复合地基理论简介
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第6章复合地基基本理论
表达式。
• 4. 复合模量(Composite Modulus)
•
复合模量表征复合土体抵抗变形的能
力，数值上等于某一应力水平时复合地基
应力与复合地基相对变形之比。通常复合
模量可用桩抵抗变形能力与桩间土抵抗变 形能力的某种叠加来表示。计算式为
•
Esp mE p (1 m)Es
• 式中 E p ——桩体压缩模量；
均质地基 复合地基 桩基
• 复合地基定义
（composite ground ，composite foundation , composite subgrade ）
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。复合地基较天然 地基的承载力提高，沉降减小。
• （2）在荷载作用下，基体和增强体 共同承担荷载的作用。
•
前一特征使它区别于均质地基，后
一特征使它区别于桩基础。形成复合地基
的条件是基体与增强体在荷载作用下，通
过两者变形协调，共同分担荷载。
6.2 复合地基的常用型式 6.2 Types of Composite Foundation
• 复合地基常用型式分类如下：
• （4）试述复合地基面积置换率、桩土应力比、桩土 荷载分担比、复合模量的概念。
• （5）桩体复合地基通常有哪两种计算思路？水平向 增强体复合地基的承载力一般与哪些因素有关？
• （6）复合地基的加固区和加固区下卧层的沉降一般 有哪些计算方法？
合地基上荷载为p，作用宽度为B，长度
为D，加固区厚度为h，f为等效实体侧摩
阻力密度，则作用在下卧层上的荷载为
第九章 复合地基理论
复合地基的基本类型： (1)水泥搅拌桩复合地基； (2)夯实水泥土桩复合地基 (3)振冲碎石桩复合地基； (4)挤密砂石桩复合地基； (5)夯扩挤密桩复合地基； (6)强夯置换碎石墩复合地： (7)灰土桩复合地基； (8)低强度桩复合地基； (9)刚性桩复合地基； (10)长短桩复合地基； (11)加筋土地基。
粘结材料桩
桩体复合地基具有以下两个基本特点： (1)加固区是由基体和增强体两部份组成，是 非均质的和各项异性的； (2)在荷载作用下，基体和增强体共同承担荷 载的作用。 前一特征使复合地基有别于均质地基，后一 特征使复合地基有别于桩基， 从某种意义上讲，复合地基介于均质地基和 桩基之间。 形成复合地基的条件是基体与增强体在荷载 作用下，通过两者变形协调，共同分担荷载。
斜向增强体复合地基
（3）按基础刚度和垫层设置：①刚性基础， 设垫层；②刚性基础，不设垫层；③柔性基 础，设垫层；④柔性基础，不设垫层。 （4）按增强体长度：①等长度；②不等长度 （长短桩复合地基）
长短桩复合地基
（5）根据桩型数量 桩体复合地基分为单一桩型复合地基和组 合桩型复合地基、多桩型复合地基、多元复 合地基、混合桩型复合地基、长短桩复合地 基。前者桩体为同一种材料，后者由两种 或两种以上类型的桩组成，以充分发挥各桩 型的优势，大幅度提高地基承载力，减少地 基沉降量，显示良好的技术效果和经济效益。
在复合地基计算中，为了简化计算，将 加固区视作一均质的复合土体，则复合地基 的复合模量Esp： Esp=m Ep+(1-m) Es 或 Esp=〔1+m(n-1)Es 式中:Esp—复合地基压缩模量,MPa ； m—复合地基面积置换率； n—桩土应力比； Ep—桩体压缩模量,MPa； Es—土体压缩模量, MPa 。
第2章 复合地基简述
1) 对于不同类型的桩，可具有不同的破坏模式。如 CFG桩是刺入破坏；而碎石桩是鼓胀破坏； 2）相同类桩，由于桩身强度不同，可能是不同 的破坏模式； 3）桩长的不同，可具有不同的破坏模式； 4）土层的不同，可具有不同的破坏模式。
碎石桩破坏机理
复合地基破坏的模式比较复杂，一般认为其取决 于桩体与桩间土的破坏特性，其中桩体的破坏特性是主 要的。
复合地基的p--n关系曲线（桩与土的模量影响）
n与桩土模量比的关系 应力一定时，Ep/Es 越大，n越大
碎石桩复合地基n与m 的关系
n随着m的增大而 减小，但幅度不大
L/d
桩的长径比L/d与n的关系曲线
n随着L增加而增大，但当桩长达到某一值时，n值基本上不再
增加。为此，存在一有效桩长Lo的概念。
第 2章
复合地基理论概要
（Composite Subgrade)
一、概述 二、作用机理和破坏模式 三、复合地基应力特征 四、桩体复合地基承载力计算 五、复合地基沉降计算 六、基础刚度和垫层对桩体复合地基性状的影响
一、概述
1、概念
复合地基一般指由两种刚度（或模量）不同材料 （桩体和桩间土）所组成，在相对刚性基础下两者共 同分担上部荷载并协调变形（包括剪切变形）的地基。 其研究方法是在众多根桩所加固地基中，选择一 根桩及其影响的桩周土所组成的单元体作为研究对象。
六、基础刚度和垫层对桩体复合地基 性状的影响
1. 刚性基础下复合地基和柔性基础下复合地基：
刚性基础下复合地基示意图
柔性基础（路堤）下复合地基示意图
2. 基础刚度对桩体复合地基性状影响：
a. 参数相同时，柔性基础下复合地基的桩土荷载分担比 小（即：刚性基础下复合地基中桩体承担的荷载要比 柔性基础下复合地基中桩体承担的荷载大）。 b. 当荷载不断增大时，柔性基础下复合地基破坏是由土 体先破坏造成的，刚性基础下复合地基破坏是由桩体 先破坏造成的）。 c. 条件相同时，刚性基础下复合地基比柔性基础下复合 地基的极限承载力大。
14 地基处理技术——复合地基理论
在荷载作用下，复合地基将出现图c所示的塑性区， 在滑动面上桩和土体均发生剪切破坏。
散体材料桩复合地基较易发生整体 剪切破坏，柔性桩复合地基在一定条
件下也可能发生此类破坏。
14.2 复合地基性状
❖14.2.2 复合地基桩体的破坏模式
（4）滑动破坏
在荷载作用下复合地基沿某一滑动面产生滑动破坏。 在滑动面上，桩体和桩间土均发生剪切破坏。
及复合地基效果的检验。
14.3.2 复合地基承载力计到
单桩承载力特征值。
认为复合地基在达到承载力的时候，复合地基中
的桩和桩间土同时达到各自的承载力，表达式如下：
fspk mfpk (1 m) fsk (14 2) 或fspk [1 m(n 1)] fsk (14 3)
基础宽度的地基承载力修正系数应取0； 基础埋深的地基承载力修正系数应取1.0。
