多元长短桩复合地基
07-长短桩复合地基设计计算分析和探讨
长短桩复合地基设计计算分析和探讨摘要：本文主要对长短桩复合地基的应用特点、作用机理以及设计计算方法做了些分析和探讨。
关键词：长短桩复合地基；设计；计算近年来,随着国内外桩基础研究的深入,发展了适用于深厚淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土等不同地基的长短桩复合地基处理技术。
如刚性长短桩复合地基和刚柔性长短桩复合地基等应用于深厚软土地基上,已取得了显著的工程效益。
特别是在沿海深厚软土地区,近年来,经济发展迅速,大量的土木工程兴起,给长短桩复合地基带来了巨大的应用前景。
长短桩复合地基在工程实践中的广泛应用,特别是在深厚软土地基上的应用,虽然现行规范中尚没有其承载力和设计计算,但由于近年来长短桩复合地基的地基处理理论进一步完善,根据工程经验形成半经验半理论的地基处理设计方法和承载力计算。
应用于工程项目中能有效提高地基承载力,控制沉降,降低造价。
一、长短桩复合地基的应用特点在深厚软土地区,按照常规理论设计，即利用统一长度的桩设计,会出现桩数过多、桩距太密,不仅提高了工程造价,同时也不利于单桩承载力的发挥。
长短桩复合地基则充分利用桩间土的承载力,能有效地控制地基沉降,减少工程造价。
长短桩复合地基中长桩能能将荷载向地基深处传送,减少压缩土层的变形，从而减少地基的沉降,以此来控制建筑物的沉降,很好的避免了常规桩基设计的一些缺点,也更符合外荷载作用下的地基应力场和位移场特性。
短桩主要用来提高地基承载力,加固桩间土,增加桩体的摩擦阻力。
随着桩基技术的应用发展，“桩”不是桩基础的专有，这就使“复合桩基”与“复合地基”区分更为模糊。
随着当今共同作用设计理论的发展，基础更为重要的是概念性分析与概念性设计。
（1）刚-柔性复合桩基具有高承载力、低沉降量，工程造价有较大节省，而工后沉降量通常与桩基础是等量的。
可发挥“长桩疏布”的优势，利用刚性长桩控制沉降与承载的双重功能。
利用地基处理方法，能有效提高复合桩基的安全度、可靠度。
形成深、浅两个层面的空间应力状态，发挥地基土的潜在承载力。
长短桩复合地基设计
长短桩复合地基设计一、前言当地基承载力或变形不能满足设计要求时，需做地基处理，复合地基方案在地基处理中用的非常普遍。
复合地基的桩型很多，不同的桩型加固机理和加固效果是不同的，实际工程中如何针对设计要求合理选择桩型是方案选择的核心。
本文仅就这一问题做一讨论。
采用复合地基有时主要为了提高地基承载力，有时主要是为了减少沉降量，有时两者兼而有之，在确定使用复合地基前，应予以分析。
当软弱土层较厚时，采用复合地基往往是为了控制沉降，在这种情况下采用复合地基具有较大的优点。
若软弱土层很薄，而基岩又很浅，采用桩基础可能优于采用复合地基。
另外，复合地基需要通过一定的沉降量来协调发挥桩土共同承担荷载，对沉降量控制要求很高的情况下不宜采用复合地基技术。
对一具体工程是否采用复合地基技术应根据荷载大小、地基土层工程地质情况、建筑物对工后沉降量的要求等方面综合分析而定。
随着对复合地基理论认识的提高以及实践经验的积累，学术界提出了不同桩型、桩长的多元组合型复合地基——刚柔结合长短桩复合地基。
长桩：提高地基承载力，将荷载通过桩身向地基深处传递，减少压缩层变形，控制整体的沉降。
桩体强度要求较高，多采用CFG桩、钢筋混凝土桩、预制桩等。
短桩：主要对土体进行处理，减小浅层的应力集中，提高承载力，消除软弱土层引起的不均匀沉降，桩体采用散体桩和柔性桩如搅拌桩、碎石桩、石灰桩等。
褥垫层：促使桩—土协调变形，合理分配应力，保证桩土共同作用。
复合地基的实质是桩、土共同作用。
桩土应力分配的过程伴随着桩顶上刺或桩端下刺，因此需设置合适厚度和刚度的褥垫层保证桩、土能共同承担荷载。
长短桩的优点（以螺杆桩复合地基为例）：（1）、螺杆桩复合地基在地基中形成平面及空间合适的刚度梯度，从而获得了高强度的复合地基。
（2）、螺杆桩复合地基中形成了土的三维应力状态，使土的强度高于其自身承载力的基本值，从而使土的参与工作系数大于1，这是任何其它类型复合地基无法实现的。
多桩型复合地基
多桩型复合地基（1）多桩型复合地基承载力计算两桩型复合地基施工完成后，基于静力平衡方程，得出多桩型复合地基承载力计算公式：当主辅桩均为有粘结强度桩时：1122121212=(1)a a spk sk p p R R f m m m m f A A λλβ++--当主桩为由粘结强度桩、辅桩为散体桩时：111121=[(1)(1)]a spk sk p R f m m m n f A λβ+-+-两种桩型复合地基施工完成后桩间土承载力特征值sk f ，可通过现场载荷试验确定，初步设计时，也可以通过下式估算：sk ak f f α=式中：α为桩间土承载力提高系数；ak f 为天然地基承载力特征值（kPa ）。
两种桩型复合地基施工完成后桩间土承载力提高系数α，不仅与土性和施工工艺密切相关，还和桩间距有密切的关系：1）两种桩型都采用无振动挤密作用的工艺，如人工洛阳铲、长螺旋钻成孔制桩等，桩间土承载力提高系数 1.0α=。
