基础刚度对刚性桩复合地基桩土荷载分担比的影响
长短桩复合地基桩土荷载分担比研究
最大值 ， 分 别 比 Ａ Ａ Ａ１ ２、 ３小 ３ ％ 和 ５ ％ ； 着 荷 ３ ６ 随 载 的进一 步 增 大 ， 曲 线 趋 于 稳 定 ， 再 有 较 大 变 各 不 化 。 由 Ａ 、 ２、 ３的桩 土 刚度 比依 次 增 大 ， 于 Ａ １Ａ Ａ 对 类试 验 ， 们可 以得 出这 样 的结 论 ， 我 在荷载 水平 较低
研究 落后于 实践 ， 其 基 本受 力 性 状 的认 识 还不 够 对
深入 和全面 。
栅， 纵横 向拉伸 强度 ≥１ｋ ／ ５ Ｎ ｍ。
１ ４ 试 验 设 计 ．
本试 验按 桩 型 的不 同 ， 为两个 系列 共 ６组 试 分 验 。具体 桩型见 表 ２ 。
表 ２ 试 验 桩 型
１ １ 试 验 用 土 的选 取 ．
桩平面 布置采用 正三 角形 ， 七根桩 分三排 布置 ，
桩间距 ２０ ｍ。 首先 将 桩 体 及 测 量 仪 器 预 先 埋 设 ０ｍ 在土体 中， 每个 桩 体上 贴 ４片 应变 片 ， 间隔 １０ ６ｍｍ。 桩顶铺设 土工 格栅一 层 。采 用应 变式土压 力盒 测定
泥搅拌 桩 。在 桩 体 表 面 利 用 防 水 胶 体 粘 结一 层 粗
砂 ， 大桩 土摩擦力 。 增
１３ 土 工格栅 材料 ．
组 合的方式 对地基 进行处 理 ， 既可 以协调桩 土变形 ，
土 工格 栅 采 用 Ｔ Ｓ １ Ｇ Ｇ ５—１ ５塑 料 双 向 土 工 格
合理发挥其 承载力 ， 又可以优化设计方案 、 约投 节 资 、 短工期 等 。 目前对 这 种新 型 复 合地 基 的理论 缩
层人工 填实 ， 并确保 各组试 验有相 近 的密实 度。
表 １ 填 土的物理力学指标
桩筏基础中桩的刚度
桩筏基础中桩的刚度
桩筏基础是一种常见的基础类型，其结构由桩和筏板组成。
桩是承担地基荷载的主要部分，而筏板则负责将荷载均匀分配到各个桩上，形成一个整体的稳定结构。
在桩筏基础中，桩的刚度是一个非常重要的参数，它直接影响着基础的承载能力和稳定性。
桩的刚度是指桩在受到荷载作用时产生的变形量与受力大小之比。
通常情况下，桩的刚度越大，其变形量就越小，承载能力也就越强。
桩的刚度主要由以下几个因素决定：
1. 桩的截面形状和尺寸：桩的截面形状和尺寸对其刚度有很大影响。
一般来说，截面积越大、惯性矩越大的桩，其刚度就越大。
2. 桩的材料：不同材料的桩具有不同的弹性模量和泊松比，这也会影响其刚度。
例如，钢筋混凝土桩比木桩刚度更高。
3. 桩的长度和埋深：桩的长度和埋深也会影响其刚度。
一般来说，长度越长、埋深越深的桩，其刚度也就越大。
4. 桩与土壤的相互作用：桩与土壤之间的相互作用也会影响其刚度。
例如，在黏性土壤中，桩与土壤之间会有一定的摩擦力，这会增加桩的刚度。
在设计桩筏基础时，需要根据实际情况来确定桩的刚度。
一般来说，需要考虑地基荷载、土壤条件、桩的数量和布置等因素。
如果桩的刚度不足，可能会导致基础变形过大、承载能力不足等问题。
因此，在确定桩筏基础方案时，必须充分考虑桩的刚度问题，以确保基础的稳定性和安全性。
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。
筏板刚度对桩顶反力和桩筏荷载分担比的影响
建筑技术·应用 2021年12月第18卷总第413期Urbanism and Architecture137筏板刚度对桩顶反力和桩筏荷载分担比的影响张富钧1，李锦龙2（1.甘肃交通职业技术学院，甘肃兰州 730070；2.贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州贵阳 550081）摘要：文章以某住宅楼为研究算例，利用SAP2000有限元分析软件建立“框架剪力墙结构—桩筏基础—地基”共同作用的三维模型。
通过改变筏板厚度对模型计算分析，发现当增加筏板厚度，即筏板刚度增加时，边桩和角桩的桩顶反力会增大，筏板分担荷载的比例也随之增加。
增加筏板刚度可以调节筏板内力分布，但筏板刚度的贡献是有限的。
关键词：共同作用；筏板刚度；桩顶反力； 数值模拟［中图分类号］TU973.16 ［文献标识码］A DOI ：10.19892/ki.csjz.2021.36.39The Influence of Raft Stiffness on Pile Top Reaction and Pile-Raft Load Sharing RatioZhang Fujun 1, Li Jinlong 2(1.Gansu Vocational and Technical College of Communications, Lanzhou Gansu 730070, China; 2.Guizhou Transportation Planning Survey & Design Academy Co., Ltd., Guiyang Guizhou 550081, China)Abstract: Taking a residential building as an example, this paper establishes a three-dimensional model of the interaction of frame shear wall structure, pile-raft foundation and foundation by using SAP2000 finite element analysis software. By changing the thickness of the raft, the model is calculated and analyzed. It is found that when the raft stiffness increases, the