刚性桩复合地基增强体强度设计分析

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浅谈刚性桩复合地基

浅谈刚性桩复合地基摘要：复合地基是目前使用最广泛的地基处理技术之一，随着对地基处理要求的不断提高，复合地基处理技术也在不断的发展当中。

刚性桩复合地基—筏板基础体系就是用钢筋混凝土桩、素混凝土桩或高标号CFG桩等刚性桩做为增强体与桩周土体以及筏板基础组成承载体系共同承担上部荷载，是最近涌现出的新的地基处理方式之一。

刚性桩复合地基因其具有的高承载力、小变形和广泛的适应性以及良好的经济和社会效益在近年来尤其是在高层建筑地基处理方式中得到了迅速的发展。

关键词：刚性桩复合地基；筏板基础；褥垫层；加固区；约束效应引言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(天然地基土体)和增强体两部分组成的人工地基，加固区整体是非均质各向异性的。

根据地基中增强体的方向可分为水平向增强体复合地基和竖向增强体复合地基。

竖向增强体复合地基通常称为桩体复合地基。

根据竖向增强体的性质，桩体复合地基可分为三类：散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基。

一、刚性桩复合地基的概念刚性桩复合地基是在地基土中置入刚度很大的桩，桩体材料有CFG桩、素混凝土桩、预制桩等，成桩工艺包括振动沉管工艺、螺旋钻孔压灌工艺、静压桩工艺等，从而对不满足承载力或变形要求的地基进行加固而形成一种人工地基。

为使复合地基最大地发挥其承载性能，减少沉降变形，通常在基础底面以下铺设一定厚度的粗砂或碎石褥垫层，碎石粒径一般为3-5mm。

褥挚层的铺设范围通常比基础底面以下的素混凝土垫层宽150mm。

由于褥垫层的设置，刚性桩复合地基在受力时，桩顶能很好地向上刺入褥垫层，并通过褥垫层的调整，使桩间土能够更好地发挥作用，从而达到桩土共同作用的目的。

与散体材料桩、柔性桩复合地基相比，刚性桩复合地基由于复合地基中桩的刚度相对较大，从而使上部荷载能向深部土层传播，故能大幅度地提高地基承载力，且复合地基的沉降量相对较小[1]。

刚性桩复合地基处理

刚性桩复合地基几点思考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体, 由天然地基土体和增强体两部分组成共同承担荷载的人工地基, 称为复合地基。

以桩作为地基中的竖向增强体并与地基土共同承担荷载的人工地基, 又称竖向增强体复合地基。

根据桩体材料特性不同, 可分为散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基。

1.刚性桩复合地基设计1.1刚性桩复合地基适用于处理黏性士、粉土、砂土、素填土和黄土等土层。

对淤泥、淤泥质土地基应按地区经验或现场试验确定其适用性。

刚性桩复合地基中的刚性桩应采用摩擦型桩。

在使用过程中, 通过桩与土变形协调使桩与土共同承担荷载是复合地基的本质和形成条件。

由于端承型桩几乎没有沉降变形, 只能通过垫层协调桩土相对变形, 不可知因素较多, 如地下水位下降引起地基沉降, 由于各种原因, 当基础与桩间土上垫层脱开后, 桩间土将不再承担荷载。

《复合地基技术规范》（GB/T50783-2012）指出刚性桩复合地基中刚度桩应为摩擦型桩, 对端承型桩进行限制。

1.2刚性桩复合地基应从以下几个方面进行设计:1.3桩体材料1.4刚性桩复合地基中[1]的桩体可采用钢筋混凝土桩、素混凝土桩、预应力管桩、大直径薄壁筒桩、水泥粉煤灰碎石桩（CCFG桩）、二灰混凝土桩和钢管桩等刚性桩。

钢筋混凝土桩和素混凝土桩应包括现浇、预制, 实体、空心, 以及异形桩等。

1.5桩径根据沉管桩机的不同,刚性桩桩径一般设计成350mm、400mm和450mm。

不同地区可根据当地施工经验及成孔机械规格进行选用,以达到最佳挤密效果为宜1.6桩长选择桩长时应使桩端穿过压缩性较高的土层, 进入压缩性较低的土层。

1.4 桩距当刚性桩复合地基中的桩体穿越深厚软土时, 如采用挤土成桩工艺(如沉管灌注成桩) , 桩距过小易产生明显的挤土效应, 一方面容易引起周围环境变化, 另一方面, 挤土作用易产生桩挤断、偏位等情况, 影响复合地基的承载性能。

刚性桩复合地基设计和施工要点

刚性桩复合地基设计和施工要点作者：梁栋来源：《建筑工程技术与设计》2014年第32期摘要：结合工程实践，在阐述刚性桩复合地基受力机理的基础上，对其设计中桩型的选择及与柔性桩复合地基的综合应用、承载力与变形的计算及逆作施工桩基在复合地基施工中的应用等问题进行分析。

关键词：刚性桩；复合地基；设计；施工1概述软土地区建造多层及高层建筑，采用天然地基通常难以同时满足承载力与变形的双重要求。

一般采用造价较高的桩基础，尽管桩基础具有承载能力高、应力传递路径明确、地基变形小的优点，但其浪费整个或绝大部分天然地基承载力的缺点也是工程设计人员所不愿意看到的。

这样，复合地基应用的现实性和合理性就凸现出来，其主要优点有：1）充分利用土的天然承载作用，桩土共同受力，提高地基承载力和减少沉降。

2）充分利用由于地下空间建筑地下室、基坑开挖卸荷建造建筑物对地基土的应力补偿作用。

3）保护桩身的稳定，并进一步固结软弱土层；防止桩顶与底板脱开，避免负摩擦力。

4）充分利用原有的土层结构条件，灵活、合理地选择桩端持力层。

5）经济、合理地降低造价。

近年来，复合地基日益在岩土工程设计、施工中得到广泛应用和推广，对于多层建筑，则广泛地采用散体材料桩（碎石桩、砂桩等）、柔性桩（灰土桩、石灰桩、水泥土桩等）复合地基处理软土地基，取得了满意的效果，积累了丰富的设计、施工经验，特别是对柔性桩复合地基的研究有了比较成熟的设计计算及理论分析方法。