2）两种桩型中的一种采用振动挤密作用的工艺、另一种采用无振动挤密作用的工艺，如振冲碎石桩和长螺旋钻成孔CFG 桩：若两种桩型中其中一种采用振动挤密工艺的桩型（如振冲碎石桩），桩间距不大（5s d ≤）：对振动挤密效果好的土，桩间土承载力可显著提高，对于松散粉土、粉细砂，桩间土承载力提高系数 1.2 1.5α=～；对可振动挤密，但挤密效果不大的一般粘性土可取 1.0α=；对不可挤密土，桩间土承载力提高系数可取1.0α=。
若两种桩型中其中一种采用振动挤密工艺的桩型（如振冲碎石桩），桩间距较大（5s d >），基于安全考虑，即使挤密效果好的土，桩间土承载力提高系数1.0α=。
3）两种桩型都采用有振动挤密作用的工艺，如振冲碎石桩和振动沉管CFG 桩，对振动挤密效果好的土，桩间土承载力可显著提高，对于松散粉土、粉细砂，桩间土承载力提高系数 1.2 1.5α=～；对可振动挤密，但挤密效果不大的一般粘性土可取 1.0α=；对不可挤密土，桩间土承载力提高系数可取 1.0α=。
《长短桩复合地基沉降试验与预测方法研究》
《长短桩复合地基沉降试验与预测方法研究》篇一一、引言随着城市化进程的加快，地基沉降问题逐渐成为建筑工程领域关注的重点。
长短桩复合地基作为一种有效的地基处理方法，其沉降特性及预测方法的研究显得尤为重要。
本文将就长短桩复合地基沉降试验与预测方法进行深入探讨，旨在为实际工程提供理论依据和技术支持。
二、长短桩复合地基概述长短桩复合地基是指在地基中同时使用长度不一的桩体来处理地基问题。
由于不同长度的桩具有不同的承载力和沉降特性，长短桩复合地基的使用能够在很大程度上提高地基的承载能力和稳定性。
然而，由于地基的复杂性和不确定性，长短桩复合地基的沉降问题仍然是一个需要深入研究的技术难题。
三、试验设计为了更准确地研究长短桩复合地基的沉降特性，本文设计了一系列的沉降试验。
试验过程中，主要关注了以下几点：1. 试验地点与场地条件：选取具有代表性的场地进行试验，考虑土质、地下水等因素的影响。
2. 桩体设计：设计了不同长度和直径的桩体，以探究其承载力和沉降特性的差异。
3. 试验方法：采用静载试验和动载试验相结合的方法，模拟实际工程中的荷载情况。
四、试验过程与数据分析1. 试验过程：在选定的场地进行桩体施工，并按照预定的荷载条件进行试验。
在试验过程中，实时记录各种数据，如桩顶位移、桩体应力等。
2. 数据分析：对收集到的数据进行分析处理，得出长短桩复合地基的沉降规律和特点。
通过对数据的分析，可以发现不同长度桩体之间的相互作用及影响因素。
五、预测方法研究基于试验结果，本文提出了一种长短桩复合地基沉降预测方法。
该方法主要包括以下几个步骤：1. 建立数学模型：根据试验数据，建立描述长短桩复合地基沉降特性的数学模型。
模型应能够反映地基沉降与荷载、土质、桩体长度等因素的关系。
2. 参数估计：根据实际工程条件，对数学模型中的参数进行估计。
这些参数包括土质参数、桩体参数等。
3. 预测沉降：利用已建立的数学模型和估计的参数，对实际工程的沉降进行预测。
探讨长短桩复合地基的实际应用
探讨长短桩复合地基的实际应用【摘要】CFG桩与碎石桩相组合所生产出的的长短桩符合地基能够极为有效的解决地质层出现严重液化现象的地基，将地基土层中的液化现象完全消除，提高地基强度，以此来满足高层建筑对于地基承载力的需要以及对变形范围的要求。
本篇文章主要对长短桩复合地基在高层建筑液化土层中的应用进行了全面详细的阐述，以期为其他建筑工程修建过程中提供参考。
【关键词】长短桩复合地基；高层建筑；液化地基；承载力；沉降长短桩的复合地基指的是利用两种以上的不同长度竖向的增强体以及桩体来增强地基土层，提升地基荷载能力的一种地基处理措施。
这种措施不但能够有效的解决土层液化现象严重的问题，还能够对复合地基的承载力以及沉降进行改善。
这一施工技术是近新兴的复合地基处理技术。
在使用长短桩复合地基技术进行施工的过程中，其长短桩主要是通过不同材料制造而成，再将不同桩体进行组合。
下文主要对使用CFG桩体来与碎石桩进行长短不同的组合，将其应用到液化土层中的案例进行了研究。
0.工程概况我国某处的商住楼整体的结构形式双子塔楼结构，这种结构美观别致，平面形状为矩形。
每个塔楼的长度和宽度均为39米，地上部分为24层，其中四层办公楼，20层住宅楼，地下为1层。
主楼的主要建筑结构形式为剪刀墙结构，以筏板为基础，板底较高。
基础第三层为粘土层，主要是在这一层添加筏板，地下水约在地下一米处。
由于这种地质结构本身的特点，天然的承载能力不能满足主楼的承重量，因此需要对整个地基进行加固处理，处理的方式是采用碎石桩和cfg桩相结合的复式地基形式。
其中碎石桩的直接在40厘米，长度需达到9米左右，桩端处于粉砂层内，CFG桩的直径也在40厘米范围内，但长度需要达到13米，也处于粉砂层内。
这两种桩体均采用三角形的布置结构，要形成一定的间距。
1.工程地质条件及长短桩复合地基设计1.1工程地质条件根据场地的具体情况和基本的勘查数据得知，这块场地地势平坦，适合用于塔楼的建筑，同时该场地的地势结构为冲击平原结构，受力程度比较均匀，承载能力较好。
浅议长短桩复合地基
