长短桩复合地基设计计算方法探讨
建筑工程中长短桩基设计与施工技术探讨
（ １ ） 底板沉降控制越严格 ， 成本越高 。 因此 ， 采用长短桩基 础并选择合理底板 厚度 可有效优化成本 。
（ ２ ） 因素一成本 曲线是普遍存在的。 由于影 响成本 的因素
较多 ， 项 目条件各有 不 同， 难 以归纳统一 的公 式对成本 进行 定量计算 。因此 ， 可根据项 目特点抓住主要因素 ， 通过枚举试 算， 获得相应 的因素一成本关系 曲线 。 （ ３ ） 长短桩基础可主动控制底板变形 ， 符合规范要求并能
图 ３底板沉降位移分布
充分发挥 材料性 能 ，在保 证结构安 全 的同时避免 了无 效投
资。
（ ３ ） 底 板厚 取 ８ ０ ０ ｍ ｍ 时钢筋总量低 、 抗拔桩数量少 ， 但综
合考虑土方开挖 、 混凝 土用 量 、 基坑维护 和桩基成本等 因素 ， 底板厚选用 ７ ０ ０ ｍ ｍ时经济性更 高。 综上可见 ， 长短桩基础虽增加 了位移渐变区 的沉 降量 和 配筋值 ， 但 明显节省 了工程 总费用 ， 效果显著。
［ ５ ］ｊ ｃ Ｊ ３ —２ ｆ ） （ １ ２高层 建筑混凝土结构技 术规程［ ｓ ］ ． ［ ６ ］Ｊ Ｇ Ｊ ９ ４ －２ ０ ｏ ８建筑桩基技 术规 范［ ｓ ］ ．
・
３ ９・
第 ３期 （ 总第 １ ５ ５ 期）
悫 建Ｉ 前
地 基 工 程 一
（ ２ ） 如仅考虑底板厚度和成本的关 系 ， 底板厚取 ７ ４ ０ ｍ ｍ
载力标准值为 ２ ０ ０ ０ ｋ Ｎ， 均满足设计要求。通过桩基检测试验 可知 ， 桩 基工作性 状达 到设计要求 ， 满 足承载力及底 板沉 降
参考文献 ［ １ ］ 葛忻声， 李斌 ， 胡 志强． 高层建 筑长短桩复合地基在软弱 土层 中的应 用与研 究［ Ｊ ］ ． 建筑结构 ， ２ ０ ０ ９ ， ３ ９ （ ９ ） ： １ １ ４ — １ １ ６ ．
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。
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。
CFG桩复合地基计算与设计研究
ＣＦＧ桩复合地基计算与设计研究CFG 桩复合地基具有适用性广、承载力提高幅度大、施工简便、工期短、造价低廉等技术优点。
综合介绍CFG 桩复合地基的计算方法,并阐述了CFG 桩设计前需要具备的资料,综合考虑采用的施工设备和工艺,以及设计时需要确定桩长、桩径、桩间距、桩体强度、褥垫层厚度及材料 5 个设计参数。
标签：CFG桩;复合地基;设计1 CFG 桩复合地基承载力计算复合地基承载力不是天然地基承载力和单桩承载力的简单叠加,需要对如下的一些因素予以考虑:(1)施工时对桩间土是否产生振动或挤密,桩间土承载力有无降低或提高。
(2)桩对桩间土有约束作用,使土的变形减少;在垂直方向上荷载水平不大时,对土起阻碍变形的作用,使土沉降减少;荷载水平高时起增大变形的作用。
(3)复合地基中桩的Q-s 曲线呈加工硬化型,比自由单桩的承载力要高。
(4)桩和桩间土承载力的发挥都与变形有关,变形小时,桩和桩间土承载力的发挥都不充分。
(5)复合地基桩间土承载力的发挥与褥垫层厚度有关。
因而复合地基承载力特征值按公式 1 计算:2 CFG桩复合地基变形计算一般情况CFG桩复合地基沉降由三部分组成。
其一为加固深度范围内的压缩变形S1,其二为下卧层变形S2,其三为褥垫层变形S3。
由于S3数量很小可以忽略不计,则有假定加固区复合土体为天然地基分层相同的若干层均质地基,不同的压缩模量都相应扩大,加固ξ区和下卧层土体内的应力分布采用各向同性均质的直线变形体理论。
然后按分层总和法计算加固区和下卧层变形求和,地基处理后的复合地基沉降量按公式7验算:3 CFG桩复合地基的设计CFG桩复合地基通过褥垫层把桩和承台(基础)断开,改变了过分依赖桩承担垂直荷载和水平荷载的传统设计思想。
垂直承载力设计首先是将土的承载能力充分利用,不足的部分由CFG桩来承担。
由于CFG桩复合地基置换率不高,基础下桩间土承受的荷载是一个不小的数值。
总的荷载扣除桩间土承担的荷载,才是CFG桩应承担的荷载。
长短桩复合地基设计计算分析
长短桩复合地基的 承载力可参照同一 桩长复合地基承载 力, 第一步计算短桩复合地基承载力, 然 后视短桩复 合地基为 长桩复 合地基的 桩间土 , 计算长短桩复合地基的承载力。
1) 短桩复合地基承载力用下式进行估算:
f sp , k 1=
1 A1
[
f k( A 1- A p 1) + R k1]
[ 5] 龚晓南. 复合地 基理 论及工 程应 用[ M ] . 北 京: 中国建 筑工 业 出版社, 2002. 30 31.
