nd, Finite Eleme nt Method, ANSYS, En tity model, Optimum Desig n..、八、-一刖言CFG 桩复合地基（Cement Fly-ash Gravel Piles and Composite Ground成套技术研究是建设部“七五”计划课题，由中国建筑科学研究院地基所在碎石桩的基础上开发，于1988年立题进行试验研究，并应用于工程实践（1）。
复合地基超操作规范及流程
复合地基超操作规范及流程一、设计参数确定1.在复合地基的设计过程中，应首先确定关键的设计参数，如地基承载力、变形模量、复合地基的厚度等。
2.这些参数应根据地质勘察报告、工程要求、荷载条件等因素综合确定。
二、材料选择与检验1.根据设计参数，选择适合的复合地基材料，如土壤、砂石、水泥、添加剂等。
2.对所选材料进行质量检验，确保其满足设计要求和相关标准。
三、施工前准备1.进行施工现场勘查，了解地形、地貌、地下水位等实际情况。
2.制定详细的施工方案，包括施工顺序、施工方法、施工机械等。
3.组织施工人员进行技术培训，确保他们熟悉施工工艺和安全要求。
四、地基处理与加固1.根据地质情况，对原有地基进行必要的处理，如排水、填方、压实等。
2.对地基进行加固处理，如采用桩基、注浆、夯实等方法提高地基承载力。
五、复合层施工1.根据设计参数和施工方案，进行复合层的施工，确保施工质量。
2.施工过程中应注意复合层的均匀性、密实性、平整度等指标。
六、质量监控与检测1.对复合地基施工过程进行全程质量监控，确保每道工序符合设计要求。
2.对施工完成的复合地基进行质量检测，如承载力测试、变形观测等，确保其满足设计要求。
七、安全操作要求1.施工过程中应严格遵守安全操作规程，确保施工人员的人身安全。
2.对施工现场进行安全管理，设置警示标志、采取防护措施等。
八、问题处理与验收1.在施工过程中遇到问题时，应及时进行处理，确保工程质量不受影响。
2.施工完成后进行工程验收，确保复合地基的质量符合设计要求和相关标准。
以上是复合地基的超操作规范和流程的主要内容。
在实际工程中，应根据具体情况进行灵活调整和优化，确保工程质量与安全。
推荐：复合地基的设计参数
复合地基的设计参数（1）面积置换率m复合地基设计时，一般要求有一定的置换率，恰当的分担比。
置换率过低，复合地基承载力特征值低，桩土分担比高，桩土压力相差过大，使复合地基的均匀性变差，即使通过垫层调整仍得不到明显改善时，将使桩身受力过于集中，并对基础底板受力不利。
（2）桩土应力比n桩土应力比是指复合地基中桩体的竖向平均应力与桩间土的竖向平均应力之比。
复合地基中的应力分布真实情况是很复杂的。
基底处桩土应力比最大，但随着深度增加，桩通过桩土摩阻力将荷载传向桩间土，因而桩上荷载逐渐减少而桩间土受到的荷载则渐渐增加，而到桩底深度处，桩、土应力比值已大大小于基底处的应力比，在水平截面上的应力分布已大为均匀了。
影响桩土应力比的主要因素有荷载水平、桩土模量比、面积置换率、原地基土强度、桩长、固结时间和垫层情况等。
为简化计算，假定在刚性基础下，桩体和桩间土的竖向应变相等，桩土应力比n可按下式计算：n=sp/ss=Ep/ES式中：sp、ss分别为桩和桩间士的竖向应力（kPa）；Ep、Es分别为桩身和桩间土的压缩模量（kPa）。
（3）复合土层压缩模量复合地基加固区是由桩体和桩间土两部分组成的，呈非均质。