pile top reaction force of the side pile and angle pile increases, and the load sharing ratio of the raft increases accordingly. Increasing the raft stiffness can adjust the distribution of the raft internal forces and reduce the settlement of the raft, but the contribution of the raft stiffness is limited.Key words: interaction; raft stiffness; pile top reaction; numerical formulation1引言结构设计人员在进行结构设计时，通常采用将上部结构、基础和地基三部分分别独立计算的非共同作用方法，或将三者作为一个整体的共同作用方法[1-3]。
浅谈刚性桩复合地基的承载特性及沉降影响
浅谈刚性桩复合地基的承载特性及沉降影响摘要：复合地基作为一种简便、快速、可控的地基处理方法，在工程实践中得到广泛的应用。
目前存在最普遍的地基病害是沉降问题，所以复合地基变形控制设计越来越重要，在此基础上提出了一种刚性桩复合地基。
但是对刚性桩复合地基的理论研究还落后于工程实践，其承载特性和沉降机理还不完全清楚，因此要加强对刚性桩复合地基的相关研究。
关键词：刚性桩复合地基；承载特性；沉降影响引言最早的复合地基技术起源于十九世纪30年代，其概念出现在二十世纪60年代，一开始称为附加摩擦桩的补偿基础、减少沉降量桩基础以及桩筏体系等[1]。
1992年中国建筑科学研究院地基基础研究所幵发的CFG桩复合地基是最早的刚性桩复合地基[2]，刚性桩复合地基施工方便，造价经济，随着刚性桩复合地基在工程中得到广泛的使用，研究其工作特性显得日益重要，诸多学者在这方面做了许多工作。
但是刚性桩复合地基中桩-土相互作用、荷载传递涉及黏弹性问题研究不深入，而且基础的刚度等条件也会对刚性桩复合地基的工作特性产生影响。
由此可见，刚性桩复合地基的工作特性极其复杂。
1 刚性桩复合地基概念土体使用刚性桩进行加固，刚性桩-土共同承担荷载的基础为刚性柱复合地基。
刚性桩的变形模量远远大于土体的变形模量，在荷载作用下，荷载将集中在刚性桩上。
因此，如果将建筑物的基础直接放置在刚性桩上，考虑到桩顶的冲切作用，必须使用厚度较大的基础底板。
此外，刚性桩之间的土体变形较小将导致其承载能力的发挥有限。
为解决上述问题，中国建筑科学研究院黄熙龄院士提出了在刚性桩顶部设置褥垫层[1]。
2 刚性桩复合地基的承载特性复合地基要求桩和土共同承担上部荷载，使这两种不同的材料发挥各自的承载性能、协调变形能力，其变形要求必須满足工程建设。
（1）在刚性桩复合地基荷载传递时，如果没有设置褥垫层，土最先发挥其承载能力，随着荷载增加，桩的承载能力逐渐发挥。
由于桩间土的固结，土分担的荷载在逐渐往桩上传递，最终趋于稳定。
基础刚度对复合地基性状的影响_龚晓南
第20卷第4期 工 程 力 学 Vol.20 No. 4 2003年 8 月ENGINEERING MECHANICSAug. 2003———————————————收稿日期：2002-03-09；修改日期：2002-10-02作者简介：*龚晓南(1944)，男，浙江人，教授，博士生导师，从事岩土工程研究；(Email: xngong@) 褚 航(1976)，男，山东人，博士生，从事岩土工程研究文章编号：1000-4750(2003)04-0067-07基础刚度对复合地基性状的影响*龚晓南，褚 航(浙江大学，杭州 310027)摘 要：复合地基由于具有良好的经济性和适用性，得到了越来越广泛的应用，目前复合地基的设计也逐渐由承载力控制转变为沉降控制。
在现有的复合地基理论中，大都以刚性基础为前提，没有考虑基础刚度的影响。
利用数值方法，研究了在不同刚度基础下复合地基中应力场和位移场的差异。
关键词：复合地基；基础刚度；刚性基础；柔性基础 中图分类号：TU473 文献标识码：ATHE INFLUENCE OF BASE STIFFNESS ON STATUS OF COMPOSITEFOUNDATIONSGONG Xiao-nan , CHU Hang(Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)Abstract: Due to its economic efficiency and good feasibility, composite foundations have found wide application. The design of composite foundations has changed from load-carrying capacity control to subsidence control. In most theories of composite foundation, the foundation is assumed to be rigid and the influence of foundation stiffness is neglected. In this paper, numerical methods are used to investigate the influence of foundation stiffness on the stresses and deformation of the composite foundation, highlighting the discrepancy.Key words: composite foundation; foundation stiffness; rigid foundation; flexible foundation1 前言对于当今的工程技术人员来说，复合地基已经是很熟悉的名词。