但是由于散体材料桩、柔性桩复合地基对地基承载力的提高幅度有限，难以满足亚高层及高层建筑对承载力及变形的要求。

而刚性桩复合地基具有承载力提高幅度可调范围大、变形模量高、桩体质量及耐久性有保障等优点，故可用于亚高层及高层建筑。

本文拟通过对刚性桩复合地基承载机理、设计计算及施工中一些问题的探讨为设计和进一步研究提供借鉴和参考。

2刚性桩复合地基受力机理的基本阐述桩体复合地基是在天然地基中置入竖向加筋体共同承受上部荷载并协调变形的人工地基。

刚性桩复合地基处理

2.复合地基承载力计算
复合地基承载力由桩的竖向抗压承载力和桩间土地基承载力两部分组成。由于桩土刚度不同，两者对承载力的贡献不可能完全同步。一般情况下桩间土地基承载力发挥度要小一些。复合地基承载力目前有以下几种计算方法：（1）桩和土固定比例分担（2）先土后桩（3）先桩后土（4）按沉降量控制计算（5）变形分担（6）按照复合地基承载力计算公式计算在实际工程中，一般采用按照复合地基承载力计算公式来计算。这就涉及到复合地基承载力的修正问题[2]。刚性桩复合地基用于高层和超高层建筑时,一般有较大的基础埋深,即有更大的边荷载,边荷载对复合地基承载力及变形有多大影响,如何合理地对其承载力进行修正,对复合地基的设计有重要意义。 2.1 复合地基中桩的承载性状复合地基中,桩间土表面作用着桩间土应力σ�� ,桩间土应力σ�� 在不同深度产生的附加应力, 使桩周正应力有较大的增量 ,在桩侧土中产生附加应力 ,桩身受到一个正向压力增量,桩侧阻力也相应增大,导致桩的侧阻增加。桩间土应力产生的附加应力增量,也使桩端处垂直应力加大,形成桩端边载效应,减少主应力差,增加桩的端阻力。 2.2 复合地基中土的承载性状试验表明,边荷载对刚性桩复合地基桩间土承载力的提高十分明显 ,主要原因是边荷载的作用抑制了基础外侧土体向上隆起的趋势,桩间土的侧向变形受到限制,从而使土的垂直变形减少。另一方面由于复合地基中桩的存在,使桩间土的变形受到桩的约束,侧向变形受到制约,从而也使土的垂直变形减少。这样,在边荷载与复合地基中桩的共同作用下,其承载力及模量较天然地基土有十分明显的提高。 2.3 桩土荷载分担比在有边荷载条件下,由于桩间土承载力及变形模量的提高 ,使桩土应力比降低 ,桩的荷载
表1 桩的最小中心距

刚性桩复合地基与复合桩基工作性状对比试验研究

刚性桩复合地基与复合桩基工作性状对比试验研究李俊华1，2（1．广西大学，广西南宁530004；2．广西华蓝岩土工程有限公司，广西南宁530001）现阶段，复合地基和复合桩基已经在我国工程建设领域得到了广泛的应用，并且也为社会发展带来了巨大的社会财富。

然而，目前学术界对什么是复合地基和复合桩基及它们的分类尚存争议，但这并未影响其在工程实践中的应用。

在工程的施工过程中，如何结合施工实际，选择更符合施工要求的技术是我们必须处理的问题，这就需要对复合桩基和复合地基的性质进行有效研究和分析，从而促进实际应用中的选择，提高施工质量，帮助施工企业实现最大效益。

1刚性桩复合地基复合地基可以分为3类：第一类是在对天然地基进行地基处理的过程中对部分土体进行了增强。

第二类是在对天然地基进行地基处理的过程中对部分土体进行了置换。

第三类是在对天然地基进行地基处理的过程中在部分土体中设置加筋材料，通常情况下，人工地基处理构建形成加固区，而人工地基主要则由增强体和基体这两个部分所组成，而荷载压力主要是由基体承担，同时加强体也共同承担了一定的荷载。

事实上，复合地基是现实中较为常用和理想的一种地基处理方法，它通过利用天然地基的承载力来达到减少造价的目的，特别是对于刚性桩复合地基，比如CFG 桩复合地基、混凝土桩复合地基、CM 桩复合地基等。

我们知道，因为刚性桩施工质量较高，其沉降是可控的，所以其运用前景被广泛看好。

但是在我们的工程实践中，较好的复合地基设置思想是“缺多少补多少”[2]，也就是说要充分利用天然地基的承载力，当它不够时，超出部分须采用桩基来承担，这是一种相对理想的地基优化设计，能够对天然地基的承载力进行充分地利用，以非常节省的造价满足上部结构的需求，可以说是地基处理设计的一种最高境界。

2复合桩基所谓复合桩基，它是较承台体与端承作用较小的端承摩擦桩或大桩距（一般在5～6倍桩径以上）稀疏布置的摩擦群桩共同承载的桩基础，也被叫做附加摩擦桩的补偿基础。