在土木工程建设中，目前，对于大型建筑结构，在沉降和承载力控制方面，桩基础无疑是目前工程应用中首选的地基形式，然而在多层和小高层建筑中桩基础成本造价相对过高。
为了在满足工程需要的同时又能够减小地基处理成本，复合地基应运而生，其中尤以长短桩复合地基最为突出，其充分发挥了天然土体承载能力，同时减少了沉降，即满足了上层建筑结构要求，又减小了打桩对于周围环境的影响，同时大大地降低了地基成本，是近年来在多层和小高层工程中得到广泛采用的一种地基形式。
一、复合地基的定义和桩基的区分经过处理形成的地基多数可归属为两类：一类是天然地基土体的承载性质得到普遍的改良形成均质地基，如通过预压法、强夯法以及换填法等形成的土体改良地基，这类地基的承载力与沉降计算类似于浅基础。
另一类是在地基处理过程中，部分土体得到增强，或置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是基体（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的作用，其通常被称为复合地基。
复合地基和桩基础尚存在一定的差异，复合地基理论的产生实际上是基于桩基理论。
从地基工程成本上考虑，在满足上层建筑结构对变形控制要求的条件下，充分发挥桩间土的承载力，使桩分担的上部荷载部分转向桩间土，由桩间土承担进而减小桩数，降低地基成本。
从环境的方面考虑，这种新型地基可以减小由于大面积和大量的打桩施工所造成的原有天然地基内超孔隙水压力增加所引发的土体有效重度降低和地基内出现渗流现象，包括：流沙、管涌、上浮、局部不均匀沉降等对地基承载力和上部结构整体稳定造成的不利影响。
桩基理论中主要考虑桩体和基础底部相互作用对整体地基性状的影响，充分发挥桩的承载力而忽略桩间土直接和基础之间的相互作用，将桩间土作为地基承载力的安全储备。
从经济和适用方面上，这种设计理念在减小上层建筑差异沉降和提高地基承载力方面效果显著，在大型高层建筑和超高层建筑中得到充分推广，但对于多层和小高层建筑，相对于整个工程的成本来说，桩基础成本较高，性价比较低。
《长短桩复合地基沉降试验与预测方法研究》范文
《长短桩复合地基沉降试验与预测方法研究》篇一摘要：本文主要研究长短桩复合地基沉降试验及预测方法。
首先介绍了长短桩复合地基的背景及研究意义，然后通过实际试验分析长短桩复合地基的沉降特性，最后提出一套有效的沉降预测方法。
本文旨在为类似工程提供理论依据和实用技术。
一、引言随着城市化进程的加快，高层建筑和大型设施的兴建对地基承载力提出了更高的要求。
长短桩复合地基作为一种新型的地基处理技术，因其能够显著提高地基承载力和减小沉降而受到广泛关注。
然而，其沉降特性和预测方法仍需深入研究。
本文旨在通过试验和理论分析，为长短桩复合地基的沉降预测提供科学依据。
二、长短桩复合地基背景及研究意义长短桩复合地基是通过在软土地基中设置不同长度的桩体，形成一种复合地基系统。
这种地基系统能够有效地提高地基的承载力和减小沉降，尤其适用于软土地区的高层建筑和大型设施。
因此，研究长短桩复合地基的沉降特性和预测方法具有重要的工程实践意义。
三、试验设计及实施（一）试验材料与方法本试验选取了不同长度、直径和间距的桩体进行组合，形成长短桩复合地基。
通过在软土地区进行现场试验，观测和分析长短桩复合地基的沉降特性。
（二）试验过程及数据采集试验过程中，对不同工况下的地基进行了加载，并实时记录了地基的沉降数据。
同时，还对土体的物理力学性质进行了测试和分析。
四、试验结果与分析（一）沉降特性分析根据试验数据，发现长短桩复合地基的沉降特性受到多种因素的影响，包括桩体长度、直径、间距以及土体的物理力学性质等。
在相同荷载条件下，合理设置桩体参数的地基沉降明显小于传统地基。
（二）沉降预测模型建立基于试验数据和土力学理论，建立了长短桩复合地基的沉降预测模型。
该模型考虑了桩体参数、土体性质以及荷载条件等因素，能够较为准确地预测地基的沉降。
五、沉降预测方法研究（一）预测方法介绍本文提出了一种基于试验数据和土力学理论的沉降预测方法。
该方法首先通过试验数据建立地基沉降与影响因素之间的关系模型，然后结合土力学理论对实际工程中的地基沉降进行预测。
长短桩复合地基工作机理及其应用
褥垫层的作用机理
褥垫层在复合地基中有着极为重要的作用，可以有效地调整复合地基的桩土荷 载分配，充分发挥土体的承载能力特别是发挥浅层土体的承载作用。由于垫层的流 动性，桩在荷载作用下产生的应力集中使垫层发生侧向流动而产生向上刺入，结果 让桩土间的应力重新分配，从而提高地基的承载性能，调节变形 。
五、长短桩复合地基承载性能分析
长短桩复合地基作用机理
长桩的作用机理
在长短桩复合地基中，长桩的主要作用是提高承载力、控制沉降量，它将荷载 通过桩身向地基深处传递，减少压缩层变形，同时对柔性短桩起到“护桩”作用， 并与短桩一起抑制地基周围土体的隆起。在1区深度范围内，桩体间将具有较明显 的“挟持”和“遮挡”效应，桩间土体和桩体共同沉降；而在2区的长桩，由于土 体和桩体不能同时沉降，其桩尖对桩端土体将有相当的刺入量。
短柱的作用机理