不同基础刚度下刚性桩复合地基性状的数值模拟分析
（ 江苏省交通规划设 计院有限公司 ， 南京 ２００ ） １０ １
摘要 ： 数值模 拟方法 ， 通过 研究了刚性桩 复合地基在两类常用不 同基础下 的变形 以及承载特 性。研究表 明： 基础 刚度对复合地基特性有很大影 响， 刚性基础和柔 性基 础下复合地基 的承载 及变 形规律 有很 大的不 同 ， 刚性基 础
较大 ， 抗弯能力强 ， 因而能保证和复合地基 的协调
一
分， 但桩的承载力发挥程度则相反。 分析桩端平 面处复合地基 的变形性状 ， ３ 图 给 出了各级荷载下两种 基础距 桩心不 同距 离处
的竖 向变形 曲线 ， 见两 种 基础 下桩 端沉 降 的 可 定性规律相 差不 大 ， 均产 生 了 向下 的刺 入变 桩
条形基础类等刚性基础 ， 堤刚度和其相 比有太 路
如下计算模 型 （ １ 。复合地基 假 定采用砂 填 图 ） 料分级 堆 载 ， 总填 高 ３ 分六 级 施 加。在复合 ｍ，
地基 与填土之间预 留 ２ ｃ ０ ｍ垫层 ， 为研究 不同基
础 刚度 的影响 ， 分别考 虑不加垫层 （ 即采用和路
５ ４
逞 ４
１ ０
：
逞３
篷 ２ 蜉
１ ０ ００ Ｏ１ ０ ２ ａ３ ０． ０５ ０６ ０ ７ ０８ ０９ ． ４ ．
对应的柔性基础下 的要小 ， 由于材料 的沉 降与其
所受荷载有着直接 的关联 ， 可以认 为柔性基 础下 桩间土承载力 要 比刚性基础 情况发 挥的更为充
图２为在路堤与复合地基之间敷设不同刚度
基础情况下桩顶平面 内距桩心不同距离处竖 向变
形 图， 图中 ０ ０ ２ — ．ｍ为桩截面 ，． ０ ８ ０ ２～ ．ｍ为桩 问 土。从图可见 ， 在上覆压力下两 种基础所反 映的 复合地基 变形特性是不 同的， 刚性承 台由于刚度
基础刚度对刚性桩复合地基三维性状影响分析
基 础 刚度 对 刚性 桩 复 合 地 基 三 维 性 状 影 响 分 析
赵 捷 ，崔梦一 ，鲍 鹏
（．天津市房地产开发经营集团有限公 司，天津 ３０ ５ ；２ １ ０ ０ ０ ．天津 中瑞吴天建筑设计有限公司 ，天津 ３ ０ ７ ；３ 河 ００ ２ ．
南 大 学 ，河 南 开 封 ４ ５ ０ ） ７ ０ １
一
些有 价值 的结论 ．
１ 三 维模 型 的建 立
利 用 有 限元 方 法 ， 立 了 刚 性 桩 复合 地 基 的 三 建 维群桩 模 型如 图 １ 所示 ．承 台板 尺 寸为 １ ×１ ０ｍ ０ｍ。
收稿 日期 ：２ ０ 一 １ ４ ０ ８ （ 一 ；修 订 日期 ：２ ０ —３ １ ）Ｏ ０ ８０ —７
关
键
词 ：刚性桩 复合 地基 ；基 础刚度 ；三维 数值 分析 ；有限元 法
文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１０ —８ ３２ ０ ）２０ ８ —６ ０ ６６ ５ （０ ８０ —０ ９０
中 图 分 类 号 ：Ｔ ７ ． Ｕ ４ ３１
Байду номын сангаас刚性 桩 复 合地 基 不 仅 可 以充 分利 用 天 然 地基 的
图 １ 刚 性 桩 复 合 地 基 数 值 分 析 三 维 模 型
基金 项 目：河 南省科 技攻 关计 划项 目 （ ９２ ０ １ ４ ６６０ ５） 作者 简介 ：赵 捷 （ ９ Ｏ ） ，天 津人 ，天 津市房 地 产开发 经 营集 团有 限公 司助 理工程 师 １８ 一 ，男
，
硕士
维普资讯
・
９ ・ Ｏ
淫 直建遮堂院堂报 ２０ 年 第 ｌ 卷 第 ２ ０８ ４ 期
载， Ｂ为 承台宽 【． ６ 】
桩筏基础中桩的刚度
桩筏基础中桩的刚度【实用版】目录1.桩筏基础的概述2.桩的刚度对桩筏基础的影响3.提高桩的刚度的方法4.结论正文一、桩筏基础的概述桩筏基础是一种深基础形式，它主要由桩和筏板组成，常用于高层建筑、桥梁等大型建筑物的基础工程。
桩筏基础的稳定性和承载能力取决于桩和筏板的设计与施工质量，其中桩的刚度是影响整个基础稳定性和承载能力的关键因素。
二、桩的刚度对桩筏基础的影响桩的刚度是指桩在受力情况下产生的变形量，它直接影响到桩筏基础的稳定性和承载能力。
如果桩的刚度不足，将会导致基础在承受荷载时产生较大的沉降和变形，从而影响到建筑物的安全稳定。
相反，如果桩的刚度过大，虽然可以提高基础的稳定性，但也会增加建筑成本，甚至可能导致桩身开裂等质量问题。
因此，在设计和施工过程中，需要合理控制桩的刚度。
三、提高桩的刚度的方法为了保证桩筏基础的稳定性和承载能力，可以采取以下措施提高桩的刚度：1.选择合适的桩型和材料。
桩型的选择应根据地质条件和荷载特性进行，以确保桩在承受荷载时具有足够的抗弯和抗剪能力。
同时，选择高强度、高刚度的材料可以有效提高桩的刚度。
2.合理设计桩的截面尺寸。
桩的截面尺寸是影响桩刚度的重要因素，增大截面尺寸可以提高桩的刚度。
但在实际工程中，需要综合考虑地质条件、桩身自重、施工条件等因素，选择合适的截面尺寸。
3.加强桩身质量控制。
保证桩身质量是提高桩刚度的关键。
在施工过程中，应严格执行质量标准，加强桩身混凝土的养护，防止桩身出现裂缝、蜂窝、麻面等质量问题。
4.优化施工工艺。
采用先进的施工工艺和技术可以提高桩的质量和刚度，例如采用预应力混凝土桩、钢管混凝土桩等新型桩基技术。
四、结论桩筏基础中桩的刚度对基础的稳定性和承载能力具有重要影响。
刚性桩复合地基桩土应力比问题探讨
控制值，以保证复合地基承载力的可靠性，通过桩土变形协调的方法，讨论了桩土应力比的计算问题，对完善复合地基
设计方法有一定的参考意义。
关键词：刚性桩复合地基；桩土应力比；褥垫层
中图分类号：TU470 文献标识码：A