对复合地基，当在受力范围内仍存在软弱下卧层 时，应验算下卧层的地基承载力。
14.3 复合地基承载力计算
❖14.3.1 复合地基承载力概念
复合地基承载力确定的两种方法：
采用理论公式计算，进行复合地基初步设计时采用； 通过现场载荷试验得到：用于复合地基详细设计以
当桩端土未经修正的承载力特征值小于桩周土的承
载力特征值的平均值时，可取0.5~0.9，差值大时或 设置褥垫层时均取高值。
14.3.3 规范中两种计算方法的应用
❖ 1.计算方法选择的具体规定如下
（5）对于旋喷桩复合地基，采用变形复合法；桩 间土折减系数，在无实测资料或经验时，取0~0.5，
承载力低时取低值。
14.3.3 规范中两种计算方法的应用
❖ 2.关于单桩承载力fpk规定如下
（1）可采用单桩承载力计算公式计算得到，不同 类型桩，计算公式不同；
散体材料桩复合地基较易发生整体 剪切破坏，柔性桩复合地基在一定条
件下也可能发生此类破坏。
14.2 复合地基性状
❖14.2.2 复合地基桩体的破坏模式
（4）滑动破坏
在荷载作用下复合地基沿某一滑动面产生滑动破坏。 在滑动面上，桩体和桩间土均发生剪切破坏。
及复合地基效果的检验。
14.3.2 复合地基承载力计到
单桩承载力特征值。
认为复合地基在达到承载力的时候，复合地基中
的桩和桩间土同时达到各自的承载力，表达式如下：
fspk mfpk (1 m) fsk (14 2) 或fspk [1 m(n 1)] fsk (14 3)
基础宽度的地基承载力修正系数应取0； 基础埋深的地基承载力修正系数应取1.0。
对复合地基，当在受力范围内仍存在软弱下卧层 时，应验算下卧层的地基承载力。
14.3 复合地基承载力计算
❖14.3.1 复合地基承载力概念
复合地基承载力确定的两种方法：
采用理论公式计算，进行复合地基初步设计时采用； 通过现场载荷试验得到：用于复合地基详细设计以
当桩端土未经修正的承载力特征值小于桩周土的承
载力特征值的平均值时，可取0.5~0.9，差值大时或 设置褥垫层时均取高值。
14.3.3 规范中两种计算方法的应用
❖ 1.计算方法选择的具体规定如下
（5）对于旋喷桩复合地基，采用变形复合法；桩 间土折减系数，在无实测资料或经验时，取0~0.5，
承载力低时取低值。
14.3.3 规范中两种计算方法的应用
❖ 2.关于单桩承载力fpk规定如下
（1）可采用单桩承载力计算公式计算得到，不同 类型桩，计算公式不同；
4.复合地基理论与设计
5.垫层的作用：
理论研究和试验研究表明，基础和复合地基加固 区之间设置垫层不仅可保证各类增强体与桩间土 形成复合地基共同承担上部荷载，而且可以有效 改善复合地基中浅层的受力状态，如减小桩土荷 载分担比、提高桩间土的抗剪强度、提高增强体 承受竖向荷载的能力等。
二、桩体复合地基承载力计 1. 复合地基承载力：
二、桩体复合地基承载力计算 1. 复合地基承载力：
2）桩间土极限承载力计算
二、桩体复合地基承载力计算 2.复合地基加固区下卧层承载力验算：
当复合地基加固区下卧层为软弱土层时，按复合地基加 固区容许承力计算基础的底面尺寸后，尚需要对复合地基 下卧层承载力进行验算。要求作用在下卧层顶面处附加应 力和自重应力之和不超过下卧层土的容许承载力，即
一、概述 3.浅基础、桩基础和复合地基
3）复合地基
特点：复合地基中，上部结构荷载通过基础板直接 同时将荷载传递给土体和基础板下地基土体。
4. 小结
由上面分析可以看出，浅基础、桩基 础和复合地基的分类主要是考虑了荷载传 递路线。荷载传递路线也是上述三种地基 基础形式的基本特征。简言之， 1. 对于浅基础，荷载直接传递给地基土体； 2. 对于桩基础，荷载通过桩体传递给地基土 体； 3. 对于复合地基，荷载一部分通过桩体传递 给地基土体，一部分直接传递给地基土体。
量为△，则相应加固区土层的压缩量s1的计算式为：
三、复合地基沉降计算
2.下卧层土层压缩量s2的计算方法
三、复合地基沉降计算
2.下卧层土层压缩量s2的计算方法
在计算下卧层压缩量s2时，作用在下卧层上的荷载是比 较难以精确计算的。日前在工程应用上，常采用下述几 种方法计算。 1）压力扩散法
若复合地基上作用荷载为p，复合地基加固区压力扩散角 为β ，则作用在下卧土层上的荷载Pb可用下式计算：
复合地基原理
复合地基原理一、复合地基是啥呢？咱就把地基想象成房子的脚，那复合地基呢，就像是给房子的脚穿了一双特制的鞋子，让它站得更稳。
复合地基呀，可不是单一的一种东西，它是由好几种材料组合起来的。
比如说有天然的地基土，再加上一些增强体，像桩啊什么的。
这些增强体就像是地基里的小卫士，和地基土一起承担房子的重量呢。
二、复合地基的原理是咋回事呢？这里面的原理可有点像团队合作。
地基土就像一个大团队里的普通成员，虽然有力量，但是可能还不够强大。
那些增强体呢，就像是团队里的精英，它们被安排到地基土这个大团队里，大家就一起努力工作啦。
增强体和地基土之间会有相互作用。
就像你和小伙伴一起抬东西一样，大家要配合好。
增强体可以分担地基土承受的压力，让整个地基的承载能力变得更强。
三、复合地基的不同类型呢。
有散体材料桩复合地基，这就好比是把一些小石头啊沙子啊之类的东西做成桩放到地基里。
这些桩虽然单个看起来不咋起眼，但是聚在一起，就很厉害啦。
还有粘结材料桩复合地基，这种桩就像是用胶水把一些材料粘在一起做成的桩，它的整体性更好，在地基里发挥的作用也很大呢。
四、复合地基在实际中的应用呀。
在盖高楼大厦的时候经常能看到复合地基的身影。
因为高楼很重啊，普通的地基可能承受不住。
有了复合地基，就像给高楼大厦的脚穿上了一双特别结实的鞋子，让它们可以稳稳地站在地面上。
而且在一些软土地基的地方，复合地基更是大显身手。
软土地基就像棉花糖一样软，房子盖在上面很容易出问题，复合地基就能把软土地基变得硬邦邦的，让房子安全无忧。
五、复合地基的好处可多着呢。
它可以提高地基的承载能力，这就意味着可以在这块地上盖更高更大的房子啦。
还能减少地基的沉降，要是地基沉降得太厉害，房子可就歪歪扭扭的不好看也不安全了。
另外呢，复合地基还比较环保，很多材料都是可以就地取材的，不会造成太多的浪费。
六、复合地基的发展前景呀。
随着咱们建筑技术的不断发展，复合地基也会变得越来越先进。
可能以后会有更多新型的材料被用来做增强体，也会有更科学的方法来设计复合地基。
地基处理5 复合地基理论
竖向增强体复合地基中桩体破坏模式可以分为下述四种形
式：刺入破坏、鼓胀破坏、桩体剪切破坏和滑动剪切破坏