当基底以下存在较厚的软弱土层时，采用短柱对该区域土层进行加固，可提高 基底软弱土层的承载力；若基底以下存在上、下两层较为理想的桩端持力层，将长、 短桩分别落在下、上两层桩端持力层，充分发挥上下两层桩端持力层的特性，利用 短柱提高复合地基的承载力，通过长桩减少变形，在满足设计要求的同时减少地基 处理的工作量，达到经济合理的效果。
四、长短桩复合地基的作用机理: 长短桩复合地基的作用机理
长短桩复合地基因长桩和短桩的间作设置，在复合地基中形成三个不
同作用的工作区域，即以提高承载力为主的长、短桩联合工作区（1区）， 以减少沉降为目的的长桩工作区（2区），承受桩体荷载的持力土层（3）， 三者共同作用，以提高浅层地基承载力、减少地基沉降量，形成良好的长短 桩复合地基[2]。具体如下图
六、工程应用： 工程应用：
温州大学行政信息中心大楼位于茶山高教园, 主楼为13层, 地下1层。 根据温州工程勘察院提供的勘察报显示：在- 32m处及- 60m 处分别有一 层低压缩性土及中压缩性土。该工程实际设计时长桩置换率占长短桩总置 换率的56%。该工程主体结顶后一年实测沉降数据为42. 5 mm。能很好的 控制建筑物的沉降,在处理深厚软土地区的地基方面取得了一定的成效,可 以作为工程设计参考。
长短桩复合地基沉降计算
长短桩复合地基沉降计算
长短桩复合地基沉降计算是一项重要、复杂的工作，它要求工程师根据一定的设计理念或建筑物的要求，精确的估算和确定桩的数量、长度、桩基深度及地基类型，以达到设计要求的沉降量。
首先，要进行长短桩复合地基沉降计算，必须掌握一些重要基础知识，如混凝土、地基物理性质、土层强度、地基沉降等。
其次，需要明确建筑物的地基沉降要求才能对桩长度的计算做出恰当的估算。
一般来说，若桩长度超过建筑物规定的要求，则可以相应增加桩的数量。
再者，在计算中，应考虑桩的弹性模量和静定模量，以及建筑物地基和桩基间的接触情况，以准确估算桩的长度、数量及桩基深度。
此外，长短桩复合地基沉降计算还要考虑地基类型，即桩基和地基的关系。
这可以通过地面排水、地基土体加固、地基夯实或者地基增加时间等方法改善地基结构，以准确确定桩长度和桩基深度，从而最大限度的降低桩沉降量。
最后，应注意桩复合地基沉降计算中的安全性和可靠性，保证设计沉降量的实际量小于设计沉降量，以确保工程质量和安全。
综上所述，长短桩复合地基沉降计算是一项费时费力的工作，要求工程师全面考虑各种地质条件，精确的估算和确定桩的数量、长度、桩基深度及地基类型，以达到设计要求的沉降量。
只有充分考虑各种因素，根据建筑物的要求，才能准确确定桩长度和桩基深度，使地基沉降计算更加完善和可靠。
长短桩非线性多元复合桩基技术及其原位试验研究
理 。文章介 绍 了长短桩 非线性 多元 复合 桩 基 的设 计 思想 和设 计 方 法 ， 并进 行 了 ４ １ Ｓ Ｌ型 单元静 载 试 验研 究 。研 究结 果表 明 ， 用长短 桩 多元复合桩基 技 术 ， 确保 安 全 可靠 的 同时 ， 大 幅 降低 地 采 在 能
基 处理 费用。
Ｓ： Ｐ ∑ ０
（） ６
非线性 多元复合 桩基 总体安全 度大 于 ２ 总沉 ，
降以长桩极限承载力基本发挥为 上限 ， 一般控 制在
（） ７
２ ３ ０～ ０ｍｍ， 差异沉 降很 小 ， 一般在 １ 以内。 ０ｍｍ 该方法适 用于软 土地基 的多层及 高层 建筑 。
为 加 固深 度 范 围 内 短 桩 与 土 的 复合 当量 压缩模量 ，。 Ｐ 为卸 载后剩余 分 布荷载均 值 。
笔者通 过工 程设 计 比较 发 现 ， 高 层 建 筑 的 对 软土地基 （ ＜ ． ） 在充 分 满 足 安全 度 （ 体 安 ０５ ， 总 全度 大于 ２ 和沉 降要求 的条 件 下 ， 用 复合地 基 ） 采 与卸荷 减沉桩 组 合 的方 法 进行 设 计 ， 常 规方 案 与 相 比， 能降 低造 价 一 半 以上 。 由于采 用 了多 。 。 。 种桩 型 ， 且长桩 的单 桩承 载 力 设计 值 突 破 了线 性
明显 ， 种沉 降复合桩基 仅 限于 ８层 以下建 筑 ， 但这
如何在 日益增多 的小高层 建筑 中应 用 尚处 于探 索 阶段 。随着实践 和 理论 的发展 ， 线性 复 合 桩 基 非 的概念逐渐 被提 出并 应用 于工程 实 践 中 Ｊ 。该方 法 的适 用 条 件 之 一是 要 求 天 然 地 基 满 足 率 ＝ ｆＡ Ｑ＞０ ５ 对 于软 土地基 （ ．／ １ ． ， 一般 ＜ ． ） 不能 ０５ ， 满足该方 法设计 条件 。 目前 学术界 的普遍 观 点是 软土地基 承载力 低 ， 工 程设 计 时应 采 用 常规 桩 在
《2024年边载对长短桩复合地基性状影响的研究》范文
《边载对长短桩复合地基性状影响的研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速，地基工程作为建筑的基础，其稳定性和承载能力显得尤为重要。
长短桩复合地基作为一种新型的地基处理技术，因其能够适应不同地质条件、提高地基承载力等优点，被广泛应用于各类工程项目中。
然而，在实际工程中，边载的存在往往会对地基的性状产生影响。