2=
f f
sp sp
, ,
k2 k1
;
为沉降计算修正系数, 根据地区沉降观测资料 及经验确定。
3 实例计算
3. 1 工程概况
某商住楼工程, 由两栋主楼组成 , 中间 为一层裙楼 , 建筑 总面 积约为 2 354 m2, 主 楼十二 层, 地 下室一 层。主楼与 裙楼均 采用
框架结构, 采 用桩箱基础, 主楼与裙楼之间 在施工时设置后浇 带。 两栋主楼基础 埋深分别 为- 4. 4 m 和 - 2. 4 m, 基础 尺寸分 别为
主要采 用复合模量法。加固区 范围 内土 层的压 缩量 S1 的计算 。
将复合地基加固 区中增强体 和基体两部 分视为一 复合土体, 采用
复合压缩模量来评价复合土体的压缩性, 并采用分层总和法计算:
其中,
S1=
n 1
E
p iH
csi
i
( 5)
p i 为第 i 层复合土上附加应力增量; H i 为第 i 层复合
由计算 结 果 可 知: 方 法 二 的 计 算 同 样 满 足 承 载 力 设 计 值 233 kPa 的要求。
3. 3 沉降计算
长短桩复合地基沉降计算方法分析及探讨
长短桩复合地基沉降计算方法分析及探讨张昌进;张勇【摘要】地基沉降计算在地基基础工程中存在着很大的难题.虽然许多研究在沉降计算方面付出了巨大的努力,但在计算精度上仍存在很大差异.现行的关于长短桩复合地基沉降理论一直处于摸索和发展之中.本文通过对等效天然地基法和加权模量法进行沉降计算,分析得出:(1)等效天然地基计算计算结果比较符合实际,加权模量法计算虽然比较简单,但是沉降计算的误差比较大.(2)加权模量法沉降计算中,桩体对褥垫层及下卧层都具有一定的刺入变形.针对刚性长短桩体在复合地基中的压缩模量计算没有考虑桩顶和桩底的刺入变形效应.而在实际工程中,仅由桩身压缩模量计算得到的复合模量和实际有很大误差,因而计算得到长短桩复合地基的沉降量很小,不符合实际需要,故本文提出一种方法对加权模量法计算方法进行改进,希望其有助于复合地基沉降计算的深入研究.【期刊名称】《华北科技学院学报》【年(卷),期】2017(014)002【总页数】5页(P44-48)【关键词】长短桩复合地基;等效天然地基法;加权模量法【作者】张昌进;张勇【作者单位】华北科技学院,北京东燕郊101601;华北科技学院,北京东燕郊101601【正文语种】中文【中图分类】TU473.1长短桩复合地基[1-3]一般是采用短桩加固浅层软土，提高其承载力和压缩模量，减少沉降; 而长桩则考虑应力扩散的关系，上部荷载通过桩身向深层传递，控制沉降。
复合地基沉降是值得研究的重要问题之一，但由于复杂性，沉降规律仍处于发展之中。
加固层的沉降主要由桩体和天然土所形成的复合土的变形构成。
下卧层土层由于加固区存在,使其压缩增加。
由于长短桩复合地基变形分析理论不完善，所以目前的沉降计算大多采用经验公式。
一般来说，沉降量分为三个部分，即长短桩共同加固区沉降量、长桩单桩加固区沉降量及下卧层沉降量。
其研究主要集中在加固区的复合模量计算方法[4-6]。
加固区的复合模量计算方法用于工程设计的主要有等效天然地基法和加权模量法。
地基处理中长短桩的应用计算
分析， 揭 示长短桩联合 工作机理， 不同的 长短桩的数量 、 桩 长和布桩位置等方面对 长短桩的设计进行 了优化和分析． 验证 和评 价长短桩 方案
的合 理 性 和 安 全 性 ， 对 此新 型结 构 的 设 计 提 供 理 论 支持 。使 长短 桩 复 合 地 基 的 地基 处理 理 论 进 一 步 完 善 。 关键词 ： 长短 桩 ； 地基承载力； 沉 降
１ 应用机 理
Ｓ ＝ Ｓ １ ＋ Ｓ ２ ＋ Ｓ ３ Ｖ 。 Ｉ 【 ￡ ｌ ＃ ’ （ Ｚ ｉ ￣ ｉ － Ｚ ｉ ＿ １ 。 一 ｔ 。 － Ｉ －
ｔ ～ 暑 ｉ