利用CFG桩复合地基提高地基承载力若干问题讨论

维普资讯
专题
利用ＣＧ桩复合地基Ｆ提高地基承载力若干问题讨论
・・・・张燕华
（国民航机场建设集团公司）中
水泥粉煤灰碎石桩（ＦＣＧ桩）复合地基工程特性桩端放在下面好的土层上，可以获得模量很高的复合地
沉降均满足设计要求。ＣＧ桩复合地基褥垫层采用２ｃＦ０ｍ的
的土层上时，具有明显的端承作用。
果基础承受水平荷载作用，可能造成复合地基中桩发生断
裂。另外桩问土承载力不能充分发挥，要达到设计要求的承载力，必然增加桩的数量或长度，造成经济上的浪费。褥垫层厚度大，桩对基础产生的应力集中很小，可以不考虑桩对基础的冲切作用、基础承受水平荷载的作用，不会发生桩的折断。褥垫层厚度大的另外一个好处是，能充分发挥桩间土的承载力。当褥垫层厚度过大，会导致桩、土应力比等于或接近ｌ。此时桩承担荷载太小担的荷载占总荷载的百分比可在４％～５０７％之间变化，使得复合地基承载力提高幅度大并具有很大的可调性。当地基承载力较高时，荷载又不大，
可将桩长设计得短一点，荷载大时桩长可设计得长一些。
为发挥以上几个方面的作用，必须合理确定褥垫层厚度。褥垫层厚度过小，桩对基础将产生很显著的应力集
中，需要考虑桩对基础的冲切，这势必导致基础加厚。如
过有限的桩长（０ｄ传递垂直荷载。当桩长大于某一６～１）数值后，桩传递荷载的作用已显著减小。ＣＧ桩像刚性桩一样，可全桩长发挥侧阻，桩落在好Ｆ

刚性桩和柔性桩复合桩基的受力和变形性状的分析

摘要本文采用ＡＮＳＹＳ有限元软件建立了二维和三维有限元模型，主要分析和研究了刚一柔组合桩基在受到均布何在作用下的刚性桩和柔性桩的荷载分担比、桩身应力分布、地基土应力场和位移场的变化规律，同时结合白荡海小区刚柔４桩承台荷板试验，分析了刚柔复合桩基中基础垫层、基础板所起到的应力平衡和变形协调作用。

并指出碎石、砂混合垫层要比纯砂垫层使桩土共同作用的效果更好。

论文还对刚性桩和柔性桩桩长选择、刚度匹配等因素进行了研究。

本文结合工程实例，进一步地证实了刚一柔组合桩复合地基应用的可行性。

，ｆ三维有限元模型较好的反映了组合桩基础的工作性状，从后处理的应力等值线和位移等值线图可以清晰地看到组合桩基的沉降和变形以及受力特点。

本文的结论对组合桩基础的工程应用和设计有一定１的帮助。

！、，革关键词：刚柔复合桩，受力碗变形，垫层ＡＢＳＴＲＡＣＴＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｓｅｔｕｐ２－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓａｎｄ３－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｒｉｇｉｄａｎｄｓｏｆｔｅｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｉｌｅｓｂｙＡＮＳＹＳ．Ｗｅｐｕｔｅｍｐｈａｓｉｓｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｌａｗｏｆｌｏａｄｒａｔｉｏ，ｐｉｌｅｓｔｒｅｓｓ，ａｎｄｓｔｒｅｓｓｆｉｅｌｄａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｆｉｅｌｄｏｆｓｏｉｌｕｎｄｅｒｅｖｅｎＩｏａｄ．Ａｔｔｈｅｓａｌｎｅｔｉｍｅ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｒｉｇｉｄａｎｄｓｏｆｔ４－ｐｉｌｅｓｌｏａｄｂｏａｒｄｔｅｓｔ，ｗｅａｎａｌｙｓｅｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆｓｔｒｅｓｓｂａｌａｎｃｅｄａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｈａｒｍｏｎｙｏｆｂａｓｅｃｕｓｈｉｏｎ，ａｎｄｗｅｃｏｎｃｌｕｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｕｓｈｉｏｎｏｆｇｒａｖｅｌａｎｄｓａｎｄｉｓｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔｈａｎｓａｎｄ．Ａｔｌａｓｔｔｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｌｅｎｇｔｈｃｈｏｉｃｅｏｆｒｉｇｉｄｏｎｌｙｃｕｓｈｉｏｎｏｆａｎｄｓｏｆｔｐｉｌｅｓ，ａｎｄｉｎｔｅｎｓｉｏｎｍａｔｃｈｉｎｇｅｔｃ．Ｗｅｐｒｏｖｅｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｒｉｇｉｄ－ｓｏｆｔｅｎｐｉｌｅｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｂｙｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｅｘａｍｐｌｅｓ．３－ｄｉｍｅｎｓｔｉｏｎｓｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｍｏｄｅｌｒｅｆｌｅｃｔｓａｃｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｗｅｌｌ．Ｗｅｃａｎｋｎｏｗｃｌｅａｒｌｙｔｈｅｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ，ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｉｌｅｓａｎｄｓｔｒｅｓｓｃｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｉｌｅｓｆｒｏｍｐｏｓｔ—ｐｒｏｃｅｓｓｓｔｒｅｓｓｉｓｏｌｉｎｅｓａｎｄｄｉＳｐｌａｃｅｍｅｎｔｉｓｏｌｉｎｅｓｇｒａｐｈ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｉｌｌｂｅｈｅｌｐｆｕｌｆｏｒａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｉｌｅｓｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｕｓｈｉｏｎＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｉｇｉｄ－ｓｏｆｔｅｎｐｉｌｅｓｓｔｒｅｓｓ浙江大学硕Ｉ屿±位论文第一章绪论１．１工程背景桩基础是一种历史悠久的基础使用型式，在土木工程中应用非常广泛。

CFG桩复合地基工程特性分析及承载力计算

CFG桩复合地基工程特性分析及承载力计算摘要：CFG桩复合地基加固高等级公路软基就是一种新引入的软基处理方法，具有施工周期短、工后沉降小、无噪音、无振动、不排污、节约钢材等特点而得到广泛的应用。