因此，研究边载对长短桩复合地基性状的影响，对于提高地基工程的稳定性和安全性具有重要意义。
二、长短桩复合地基概述长短桩复合地基是指在地基处理过程中，采用不同长度、不同规格的桩体进行组合，形成一种复合地基。
其优点在于能够根据地质条件、荷载要求等因素，灵活调整桩体的长度和规格，提高地基的承载能力和稳定性。
长短桩复合地基在工程实践中，广泛应用于软土地区、河岸堤防等工程。
三、边载对长短桩复合地基的影响边载是指建筑物或其他结构物在基础边缘所受到的侧向荷载。
在长短桩复合地基中，边载的存在会对地基的性状产生影响。
主要表现在以下几个方面：1. 对桩体受力的影响：边载会使桩体受到侧向荷载的作用，导致桩体产生侧向位移和弯曲。
特别是在长桩和短桩的交界处，由于桩体长度和刚度的差异，边载对桩体受力的影响更为显著。
2. 对地基沉降的影响：边载的存在会使地基产生不均匀沉降，特别是在长短桩复合地基中，由于长桩和短桩的刚度差异，不均匀沉降更为明显。
这将对建筑物的稳定性和安全性产生不良影响。
3. 对地基稳定性的影响：边载的存在可能改变地基的应力分布，使地基的稳定性降低。
特别是在地质条件较为复杂、土质不均匀的情况下，边载对地基稳定性的影响更为显著。
四、研究方法与实验结果为了研究边载对长短桩复合地基性状的影响，本文采用室内模型试验和数值模拟相结合的方法。
通过制作不同尺寸、不同材料配比的模型，模拟实际工程中的长短桩复合地基，并施加边载进行试验。
同时，采用有限元软件进行数值模拟，对试验结果进行验证和补充。
实验结果表明，边载的存在对长短桩复合地基的性状产生显著影响。
关于长短桩复合地基的研究
关于长短桩复合地基的研究如今，伴随着工程技术的突飞猛进，地基处理技术也得到了不断完善，渐渐地，复合地基的技术理论也越来越成熟，随之衍生出了新的长短桩复合地基技术。
长短桩复合地基可以用刚柔性桩组合的手段做处理，这样不仅能够调节桩土变形使其最大限度的提高承载力；而且能够完善设计方案和节省经济投入。
近几年，由于缺少对新型长短桩复合地基的理论依据，致使实践中问题百出，这也表现出人们对新型长短桩复合地基的基本受力方式了解不足。
采用刚性长桩与半刚性、刚性或柔性短桩地基总体处理的方式，并在其中设置柔性垫层，使长桩、短桩、土和承台一同承受荷载的技术，我们称之为新型长短桩复合地基技术。
短桩的布置是为了固结土体，为了增加地基的承载能力；长桩不仅可以使地基的承载能力显著提高，而且可以起到限制地基整体沉降的作用。
这种新型技术是结合了我国的国情、施工经验和土地现状衍生出来的。
标签：长短桩；复合地基；垫层1.复合地基的定义和种类如今，复合地基技术早已在国内外工程中普遍出现，至今国内外仍旧没有一个统一的概念解释什么是复合地基。
最早的复合地基是碎石桩复合地基，其原理是在天然地基里面布置碎石桩。
伴随着深层搅拌法与高压喷射注装法在工程施工中被广泛使用，各学者才渐渐开始关注水泥土桩复合地基。
碎石桩与水泥土桩有着根本上的区别，碎石桩的桩体材料是碎石，故称之为散体材料桩；水泥土桩的桩体材料是水泥土，故称之为粘结材料桩。
它们的受力性能完全不同。
伴随着水泥土桩复合地基的普及，碎石桩复合地基逐步被其替代，复合地基的定义也逐渐发生改变。
后来，各学者的研究往更高强度的复合地基上发展。
工程中的粘结材料桩有柔性桩和刚性桩两种。
2.长短桩复合地基的定义和应用在荷载的影响下，地基的附加应力和深度成反比，于是为了提高复合地基桩体的承载性能，在桩体中建议选择长短不一的桩体来应对附加应力自上而下降低的特点。
于是人们把地基中这些长短不一构成的桩体统称长短桩复合地基。
长短桩组合桩基础的分析
长短桩组合桩基础的分析摘要：随着社会经济日新月异的飞速发展，针对高层建筑行业各界人士产生了更高层次的的需求。
高层建筑物工程中，桩筏基础的应用概率逐年升高。
桩筏基础有强大的的沉降控制作用和提供可靠的承载力的功能，且对各种施工环境游刃有余。
然而在桩筏基础的设计与应用中会出现长短不一的问题，本文针对这一问题进行了分析研究。
关键字：长短桩组合桩基础；基础类型；长短桩复合基地；前言：目前，我国工程界已经对长短桩组合桩基础的设计思路提起了高度的关注，并逐步投入大量资源进行研究。
复合地基、桩基础、和桩筏基础的优化分析逐渐加深了深度和宽度。
由于包含有长短桩的桩基础或复合地基在控制基础沉降和节省投资方面体现出极大地优势，成为研究热点。
1长短桩组合桩基础的分类由于工程地质条件的复杂性和土层分布的不均匀性，在工程建设过程中经常遇到采用长短桩组合桩基础的情况，综合来说主要分为以下四种类型。
（1）由于桩端持力层的起伏导致的桩长短的不一；（2）由于变刚度调平的需要而布置的长短不一的桩；（3）由于选用两层持力层而导致的桩的长短不一（4）其他由于施工等原因而导致的桩的长短不一。
其中（1）、（4）属于被动使用长短桩，（2）、（3）属于主动使用长短桩。
由于以上事例的普遍性，长短桩经常主动或者被动的出现在工程中，我们重点讨论的是由于地基土中存在两层或多层土层可作为桩端持力层而采用长短桩组合桩基础的情况。
2长短桩组合桩基础适用条件针对地基土中存在多层图层为桩端持力的情况，首先考虑考虑选择支承于较浅层持力层的较短桩基础，当上部结构载荷较小时，选取可以满足承载力和变形要求的浅层持力层端庄基础。