桩体刺入破坏模式。桩体刚度 大、地基土承载力较低的情况下 较易发生刺入破坏。桩体发生刺 入破坏，承担的荷载大幅度降低， 进而引起复合地基桩间土破坏， 造成复合地基全面破坏。刚性桩 复合地基较易发生刺入破坏。特 别是柔性基础（填土路堤）下的 刚性桩复合地基更容易发生刺入 破坏。若处在刚性基础下，则可 能发生较大沉降，造成复合地基 失效。
5.2.2 复合地基的破坏模式 1．竖向增强体复合地基的破坏模式
一种是桩间土首先发生破坏进而发展成复合地基全面破坏； 另一种是桩体首先发生破坏进而发展成复合地基全面破坏。
在实际工程中，桩间土和桩体同时达到破坏是很难遇到的。在刚 性基础下的桩土复合地基，大多数情况下都是桩体先破坏，进而引起 复合地基全面破坏；在路堤下的桩土复合地基，大多数情况下都是土 体先破坏，进而引起复合地基全面破坏。
全面改良，加固区土体的物理力学性质基本上是相同的， 加固区范围，无论是加固面积还是深度，与荷载作用下对
应的持力层或压缩范围相比较都已满足一定的要求。采用
预压法处理天然地基形成的人工地基属于此类地基。 双层地基是指天然地基经地基处理形成的均质加固区的厚 度与荷载作用面积与其相应持力层或压缩范围相比较为较
复合地基示意图
粉喷桩复合地基
复合地基分类
根据地基中增强体的方向，复合地基分为竖向增强体复合 地基和水平向复合地基。 桩体复合地基中，桩体是由散体材料组成，还是由粘结材 料组成，以及粘结材料的刚度大小，都将影响复合地基荷 载传递性状。
复合地基中桩的分类
由柔性桩和桩间土所组成的复合地基可称为柔性桩 复合地基，依次有：
地基处理新技术4(复合地基)ppt
地基处理新技术4(复合地基)
目录
• 复合地基简介 • 复合地基的设计与施工 • 复合地基的优势与局限性 • 复合地基的工程实例 • 复合地基的未来发展与展望
01 复合地基简介
定义与特点
定义
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。
复合地基适用于地质条件较为 复杂的情况，如软土、湿陷性
黄土等。
建筑需求
适用于对承载力要求较高的建 筑和设施，如高层建筑、大型 工业设施等。
环境因素
在施工过程中应注意环境保护 ，减少对周围环境的影响。
质量控制
应严格控制设计、施工和材料 的质量，确保工程安全可靠。
04 复合地基的工程实例
某高层建筑的地基处理
安全可靠、经济合理、技术先进 、环境保护。
流程
地质勘察、方案设计、初步设计 、施工图设计。
施工方法与技术
方法
强夯法、桩基法、注浆法等。
技术要点
控制施工参数、优化施工工艺、确保施工质量。
质量检测与验收
检测
沉降观测、土压力检测、承载力检测 等。
验收
按照相关规范和标准进行验收，确保 质量达Hale Waihona Puke 。03 复合地基的优势与局限性
生态化技术
研究开发环保、低能耗的复合地 基技术，减少施工对环境的影响， 推动绿色建筑和可持续发展。
精细化设计
针对不同地质条件和工程需求， 精细化设计复合地基结构，优化 材料选择和施工工艺，提高地基 承载力和稳定性。
市场前景与发展趋势
市场需求增长
随着城市化进程加速和基础设施 建设的不断推进，复合地基技术 的应用范围将不断扩大，市场需
目录
• 复合地基简介 • 复合地基的设计与施工 • 复合地基的优势与局限性 • 复合地基的工程实例 • 复合地基的未来发展与展望
01 复合地基简介
定义与特点
定义
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。
复合地基适用于地质条件较为 复杂的情况，如软土、湿陷性
黄土等。
建筑需求
适用于对承载力要求较高的建 筑和设施，如高层建筑、大型 工业设施等。
环境因素
在施工过程中应注意环境保护 ，减少对周围环境的影响。
质量控制
应严格控制设计、施工和材料 的质量，确保工程安全可靠。
04 复合地基的工程实例
某高层建筑的地基处理
安全可靠、经济合理、技术先进 、环境保护。
流程
地质勘察、方案设计、初步设计 、施工图设计。
施工方法与技术
方法
强夯法、桩基法、注浆法等。
技术要点
控制施工参数、优化施工工艺、确保施工质量。
质量检测与验收
检测
沉降观测、土压力检测、承载力检测 等。
验收
按照相关规范和标准进行验收，确保 质量达Hale Waihona Puke 。03 复合地基的优势与局限性
生态化技术
研究开发环保、低能耗的复合地 基技术，减少施工对环境的影响， 推动绿色建筑和可持续发展。
精细化设计
针对不同地质条件和工程需求， 精细化设计复合地基结构，优化 材料选择和施工工艺，提高地基 承载力和稳定性。
市场前景与发展趋势
市场需求增长
随着城市化进程加速和基础设施 建设的不断推进，复合地基技术 的应用范围将不断扩大，市场需
复合地基基本理论
第五章 复合地基基本理论
地基处理
二、复合地基的分类
按增强体的方向
水平向增强体复合地基
竖向增强体复合地基
水平向增强体复合地基主要指加筋土地基。加筋 材料主要是土工织物、土工膜、土工格栅和土工 格室等。
竖向增强体习惯上称为桩，有时也称为柱，竖向 增强体复合地基通常称为桩体复合地基。
第五章 复合地基基本理论
第五章 复合地基基本理论
地基处理
§5.1 概述
一、复合地基的定义
当天然地基不能满足建筑物对地基的要求时，需 要进行地基处理，形成人工地基，以保证建筑的 安全与正常使用。
经过处理形成的人工地基通常有三种类型：均质 地基、复合地基和桩基。
1. 均质地基：
（1）天然地基在地基处理过程中加固区土体性 质得到全面改良；
复合地基中增强体方向不同，复合地基性状也不 同。桩体复合地基中，桩体是由散体材料组成， 还是由粘结材料组成，以及粘结材料桩的刚度大 小，都将影响复合地基荷载传递性状。根据复合 地基工作机理可做如下分类：
第五章 复合地基基本理论
地基处理
复合地基
散体材料桩 竖向增强体
粘结材料桩 水平增强体
柔性桩：如灰土桩、 石灰桩等
就使复合地基承载力较原地基有所提高，沉降量有
所减小。随着桩体刚度增加，其桩体作用发挥得更
加明显。
第五章 复合地基基本理论
地基处理
§5.2 复合地基作用机理
2.垫层作用 桩与桩间土复合形成的复合地基或称复合层，
由于其性能优于原天然地基，它可起到类似垫层的 换土、均匀地基应力和增大应力扩散角等作用。在 桩体没有贯穿整个软弱土层的地基中，垫层的作用 尤其明显。
第五章 复合地基基本理论