在复合地基计算中，为了简化计算，将加固区视作均质的复合土体，那么与原非均质复合土体等价的均质复合土的模量称为复合地基的复合模量。
复合地基的复合压缩模量Esp可按下式计算：Esp=mEp+（1-m）Es或Esp=[1+m（n-1）]Es结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。
事实表明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。
在现实生活中，大多数的人，对学习很难做到学而不厌，学习不是一朝一夕的事，需要坚持。
希望大家坚持到底，现在需要沉淀下来，相信将来会有更多更大的发展前景。
复合地基的几种优化设计方案方法探讨
复合地基的几种优化设计方法探讨
冯志威
（青岛地铁集团有限公司工程建设分公司山东青岛266000）
【摘要】由于建筑场地地形的复杂，地基处理一直是建筑施工的关键。随着建筑业及复合地基的应用与发展，我国施工和设计人员进行了相关复合地基的优化，这些优化因为施工的简便性及预算的大量减少，已逐渐被人们接受与学习，并广泛应用推广，有的甚至已写入相关规范，下边就对这些相关的优化设计进行简单的介绍。
2.1 CFG桩和碎石桩的联合使用。
（1）碎石桩和CFG桩在我国应用已久，是比较成熟的地基处理工艺。正如上边提到：碎石桩是散体材料桩，桩体承载力主要依赖于桩间土的“围箍”作用，对于提高复合地基的承载能力有限。但由于其良好的排水通道作用，对于处理软粘土地基和消除地基土的地震液化具有得天独厚的优势；CFG桩是刚性桩，桩体刚度大，承载力高，可以大幅度的提高地基承载力和控制变形。当把这两种桩型组合在一起使用时，可以产生明显的优势互补作用：利用碎石桩来提高浅层地基的承载力，并增大浅层地基土的复合模量，减少浅层土变形，同时建立排水通道消除地基土层液化；利用CFG桩寻找深层持力层，大幅提高地基承载力并控制沉降变形。如对于可液化的地基，既要求消除土体的液化，又要求有较高的承载力，当采用单一的碎石桩加固地基，虽然可以消除液化，但承载力提高幅度有限，达不
（2）当然，在工程实际应用中也有改变桩粗细变刚度的方法，除此之外，还有这几种变刚度方法的联合应用，不管哪种方法，对方法运用后沉降计算至关重要，最终到达沉降的均匀性是这几种方法的目的。
4.结语
复合地基的优化设计是现在岩土工程的研究前沿，不论哪种优化方法，都是以控制建筑物的沉降为核心的，随着技术的不断发展，复合地基的优化设计结论已逐渐被广泛推广，有的甚至已写入相关的规范，但对复合地基的优化技术的应用还是存在很多的不足的。所以，还需要我们不断改进与创新。
地基处理方案优化
地基处理方案优化地基处理方案是建筑工程中至关重要的一部分，它直接影响着建筑物的稳定性和整体质量。
为了确保地基处理方案的最佳效果，我们需要通过合理的优化来提高其性能。
本文将探讨地基处理方案优化的具体方法和注意事项。
1. 地质勘测和分析在开始地基处理方案的优化前，我们首先需要进行全面而详细的地质勘测和分析。
通过检测地下水位、土壤质地以及地下断层等地质特征，可以更好地了解地基的实际情况。
这些数据将有助于我们制定针对性的地基处理方案，并避免不必要的麻烦和成本。
2. 巩固地基巩固地基是地基处理的一个重要环节。
通过使用合适的工程技术，例如土石方改良、振动加密等方法，可以增加地基的承载能力和稳定性。
此外，注意选择合适的加固材料和施工工艺，以确保加固效果的可靠性。