但当上部结构荷载较大时采用短桩基础往往会出现承载力满足要求而沉降量过大的情况，尤其当浅层持力层有软下卧层时，这种现象更为显著。
此时通常的做法是加大桩长，采用完全坐落于深层持力层上的全长桩基础方案，全长桩基础既可以提供足够的承载力，又能控制基础的变形在许可的范围内。
长短桩复合地基浅叙
长短桩复合地基浅叙摘要：本文分析了长短桩复合地基的作用机理，探讨了长短桩复合地基与长短桩桩基础工作性能上的区别，并对长短桩复合地基的设计研究进行了总结,以促进长短桩复合地基的研究与应用。
关键词：长短桩；复合地基；作用机理；工作性能1前言近几十年来，各种地基处理新技术，新方法不断应用于实践，地基处理技术得到了极大的发展，其中长短桩复合地基处理技术是种较新的地基处理形式。
尤其在深厚软粘土地区。
遇到地基中存在两层或多层土层可作为桩端持力层的情况，在常规设计中首先考虑选择支承于浅层持力层的全短桩基础，当上部荷载较大时，可能出现承载力满足要求而沉降量过大时，如果采用全长桩基础，虽然可以满足设计要求，但大量长桩或超长桩，会使施工难度及工程投资大大增加。
长短桩复合桩基础在实践中应运而生，它一般是利用刚性长桩和刚性，半刚性或柔性短桩相结合对地基进行的综合处理，并铺设柔性垫层，使长短桩-土-承台共同作用。
充分发挥长桩控制变形的能力和持力层的承载能力，减少长桩数量，使施工难度和工程造价降低。
长短桩复合地基主要应用在以下几个方面。
（1）、对于深厚的软弱地基，由于桩体的加入，下卧层附加应力较之未处理状况时的附加应力要大，作用在下卧层上的这种附加应力将使下卧层产生更大的压缩变形，而这种变形是软弱地基上建筑物沉降的主要原因。
因此，从变形的角度考虑，全部采用长桩深入到深部较好土层则造成工程量过大，地基处理费用过高；从承载力角度考虑，选用全部短桩，未进入好的桩端持力层，易造成建筑物的沉降变形过大。
（2）、基底以下存在深浅不一两个较好的桩端持力层，如全部采用短桩，采用浅的持力层，则复合地基可能在承载力和变形均不能满足设计要求，全部采用长桩，则可能造成浪费。
（3）、对于建筑物地基存在中等，严重液化场地，为了处理场地土液化，采用短桩，为提高地基承载力和满足建物变形设计需要考虑，采用刚性桩(长桩)落到较好的桩端持力层。
（4）、对于厚填土或尚未完成自重固结的湿陷性黄土类，可采用振动沉管挤密施工工艺施工短桩，使桩间土挤密，再利用长桩提高复合地基的承载力。
多桩型复合地基的设计计算
多桩型复合地基的设计计算1）布桩要求多桩型复合地基的布桩宜采用正方形或三角形间隔布置，刚性系遇桩宜在基础范围内布置，其他增强体的布桩应满足液化土地基和湿陷性黄土地基强化等对不同性质土质处理范围的要求。
2）垫层设置对由刚性长、短桩组成的复合地基宜选择砂石垫层，垫层厚度宜取对复合地基承载力贡献大的增强体桩直径的1/2;对刚性桩与其他增强体桩组合的复合地基，垫层厚度宜取刚性渔庄直径的1/2;对湿陷性黄土地基，垫层材料宜采用卵石，其厚度宜为300mm。
3）单桩承载力计算多桩型铋复合地基单桩承载力应由载荷试验确定，初步设计可按式（5.15）、式（5.16）进行估算，对施工扰动敏感的土层，应考虑后施工桩对已施工桩承载力的影响，其单桩承载力应予以折减。
4）复合地基承载力特征值确定多桩型复合地基承载力特征值，应采用多桩复合地基承载力载荷试验确定，初步设计时可采用以下公式推估∶（1）对具有黏结强度的两种桩组合形式的多桩型复合地基承载力特征值6）多桩型复合地基变形计算可采用复合模量法进行多桩型复合地基变形指数函数的计算，见5.4.1节。
复合地基变形计算深桩达到承载力极限状态时，整个地基沉降量为25mm左右;当长维数桩所受压应力达到其特征值的80%时，地基沉降值仅为10mm，这与工程实际荷载情况相当。
因此该场地复合地基沉降量可控制在15mm以内。
3）施工技术（1）灰砂桩施工灰砂桩体积比为粘土∶砂子∶水泥=5∶4∶1。
生石灰的粒径≤5cm，活性氧化钙质量分数>80%。
砂子为中粗砂，过筛去除砂中的卵石、碎石、泥块等，泥的质量分数≤6%。
本工程采用长螺旋回转钻机在土中成孔，成桩清晨段夯实混合料，每段1.0m，桩底投20cm厚中砂，顶部0.5m采用水泥黏土夯实封顶。
控制投料量不少于桩孔体积的1.4倍（即充盈系数≥1.4），保证桩身填料的实心度，提高桩身强度，避免发生桩体"软心"现象。
（2）CFG桩施工CFG桩的配合比，按配制1m²桩身混合料计算，需加水187kg，水泥88kg，粉煤灰217kg，石屑（粒径≤10mm）512kg，碎石1194kg。
关于长短桩复合地基设计的研究
关于长短桩复合地基设计的研究摘要：本文介绍了长短桩复合地基的适用范围，阐述了长短桩复合地基承载力和变形计算方法，并指出计算方法的局限性。
关键字：长短桩复合地基；复合地基承载力；沉降变形计算0 前言随着复合地基在土木工程中广泛应用，对复合地基理论认识的逐渐提高。
近年来，提出了由两种或几种不同类型(或同种类型而长度差别较大)的桩与土组成的多元组合型复合地基。
这种新型复合地基形式从目前研究与应用情况来看，基本形式大多为两种或几种不同类型长短桩复合地基。