第2章 复合地基理论
成，是非均质的、各向异性的； ②在荷载作用下，基体和增强体共 同直接承担荷载的作用。
地基处理
2.2 复合地基的作用机理与破坏模式
（1）复合地基的作用机理 ①桩体作用；②加速固结作用；③振密、挤密作用 ④加筋作用；⑤垫层作用
（2）复合地基的破坏模式
地基处理
2.3 复合地基的有关设计参数
（1）面积置换率
f. 时间 ②桩土应力比n的计算公式 a. 模量比公式
b. Baumann（1974）公式
c. Priebe公式
地基处理
2.3 复合地基的有关设计参数
d. Rowe剪胀理论的改进公式
如不考虑桩间土的剪胀性则式（2-9）变为:
e. 据复合地基和天然地基载荷试验p-s曲线推算公式
（3）复合模量
地基处理
2.4 复合地基承载力
（1）散体材料桩桩体承载力计算
①侧向极限应力法 ②被动土压力法 ③Brauns计算式 桩体极限承载力为：
根据极限承载力可由式（2-16）得出承载力标准值：
地基处理
2.4 复合地基承载力
（2）柔性桩桩体承载力
①按桩体材料强度计算
单桩竖向承载力标准值： ②按土的支持力计算 （3）刚性桩桩体承载力 （4）复合地基承载力
（3）桩身压缩量法
地基处理
Thank you
地基处理
复合地基置换率m为：
复合地基置换率分别为：
地基处理
2.3 复合地基的有关设计参数
（2）桩土应力比 桩土应力比n为： ①影响桩土应力比的因素 a. 荷载水平
b. 桩土模量比
地基处理
2.3 复合地基的有关设计参数
c. 复合地基面积置换率 d. 原地基土强度 e. 桩长
地基处理
2.2 复合地基的作用机理与破坏模式
（1）复合地基的作用机理 ①桩体作用；②加速固结作用；③振密、挤密作用 ④加筋作用；⑤垫层作用
（2）复合地基的破坏模式
地基处理
2.3 复合地基的有关设计参数
（1）面积置换率
f. 时间 ②桩土应力比n的计算公式 a. 模量比公式
b. Baumann（1974）公式
c. Priebe公式
地基处理
2.3 复合地基的有关设计参数
d. Rowe剪胀理论的改进公式
如不考虑桩间土的剪胀性则式（2-9）变为:
e. 据复合地基和天然地基载荷试验p-s曲线推算公式
（3）复合模量
地基处理
2.4 复合地基承载力
（1）散体材料桩桩体承载力计算
①侧向极限应力法 ②被动土压力法 ③Brauns计算式 桩体极限承载力为：
根据极限承载力可由式（2-16）得出承载力标准值：
地基处理
2.4 复合地基承载力
（2）柔性桩桩体承载力
①按桩体材料强度计算
单桩竖向承载力标准值： ②按土的支持力计算 （3）刚性桩桩体承载力 （4）复合地基承载力
（3）桩身压缩量法
地基处理
Thank you
地基处理
复合地基置换率m为：
复合地基置换率分别为：
地基处理
2.3 复合地基的有关设计参数
（2）桩土应力比 桩土应力比n为： ①影响桩土应力比的因素 a. 荷载水平
b. 桩土模量比
地基处理
2.3 复合地基的有关设计参数
c. 复合地基面积置换率 d. 原地基土强度 e. 桩长
复合地基理论
np s
桩体承担荷载Pp与桩间土承担的荷载Ps之比称为 桩土荷载分担比N。
N Pp PS
N mn 1 m
σp
σs
σs
土
土
桩
表6.1 各类桩的桩表 土5.1应各力类桩比的桩土应力比
钢或钢筋砼桩 ＞50
CFG 桩 20～50
水泥搅拌桩（含水泥 5%～12%） 3～12
3）复合模量Esp
石灰桩 2.5～5
▪ 2）桩体鼓胀破坏如图6.10b）所示，在荷载作用下，桩间土不能提供足够的 围压来阻止桩体发生过大的侧向变形，从而产生桩体鼓胀破坏，并引起复合 地基全面破坏。散体材料桩复合地基往往发生鼓胀破坏，在一定的条件下， 柔性桩复合地基也可能产生此类型式的破坏。
▪ 3）桩体剪切破坏如图6.10c）所示，在荷载作用下，复合地基中桩体发生剪 切破坏，进而引起复合地基全面破坏。低强度柔性桩较易产生桩体剪切破坏 。
▪ 前一特征使它区别于均质地基（包括天然的和人工均质地基） ，后一特征使它区别于桩基础。
▪ （2）复合地基的形成条件
▪ 形成条件：在荷载作用下，增强体与天然地基土体通过变形协 调共同承担荷载作用。如何设置增强体以保证增强体与天然地 基土体能够共同承担上部结构荷载是有条件的，这也是在地基
中设置增强体能否形成复合地基的条件。
山东科技大学 王清标
6
▪ （3）按基础刚度和垫层设置分类
▪ 1)刚性基础，设垫层；
▪ 2)刚性基础，不设垫层；
▪ 3)柔性基础，设垫层；
▪ 4)柔性基础，不设垫层。
▪ （4）按增强体长度分类
▪ 1)等长度；
▪ 2)不等长度(长短桩复合地基)。
▪ 在桩体复合地基中，桩的作用是主要的，而在地基处理 中，桩的类型比较多，性能变化较大。因此，复合地基
地基处理-2.复合地基理论概要
Dr. Han WX
第二章 复合地基理论概要
思考题
1. 简述复合地基的定义和分类. 2．简述复合地基与浅基础、桩基础在荷载传递路线方面的差别，试 说明什么是复合地基的本质。 3．简述桩体复合地基承载力的计算思路。 4．简述复合地基沉降计算方法。 5．评述刚性基础下桩体复合地基和柔性基础下桩体复合地基性状的 差异。 6．分析垫层对复合地基性状的影响。
第二章 复合地基理论概要
2.2 桩体复合地基承载力计算
Dr. Han WX
对散体材料桩复合地基，桩体极限承载力主要取决于桩侧土体所能提供的 最大侧限力。 散体材料桩在荷载作用下，桩体发生鼓胀，桩周土进入塑性状态，可通过 计算桩间土侧向极限应力计算单桩极限承载力。其一般表达式可用下式表示：
计算桩侧土体所能提供的最大侧 向极限力常用方法有Brauns(1978)计 算式，圆筒形孔扩张理论计算式等. Brauns认为，在荷载作用下，桩体产 生鼓胀变形。桩体的鼓胀变形使桩周 土进入被动极限平衡状态，桩周土极 限平衡区如图a:
Dr. Han WX
第二章 复合地基理论概要
2.1 概述
Dr. Han WX
从工程应用看，复合地基已与浅基础和桩基础成为土木工程建设中常用的 三种地基基础形式。
复合地基中的水平向增强体复合地基、散体材料桩复合地基、柔性桩复合地 基和刚性桩复合地基的荷载传递机理是不同的，它们的设计计算方法也不同， 在以下几节分别加以介绍。
第二章 复合地基理论概要
2.3 水平向增强体复合地基承载力计算
Dr. Han WX
第二章 复合地基理论概要
2.3 水平向增强体复合地基承载力计算
Dr. Han WX
第二章 复合地基理论概要