但是由于自身的复杂性和多样性，致使群桩相互作用机理及其承载力的计算一直没有得到令人满意的研究成果。

文章对CFG桩各个组成部分进行了详细的分析，介绍了复合地基各个参数的合理取值范围，在此基础上结合相关试验进行了承载力计算公式的推演。

关键词：水泥粉煤灰碎石桩、复合地基、软基处理、工程特性、计算参数、承载力计算0 引言CFG桩即为水泥、粉煤灰、碎石等混合料加水拌合在土中灌注形成的竖向增强体。

碎石桩复合地基，处理后承载力提高系数一般在1.2~1.6之间。

而在同样的地质条件下，CFG桩复合地基的承载力提高系数可以高达2倍以上。

CFG桩具有刚性桩特点，可全桩长发挥侧阻力，桩落在好的土层上还具有明显的端承作用。

这样就可以通过增加桩长或改变桩端持力层的方式，使桩进入较坚硬的土层来提高复合地基整体的承载力，以满足不同的设计要求。

同其他刚性桩一样，CFG桩体的刚度及变形量远大于桩间土。

在通常情况下，在桩顶和基底间设置褥垫层有效调节了桩与桩间土在荷载作用下的变形，从而确保了桩与桩间土的共同工作，这充分显示出CFG桩复合地基的柔性桩特征。

CFG桩的沉降远小于桩间土的沉降，桩体上部形成负摩擦区，致使CFG桩的实际受力与基桩有着很大的区别，其计算方法和取值也就区别于传统的基桩。

1 CFG桩复合地基结构分析1.1 褥垫层褥垫层技术是复合地基的核心技术，CFG桩只有通过褥垫层才能够构成桩土复合地基。

褥垫层厚度如果过小，桩顶时将产生非常明显的应力集中，桩间土的承载作用无法得到充分的发挥。

图1 褥垫层结构褥垫层厚度如果过大，桩土的应力比值会接近1，这样桩基就失去了在CFG复合地基中存在的意义。

所以，褥垫层厚度一般设计为10~30cm，特殊情况为50cm。

刚性桩复合地基与桩基的设计方法对比分析

式中凡一单桩竖向承载力特征值（Ｎ；厂桩的周长（ｂ。、ｋｕｒ）ｑｉ
３减桩周第ｉ土的侧阻力、阻力特征值（Ｐ）可按《筑地基基础设（）少基础底面的应力集中。由桩和桩间土共同承担上部荷载。层端ｋａ，建桩基是深基础的一种形式，它一般由单桩或多桩与承台直接相计规范）ＧＢ００－０２（５０７２０）有关规定或地区经验确定；一ｉ土的厚ｌ第层连。由桩承担上部全部荷载。度（。另外，定的单桩竖向承载力特征值应满足下式要求：ｍ）确４３适用条件的差异－凡Ｇ０３Ａ．３Ｌ（）２
２刚性桩复合地基设计．
刚性桩复合地基是以刚性桩和桩问土组成共同工作的地基，在是相对刚性基础下两者共同分担上部荷载并协调变形的地基。ｌ《筑【建】按
４刚性桩复合地基与桩基设计对比分析．
当采用单桩载荷试验时，将单桩竖向极限承载力除以安全系数应２；单桩载荷试验资料，步设计时，当无初可按下式估算：
Ｒ＝￣．＋，ｕＹｑ１ｑｉ。（）１
刚性桩复合地基是一种介于桩基础和天然地基之间的一种地基加固形式，已广泛应用于地基加固工程中，常刚性桩复合地基上加通褥垫层与上部相连接，垫层有以下几个方面作用：１保证桩、共褥（）土同承担荷载；２（）调整桩与桩间土垂直荷载与水平荷载的分担作用；

刚性桩复合地基设计及工程应用

刚性桩复合地基设计及工程应用【摘要】：本文针对某高层剪力墙结构地下土层复杂、地基承载力要求高等特点，阐述了采用夯扩桩作刚性桩的复合地基的设计思路和计算过程，结果表明这种地基处理方案有效解决了该岩溶地区地基承载力小和沉降大的问题，取得了较好的经济效益。

【关键词】：复合地基；夯扩桩；设计计算；溶洞【abstract 】this paper a high-rise shear wall structure, the bearing capacity of the soil layer underground complex requirements higher characteristic, this paper expounds the ram for the expansion of the rigid pile pile composite foundation, the design method and calculation process, and the result shows that the foundation treatment plan effectively resolve the karst area foundation bearing capacity and settlement small big problems, and have achieved good economic benefits.【key words 】: composite foundation; Enlarge ramming piles; Design calculation; cave1 前言刚性桩复合地基即是采用刚性桩增强天然地基的部分土体，通过设置于基础和桩之间的褥垫层来使增强体和地基土共同承担荷载的人工地基。

夯扩桩是沉管灌注桩的施工工艺与机械挤扩桩的桩基基础相结合的产物，即用柴油锤等将内外双管打入桩位，采用夯扩的方式将桩端现浇混凝土扩大成大头形的一种桩型。

刚性桩复合地基优化设计_杨光华(1)

第30卷第4期岩石力学与工程学报 V ol.30 No.42011年4月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering April ，2011收稿日期：2010–07–30；修回日期：2011–03–13作者简介：杨光华(1962–)，男，博士，1982年毕业于武汉水利电力学院电厂结构工程专业，现任教授级高级工程师、博士生导师，主要从事土的本刚性桩复合地基优化设计杨光华1，2，李德吉1，官大庶3(1. 广东省水利水电科学研究院，广东广州 510610；2. 华南理工大学土木工程系，广东广州 510641；3. 珠江水利科学研究院，广东广州 510610)摘要：采用原状土切线模量法分别计算地基土和桩基的非线性P -S (荷载–沉降)曲线。

假设两者为相对独立的体系，在桩和土的位移相等的条件下，根据桩和土的P -S 曲线确定桩和土分担的荷载。

通过控制沉降量和调整垫层的厚度，协调桩、土的相对刚度，使天然地基和桩基的承载力充分发挥；通过优化设计，使土和桩分担的荷载及沉降都达到要求的目标，从而使刚性桩复合地基的设计达到比较理想的优化状态。