文章编号：1008 - 0112（2020）02 - 0001 -05
刚性桩复合地基由于能充分发挥地基承载力的作 用，在土木工程地基处理中得到了大量的应用，高层 建筑中曾应用于56层的超高层建筑地基处理设计［1］, 水利工程中深厚软土的水闸基础也在广泛的应用，有 些刚性桩复合地基还采用了灌注桩等高承载力桩 基［2］，港珠澳大桥的人工岛地基采用了管桩复合地 基［3］，也有不少高层建筑和其他构筑物也采用了高强 的管桩复合地基⑷，这些高承载力桩在复合地基中的 应用必将会产生比较大的桩土应力比，而其中的一个 并未引起重视的就是褥垫层的承载力问题，这是刚性 桩复合地基应用扩大化的一个新问题，如包华等⑸对 某工程的三个测点进行试验得到了其桩土应力比随荷 载变化的! -P关系曲线，其中当复合地基承载力分别 为150 kPa、200 kPa、150 kPa时,桩土应力比达到最 大分别达到50、50、60，这对于褥垫层来说已属于高 桩土应力比的情况，其褥垫层的安全性是必须引起重 视的一个问题。对于可能存在桩土应力比过大的现象， 如因此导致褥垫层提前发生剪切破坏，则会对复合地
2-
2 数值可忽略不计，则式子可简化为! =Nq，如再 -
考虑基础形状修正系数Sq与安全系数7,由于桩为圆 形，修正系数Sc = 1 + tan $，该式变为：
! (分 $)
(5)
q
K
式中Nq为地基承载力系数；$为褥垫层的内摩擦
角；7
数。
复合地基承载力的安全，工程中设计的桩
基础刚度、褥垫厚度对刚性桩复合地基桩土承载性状的影响
基础刚度、褥垫厚度对刚性桩复合地基桩土承载性状的影响本文运用室内大型模型试验并结合现场试验研究了基础刚度、褥垫厚度对刚性桩复合地基桩、土承载性状的影响,并提出了多桩型复合地基变厚径比设计方法。
模型试验分为两个部分：模型试验Ⅰ是四种不同基础刚度下单一桩型四桩复合地基静载试验,基础形式分别为碎石基础、碎石夹土工格栅基础、碎石夹双层钢丝网、足够刚度基础。
模型试验Ⅱ是对几组不同桩长、不同桩径、不同褥垫层厚度组合的多桩型复合地基的静载试验。
在本文试验基础上得到以下主要结论：基础刚度对刚性桩复合地基承载性状影响较大,同一荷载水平下随着基础刚度的增加桩土应力比逐渐增加,桩的发挥系数也逐渐增加,土的发挥系数逐渐减小,基础的沉降也逐渐减小。
试验还表明,随着荷载水平的增加,柔性基础下刚性桩复合地基桩土应力比n在2左右,最大不超过5,类似于碎石桩的桩土应力比。
桩荷载分担比较小,刚性桩承载力高的特点没有得到充分体现。
因此,柔性基础下复合地基采用刚性桩是不经济的,若采用刚性桩,应加大基础刚度。
褥垫厚度对足够刚度基础下多桩型复合地基桩土承载力的发挥起着至关重要的作用。
本文试验条件下,即褥垫厚度与桩径之比为0.45～0.55时,桩间土都能充分发挥,而主辅桩承载力发挥系数均小于1,虽然进一步减小主辅桩褥垫厚度,有可能提高主桩和辅桩的承载力的发挥,但是由于褥垫层过薄,一方面会出现桩顶应力集中,不利于基础底板的抗冲切,另一方面,当基础承受水平荷载时,褥垫过薄会增加桩顶水平应力集中,不符合桩在复合地基中主要传递竖向荷载的基本原则。
因此调整褥垫厚度的目的不是使主、辅桩都百分之百发挥,或者说,为保证不发生桩对基础的冲切、不产生桩顶过大的水平应力集中,过分追求桩承载力发挥系数达到1是不适宜的。
足够刚度基础下,刚性桩多桩型复合地基主桩承载力发挥系数γ1、辅桩承载力发挥系数γ2、桩间土承载力发挥系数β的取值与主、辅桩的褥垫铺设方法有关,不同的褥垫铺设方法,γ1、γ2、β的取值范围不同。
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]。
桩刚度和承载力的关系
桩刚度和承载力的关系1. 引言嘿，朋友们，今天咱们聊聊一个看似枯燥却又特别重要的话题——桩刚度和承载力的关系。
乍一听，有人可能会皱眉头，心想这是什么高大上的玩意儿，跟我有什么关系？其实，别小看这桩子，它可关系到咱们脚下的土地、房子的安全，甚至有时候还能影响到我们的心情呢！想象一下，如果你住的房子塌了，那可真是哭都没地方哭！所以，桩的设计就像是盖房子的基石，绝对不能马虎。
1.1 什么是桩刚度？好，咱们先从桩刚度说起。
桩刚度就是桩对外力的抵抗能力，简单来说，就是它有多“硬”。
你可以把桩想象成一根铁棍，越硬越能抵挡住压力。
像是你在一场拔河比赛中，越结实的队员越不容易被拉倒，这就是桩刚度的道理。
它主要受桩的材料、尺寸和形状等因素的影响。
就像咱们吃的方便面，有些品牌吃起来筋道，有些则软得像是水煮面，这里面的差别可大了去了。
1.2 什么是承载力？再说说承载力。
承载力就是桩能承受多大重量，换句话说，就是这根桩子能扛得住多少负担。
你可以把它理解为一个人的负重能力，比如说有的人能背起一百斤的东西，而有的人可能连五十斤都吃不消。
桩的承载力决定了上面建筑物的重量是否能安全地“安家”。
如果承载力不够，下面的桩一旦“罢工”，那可就麻烦大了。
正所谓“千斤重担，一肩挑”，承载力就是这个挑担子的家伙。
2. 桩刚度与承载力的关系那么，桩刚度和承载力到底有什么关系呢？就像是一对老夫老妻，互相依赖、互相成就。
桩刚度越大，承载力也通常会越强。
想象一下，如果桩子软绵绵的，就像个没精神的年轻人，那当然无法支撑得了上面的重物。
反之，如果桩子硬得像石头，承载力自然也就上去了。
可是，这可不是绝对的哦！有时候，桩刚度大，但承载力却不一定强，这就需要我们好好设计和计算，做到心中有数。
2.1 桩刚度对承载力的影响再细分一下，桩刚度对承载力的影响可以从几个方面来看。
首先，材料的选择非常关键。
像钢铁桩，它的刚度就比木桩高得多，自然承载力也强。
其次，桩的形状也有讲究，圆形桩的刚度一般会比方形桩更好。
刚性桩复合地基工作特性解析
刚性桩复合地基工作特性解析摘要：刚性桩复合地基是现代化工程建设中，常见的一种地基形式，其目的就是保证工程建设的稳定性，实现良好的施工质量。