2.4 复合地基沉降计算
第二章 复合地基理论概要
思考题
1. 简述复合地基的定义和分类. 2．简述复合地基与浅基础、桩基础在荷载传递路线方面的差别，试 说明什么是复合地基的本质。 3．简述桩体复合地基承载力的计算思路。 4．简述复合地基沉降计算方法。 5．评述刚性基础下桩体复合地基和柔性基础下桩体复合地基性状的 差异。 6．分析垫层对复合地基性状的影响。
第二章 复合地基理论概要
2.2 桩体复合地基承载力计算
Dr. Han WX
对散体材料桩复合地基，桩体极限承载力主要取决于桩侧土体所能提供的 最大侧限力。 散体材料桩在荷载作用下，桩体发生鼓胀，桩周土进入塑性状态，可通过 计算桩间土侧向极限应力计算单桩极限承载力。其一般表达式可用下式表示：
计算桩侧土体所能提供的最大侧 向极限力常用方法有Brauns(1978)计 算式，圆筒形孔扩张理论计算式等. Brauns认为，在荷载作用下，桩体产 生鼓胀变形。桩体的鼓胀变形使桩周 土进入被动极限平衡状态，桩周土极 限平衡区如图a:
Dr. Han WX
第二章 复合地基理论概要
2.1 概述
Dr. Han WX
从工程应用看，复合地基已与浅基础和桩基础成为土木工程建设中常用的 三种地基基础形式。
复合地基中的水平向增强体复合地基、散体材料桩复合地基、柔性桩复合地 基和刚性桩复合地基的荷载传递机理是不同的，它们的设计计算方法也不同， 在以下几节分别加以介绍。
第二章 复合地基理论概要
2.3 水平向增强体复合地基承载力计算
Dr. Han WX
第二章 复合地基理论概要
2.3 水平向增强体复合地基承载力计算
Dr. Han WX
第二章 复合地基理论概要
2.4 复合地基沉降计算
复合地基理论
由桩体 承担荷
载
承台
基体和增 强体共同承 担荷载
垫层
a.桩基础
b.复合地基
Henan Polytechnic Universi ty
地基,复合地基,桩基的区别
荷载传递路线的不同是浅基础、复合地基和桩基础等三种地 基基础形式的基本特征。 浅基础：荷载直接传递给地基土体。 对桩基础：荷载通过桩体传递给地基土体。 复合地基：荷载一部分通过桩传递给地基土体，一部分直接 传递给地基土体。
塑性区
整体剪切破坏
Henan Polytechnic Universi ty
（d）滑动破坏：如图所示，在荷载作用下复合地基沿某一滑 动面产生滑动破坏。在滑动面上，桩体和桩间土均发生剪切破 坏。各种复合地基都可能发生这类型式的破坏。
滑动面
滑动破坏
Henan Polytechnic Universi ty
复合地基理论
Henan Polytechnic Universi ty
第一节 复合地基概述 第二节 复合地基作用机理与破坏模式 第三节 复合地基的设计参数 第四节 复合地基的承载力 第五节 复合地基沉降与沉降
Henan Polytechnic Universi ty
第一节 复合地基概述
Henan Polytechnic Universi ty
3.复合模量
Henan Polytechnic Universi ty
复合地基加固区由桩体和桩间土两部分组成，呈非均质。 在复合地基计算中，为了简化计算，将加固区p：
Esp=m Ep+(1-m) Es
Henan Polytechnic Universi ty
（2）复合地基分类 1）根据地基中增强体的方向分类 水平向增强体复合地基:土工聚合物、金属材料格栅等
地基处理第6讲复合地基基本理论讲解
（2）在荷载作用下，基体和增强体共 同承担荷载的作用。
前一特征使它区别于均质地基，后一 特征使它区别于桩基础。形成复合地基的 条件是基体与增强体在荷载作用下，通过 两者变形协调，共同分担荷载。
6.2 复合地基的常用型式 6.2 Types of Composite Ground
复合地基常用型式分类如下：
在进行复合地基设计时一定要因地制宜， 不能盲目套用一般理论，应该以一般理 论作指导，结合具体工程进行精心设计。
6.3 复合地基的常用概念
6.3 Basic Concepts of Composite Ground
1. 复合地基面积置换率
(Replacement Ratio of Area)
1．增强体设置方向
（1）竖向；
（2）水平向；
（3）斜向。
2．增强体材料
（1）土工合成材料；
如土工格栅、土工织物等；
（2）砂石桩；
（3）石灰桩、水泥土桩等；
（4）CFG桩和低强度混凝土桩等；
（5）两种以上竖向增强体
（多元复合地基）；
（6）水平向和竖向增强体
复合模量表征复合土体抵抗变形的能
力，数值上等于某一应力水平时复合地基 应力与复合地基相对变形之比。通常复合 模量可用桩抵抗变形能力与桩间土抵抗变 形能力的某种叠加来表示。计算式为
Esp mE p (1 m)Es
式中 E p ——桩体压缩模量；
Es ——桩间土压缩模量；
Esp ——复合模量。
下， 假设桩顶应力为σp，桩间土表面应 为σs，则桩土应力比为
n p /s
前一特征使它区别于均质地基，后一 特征使它区别于桩基础。形成复合地基的 条件是基体与增强体在荷载作用下，通过 两者变形协调，共同分担荷载。
6.2 复合地基的常用型式 6.2 Types of Composite Ground
复合地基常用型式分类如下：
在进行复合地基设计时一定要因地制宜， 不能盲目套用一般理论，应该以一般理 论作指导，结合具体工程进行精心设计。
6.3 复合地基的常用概念
6.3 Basic Concepts of Composite Ground
1. 复合地基面积置换率
(Replacement Ratio of Area)
1．增强体设置方向
（1）竖向；
（2）水平向；
（3）斜向。
2．增强体材料
（1）土工合成材料；
如土工格栅、土工织物等；
（2）砂石桩；
（3）石灰桩、水泥土桩等；
（4）CFG桩和低强度混凝土桩等；
（5）两种以上竖向增强体
（多元复合地基）；
（6）水平向和竖向增强体
复合模量表征复合土体抵抗变形的能
力，数值上等于某一应力水平时复合地基 应力与复合地基相对变形之比。通常复合 模量可用桩抵抗变形能力与桩间土抵抗变 形能力的某种叠加来表示。计算式为
Esp mE p (1 m)Es
式中 E p ——桩体压缩模量；
Es ——桩间土压缩模量；
Esp ——复合模量。
下， 假设桩顶应力为σp，桩间土表面应 为σs，则桩土应力比为
n p /s
复合地基理论总结
2.1 概述
复合地基学术讨论会