3. 排水系统一个良好的排水系统对地基的稳定和长期使用起着至关重要的作用。
通过合理设计并安装排水设施，如地下渗坑、排水沟等，可以有效避免地基受潮、浸水和沉降等问题。
排水系统应根据地基情况进行有针对性的优化，以确保地基的干燥和稳定。
4. 隔离层在某些特殊情况下，地基处理方案需要考虑隔离层的设置。
隔离层可以有效地隔绝地下水、化学物质和地基之间的接触，以避免地基的受损和腐蚀。
根据不同的工程需求和地基特点，选择合适的隔离材料和施工技术进行优化设计。
5. 动态监测和维护在地基处理方案实施后，动态监测和维护是必不可少的步骤。
通过安装监测设备、定期巡检和保养，可以及时发现地基问题并采取相应的措施。
这有助于保持地基的稳定性和长期使用性能。
总结：地基处理方案的优化是确保建筑物稳定和安全的重要环节。
通过地质勘测和分析、巩固地基、排水系统的设计、隔离层的设置以及动态监测和维护等措施，可以有效提高地基处理方案的性能。
在实际应用中，还应根据具体工程的需求和地基条件进行个性化的优化设计，以确保最佳效果和长期稳定性。
通过不断的技术创新和经验总结，我们可以进一步完善地基处理方案优化的方法和理论，为建筑工程提供更加可靠和安全的基础支撑。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
#( # 与面积置换率的影响 国外学者的成果表明，桩土应力比 6 随 . 的减少而增大， 这就很有可能使得土的承载作用不能充分发挥， 从而使桩分担 更多的荷载。 #( & 与荷载水平影响 由于垫层的存在， 在荷载初期， 荷载将通过垫层比较均匀 地传递到桩和桩间土， 随着桩和桩间土变形的发展， 桩间土应 力逐渐向桩上集中。随着荷载的逐渐增大， 复合地基变形也随 之增大， 桩上应力加剧， 桩土应力比也随之增大。 但随着荷载的
0 ,
继续增大， 往往桩体首先进入塑料状态， 桩体变形加大， 桩上应 力就会逐渐向桩间土上转移， 桩土应力比反而减小， 直至桩土 共同进入塑料状态， 复合地基就趋于破坏。 #( 7 与桩土模量比的影响 桩与桩间土的模量影响因素很多， 因此桩土应力比的影响 因素也很多。 但总的来说， 随着桩土模量比的增大， 桩土应力比 是呈线性增长的。 #( 8 与桩长的影响 国内学者研究发现，6 随着 9 的增大而增大，但当桩长达 也就是说， 存在一个 “ 有效桩 到某一值时， 6 值几乎不再增大， 概念， 亦即 9; 9: 后， 长 9:” 6 值不再增大。 #( " 与时间影响 不论是增大还是减小， 或是有波动现象， 尽 6 值随 < 变化， 管时间有长有短， 最终趋于一稳定值。 下卧层刺入量的影响 #( = 与褥垫层、 在桩土沉降变形协调条件下， 两者的应变可以相同， 也可 以不同， 这取决于桩端对褥垫层、 下卧层刺入情况。 对于没有刺入情况，桩体的压缩量和桩间土的压缩量相 若简化为无侧限情况， 等， 两者具有相同的平均应变。"+ - "*， 则桩土应力比可描述。 由于一般加固体的强度比加固前土体提 高几十倍甚至上百倍， 这就使得桩间土的承载力难以发挥。要 使其充分发挥， 就必须使得桩体有一定的刺入量， 依据加固体 与土体变形协调， 可得： 9"+ 2 〔 >* % 3 >’ 2 ># 4 〕 - 9" * 3’4 体应变， "* 为土体应变。 3#4
!&’#%()’($&)