下面就对刚性桩复合地基工作特性的相关内容，展开了分析和阐述，其目的就是了解刚性桩复合地基以后，可以有针对性进行处理，提升刚性桩复合地基的自身性能。
关键词：刚性桩复合地基；应力比；沉降；稳定性刚性桩作为复合地基的一种重要形式，并且在现代化建筑工程建设中，得到了广泛的应用，在提升工程施工质量和结构稳定性方面，起到了非常重要的作用。
由于刚性桩复合地基可以到工程建设所需要的地基承载力，并且与其它桩基相比，其成本也相对较低，对工程建设实现良好经济效益方面，给予了重要的支持。
但是，在利用刚性桩复合地基展开工程建设的时候，需要对刚性桩复合地基工作特性进行了解和明确，有针对性的进行刚性桩复合地基施工和处理，这样才能保证刚性桩复合地基的施工质量，提升现代化工程建设的效果。
1、刚性桩复合地基分析在现代化工程建设中，将刚性桩复合地基广泛应用到其中，其目的就是提升工程结构的稳定性，确保工程建设质量。
但是，在刚性桩复合地基工作特性分析之前，需要对刚性桩复合地基的相关内容进行明确和分析，这样才能具有一定的针对性，下面就对自身的相关内容，展开了分析和阐述。
1.1概述刚性桩复合地基主要适用于黏性土、粉土、砂土、黄土等地区，可以有效提升地基结构的稳定性，避免对工程建设造成较大的影响【1】。
同时，刚性桩复合地基主要是采用摩擦性桩体为主，并且在施工的时候，通过桩体与土进行变形协调，这样可以与土体共同承担荷载，进而确保土体的稳定性。
同时，由于端成型桩一般情况下不会发生变形、沉降的现象，这样可以在一定程度提升工程建设的质量，实现良好的经济效益，促使工程建设行业的发展进程。
1.2承载力刚性桩复合地基可以具有较强的承载力，并且在确定的时候，主要是采用单桩和多桩符合地基荷载试验，并且采用承载力叠加的方式计算承载力。
桩体刚度对CFG桩复合地基承载力数值模拟分析1
桩体刚度对 CFG桩复合地基承载力数值模拟分析1摘要：本文以某水泥粉煤灰碎石（CFG）桩为研究对象，采用有限元软件ANSYS 对CFG桩进行数值模拟分析，计算结果表明：在一定范围内提高桩体刚度有助于提高复合地基的承载力，复合地基中心点的沉降量随着桩体刚度的增加而下降。
关键词：CFG桩，复合地基，有限元，承载力1、引言CFG（Cement Fly-ash Gravel）桩是水泥粉煤灰碎石桩的简写，由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和而成的高粘结强度桩，与桩间土、褥垫层一起形成复合地基[1-2]。
近年来，随着我国经济的持续快速增长及新型城镇化建设，带动了建设事业的大规模发展和研究水平的不断提高。
《2020年国务院政府工作报告》提出，重点支持“两新一重”（新型基础设施建设，新型城镇化建设，交通、水利等重大工程建设）建设。
建筑规模越来越大、工程结构越来越复杂、建筑物使用功能越来越多样化等，在建设过程中遇到大量软弱地基需要处理，当前地基处理问题已成为备受关注的工程问题之一，因此，安全、经济合理的地基处理技术正成为越来越多的工程技术人员研究的课题。
2、有限元分析2.1有限元分析模型本文运用ANSYS有限元分析，计算模型为CFG桩复合地基模型，复合地基由CFG桩、桩间土以及垫层组成，水泥粉煤灰碎石桩采用梅花形群桩，考虑计算模型的对称，计算中选取1/6模型进行计算分析。
对称面上的约束为对称约束，其他两个侧面的约束为竖向可自由滑动，横向固定，底面约束为三向固定[3]。
2.2桩体刚度对CFG桩复合地基承载力和沉降的影响分析（1）CFG桩复合地基沉降分析：通过数值模拟计算，在自重荷载工况下，加固区域沉降较大，主要原因是加固区域承受上部结构的荷载作用，变形较外部区域大很多。
从图1可以看出，地基沉降在CFG桩体周围附近最大，外部土体沉降较小。
沉降变形沿深度方向逐渐减小，最下部沉降值为最小。
（2）CFG桩复合地基承载力分析：当桩体的刚度（材料）发生改变时，复合地基的变形及内部应力情况也会发生变化。
刚性桩复合地基的抗震性能
刚性桩复合地基的抗震性能对其在静力作用受力特性进行了测试。
静力试验表明：褥垫层能够调节桩-土荷载分担比，不同桩位桩身的应力，角桩最大，其次是边中桩，中桩最小。
动力试验表明：无论是弯矩值还是剪力值都是：角桩最大，其次是边桩，再次是中心桩；刚性桩复合地基具有良好的抗震性能。
刚性桩复合地基由于自身具有相对于柔性桩较大的桩体刚度，可以更好地发挥全桩的侧摩阻力，因此具有较高的承载力，而且还具有沉降量小、施工简单、工期短等优点，具有明显的经济和社会效益，在我国被大量地应用到10-30层的高层建筑中[1-3]。
我们通过静力模型试验，对不同褥垫层厚度下模型桩体和土体的应力变化规律及桩土应力比等工作性能进行了研究；并采用模型拟动力试验，得出桩身应变、砂箱位移、垫层变形值，并对上述数值进行分析研究，得出刚性桩复合地基在地震作用下的响应规律；通过分析刚性桩复合地基动静试验数据，得到一些对刚性桩复合地基的设计有参考价值的规律性结论。
1 静力模型试验1.1 试验概况试验采用33群桩模型：桩体采用PP-R管材，桩长900mm，桩间距6d（d为桩径）；砂为中砂；荷载板为0.5m0.50.02m钢板；设置150mm 厚的垫层. 模型材料参数见表1.模型试验如图1所示，砂桶内模型桩和应变片粘贴情况如图2所示. 电脑自动采集试验数据.1.2 试验结果分析1）图3为不同褥垫层的p-s曲线，从图中可以看出不设垫层时的沉降量最大，当设置一定厚度的垫层时，由于垫层的调节作用，大部分上部荷载由桩间土体承担，同时桩体的侧摩阻力会随着桩间土应力的增加而增加，进而提高桩的承载力，并且更深的土体会受到荷载的影响；复合地基的承载力亦会因此而提高，同时桩体的受力会更均匀些。
2）图4为桩体应力，由于垫层的流动补偿使得桩身的最大应力点位置下移. 从模型试验的结果来看，最大应力点的位置在Z/L=0.3附近（Z/L表示桩身不同位置与桩长之比），垫层厚度对最大应力点位置影响不大。
刚性桩复合地基应用的几个误区