最后，通过工程案例说明该方法的实施过程。

关键词：桩基工程；刚性桩复合地基；优化设计；原状土切线模量法中图分类号：TU 47 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2011)04–0818–08OPTIMIZATION DESIGN OF RIGID PILE COMPOSITE FOUNDATIONYANG Guanghua 1，2，LI Deji 1，GUAN Dashu 3(1. Guangdong Research Institute of Water Resources and Hydropower ，Guangzhou ，Guangdong 510610，China ；2. Department of Civil Engineering ，South China University of Technology ，Guangzhou ，Guangdong 510641，China ；3. Pearl River Hydraulic ResearchInstitute ，Guangzhou ，Guangdong 510610，China )Abstract ：The tangent modulus method of undisturbed soil is used to calculate the nonlinear settlements of soil foundation and pile foundation separately ；and the nonlinear relation P -S (load-settlement) curves of the soil foundation and pile foundation are obtained. Supposing that the soil foundation and pile foundation are acted independently ，simultaneously considering that the settlements of soil foundation and pile foundation are equal ，then we can obtain the load acting on the soil and pile by the P -S curves. Then ，by controlling the settlement value and adjusting the thickness of cushion ，the relative stiffnesses of soil and piles can be matched to make the best use of the bearing capacities of soil and pile foundation ；and the settlement of the composite foundation can reach the desired aim. Consequently ，the design of combination foundation can reach the perfect optimized condition. Finally ，the implementation process of the method is explained by the case study.Key words ：pile foundation engineering ；rigid pile composite foundation ；optimization design ；tangent modulus method of undisturbed soil1 引言复合地基是一种较理想的地基处理方法，其利用天然地基的承载力以达到减少造价的目的，尤其是刚性桩复合地基，如CFG 桩(水泥粉煤灰碎石桩)复合地基[1]、混凝土桩复合地基[2]、甚至刚柔性桩结合或长短桩结合的三维复合地基(如CM 桩复合地基)[3]等，由于刚性桩施工质量较可靠，沉降可控，将会被越来越广泛地应用。

CFG桩复合地基技术

CFG桩复合地基技术
3、技术优势属复合地基刚性桩；桩承载力主要来自桩长的侧摩阻力及桩端承载力，桩长
越大则承载力就越高；桩承担荷载可达总荷载的40％～75％（面积置换率10％
计），桩土应力比达10～40，复合地基承载力提高幅度较大，可达原地基承载力4倍或更高；
2
二、材料配合比
水泥标号：P.O 32.5，P.O 42.5 碎石粒径：20～50mm 石屑粒径：2.5～10mm 混合料密度：2.1～2.2 t/m3 塌落度：18~20（管内泵送砼）桩身强度：C15~C20
就挤密性而言，可将地基土分为三大类：一为挤密性好的土，如松散填土、粉土、砂土等；二为可挤密性土，如塑性指数不大的松散的粉质性土和非饱和粘性土；三为不可挤密土，如塑性指数高的饱和软粘土和淤泥质土。
18
2）缩颈和断桩在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，当采
用连打作业时，新打桩对已打桩的作用主要表现为挤压，可能使得已打桩被挤成椭圆形或不规则形，严重的产生缩颈和断桩。
③打新桩时对已打但尚未结硬的桩顶进行位移测量，以估算是否断桩，一般位移超过10mm时，需开挖检查；
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（3）逐根静压对重要工程或施工监测发现桩顶上升量较大且桩
数较多时，可对桩进行快速静压，将可能断裂并脱开的桩连接起来。
“跑桩”对保证复合地基中桩很好地传递竖向荷载是很有意义的。
（4）静压振拔技术对饱和软土地基，可在沉管时不启动电动机，借
4）桩料与土的混合当采用活瓣桩靴成桩时，可能出现的问题是桩靴开口
打开的宽度不够，混合料下落不充分，造成桩端与土接触不密实或桩端一段桩径较小。
若采用反插办法，由于桩管垂直度很难保证，反插容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土等缺陷。

扬州某小区桩基础与刚性桩复合地基设计研究

1工程概况该小区位于扬州市广陵区产业园,项目总建筑面积12.97万m2,地上由多栋9F~18F住宅楼组成,地下1层,采用剪力墙结构。

拟建场地属长江漫滩相地貌单元,场地土层分布较复杂,为对建筑抗震不利地段,覆盖层厚度大于50m,场地类别为Ⅲ类,根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2015),该区域属于0.40g区,内插取值,特征周期值为0.62s。

场区地面以下20m深度范围内分布的2-1层粉土夹粉质粘土、2-2层粉土、粉砂互层、2-3层粉砂、2-4a层粉砂、2-4层粉砂,液化指数为6.69~17.26,属中等液化等级,表1为土层主要物理力学指标。

该项目5#楼为一期设计,采用预应力管桩基础,17#为二期设计,基础采用复合地基筏板基础,此两栋楼地上结构相同,均为18层剪力墙结构,结构高度52.40m。

图1为平面总图,图中阴影示意为5#、17#楼。

2基础设计2.15#楼基础设计根据建筑物的层高、结构类型和对变形的要求,地勘报告建议5#楼采用预制桩基础,以2-9层粉细砂作为桩端持力层,2-4层、2-6层粉砂为中密、局部密实,对预制桩沉桩会产生一定的影响。

图2为典型地质剖面图。

扬州某小区桩基础与刚性桩复合地基设计研究曹光荣,江韩(南京长江都市建筑设计股份有限公司,江苏南京210006)[摘要]该小区位于扬州市广陵区,项目总建筑面积12.97万m2,地上由多栋9F~18F住宅楼组成,地下1层,采用剪力墙结构。