式中： !’( 为满足桩体容许应力条件下的加固体应变， !+( 为 满足桩体容许应力条件下的土体应变。 也就是说，桩须有一定的刺入量 , !+( % !’( . / 0 才行。设计 时， 须对刺入量进行控制。调整桩长， 控制桩端刺入量， 是调适 桩土应力比的非常有效的途径。 &2 桩土应力比置换率的设计思路 以往复合地基设计， 是根据桩的承载力公式及复合地基承 载力公式， 结合工程地质条件、 建筑要求， 预先确定一些参数， 推求其他参数， 见文献 - 。 其设计思路是从稳定性角度出发， 将 桩土各自的承载力叠加，考虑到土的容许承载力未能充分发 挥， 引入折减系数， 该值取决于桩端土性质。 然而值的影响因素 很多， 很复杂， 实际的值不一定是设计值。如若取值有很大偏 差， 势必使土的作用未能充分发挥， 从而造成工程上的浪费。 因 此如何进行复合地基设计， 使值尽可能取大值这个问题就摆在 我们面前。 复合地基优化设计中的重要内容是在建筑物的允许沉降 范围内，充分发挥桩间土的支承作用，合理的确定桩土应力 比。应力比增大， 桩的作用增强， 土的支承作用减弱， 建筑物的 下沉量减小； 反之亦然。 只有使桩土应力比降低， 才能充分发挥 天然地基承载力， 取得较高的技术、 经济效益。 据前面桩土应力比影响因素分析， 复合地基破坏是从桩体 发生塑料性破坏开始的。因此， 从力的极限平衡分析， 此时 67 67 4 4 )（ ) 3+’， - % 5） 3+ ， 4 1 5 4 1 5 8’ 8’ 6 （ - % 5） 8’ 9
〔 :,; <0%3#〕 ’01+05/3 405/3&$*0/； 3,#*-/ 0+$*1*2&$*0/ 0+$*151 #,,=*/- 1,$)03 04 ’01+8,>9 %&$*0 04 #$%,##； ’( 前言 建筑荷载通过刚性基础传递到复合地基上， 在满足沉降协 调条件下， 桩土应力比受到诸多因素及条件的影响和制约， 如 桩土的应力应变关系、 模量比、 桩长、 置换率、 褥垫层和下卧层 的刺入量、 荷载水平、 加荷持续时间等等。复合地基设计中， 桩 土应力比和置换率是优化设计的主要内容。所谓优化， 就是设 计的复合地基既要安全可靠， 又节省投资等。 要做到这些， 就必 须从工程实际出发， 把天然地基可利用的潜力和应用材料的性 能发挥到适当的程度， 使桩、 土各自的贡献水平达到合理的分 担则是应力比的主要体现。在以往的设计中， 是从力的极限平 衡条件出发， 将桩土各自的极限承载力除以安全系数， 得出桩 土的容许承载力。 对于土再加以折减， 然后按面积加以叠加， 得 出复合地基的容许承载力。 由于对土的容许承载力的折减很难 把握， 这就常常使得土的承载力难以充分发挥。因此要做到设 计合理， 合理的桩土应力比是关键。这就要求对其主要的影响 因素及桩土共同作用机制有更深入的了解。 置换率的主要因素 #( 影响桩土应力比、 #( ’ 桩土应力应变关系的影响 在刚性基础下面， 桩土共同贡献， 满足变形协调。 在相同应 变条件下， 由于桩土的应力应变不同， 由参考文献 ’ 可知， 当桩 的强度充分发挥时， 土的强度还远远没有发挥。这主要是因为 桩体达到峰值时应变较小， 而天然软土的应变则大的多。 因此， 计算复合地基的容许承载力时， 人们考虑桩间土未能充分发挥 的情况， 把桩间土承担的荷载加以折减， 即 )*+， , - . / 2 （% ） ! ’ . )* ， , 1+
式中： 9 为桩长， > 为桩长范围内土层的压缩量， "+ 为加固
安徽建筑 #$$# % &
!" !