刚性桩复合地基应用的几个误区闫明礼1 初蕾 2 佟建兴1（1.中国建筑科学研究院地基所，北京 100013；2.中建一局五公司，100024）提要：本文针对刚性桩复合地基设计常见的几个问题，对足够刚度基础下复合地基的褥垫厚度、桩径和桩体强度的合理选用进行了讨论，并给出了相应的建议，供设计时参考。
一、前言在地基处理工程中刚性桩复合地基应用的越来越多，并取得了很好的经济效益和社会效益。
但应用过程中也存在这样或那样的一些误区，比如，认为复合地基的褥垫层越厚越好、桩径越大越好、桩体强度越高越好。
实际工程如何选择这些设计参数，对地基处理方案的合理性和经济指标具有明显影响。
本文将对几个常见问题加以讨论。
二、几个误区（一）误区之一：褥垫层厚度越厚越好。
刚性桩复合地基中，褥垫层具有保证桩土共同承担荷载的重要作用，但有的设计人员在复合地基设计时偏向选用厚褥垫层。
认为褥垫层厚度越厚越好。
试验表明，褥垫层厚度对桩土承载力的发挥密切相关，褥垫层厚度的选用对复合地基承载力具有显著影响。
通常，复合地基承载力可用如下表达式表示：sk pasks a spk f m A R mAf A R f )1(2121-+=+=λλλλ （1） 式中，spk f －复合地基承载力特征值； a R －单桩承载力特征值；p A －桩的断面面积；sk f －加固后桩间土承载力特征值；A －一根桩承担的面积；s A －桩间土面积；m －面积置换率；21λλ、－分别为单桩承载力、桩间土承载力发挥系数，并有：a PR P =1λ sks f p =2λ s p p P 、－分别为复合地基达到承载力时桩受的集中力和桩间土受的应力。
由（1）式可知，复合地基承载力由桩承载力和桩间土承载力组成。
它的大小取决于桩和桩间土承载力的发挥。
在荷载作用下，复合地基达到承载力时，桩、桩间土同时达到各自的承载力是最理想的。
此时λ1＝λ2＝1。
问题是什么条件下才能保证桩、桩间土同时达到各自的承载力，单桩承载力发挥系数λ1、桩间土承载力发挥系数λ2、与哪些因素有关？试验表明，足够刚度基础下的刚性桩复合地基，λ1、λ2与复合地基设计参数桩长、桩径、桩距、褥垫厚度、桩间土性状和基础刚度有关。
解析高层建筑设计中基础刚度对抗震设计的影响
解析高层建筑设计中基础刚度对抗震设计的影响
高层建筑设计中基础刚度对抗震设计的影响非常重要。
基础刚度是指建筑物基础的抗
震刚度，它直接影响着建筑物在地震中的响应和抗震性能。
合理设计基础刚度可以有效地
提高建筑物的抗震能力，减少地震灾害对建筑物的破坏。
基础刚度影响着建筑物的周期。
在地震中，建筑物的周期是指建筑物在地震波作用下，从开始到结束所需要的时间。
建筑物的周期越大，结构的振动周期越长，受到地震作用的
时间就越长，从而对建筑物的破坏程度也会增加。
而基础刚度越大，建筑物的周期就会增加，从而减少地震作用的时间，减轻地震带来的破坏。
在高层建筑的抗震设计中，合理设
计基础刚度可以调整结构的周期，提高建筑物的抗震能力。
桩的承载力与刚度的关系
桩的承载力与刚度的关系
潘时声;宰金璋;揭常青
【期刊名称】《岩土工程学报》
【年(卷),期】1993(15)6
【摘要】1.前言目前用动测方法检测桩质量已非常普遍。
用大应变法检测桩的承载力,大多数学者认为是可行的,但其设备不够轻巧,为此不少人用小应变法检测桩的质量并确定承载力。
然而,关于用小应变法检测单桩承载力目前争论较大,其技术关键是单桩承载力与刚度之间的本质关系问题,有些学者认为此关系无法找到。
笔者1990年提出了振动法与传递函数法结合的试桩技术,简单介绍了单桩承载力与刚度之间的关系。
【总页数】6页(P83-88)
【关键词】桩;承载力;刚度;检测
【作者】潘时声;宰金璋;揭常青
【作者单位】同济大学地下建筑与工程系;浙江省建筑科学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TU473.11
【相关文献】
1.桩长、桩径及桩的刚度对极限承载力的影响 [J], 李永宽;崔江余;钟文涛
2.预制静压桩机压桩反力与预制桩单桩承载力关系分析 [J], 承北光
3.桩长和桩轴向抗压刚度对桩极限承载力发挥的影响 [J], 曾友金;章为民
4.对“桩的承载力与刚度的关系”讨论的答复 [J], 潘时声
5.关于“桩的承载力与刚度的关系”一文的讨论 [J], 李志成
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刚性桩复合地基设计探讨 杨威
刚性桩复合地基设计探讨杨威摘要：复合地基是指部分土体被增强或被置换，形成由地基土和竖向增强体共同承担荷载的人工地基。
随着地基基础处理方式的不断改进，刚性桩复合地基的使用越来越多，目前刚性桩复合地基的主要形式是管桩复合地基。
摩擦型桩属于有黏结强度的增强体，能够与土体共同工作，实现地基有效承载的目的。
这其中有主动设计的，也有被动设计的，被动设计的主要原因是工程桩的承载力特征值的检测不合格。
而端承型桩因为沉降极小，地基土没有变形空间，不能起到有效的承载作用，对于端承桩以及浅层地基土存在压缩性较大的土层的情况时建议慎用刚性桩复合地基。
关键词：刚性桩；复合地基；设计一、刚性桩复合地基工作性状影响因素分析刚性桩复合地基研究主要是针对它的荷载沉降、桩土应力比、桩土荷载分担比、桩身内力与变形以及桩侧摩阻力等工作性状的研究，掌握其工作性状对完善刚性桩复合地基理论至关重要。
从大量学者的分析研究可知，刚性桩复合地基工作性状主要受到以下几个因素的影响。
1、褥垫层在桩顶铺设的褥垫层是桩体与桩周土体能形成复合地基的关键组件。
褥垫层通过提供桩体向上刺入条件来实现桩−土协调变形，掌握褥垫层破坏机理对了解其对于刚性桩复合地基工作的影响至关重要。
从细观方面对垫层的破坏模式进行研究，利用数字照相无标点法测量技术对试验照片进行识别处理，测量垫层土体在加载过程中位移场并提炼出其破坏模式，进而推导出垫层破坏时桩顶极限承载力计算公式。