本区域抗震设防烈度7度(0.15g),设计分组第二组,场地类别Ⅲ类,特征周期为0.62s。

5#、17#楼分别为一、二期设计,地上结构完全相同,基础分别采用了预应力管桩基础和管桩复合地基,文章对这2种不同的基础形式从承载力设计、沉降验算、经济性等方面进行了比较分析,2种基础形式均能满足规范设计要求,但经济性差别较大。

文章对刚性桩复合地基与复合桩基承载力计算也进行了探讨分析。

[关键词]特征周期;桩基;刚性桩复合地基;复合桩基[中图分类号]TU473[文献标志码]A[文章编号]1005-6270(2019)03-0090-04Research&Design of Rigid-pile Composite Foundation and Pile Foundation on aResidential Area in YangzhouCAO Guang-rong JIANG Han(Nanjing Yangtze Urban Architectural Design Co.,Ltd,Nanjing Jiangsu210006China) Abstract:The community is located in Guangling District,Yangzhou City,with a total construction area of 129,700square meters.It consists of a number of9-18F residential buildings on the ground,one floor underground and adopts a shear wall structure.The seismic fortification intensity of this area is7degrees( 0.15g),the design is the second group,site category III,and the characteristic period is0.62s.The5#and17 #buildings are designed for phase I and phase II respectively.The ground structure is identical.Prestressed concrete pipe pile foundation and rigid-pile composite foundation are used for the foundation respectively. This paper makes a comparative analysis of the two different foundation from the aspects of bearing capacity design,settlement checking calculation,economy and so on.The two foundation can meet the design requirements of the code,but the economy is quite different.It also discusses and analyzes the calculation of bearing capacity of rigid pile composite foundation and composite pile foundation.Key words:characteristic period;pile foundation;rigid-pile composite foundation;composite pile foundation[收稿日期]2019⁃01⁃07[作者简介]曹光荣,南京长江都市建筑设计股份有限公司,硕士,高级工程师,一级注册结构工程师。

刚性芯桩组合桩复合地基动力试验研究

刚性芯桩组合桩复合地基动力试验研究【摘要】基于桩型优化的思想，设计了水泥土桩和CFG桩组合桩复合地基。

通过大比例现场模型试验，研究在爆破地震动作用下刚性芯桩组合桩复合地基的动力特性和动力响应的规律及其影响因素。

得到荷载与主频及加速度之间的相关规律。

【关键词】刚性芯桩组合桩；复合地基；动力试验0 引言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，加固体是由基体（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。

刚柔组合桩复合地基是在现有单一桩型复合地基的基础上，采用刚性桩和柔性桩组合而成的复合地基。

由于岩土工程的复杂性，单一桩型的复合地基有事难以从功能或经济的方面满足工程要求，而组合桩复合地基则可以发挥单一桩型复合地基的优点和长处，达到增加强度，变性协调、经济和技术的统一。

随着经济的迅速发展，复合地基的动力问题已经成为人们关注的热点，因此，复合地基设计中引入抗震的理念具有特别重要的理论和现实的意义。

国内外针对场地地基和土坝的动力反应与抗震分析的研究开展得比较多，针对复合地基的特点来研究抗震动力反应特性的成果还很少。

因此通过现场试验研究刚柔组合桩复合地基的破坏机理和动力特性是非常必要的。

本文采用爆破地震动模拟天然地震，将柔性桩、刚性桩进行优化组合形成刚芯桩长短桩复合地基、刚性桩和柔性桩组合桩复合地基、刚性芯柔性桩复合地基。

根据场地的工程地质特性设计了等比例现场动力试验；对刚柔组合桩复合地基的动力特性进行对比试验研究。

1 试验场地概况试验场地勘察任务由河北建研科技有限公司承担。

本次勘察根据钻探揭露，在最大深度20m内，场地地基土层主要有耕植土，黄土状粉质粘土，细砂，中砂，和粉质粘土构成。

2 刚性芯桩组合桩复合地基动力试验模型本试验选取4m×4m正方形地块，将表面耕植土清理后使用。

刚性芯桩水泥土环直径设计为350mm，芯桩桩径设计为110mm，桩间距为1m，桩长6m褥垫层采用级配碎石，厚度为0.1m。

刚性桩复合地基法

空和陆地上的不容易捕捉，河溪里的容易捉到，我们做一些简单的陷阱，竹子上绑着小虫，插在田边、河边，第二天就可以搂。捉毛蟹则是最有趣的，从下游往上游溯溪，沿路扳开石头，缝隙里就躲着毛蟹，运气好的时候，扳开一块石头，就能捉到五六只。毛蟹盛产之时，个头肥大，我们七八个兄弟忙一个下午，就可以捉到整桶的毛蟹，隔两天再去，又是一桶，几乎捕之不绝。 ⑤ 晚上，爸爸
•
3。每1m纪录电流一次，并对土质情况加以说明
•
4。停机后，向管内投按比例的CFG混合料，料先
在拌合机内与水Biblioteka 好。坍•落读3-5cm
•
5。启动马达，留振5-10s，开始拔管，拔管速度
1.2-1.5m/min
•
6。沉管拔出地面。确认质量后，方可移动机位。
（一）一碗入梦（12分）林清玄 ① 妻子从网上买了一箱大闸蟹，送
刚性桩复合地基法
刚性桩主要指CFG（水泥粉煤灰碎石）桩、预制钢筋混凝土管桩。
CFG桩有6个参数：桩径、桩径、桩长、桩体强度、褥垫层。
• 褥垫层厚度过小，不能发挥桩间土的承载能力。势必增加桩的其它指标。造成不经济。
CFG桩施工
• 1。桩机就位，按桩长、机架高、沉管深进行组装。
•
2。起动马达，沉管到预定深度。
把我们捕来的
PHC预制桩成果
PHC
预应力高强混凝土管桩（PHC）
PHC管桩
桩头
CFG桩
褥垫层
CFG的褥垫层
到家里，每一只都是活蹦乱跳的。从阳澄湖到台北，路远时长，竟能保持螃蟹的生命，在几年前，是不可想象的。 ②吃大闸蟹时，儿子忽然发问： “老师说，以前台湾人不吃大闸蟹，这几年开放才开始吃，是真的吗？ ”“如果说是阳澄湖或太湖的大闸蟹，以前是吃不到，如果是吃毛蟹，爸爸从小就是吃毛蟹的，大闸蟹就是毛蟹的一种啊。” 我说。 ③ 我的童年时代，爸爸在六龟新威租了一块林地，搭了一间砖房，在森林里开山。我们常陪爸爸到山上住，有时住上整个夏天。山上食物欠缺，为了补充营养，我们什么都吃：天上飞的鸟雀、蝗虫、蚂蚱；地上能跑的竹鸡、锦蛇、兔子；河里游的小虾、小鱼、毛蟹、河蚌 …… ④ 天

