复合地基计算

深层搅拌桩复合地基
采用深层搅拌桩（干法）进行复合地基处理，处理土层为③层淤泥。

设计复合地基承载力特征值k sp f ,要求120 kPa ，复合地基压缩模量
不小于6.0Mpa ，沉降小于5cm 。

1、估算单桩承载力特征值
深层搅拌桩（干法）复合地基初步设计时，其单桩承载力特征值可按以下方法估算。

深层搅拌桩（干法）单桩承载力特征值由桩身材料强度确定的单桩承载力和桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力共同确定，二者中取小值。

（1）由桩身材料强度确定的单桩承载力(以桩径为500mm 为例)：
p k cu a A f R ,η=
其中：k cu f ,—与桩身加固土配比相同的室内加固试块无侧限抗压强度平均值。

初步取k cu f ,=1.6Mpa 。

η—强度折减系数，0.20～0.30，取0.3；
经计算 ()kN R a 962/5.014.316003.02
=⨯⨯⨯= （2）由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力：
P p i n
i si p a A aq l q u R +=∑=1
其中：a R —单桩竖向承载力特征值（kN ）；
si q —桩周第i 层土的侧阻力特征值（kPa ），③层淤泥si q 取6 kpa ；
p u —桩的周长（m ）；
i l —桩长范围内第i 层土的厚度（m ）；
a —桩端天然地基土的承载力折减系数，一般可分别取
0.4～0.6，承载力高时取低值，本工程取0.6；
P A —桩的截面积（m 2）；
p q —桩端地基土未经修正的承载力特征值，本工程取50
kpa 。

桩端为进入③层淤泥，按桩径500mm 、有效桩长10.0m 计算，计算单桩竖向承载力特征值100.2kN 。

单桩承载力特征值取（1）（2）的小值，即a R =96 kN 。

2、计算置换率
深层搅拌桩（干法）复合地基置换率可按下式估算：
17.0509.02
.096509.0120,,,=⨯-⨯-=⨯-⨯-=k s P a k s k sp f A R f f m ββ 以矩形布桩为例，则布桩为（1.1~1.2）m 2一根桩
其中：k sp f ,—深层搅拌桩（湿法）复合地基承载力特征值（kPa ）；
m —搅拌桩的面积置换率（%）；
k s f ,—桩间天然地基土承载力特征值（kPa ），取50 kPa ；
β—桩间土承载力折减系数，取0.9。

3、复合地基压缩模量估算
复合地基压缩模量按下式进行计算：
a
7.288.1)17.01(6.110017.0)1(sp MP E m mE E s p =⨯-+⨯⨯=-+=
其中： sp E —搅拌桩复合土层压缩模量（MPa ）；
p E —搅拌桩的压缩模量（MPa ），可取（100~120）k cu f ,； s E —桩间土的压缩模量（MPa ）。

4、复合地基沉降计算
（1）加固区沉降量s1按浙江省规范取s1=3cm 。

（2）加固区以下下卧层沉降量s2计算
以n p =1/1.2 (1/ m 2)计
下卧层附加应力P=120-96 /1.2=40kPa
则下卧层沉降量s2=（40 kPa *20m ）/1.8 MPa=44.4cm 则总沉降s=s1+s2=3+44.4=47.4cm。