（1990 承德） 中国建筑学会地基基础专业委员会
复合地基理论与实践学术讨论会
（1996 杭州） 中国土木工程学会土力学及基础工程学会 地基处理学术委员会
2.1 概述
1992年出版第一部复合地基专著《复合地基》 建立了复合地基理论框架
为了满足工程建设对应用复合地基 技术的要求，学习、总结了国内外有关 复合地基理论和实践的研究成果，特别 是我们承担国家自然科学基金项目《柔 性桩复合地基承载力和变形及与上部结 构共同作用研究》(1990-1992)和浙江 省自然科学基金项目《复合地基承载力 和变形计算理论研究》(1990-1992)的 研究成果，于1992年出版第一部复合地 基专著《复合地基》，建立了复合地基 理论框架。
刚性材料桩 复合地基
水平增强体复合地基
2.1 概述
浅基础、桩基础和复合地基的荷载传递路线比较 浅基础、桩基础和复合地基的荷载传递路线比较
浅基础的荷载传递路线
上部结构 荷载
基础板
浅基础
地基土体
2.1 概述
浅基础、桩基础和复合地基的荷载传递路线比较 浅基础、桩基础和复合地基的荷载传递路线比较
桩基础的荷载传递路线
n
2.5 基础刚度和垫层对桩体复合地基性状影响
刚性基础和柔性基础下复合地基试验 刚性基础和柔性基础下复合地基试验
（吴慧明， 2000 ，宁波大学校园） （吴慧明， 2模型试验
柔性基础下复合 地基模型试验
2.5 基础刚度和垫层对桩体复合地基性状影响
试验结论
不加垫层的，桩土相对模量较大的复合地基在 柔性基础下应慎用。
结论
形成复合地基是有条件的。不能满足形成复合 地基的条件，而以复合地基理念进行设计是不安全 的。它高估了承载能力，降低了安全度，可能造成 工程事故，应该引起充分重视。
第5章 复合地基理论概要
第5章复合地基理论概要本章提要复合地基所受荷载由基体和增强体共同承担，两者协调变形。
在发挥天然土体作用的同时，通过调整增强体参数（如桩长、桩径、间距和桩体模量等），复合地基承载力大幅度提高，沉降量大幅度减少，具有显著的技术经济效益和应用前景。
由于土体和增强体种类很多，特别是增强体的加强和联合，复合地基的受力特性和破坏形式等问题非常复杂。
在较长的时间内，复合地基技术将处于工程应用超前理论研究的阶段。
本章介绍复合地基定义、分类、常用术语、受力特性、破坏形式及复合地基承载力和沉降确定的基本方法。
5.1 概述5.1.1复合地基的定义复合地基（composite ground 或composite foundation）是指在地基处理过程中，部分土体得到增强，或被置换，或设置加筋体，加固区是由基体(天然地基土体或被改良的地基土体)和增强体两部分组成的人工地基。
复合地基中，基体和增强体共同承担荷载，协调变形,基础、垫层、增强体与土始终密贴。
相比均质地基和桩基础，复合地基有两个基本特点：（1）加固区是由基体和增强体两部分组成，是非均质和各向异性的；（2）在荷载作用下，基体和增强体共同承担荷载的作用。
前一特点使复合地基区别于均质地基，后一特点使复合地基区别于桩基础。
自从复合地基概念在国际上于1962年首次提出以来，其涵义随着工程应用和理论研究而不断丰富和发展。
最初，复合地基主要是指碎石桩复合地基，随着深层搅拌法和高压喷射注浆法在地基处理中的推广应用，人们开始重视水泥土桩复合地基的研究，于是，复合地基由散体材料桩复合地基逐步扩展到粘结材料桩复合地基，概念发生了变化；后来，减少沉降量桩、低强度混凝土桩和土工合成材料在地基基础工程中的应用将复合地基概念进一步拓宽。
目前，学术界和工程界对复合地基的定义有狭义和广义两种，前者认为各类砂石桩和各类水泥土桩与地基土才形成复合地基，或者认为桩体与基础不相连接才形成复合地基；后者侧重在荷载传递机理上揭示复合地基的本质，认为共同承担上部荷载并协调变形的增强体与基体组成的复合体形成复合地基。
地基处理6复合地基
m(ppcpz)c o2stgp
KS T
Cc Cs(1m)mC p
c
tgc tgs(1m)tgpm
6．5 水平向增强体复合地基承载力计算
视粘q聚f 力q0qf
能量消散率增量
承C 载r力增0量s
incos(0) cos0
D AC r C v 0sc in o0) (s 0 v 0 Z 0 c(t g0)
体中的刺入量。
S2:下卧层沉降 （分层总和法）
应力扩散法
等效实体法 n
S2
i1
pi Esi
Hi
pb(B2htD g)(D Bp2htg)
pbB
D(p2B2D)hf BD
经过处理形成的人工地基通常有三种类型：
○ 均质地基、复合地基和桩基。
人工地基中的双层地基是指天然地基经地基处理形成的均质加固区的厚度与荷载作用面 积或者与其相应持力层和压缩层厚度相比较小时，在荷载作用影响区内，地基由两层性 质相差较大的土体组成，如图所示。
桩基
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 强或置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区由基体(天 然地基土体或桩改良的天然地基土体)和增强体两部分组成的 人工地基。上部结构的荷载由基体和增强体共同承担。
单击此处添加大标题内容
二． 复合地基桩土应力比 实际工程中，即使是单一桩型的复合地基，由于桩处在基础下的部位不同或桩距不同，桩土应力比n也
不同。将基础下桩的平均桩顶应力与桩间土平均应力之比定义为平均桩土应力比。 基础下的平均桩土应力比是反映桩土荷载分担的一个参数。 桩体材料刚度越大，桩土应力比就越大； 桩越长，桩土应力比就越大； 面积置换率越小，桩土应力比就越大。
一．复合地基面积置换率
KS T
Cc Cs(1m)mC p
c
tgc tgs(1m)tgpm
6．5 水平向增强体复合地基承载力计算
视粘q聚f 力q0qf
能量消散率增量
承C 载r力增0量s
incos(0) cos0
D AC r C v 0sc in o0) (s 0 v 0 Z 0 c(t g0)
体中的刺入量。
S2:下卧层沉降 （分层总和法）
应力扩散法
等效实体法 n
S2
i1
pi Esi
Hi
pb(B2htD g)(D Bp2htg)
pbB
D(p2B2D)hf BD
经过处理形成的人工地基通常有三种类型：
○ 均质地基、复合地基和桩基。
人工地基中的双层地基是指天然地基经地基处理形成的均质加固区的厚度与荷载作用面 积或者与其相应持力层和压缩层厚度相比较小时，在荷载作用影响区内，地基由两层性 质相差较大的土体组成，如图所示。