长短桩复合地基处理技术(又称为多桩型复合地基、多元复合地基)是一种较新的复合地基处理形式，它一般是利用刚性或半刚性长桩和柔性短桩相结合对地基进行的综合处理（即长桩主要控制沉降变形，短桩主要提供承载力）[1]，并铺设柔性垫层，使桩体、土、承台共同作用。
这种新型的复合地基已经开始在工程中应用,比其它复合地基表现出其独特的优越性和经济性。
1. 长短桩复合地基的适用条件长短桩复合地基的适用条件大致分为两种情况：(1)当建筑的基底以下存在厚度不大的(局部)软弱土层时，完全采用间距较大长桩不能完全满足承载力要求，这时可以在间距较大长桩中间增加短桩对基底软弱土层进行补强加固，不但可以提高厚度不大软弱土层的承载力，而且能够消除局部软弱土层引起的不均匀沉降。
通过分析勘察报告、基坑开挖验槽、轻便触探等手段来确定短桩的加固深度、加固范围。
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[2]。
(2)当基底以下存在上下两层较为理想的桩端持力层时,单纯采用短桩方案,将桩端放在上层持力层,复合地基承载力能够满足设计的需要,但是加固区较浅,沉降变形量较大；单纯采用长桩方案,将桩端放在下层持力层,复合地基承载力、变形计算均能够满足设计要求,但地基处理工作量比较大,费用较高。
因此可采用长短桩复合地基,长、短桩分别落在下、上两层理想的桩端持力层上,充分发挥上下两层桩端持力层的特性,这样既可以提高复合地基的承载力,又能够减少沉降变形,在满足设计要求的同时减少地基处理的工作量，并且降低地基处理的费用[2]。
探讨长短桩复合地基的实际应用
探讨长短桩复合地基的实际应用长短桩复合地基是目前一种十分流行的工程处理方法。
它的主要用途是对于需要在特殊地质条件下建造的建筑物，进行稳定化处理和加强，以提高土层中的承载能力。
下面我们将从长短桩复合地基的几个相关方面来探讨它在实际应用中的优势。
首先，长短桩复合地基处理能有效地改善土壤的地基稳定性和承载能力，避免因地质环境等常规原因造成的基础沉降或移位问题。
这种处理方法的本质就是将不同长度的钻孔桩配合地层不同层位的特点，形成一种紧密结构布置，使其在承载荷载时能共同工作，在空间和时间的多层次作用下实现地基的加固。
其次，长短桩复合处理中的短桩，因为其长度较短，可以较大限度地降低钻孔桩施工产生的土体振动量和噪声。
而长桩则可以抵消因地下水位变化导致的反向浸润，使得复合处理内部的复杂网络等价于一种强固的单一承载系统。
这样不仅有利于保护现场环境，也能保证建筑物的基础坚固牢固，在使用中可以更加稳定可靠。
第三，长短桩复合处理还能有效地保证室内空气质量，因为它采用了没有甲醛或苯等有害物质的专业素材（如钢筋混凝土），可以有效地避免室内空气和土体挥发物的污染。
这一点对于现代城市建设来说尤为重要，因为城市人口极为密集，在狭小的空间内长时间暴露于污染物中，对人体的健康有着很大的影响。
最后，长短桩复合处理能在较短时间内完成，其施工时间通常在数天至数周之间，因此是一种非常高效的处理方法。
并且它与常规的地基加固方法相比，不需要大量耗费材料和时间，也不会对周围环境造成危害。
综上所述，长短桩复合地基是一种广泛应用的工程处理方法。
在实际应用中，长短桩复合处理方案必须依据具体情况来选择，同时要对其进行全面细致的施工计划和质量管理，以保证其正常使用和实际效果的达到。
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Ecs1 m1E p1 m2 E p2 (1 m1 m2 ) Es
复合地基中竖向增强体由强度高的粘结材料桩形成。如CFG桩、素混凝土桩、 钢筋混凝土桩等
3、多元复合地基 （1）长短桩复合地基（材料相同） （2）多元复合地基（材料不同）
等桩长复合地基 长短桩复合地基
4、长短桩复合地基定义与特点 复合地基=地基土+垫层+长刚性桩+短刚性、半刚性、 柔性桩或散体材料桩
间距的增加而减小。 （3）桩帽荷载分担比随路堤荷载和桩帽宽度的增加而增大，随
桩间距的增加而减小。桩间土荷载分担比随路堤荷载和桩帽宽度
的增加而减小，随桩间距的增加而增大。
谢 谢！
锡张高速公路长短桩复合地基加固
左坤等。路堤荷载下刚柔长短桩复合地基承载特性研究。西南交通大学学报，2014，49（3）
短桩：水泥搅拌桩，dp1=50cm，Lp=8m 间距：2.25m，管桩4.5×4.5m
桩帽：1.4m×1.4m+0.3m
长桩：带帽PTC管桩，dp2=40cm，厚度6.5cm，Lp=20m
p p1f、p p2f和p sf：长、短桩和天然地基极限承载力
K11、K12f和K2：长、短桩和天然地基极限承载力修正系数； λ11、λ12f和λ2：长、短桩和桩间土强度发挥度； m1和m2：长、短桩置换率 ②长短桩复合地基容许承载力
Pcc
pcf K
K:安全系数
③长短桩复合地基承载力特征值
Rk 1 Rk 2 f ck m1 m2 λ1 λ2 (1 m1 m2 ) f sk Ap1 Ap 2
金字塔型
球形
多拱形
三角形土拱
塔形土拱
杨涛等.桩承式路堤中土拱形态与成拱过程中土拱效应研究.
岩土工程学报，2014.