褥垫层在刚性桩复合地基中起到协调桩土变形的作用，其厚度及变形模量等特性对刚性桩复合地基工作性状有较大影响。
为探讨褥垫层厚度及变形模量对刚性桩复合地基工作性状的影响，结合工程实际进行了相关计算分析，得出褥垫层厚度在100~500mm之间及变形模量在400~140MPa范围内变化时，对复合地基桩土应力比影响较大，但对总沉降量影响较小。
基于MidasGTS有限元软件建立了刚性长短桩筏复合地基，通过对比研究得出垫层对桩身轴力、剪力的影响；得出垫层的存在使得长桩桩端弯矩减小，短桩桩端弯矩可忽略不计。
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852
岩土工程学报
2010 年
1.3 试验方案
本工程共做了 3 根单桩静载试验，2 台复合地基 静载试验，1 台桩间土静载试验。所有试验均采用堆 载方式加荷，堆载总重量不小于所加最大荷载的 1.2 倍。一次堆载后，荷载从小到大由千斤顶逐级施加， 用标准压力表控制荷载，用电子位移计量测位移。单 桩试验按照《建筑基桩检测技术规范》[6]（JGJ106— 2003）的规定进行。复合地基静载荷试验荷载板尺寸 为 2000 mm×2000 mm。板下埋设振弦式压力盒量测 桩顶压力和桩间土压力。桩顶压力盒布置如图 3。荷 载板下布桩和压力盒埋设验，对不同基础刚度条件下的刚性桩复合地基桩、土承载力发挥系数和桩、土荷
载分担比进行了研究。试验表明：基础刚度对桩、土承载力的发挥和荷载分担比具有显著的影响，在给定褥垫厚度、
相同桩长、相同桩距条件下,基础刚度较大的桩承载力能充分发挥,柔性基础条件下桩间土承载力能充分发挥，桩承载
第 32 卷 第 6 期 2010 年 .6 月
岩 土 工 程 学报
Chinese Journal of Geotechnical Engineering
Vol.32 No.6 June 2010
基础刚度对刚性桩复合地基桩土荷载分担比的影响
孙训海 1，许力和 2，李艳霞 2，佟建兴 1，雷晓雨 3
(1. 中国建筑科学研究院地基所，北京 100013；2. 中国天辰工程有限公司，天津 300400；3. 天津大学建筑工程学院，天津 300072)
haisun1979@。
Effect of foundation rigidity on pile-soil load share ratio of rigid pile composite foundation
SUN Xun-hai1，XU Li-he2，LI Yan-xia2，TONG Jian-xing1，LEI Xiao-yu3
─────── 收稿日期：2009–03–03
第6期
孙训海，等. 基础刚度对刚性桩复合地基桩土荷载分担比的影响
851
表 1 土层参数表
土层 编号
岩土名称
标高/m
② 粉质黏土
1.28 以上
③1
粉土
③2 粉质黏土
③3
淤泥质粉 质黏土
1.28~ -12.6
③4 粉质黏土
④
粉质黏土
-12.6~ -13.86
1.50 1.56 1.43 1.33 1.49 1.62 1.67 1.67 1.63 1.45 1.36 1.33
1.59
1.61
1.47
Table 1 Parameters of soil strata
天然含 水率 w/%
天然 孔隙 比e
液性 指数
IL
塑性 指数
IP
极限桩 侧阻力 标准值 qsk/kPa
图 4 复合地基静载试验布置图 Fig. 4 Static load tests on composite foundation
图 6 甲罐基础压力盒布置平面图 Fig. 6 Layout of tank foundation No.1
0引 言
近年来，刚性桩复合地基在工业与民用建筑中应 用越来越广泛，刚性桩复合地基桩体多用CFG桩、静 压预制桩等。目前工民建领域主要是足够刚度基础下 的复合地基，足够刚度基础下的复合地基，基础具有 向桩上转移荷载的能力，在给定褥垫厚度条件下桩和 桩间土承载力都能充分发挥。
柔性基础下刚性桩复合地基的承载性状研究还较 少[1-3]，如公路、铁路路基和油罐基础下的地基处理， 基础刚度很小，基础向桩上转移荷载的能力很弱，能 否直接运用足够刚度基础下复合地基的设计方法做地 基处理设计，基础刚度对刚性桩复合地基的桩、土承 载力发挥有什么影响，是一个值得深入探讨的课题。
力发挥很少。基础刚度较大的刚性桩复合地基的桩荷载分担比比柔性基础桩荷载分担比大，而柔性基础土荷载分担比
比刚性基础土荷载分担比大。 关键词：刚性桩复合地基；基础刚度；柔性基础；发挥系数；褥垫；分担比
中图分类号：TU473
文献标识码：A
文章编号：1000–4548(2010)06–0850–06
作 者 简 介 ： 孙 训 海 (1979 – ) ， 男 ， 江 苏 滨 海 人 ， 博 士 研 究 生 ， 从 事 地 基 、 基 础 工 程 设 计 与 研 究 。 E-mail:
75
3000 15.41 20.57 32.42 44.25 180
27.7 0.804 0.66 12.3 35.5 0.990 0.71 18.5
5.73 6.84 9.55 11.53 160 4.81 7.31 10.28 12.38 160
35.5 0.995 0.72 20.0
4.41 6.39 9.03 11.31 160
24.1 0.692 0.59 11.6
7.43 11.63 16.9 21.02 170
22.9 0.694
17.46 25.6 40.1 52.61 220
27.3 0.776 0.67 18.4
表 2 地基处理设计参数
7.49 11.23 15.09 17.95 180
设计方案 甲罐
桩长/m 18