桩基
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 强或置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区由基体(天 然地基土体或桩改良的天然地基土体)和增强体两部分组成的 人工地基。上部结构的荷载由基体和增强体共同承担。
单击此处添加大标题内容
二． 复合地基桩土应力比 实际工程中，即使是单一桩型的复合地基，由于桩处在基础下的部位不同或桩距不同，桩土应力比n也
不同。将基础下桩的平均桩顶应力与桩间土平均应力之比定义为平均桩土应力比。 基础下的平均桩土应力比是反映桩土荷载分担的一个参数。 桩体材料刚度越大，桩土应力比就越大； 桩越长，桩土应力比就越大； 面积置换率越小，桩土应力比就越大。
一．复合地基面积置换率
复合地基理论概要
复合地基的破坏模式
复合地基的破坏模式
复合地基的破坏模式
（1）桩体刚度较大，地基土强度较低的情况下较易 发生桩体刺入破坏。桩体发生刺入破坏后，不能 承担荷载，进而引起桩间土发生破坏，导致复合 地基全面破坏。刚性桩复合地基较易发生刺入破 坏。 （2）在荷载作用下，桩间土不能提供足够的围压来 阻止桩体发生过大的侧向变形，从而产生桩体的鼓 胀破坏。桩体发生鼓胀破坏引起复合地基全面破坏。 散体材料桩复合地基较易发生这类破坏。
复合地基沉降计算
34
第2章
复合地基理论概要
第1节 概述 第2节 桩体复合地基承载力计算 第3节 复合地基沉降计算 第4节 基础刚度和垫层对桩体复合地基
性状影响
第5节 工程实例
35
第2章
复合地基理论概要
第1节 概述 第2节 桩体复合地基承载力计算 第3节 复合地基沉降计算 第4节 基础刚度和垫层对桩体复合地基
复合地基中的重要参数
复合地基的重要参数-桩土应力比
• 在复合地基加固区的上表面，桩体的竖向应力和 桩间土的竖向应力之比 称为桩土应力比。
p n s
第2章
复合地基理论概要
第1节 概述 第2节 桩体复合地基承载力计算 第3节 复合地基沉降计算 第4节 基础刚度和垫层对桩体复合地基
性状影响
第5节 工程实例
复合地基中的重要参数
复合地基的重要参数-置换率
20
复合地基中的重要参数
复合地基的重要参数-复合模量
与真实非均质复合土体等价的均质复合土 体的模量称为复合地基土体的复合模量。复合 模量的计算公式可以用材料力学方法，由桩土 变形协调条件推演得：
E mE 1 m E
SP P
复合地基理论
复合地基载荷试验承压板、千斤顶及百分表
发展简况
碎石桩 水泥搅拌桩 低强度混凝土桩 钢筋混凝土桩 散体材料 柔性材料 刚性材料
狭义复合地基
广义复合地基
复合地基定义
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（天然地基土体或被改良的地
复合地基概论
复合地基载荷试验
(Static Load Test of Composite Foundation)
（4） 每加一级荷载前后均应测读承压板的沉降量一次，以 后每半小时测读一次。当一小时内沉降量小于0.1 mm时， 即可加下一级荷载。 （5） 当出现下列现象之一时可终止试验： 1）沉降急剧增大，土被挤出或承压板周围出现明显的隆起； 2）承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的6%； 3）当达不到极限荷载，而最大加载压力已大于设计要求压 力值的2倍。 （6） 卸载级数可为加载级数的一半，等量卸载，每卸一级， 间隔半小时，测读回弹量，待卸完全部荷载后间隔三小时测 读总回弹量。
有垫层（柔性） 无垫层
柔性基础下复合地基
无垫层 有垫层（刚度较大）
复合地基形式
柔性基础下复合地基（无垫层） 刚性基础下复合地基（无垫层）
刚性基础下复合地基（有垫层） 柔性基础下复合地基（有垫层） 长短桩复合地基
地基处理与复合地基
排水固结法（堆载预压法） 土质改良 强夯法 其他方法 水泥土桩复合地基 地基处理 石灰桩复合地基 复合地基 碎石桩复合地基 低强度桩复合地基 加筋土复合地基
比值
0 . 9 0 . 6 0 . 3 0 0 2 0 0 4 0 0
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Es Ep Ec
L
ES
EP
Ec = m ⋅ Ep + (1 − m ) Es＝[1 + m( n − 1)] Es
湖南大学陈昌富制作（2012.3）
四、复合地基承载力计算：1
pA = p p Ap + ps A − Ap
(
)
P PP PS S
ES EP A-A p Ap A
Ap ⎞ ⎛ p = pp + ps ⎜ 1 − ⎟ A A⎠ ⎝ Ap
桩可向下刺入
承台
(桩密)
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§5.3 复合地基与桩基础、浅基础的区别
浅基础
Shallow Foundation
复合地基
Composite Foundation
桩基础
Pile Foundation
∴ 复合地基是三种常用地基基础形式之一
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§5.4 复合地基的分类
p = p p m + ps ( 1 − m )
p = [m ( n − 1) + 1] ⋅ ps
复合地基应力状态
湖南大学陈昌富制作（2012.3）
L
四、复合地基承载力计算：2
p cf = K 1 λ 1 m p p f + K 2 λ 2 (1 − m ) p sf
桩的强度发挥度 桩间土强度发挥度 处理后桩间土修正系数 反映复合地基中桩的实际承载力与单桩的 承载力不同的修正系数，一般＞1.0。
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§5.6 复合地基稳定性验算
稳定性验算方法：瑞典条分法，或Bishop法 抗剪强度参数确定：分算法，或合算法
路堤
路堤地基
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1、龚晓南.复合地基理论及工程应用. 北京:中国建筑工业出版社,2002. 2、龚晓南.复合地基设计和施工指南. 北京:中国建筑工业出版社,2003.