浅谈CFG桩复合地基的设计

浅谈CFG桩复合地基的设计摘要:本文介绍了CFG桩复合地基设计时的计算方法和步骤、复合地基的沉降计算方法及CFG桩复合地基设计时的几点误区。

关键词:复合地基水泥粉煤灰碎石桩复合地基沉降计算我国地域辽阔,各地工程地质条件差异很大,各类软弱地基分布面广。

目前我们所设计的工程遍布全国,在软弱地基上进行油库建设,往往需要对天然地基进行处理,形成复合地基,以满足上部大型储罐以及其它一些建筑物对地基的要求。

近些年来,随着地基处理技术的广泛应用,复合地基理论和实践发展很快,复合地基正成为三大常用地基和增强体材料的承载潜能,具有良好的经济效益和社会效益。

1 复合地基简介当天然地基不能满足建(构)筑物对地基的要求时,为满足其要求,通过用增强体进行地基处理形成的人工地基,便构成了复合地基。

复合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,形成了由天然地基土体和增强体两部分组成的人工地基。

根据复合地基荷载传递机理,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。

能够构成有竖向增强体复合地基的桩型有很多种,如水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)、水泥土搅拌桩和挤密碎石桩等,我们所接触到的工程(油库下的大型储罐基础)多为水泥粉煤灰碎石桩组成的复合地基,下面就针对此种复合地基进行较为详细的介绍。

2 水泥粉煤灰碎石桩复合地基2.1 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基简介水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)为桩体中掺加适量石屑、粉煤灰(其中粉煤灰可使桩体具有明显的后期强度)和水泥加水拌和,制成一种粘结强度较高的桩体,与桩间土和褥垫层一起构成CFG桩复合地基。

桩、桩间土与基础之间必须设置一定厚度的褥垫层,即褥垫层是高粘结强度桩复合地基的一部分。

桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40％～75％之间变化,使得复合地基承载力提高幅度大并具有很大的可调性。

刚性基础下刚性桩复合地基设计新方法

确定出桩体强度等级。
１．４桩土置换率，，ｌ
（１）不考虑桩体与桩间土之间的相互影响；（２）桩端的下刺人量简化计算为桩端下２倍桩径土层厚度的压缩量，桩顶的上刺入量简化计算为在桩顶应
根据平均面积比：
２０１３年第２期
西部探矿工程
３５
一２３４５６７８９ｎ
Ｍ
桩端应力与主要受力层底面应力的平均值产生的。在
褥垫层厚度与变形模量的关系可近似用ｈ。（／
计算中可取桩端阻力特征值进行计算：Ｓ一２ｄ（Ｅ（ｑ庳／２）］／Ｅ￣｝
［＋（１一ｍ）］＋一／
力作用下褥垫层的压缩量，桩身压缩量可近似计算为杆件的弹性压缩量。
１．１下卧层的压缩量
式中： — —基底承载力设计值。１．５桩体沉降量
桩端的下刺入量Ｓ曲：由地基中附加应力等值线图
ｚ｛［（＋ｑ￣／２）／２］／Ｅｐ）
—
层。该学生公寓基础尺寸为１１７ｍ×１８ｍ，高度为
１２２Ｌ３４２５３６２８５ｌｍ，结构形式为剪力墙，对沉降敏感，基础类型为
沉降量控制的复合地基设计新方法，在满足建筑沉降量要求的前提下，最大限度地发挥地基土的承载
能力，从而达到了复合地基优化设计的目的。结合工程实例，对此方法进行演示，给类似工程提供了

高层建筑的刚性桩复合地基实例分析

1引言在如今的建筑工程基础设计领域中,复合地基应用相当普遍。

其中素混凝土刚性桩复合地基就是复合地基的一种典型形式,采用挤土或旋挖工艺将素混凝土作为桩体材料形成高黏结强度桩,与桩间土、褥垫层构成复合地基。

劲性体刚性桩复合地基将预制混凝土桩作为竖向增强体,采用静压挤土工艺,充分发挥桩周摩擦力和挤土效应。

两种形式的共同原理是通过把原不良土体置换成混凝土以达到加固地基软弱土层和提高地基土承载力的目的。

劲性体复合地基具有承载力高、调整幅度大、沉降变形小、沉降稳定较快等特点,在地基工程中的得到广泛应用[1]。

2工程概况本文论述依据为云境源起小区项目高层住宅26号楼,其建筑为地下2层,地上26层,场地位于西安市西咸新区秦汉新城,西临泾渭大道,南临张良路。

根据中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司提供的《云境源起小区项目岩土工程勘察报告(详勘)》,场地地层自上而下依次由素填土(Q 4ml ),交替沉降的第四系上更新统风积(Q 3eol )黄土、残积(Q 3el )古土壤,中更新统风积(Q 2eol )黄土、残积(Q 2el )古土壤组成,土层多为中压缩性土,可塑状态,工程性能一般。