褥垫层采用中、粗砂或最大粒径不超过 20 mm 的 砂石混合料。不得含有草根等有机杂质，含泥量不得 超过 5%。夯填度不大于 0.9。甲乙两罐地基基础形式 如图 1、图 2。由设计参数可知甲罐的基础刚度较大， 乙罐为柔性基础。
图 1 甲罐基础剖面图 Fig. 1 Section diagram of foundation No. 1
本文结合天津大港某化工储罐工程，通过现场不同基 础刚度的载荷试验，着重研究了基础刚度对刚性桩复 合地基桩、土承载力发挥系数及桩、土荷载分担比的 影响。
1 工程实例
1.1 工程概况 中国石化天津 100 万 t/a 乙烯及配套工程项目场地
位于天津大港区围堤路南侧，大港发电厂西侧。经勘 探该场地的土层物理力学指标[4]见表 1。本次试验选 取其中的两个储料罐基础，分别为 802 和 804 罐，罐
基础形式
40 cm 厚的混凝土板加油罐 传统基础形式
15 cm 厚的素混凝土夹土工格栅加油罐 传统基础形式
根据甲乙两罐荷载状况，设计要求处理后的地基 承载力特征值达到 230 kPa，变形要求不大于 200 mm。 两罐的基础埋深都为 1.0 m，基础落在②层粉质黏土 上，基底土承载力特征值 fak=69 kPa，由于承载力不能 满足设计要求，采用刚性桩复合地基处理方案进行加 固，刚性桩选用预应力管桩，设计桩径 400 mm，桩 长 18 m，桩间距 2 m，桩端进入⑤2 层粉土层内 1 m。 单桩承载力特征值 Ra=646 kN，为提高桩承载力发挥 度，桩顶设计了 500 mm×500 mm 正方形桩帽。经计 算复合地基承载力特征值 fspk=248.9 kPa，变形为 77.1 mm，满足设计要求[7]。地基处理设计参数如表 2。
20
3.45
90
26.5 0.758 0.86 12.3
40
4.76
105
21.9 0.632 0.68 10.8
47
1500
5.85
120
21.1 0.604 0.59 10.7
54
6.22
140
21.8 0.629 0.61 7.5
73
2800 14.14
170
22.8 0.657 0.62 7.8
桩径/m 0.4
Table 2 Parameters of foundation treatment
桩间距/m
桩帽(m×m)
垫层结构
2
0.5×0.5
25 cm 砂石垫层+5 cm 素混凝土
乙罐
18
0.4
2
0.5×0.5
35 cm 砂石垫层夹土工格栅
体直径分别为15 m和7.8 m，为了叙述方便下文分别以 甲罐和乙罐区分。甲罐高17.82 m，容积3149 m3。设 备净重：94 t，充满水总重F=3243 t。乙罐高8.92 m， 容积426 m3，设备净重：21 t，充满水后总重F=447 t。 1.2 设计方案
极限桩 端阻力 标准值 qpk/kPa
Es(1-2)
压缩模量/MPa
Es(2-4)
Es(4-6)
Es(6-8)
fak /kPa
27.7 0.783 0.76 13.4
34
4.70
69
24.3 0.695 0.92 8.2
52
11.99
120
29.6 0.853 1.04 12.1
33
5.87
100
38.2 1.065 1.09 15.1
乙两罐的直径方向上的桩帽顶部和桩间土都布置土压 力盒，用于后期罐体完工后分级增加荷载测量两个不 同(刚度)基础下的桩、土承载力发挥情况。乙罐基础 下布桩及试验布置平面图如图 5。甲罐的布桩及压力 盒布置图如图 6。
图 3 桩顶压力盒布置图 Fig. 3 Layout of load cells on pile top
Abstract: On the basis of field tests on carbinol storage tank foundation, investigations are conducted on the bearing capacity and pile-soil load share ratio of rigid pile composite foundation with different rigidities. Studies show that change of the foundation rigidity has significant effect on the development of pile-soil bearing capacity and load share ratio. Under the same cushion thickness, pile length and space, the bearing capacity of pile and soil can both develop sufficiently for the foundation with enough rigidity. While for the flexible foundation, the bearing capacity of soil between the piles can develop sufficiently, but that of the piles develops little. The pile load share ratio of rigid pile composite foundation is larger than that of flexible foundation. But the soil load share ratio of flexible foundation is larger than that of rigid foundation Key words: rigid pile composite foundation; foundation rigidity; flexible foundation; developing factor; cushion; load share ratio