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§5.1 复合地基的定义
垫层 复合体
复合地基
增强体
基体 地基土
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§5.1 复合地基的定义
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。 ——龚晓南（1991）
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S
S2 计 算
按分层总和 法：
⎧ ① 压力扩散法 ⎪ 下卧层顶面处附加应力计算方法 ⎨ ② 等效实体法 ⎪ ③ 改进 Geddes 法 ⎩
Δpi S2 = ∑ Hi i =1 Esi
n
b
p
H
对于条形基础：
θ
f
pb
下卧层
θ
f
压力扩散 法：
b⋅ p pb = b + 2H tanθ H 等效实体法： pb = p − f b
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一、设计计算参数___面积置换率 m
l
d
d
l
l l
d π 4 d = 2 ＝ 2 m= A de π 4 de Ap
2 2
de＝1.05 l，三角形布桩 de＝1.13 l，正方形布桩
一般 m = 0.1～0.4
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一、设计计算参数___桩土应力比 n
常用地基处理方法
换土垫层法 ： 垫层法、强夯挤淤法 密实法(非饱和土)： 表层密实法、重锤夯实法、强夯法、
灰土桩法、振冲挤密桩法、夯实水泥土桩法
置换法(软土)：碎石桩法、石灰桩法、CFG桩法、筒桩法等 胶结法： 静压注浆法、高压喷射注浆法、水泥土搅拌法 排水固结法： 堆载预压法、真空预压法、真空堆载预压法、
p
低承台 无垫层 柔性桩 刚性桩
不可向下刺入
不 可 压 缩 层
p
可向下刺入
软 土 层
软土层
不 可 压 缩 层
视具体情况而定！
Questions：
1、刚性高承台桩可否构成复合地基？ 2、刚性低承台嵌岩桩可否构成复合地基？
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§5.3 复合地基与桩基础、浅基础的区别
(桩疏)
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五、复合地基沉降计算
s = s1 + s 2
加固区压缩量 下卧层压缩量
s
加固区
hห้องสมุดไป่ตู้
s2
下卧层
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z
S1 计 算
P
复合模量法（Ec 法）
PS
PP
应力修正法（Es 法）
L
桩身压缩量法（Ep 法）
ES
EP
Ec = m⋅ Ep + (1− m)Es＝[1+ m(n −1)] Es
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§5.6 复合地基破坏形式
a. 桩鼓出破坏 b. 桩刺入破坏
a) b) c)
c. 桩剪切破坏 d. 地基整体剪切 滑动破坏
路堤
路堤地基
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§5.7 复合地基设计计算 一、设计计算参数 二、复合地基承载力计算 三、复合地基沉降计算 四、复合地基稳定性验算
刚性基础下，变形协调
P PP PS S
ES EP
n = pp ps
应力集中系数： pp n μp = = p 1 + ( n − 1) m 应力降低系数 ps 1 μs = = p 1 + ( n − 1) m
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L
一、设计计算参数___复合模量 Ec
P PP PS S
① 碎石桩复合地基形成条件
？
若 σ ru 2 > σ ru 1 则 p2 > p1
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② 有垫层柔性与刚性桩复合地基形成条件
p p
有垫层
柔性桩 刚性桩
软土层
不 可 压 缩 层
软 土 层
不 可 压 缩 层
必然形成复合地基！
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③ 无垫层柔性与刚性桩复合地基形成条件
降低地下水位法、电渗排水法
复 合 地 基
加筋法： 土工织物法、加筋土法、土锚、土钉、树根桩法 热学原理法： 冻结法、烧结法
湖南大学陈昌富制作（2012.3）
第 5 讲 复合地基理论概论
§5.1 ～定义 §5.2 ～特点与形成条件 §5.3 ～与桩基和浅基础的区别 §5.4 ～分类 §5.4 ～加固机理 §5.5 ～破坏模式 §5.6 ～设计计算
① 水平向增强体～ ⎧按桩材性质分：散体材料桩～、柔性桩～、刚性桩～ ② 竖向增强体～⎨ ⎩按布桩形式分：变长度桩～、变直径桩～、变刚度桩～ ③ 斜向增强体～ ④ 组合型～
①
②
③
④
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§5.5 复合地基的加固机理
P S
ES EP
1、挤密作用
PS
PP
2、桩体作用
L
3、加速固结作用 4、加筋作用
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§5.2 复合地基的特点与形成条件
复合地基的特点
增强体与地基土体共同承担荷载并协调变形。 共同承担荷载并协调变形
复合地基形成条件
① 碎石桩复合地基形成条件 ② 有垫层柔性与刚性桩复合地基形成条件 ③ 无垫层柔性与刚性桩复合地基形成条件
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