s a H G D I A E K C F
平面土拱为椭圆，空间土拱为椭球
y x
Pile cap
M
J
B
Pile cap area where vertical restraint is applied
为什么桩长度、刚度和渗透性取 的不同？ 碎石 垫层 短桩
q
（1）附加应力浅层大，随地基 深度减小。 （2）长桩解决减小沉降问题，长短 桩联合加固提高地基承载力。 （3）经济 持力层
长桩
5、设计计算
（1）长短桩复合地基承载力 ①长短桩复合地基极限承载力
pcf K11λ11m1 p p1 f K12λ12m2 p p2 f K2 λ2 (1 m1 m2 ) psf
Subsoil area where σs is applied
S=2.5m，a=1.0m，H=5m
Yang Tao，etal.3D FE modeling of soil arch shape in a piled embankment
土拱高度随路基填筑高度而变化。随填土内摩擦角变化不大。
加筋降低了土拱高度 加筋刚度不影响土拱高度
qc/Ps(MPa) fs(kPa) 11.00
1200 1500
1200 1500 2500
2500
2500
工况A1
1200
1200 1500
工况A2
土压力盒
1500
3000
3000
工况B1
工况B2
3000
2500
表3-1试验工况
桩帽尺寸/m 桩间距/m
1.2×1.2 A1 B1
1.5×1.5 A2 B2
13.30 15.00 15.50
粉质粘土
-14.0
-14.10
16.10
-14.10
16.10 -15.50 17.50
-13.80
15.80
-16.0 0 0 孔距(m) 3 30 6 60 9 90 13.00 12 120 15 150 0 0 qc/Ps(MPa) 3 6 fs(kPa) 30 60 9 90 13.00 12 120
3
10排
工况A2
桩帽1.5米
工况B2
13排
16排
地方公路
15排 20排 24排
桩距3.0米
桩距2.5米 12出（货车） 老路
涵洞
高程 (m)
2.0
LK4+510-1 2.00 16.10
1.20 0.80
素填土(稍密状）
LK4+510-2 2.00 16.10
1.50 0.50
K4+510-3 2.00 17.50
7.10
含淤泥细砂
-8.0
-7.80 -8.80
9.80 10.80
含淤泥细砂 中砂
-8.00
10.00 -8.80
淤泥质粉质粘土
-7.50 10.80
中砂
9.50-10.0 -11. Nhomakorabea0 -12.0
粗砂
-9.70 -11.20
粗砂
11.70 13.20
淤泥质粉质粘
13.00
-11.60
13.60
-11.30 -13.00 -13.50
3、加固机理
（1）土拱效应： 路堤荷载下，桩帽与桩间土产生差异沉 降，路堤中产生剪应力。剪应力作用使桩间 土承担的路堤荷载向桩帽上转移，这种现象 为“土拱效应”。 土拱效应使桩间土承担的路堤荷载远小 于桩帽。荷载主要由桩帽承担。 （2）加筋“拉膜效应”： 路堤加筋使桩间土承担的荷载进一步 向桩帽上转移，这种现象为“拉膜效应”。
多元长短桩复合地基与桩 承式加筋路堤
一、多元长短桩复合地基
1、低强度桩复合地基：复合地基中竖向增强体由低强度桩形成。 低强度是指桩身强度低于钢筋混凝土桩和钢管桩。它常由水泥、
石子和其他掺和料加水拌和，用各种机械在地基中形成强度等级在
C5-C25的胶结材料桩。如二灰混凝土桩等。 2、刚性桩复合地基：
S3
( s - a）( s 2a) 2s 2
陈洋，杨涛等.桩间距和桩帽宽度影响土拱效应的现场试验. 上海理工大学学报，2017.39（2）
5、桩帽-土应力比
工况B1 K4+510 1-10 K4+528 1-15 工况A1 1-20 1-25
悬臂式挡土墙
⑴排
1排
桩帽1.2米
5排
⑸排
3
⑽排
（3）土拱效应计算
基于球形土拱，Helett 等给出桩帽上荷载集度计算式：
s η σp ( )2 ( ) γH a 1 η
2Kp 1 η [(1 δ ) kP （ 1 δK p） ] （ 1 K p） （ 1 δ）
Kp：被动土压力系数
（4）加筋拉力计算
1.35H ( s 2 a 2 ) ( s a) 2 42 T 32a
拉膜效应使桩间土承担的路堤荷载更小。 桩-土荷载分担主要取决于土拱效应。加筋的 拉膜效应是次要的。
土拱效应现象
等沉面，即土拱高度
H
费 康 ，王军军 ，陈 毅. 桩承式路堤土拱效应的试验和数值研究 岩土力学，2011,32（7）
4、设计计算 （1）土拱高度： 庄妍建议： h=2.5（s-a） 复合地基技术规程（GB/T50783-2012)： h=0.707（s-a） ctanφ S: 桩间距，a：桩帽宽度,φ:路堤土内摩擦角 （2）土拱形态：
Epi：加固区第i层桩体压缩模量； Esi：加固区第i层桩间压缩模量；
ψs1：加固区压缩量经验修正系数；
下卧层压缩量S2
pi S2 ψ s 2 li i1 E si
n2
△pi：下卧层第i层土平均附加应力；
ψs2：下卧层压缩量经验修正系数； Esi：下卧层第i层土压缩模量；
路堤填土+垫层压缩量S3
二、桩承式加筋路堤 1、定义
(Geosynthetic-reinforced and Pile-supported Embankment)
由地基+（带帽）刚性桩+垫层+加筋+路堤填土组成的复杂系统。
桩承式加筋路堤 桩承式路堤 桩承式无筋路堤
2、适用性 承载力高，沉降小，稳定性好，施工速度快。 适用加固的土层：基本同粘结材桩复合地基。
△加筋体下垂高度，取桩间距1/10，最大不超过0.2m （5）路堤表面沉降计算
S S1 S2 S3
加固区压缩量S1
S1 ψ s1
i 1
n1
pi li E spi
△pi：加固区第i层土平均附加应力； li：加固区第i层土厚度· ；
（ 1 - m）Esi Espi：加固区第i层土复合压缩模量； Espi mEpi
2.5 3.0
土拱高度随桩帽净距关系
A1
A2
B1
B2
s=2.5m
s=3.0m
a=1.2m
a=1.5m
桩间距对桩帽和桩间土荷载分担比的影响 桩帽宽度对桩帽和桩间土荷载分担比的影响
结论 （1）土拱高度随桩帽净距的增加而减小。桩帽净距从1m增加到 1.8m，土拱高度从2.82m减小到2.33m。
（2）桩帽-土应力比随路堤荷载的增加而增大，随桩帽宽度和桩
② S2计算
Ecs 2 m1E p1 (1 m1 ) Es
（3）设计内容
长、短桩桩型的选择 长、短桩长度的确定 短桩穿透浅部软土、可液化砂土；按沉降控制 长桩长度 长、短桩直径、布桩方式、间距和桩数 垫层设计