勘察期间,场地刚进行了考古发掘,场地遍布墓坑及堆土。

场地原为农田,原始地形平坦,地貌单元属黄土塬。

建设场地属于自重湿陷性黄土场地,失陷等级为Ⅱ~Ⅲ级。

基础持力层为黄土层,未经处理地基土承载力特征值f ak 为150kPa 。

【作者简介】崔玉龙（1989~），男，山东莒南人，一级注册结构工程师，工程师，从事结构工程研究。

高层建筑的刚性桩复合地基实例分析A Case Study on Rigid Pile Composite Foundation of High-Rise Buildings崔玉龙1，闫泽宇2(1.陕西丰宇设计工程有限公司，西安710000；2.陕西省建筑设计研究院(集团)有限公司，西安710018)CUI Yu-long 1,YAN Ze-yu 2(1.Shaanxi Fengyu Design Engineering Co.Ltd.,Xi'an 710000,China;2.Shaanxi Architectural Design And Research Institute (Group)Co.Ltd.,Xi'an 710018,China)【摘要】针对素混凝土刚性桩复合地基成桩工期长，在流塑性厚软土层中成桩质量差、极易出现窜孔或超灌等问题，论文介绍实际工程案例中，采用预制劲性体刚性桩作为复合地基的竖向增强体，并通过静载试验检测其复合地基承载力满足设计要求。

刚性桩复合地基处理技术探讨

刚性桩复合地基处理技术探讨摘要：工程建设中，常常遇到天然地基承载力较弱，不满足工程设计要求，如采用桩基础，工程造价较高，工期较长。

这时，地基处理和加固技术综合两者优点，不光充分利用了天然地基的承载力，又解决了桩基的造价高的问题。

由于刚性桩复合地基技术具有承载力高，施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低廉等特点,目前大量用于高层和超高层建筑地基的加固。

关键词：复合地基；刚性桩；地基承载力1导言在建筑工程施工的过程中，工程地基的稳定性直接影响着建筑整体结构的安全性与稳定性，在一些地质较差的区域施工时，因为工程地基比较软弱，无法满足工程项目的承载需求，这时候就需要考虑利用承台下土的抗力来展开相应的基础设计。

在设计的过程中利用桩基施工基础能够有效的将其与原始地基有效的结合在一起，共同承担建筑的荷载，这样的地基因为是由桩基与原始地基复合而成因此也被成为复合地基。

该施工技术因为施工简单、速度快、成本低等特点，越来越受到工程界的认可。

目前对于单桩复合地基的研究已经积累了丰富的工程经验，国内外学者也有很多重要的理论研究成果，但仍然滞后于工程实践应用，单桩与桩间土检测参数的联合应用研究仍然是一个前沿课题。

2刚性桩复合地基与一般复合地基根据地基中竖向增强体的性质，复合地基可分为三类：散体材料桩复合地基，柔性桩复合地基和刚性桩复合地基。

刚性桩复合地基的桩体刚度较大，桩身强度也较高，桩体材料多采用混凝土材料，而一般复合地基增强体的刚度较小，强度也不高。

刚性桩复合地基与一般复合地基有许多不同：从增强体材料上看，一般复合地基的增强体多采用碎石、砂石、卵石、钢渣或低强度混凝土等材料而刚性桩复合地基的增强体材料一般采用混凝土材料，如CFG桩复合地基、素混凝土桩复合地基；从受力性能上看，刚性桩复合地基与一般复合地基相比，刚性桩复合地基具有更高承载力，沉降量小的特点；从经济上看，刚性桩复合地基的费用更高些。

3刚性桩复合地基沉降特性复合地基是工程所在区域原始的天然地基与人工施工材料的复合而成的一种地基，在施工的过程中通过相关的处理技术对工程地基中软弱的部分进行加强，或者对一些软土层进行替换，进而达到提高地基稳定性的目的。

某高层素混凝土刚性桩复合地基分析

某高层素混凝土刚性桩复合地基分析摘要：在新时期发展的背景下，住宅项目的建设不断扩大，这既提高建筑业的发展水平，又振兴经济社会全面发展。

因此，为了确保住房项目的建设效率，如何组织桩基工程施工，保证施工质量是研究要点。

关键词：素混凝土刚性桩；复合地基；一、素混凝土刚性桩设计采用素混凝土刚性桩对地基土进行处理，利用复合地基来承重，处理后复合地基承载力特征值满足设计要求，最终沉降量均在要求的控制范围内。

（1）地基加固处理采用素混凝土刚性桩法，采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩。

素混凝土刚性桩设计桩径400mm，桩距1.5m，有效桩长为21m，±0.00位为绝对高程503.85m；桩顶标高为-19.27（绝对高程484.58m），虚桩头500mm，故打桩标高为485.08m因本项目目前处于土方开挖及基坑支护施工阶段，受此通知影响，项目土方外运及基坑支护无法施工；另外考虑到试桩在施工完毕后养护28天才能进行试验检测，为充分利用此段管控期产生最大效益，加快后续出土及工程桩施工进度，经与监理单位及建设单位沟通，两栋高层公寓主楼桩基在现有场地标高（绝对标高约491.8m）施工工程桩试桩，共42根，空桩长以现场实际标高计算为准，空桩部位采用现场原土进行回填，为保证有效桩长，将原有效桩长加虚桩头21.5m增加至22m，保证桩的施工质量；桩基处理后的复合地基承载力特征为550Kpa，单桩承载力特征值不小于910KN,试桩桩身采用C35素混凝土，工程桩桩身采用C30素混凝土。

（2）素混凝土刚性桩桩顶面应铺设300mm褥垫层，褥垫层采用级配砂石，最大粒径不大于30mm，掺中粗砂量为20％-30％，采用静力压实，夯填度（压实后褥垫层厚度与虚铺厚度之比）不应大于0.90。

素混凝土刚性桩施工过程中，应抽样做混合料试块，以便测定其立方体抗压强度。

单桩竖向承载力特征值及复合地基承载力特征值检验应在桩施工28天后，并应在桩身强度满足试验荷载条件时进行。