地基处理(复合地基)

复合地基计算简图
我国复合地技术发展：
1990年 河北承德，由中国建筑学会地基基础专业委员会
黄熙龄院士主持召开了我国第一次以复合地基为专题的学
术讨论会。
应用领域
高等级公路 铁路 堆场 房屋建筑 机场 堤坝
工业厂房地基
堆场水泥土搅拌桩复合地基
房屋建筑粉喷桩复合地基
水 下 的 碎 石 桩 复 合 地 基
m
Ap A
复合地基容许承载力：
p cc
p cf K
安全系数
复合地基承载力特征值：
桩间土发挥程度
f spk K11mf pk K22 (1 m) f sk
地基承载力表达形式的辨析：
地基极限承载力：地基处于极限状态时所能承担的最大荷载，或者说地基产 生失稳破坏前所能承担的最大荷载。 基于土力学中普朗德尔假设求解，如太沙基地基承载力解。一般来说， 对某一地基而言，其极限承载力是唯一的。 地基容许承载力：地基极限承载力除以安全系数。其值不唯一。
碎石桩复合地基
强夯置换复合地基
码头
机场
2、 复合地基的分类与形成条件
（1）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。
均质人工地基
双层地基
水平向增强 复合地基
竖直向增强 复合地基
（2）根据复合地基工作机理可作下述分类；
散体材料桩复合地基 柔性桩复合地基 竖向增强体复合地基 粘结材料桩复合地基 复合地基 半刚性桩复合地基 刚性桩复合地基 水平向增强体复合地基
非均质粘性土中碎石桩破坏机理
4 复合地基承载力计算（桩体复合地基）
竖向增强体复合地基习惯上称为桩体复合地基。
4.1桩体复合地基承载力计算模式
桩、土承载力进行叠加 桩 土
pcf K11mppf K 2 2 (1 m) psf
ppf——单桩极限承载力（kPa） psf——天然地基限承载力（kPa） K1——复合地基中桩实际极限承载力与单桩极限承载力不同的修正系数 K2—— 桩间土与天然地基承载力不同的修正系数 λ1—— 反映桩的极限承载力发挥程度的系数 λ2—— 反映桩间土的极限承载力发挥程度的系数 m——复合地基置换率，
载并协调变形（包括剪切变形）的地基。
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。
复合地基与桩基础的区别：
1、复合地基与桩基都是采用以桩的形式处理地基，故两者有其 相似之处，但复合地基属于地基范畴，而桩基属于基础范畴，
桩体极限抗压强度
（2）根据桩侧摩阻力和桩端阻力计算
p pf ( fS a Li Ap R) / Ap
二者中取小值为单桩极限承载力
2、散体材料桩极限承载力计算 桩周土可能发挥的对桩体的侧限能力对散体材料桩复合 地基极限承载力起关键作用。
复合地基常用的形式
水平向增强 复合地基
竖直向增强 复合地基
斜向增强复 合地基
长短桩复合 地基
3 、复合地基作用机理和破坏模式
3.1 作用机理
桩体作用
垫层作用
加速固结作用
挤密作用
加筋作用
3.2
破坏模式
1．对于不同的桩型，有不同的破坏模式。 2．对于同一桩型，当其桩身强度不同时，也会有不同的破坏模式。 3．对于同一桩型，当土层条件不同时，也将发生不同的破坏模式。
老的《建筑地基基础设计规范》（GBJ 7-89）采用地基承载力标准值、地基 承载力基本值和地基承载力设计值等表达形式。 地基承载力标准值：以规范规定的标准试验方法经统计处理后的确定的地基 承载力值。 地基承载力基本值：根据土的物理和力学性质指标，查规范中表格确定的地 基承载力值。 “地基承载力标准值也可由地基承载力基本值经规定方法折算得来。” 地基承载力设计值：由地基承载力标准值经基础深度、宽度等修正得出。
地基承载力基本值
地基承载力标准值
地基承载力设计值
从某种意义上说，地基承载力特征值、地基承载力设计值可以理解为地基容 许承载力值。 地基承载力基本值、地基承载力标准值是为了获得地基承载力设计值的中间 过程取值。
4.2 桩体极限承载力计算
1、粘结材料桩极限承载力计算
（1）根据桩身材料强度计算
pf q
所以两者又有其本质区别。
2、复合地基中桩体与基础往往不是直接相连的，它们之间通过 垫层（碎石或砂石垫层）来过渡；而桩基中桩体与基础直接相
连，两者形成一个整体。
3、两者的受力特性也存在着明显差异。即复合地基的主要受
力层在加固体内而桩基的主要受力层是在桩尖以下一定范围内。 由于复合地基的理论的最基本假定为桩与桩周土的协调变形。
为此，从理论而言，复合地基中也不存在类似桩基中的群桩效
应。
地基——复合地基——桩基 的区别
天然地基
复合地基
桩基础
复合地基中不存在类似桩基中的群桩效应。 复合地基犹似钢筋混凝土，其中地基中的桩体有如混凝
土中的钢筋。它的实质就是考虑桩、土的共同作用，这
无疑较之仅仅认为荷载由桩体来承担要经济和合理。
初期
主要 指天 然地基 中 设 置碎石 桩而 形成的 碎 石桩复合地基
后来
深层搅拌法和高压喷
射注浆法的应用，人们开
始重视水泥土桩复合地基 的研究
复合地基定义的争论
砂石桩复合地基或水泥土桩复合地基
桩体与基础不相连
桩和桩间土共同承担荷载
?
根据桩体的刚度
与桩体刚度无关 根据其工作状态
复合地基是指两种刚度（或模量）不同的材料（桩体和 桩间土）所组成，在相对刚性基础上两者共同分担上部荷
复合地基理论
Theories of Composite Foundation
1 发展概况
复合地基（Composite Foundation）一词,国外最早见于1962年。 复合地基的概念已成为很多地基处理方法的理论分析及公式建立的 基础和根据。它已广泛地运用于如碎石桩、砂桩、水泥土搅拌桩、 旋喷桩和石灰桩等加固地基的理论分析中。
而地基承载力特征值、地基承载力标准值、地基承载力基本 值和地基承载力设计值等是与相应规范配套使用的承载力表达形 式。
现行《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）采用地基承载力特征值。 “用以表示正常使用极限状态计算时采用的地基承载力值，其涵义即为在发 挥正常使用功能时所允许采用的抗力设计值。”