结构设计与研究应用
!"#$%
对于有刺入情况， 保持桩土沉降的条件是桩体压缩量与刺 入量之和等于桩间土的压缩量， 要使桩土都能全部发挥其全部 容许应力的沉降条件是： !’( ) 〔 *+ % , *- ) *# . 〕 / 0 1 !+( ,&. 确定目标函数和约束条件 -） 设多变量目标函数为： < 1 3 , =- > =# > =& > …… =; . 9 个常量约束条件为： (?* =?* @? A 1 -> #> &> …… 9 4 个函数的约束条件为 BC* DC , =- > =# > =& > …… =; . * EC , =- > =# > =& > …… =; . C 1 -> #> &> …… 4 有了以上的限制条件， 便可设定初始复形的第一个顶点进 行目标函数 < 的极值点的迭代过程。 确定上限及最坏点 #） 计算最坏点 F 的对称点 &） : ）确定一个新的顶点替代最坏点 F 构成新的复形，得出 满足所有约束条件的 F , 6 . 1 FG ， 3 , 6 . 1 3 , FG . 重复 # ） 、 ， 直到复形中各点距离小于预先给定的 H） &.、 :） 精度要求为止。水泥搅拌桩复合地基设计， 可利用上述方法进 通过以上桩土影响因素分析可知， 行。 具体工作流程见文献 & 。 设计者便于控制的是桩长、 桩体的强度、 模量和置换率。 :2 结语 据前面推求， 依据单桩承载力标准值、 桩截面、 桩周长、 桩 桩径 E， 侧摩阻力、 桩端承载力标准值可知， 9 值是关于桩长 0， 选取桩长 0、 桩径 E、 置换率 5 的函数。根据复形调适法原理， 置换率 5 作为基本的常量约束条件， 求取的 9 极小值。由于 9 值的极小值并非任意， 因此算出的结果须与比较， 须满足。 至于 9 值是否为最优桩土应力比。如若判断 9 为最优桩土应力比， 置换率 5 为所求最优值， 就可进行下一步设 那么所得桩长 0、 ,:. 计计算。 至于桩的强度， 可从桩体强度提供的承载力等于 （ 略高 于） 天然地基土对地基承载力确定。 参考文献 -2 李作勤 复合地基中桩土应力比和优化设计 岩土力 学 -IIH , : . #2 叶书麟 地基处理工程实例应用手册 北京 中国建筑 工业出版社 -II! &2 - 利用复形调优法调适桩土应力比 下面介绍用复形调优法调适桩土应力比 9 值的一般过程， 使其最优。 &2 -2 - 复形调优法的基本原理及计算过程 计算方法依复形调优法为基础。 复形调优法可用来求解等 式与不等式约束条件下的 ; 维极值问题。所求解的目标函数 及中间变量可采用该方法来实现优化过程， 并且其约束条件均 在规范规定的范围内。 复形调优法的基本原理及计算过程如下： 作者单位： 合肥市市政工程质量监督站 &2 熊 辉 基于沉降控制理论的水泥搅拌复合地基设
结构设计与研究应用
!"#$% !&’#%()’($&)
复合地基中优化设计参数的方法
"陈
摘 要
本文给出了复合地基应力比置换率设计的优化方法， 讨论了复合地基中应力比的基本概念和影响因素， 可供工程应用时参 考。
兵
式中 )*+5
,
为复合地基的承载力标准值பைடு நூலகம். 为面积置换率，
1+ 为桩的截面积 5 )*5 , 为桩间天然地基土承载力标准值， ! 为桩 间土承载力折减系数， /,0 为单桩竖向承载力标准值。
计 岩土工程设计 #$$:2 康先泉 林波等 软土地区褥垫层作用下刚性基础复 合地基的承载力及变形 岩土工程师 #$$$ , : . H2 毛前 龚晓南 桩体复合地基垫层的效用研究 岩土力 学 -II! , # .
!" !
安徽建筑 #$$# % &
7 4
67 67 4 4 ） 可推出，9 1 （ - % 5） / （ 3+’， 4 % 5 8’ 8’ 我们已经知道， 要充分发挥天然地基土的承载力， 也就是 说， 要使复合地基沉降在允许范围内， 尽量使 9 值取最小值， 才 能达到技术、 经济最优。 至于 9 值的极值， 可通过复形调优法求 解。