＝ ｍ １ ＋ Ｂ １ ｍ２ ＋ Ｂ ２ （ １ － ｍ ｌ — ｍ ２ ）
＾ ｐ ｌ Ｂ－
ｐ ２
（ １ ）
固区Ａ 、 Ｂ 土的
高系 数， 亏 １ ＝
， 亏 ： ：
， ｆ ｋ 、 ｆ 。 ｋ ３
Ｉ ｓ ｋ ｌ ｓ ｋ 式中ｍ。 、 ｍ 厂—分另 ０ 是长桩 、短桩的面积置涣率； Ｒ Ｒ — 别是 分别为长短桩复合地基和长桩地基承载力特征值， 为桩间他地基承载 长、 短桩单桩竖向承载力特征值 ； Ａ Ａ —— 分别为长、 短桩的横截面面 为基础底面处附加压力； ａ ｉ 、 ａ ¨分别为基础底面计算点至 积； ｂ－—— 为复合地基桩间土的承载力特征值 ； Ｂ ——为短桩 的强度发 力特征值 ， 层土、 第ｉ － １ 层土底面范围内的评价附加应力系数； ｚ 。 、 ｚ 。 一 ， 分别为基础 挥系数 Ｂ ＝ｋ ｌ ； Ｂ ２ ——为桩间土的强度发挥系数 Ｂ ： ＝ｋ 。短桩单 第 ｉ 层、 第ｉ － １ 层土底面的距离。 如果长短桩桩 殴 置存隔垫层， 在 桩竖向承载力特征值可由载荷试验来确定 ，也可以由规范给出的经验公 底面至第 ｉ 计算沉降量时要考虑褥垫层的压缩量日 。 式方法计算。该方法实质是参照等长桩复合地基 的承载力计算 怯 。 ４结论 ２ ２分步计算法。 参照等长桩复合地基承载力计算的方 汁算长短桩 随着工程技术的发展， 地基处理的方法也 日 益多元化。不管是设计还 复合地基的承载力，将短桩与桩问土组成的复合地基视为长桩复合地基 是施工， 都要考虑地基承载力、 变形等诸多因素。根据土质的特点 ， 采用不 的‘ ‘ 桩 Ｊ 司土” ， 通过两次复 寸 算 长短桩复合地基的承载力。 同的桩长和材料 ， 既能复合工程的要求 ， 又可以大幅度减小成本。随着长 第一步： 计算短桩复合地基承载力， 短桩加固后复合地基承载力可用 短桩理沦的完善， 其应用也必然得到更大的推广。 下面的公式进行计算 ： 参考 文献 ｆ １ ］ ｇ忻声， 龚晓南， 张先明． 长短桩复合地基有 限元分析及设计计算方法探 １ 讨Ｉ Ｊ ｌ 建筑结构学报 ， ２ ０ ０ ３ ， ２ ４ （ ４ ） ： ９ １ － ９ ６ ． 式中 厂 ＿ ＿ —短桩复合地基承载力特征值， 单位 ｋ ； ２ Ｊ 马骥 ， 张东刚， 张震等． 长短桩复合地基设计计算『 Ｊ Ｉ 岩土工程技术 ， ２ ０ ０ １ ， ￡ 『 ＿ ＿ —天然地基承载力特征值 ，单位 ｋ Ａ厂—每根短桩分担的面 Ｉ （ ２ ） ． ： ８ ６ － ９ １ ． 积， 单位 ｍ ； ３ ］ 龚晓 南． 复合地 基设计 和施工指 南呻 北京 ： 人 民交通 出版 社 ， ２ ０ ０ ３ ． Ａ 。 广— 珑明 面面积， 单位 ｍ ；ａ—— 桩问土强度提高系数 ； 『 『 ４ ］ 张玉成． Ｃ Ｍ 长短桩复合基础的设计及应用 建筑技术２ ０ ０ ７ ３ ８ １ ７ ｏ ＿ Ｂ ——桩间土强度发挥度， 对一般工程 Ｂ ＝ ０ ． ９ １ ． ０ ， 对重要工程或对变形
长短桩复合地基设计计算的探讨
长短桩复合地基设计计算的探讨
孙艳林
【期刊名称】《岩土工程技术》
【年(卷),期】2004(018)005
【摘要】通过对长短桩复合地基承载力计算的不同公式进行对比分析,提出比较适宜的设计方法,并提出其沉降计算公式和加固效果检测方式,并将长短桩复合地基理论灵活应用于补桩设计.
【总页数】3页(P252-254)
【作者】孙艳林
【作者单位】中兵勘察设计研究院,北京,100053
【正文语种】中文
【中图分类】TU472
【相关文献】
1.长短桩复合地基设计计算方法探讨 [J], 文海涛;赵艳林;王磊;刘宝臣
2.长短桩复合地基设计计算分析 [J], 韩建刚;陈奕柏;熊摇龙
3.长短桩复合地基设计计算 [J], 马骥;张东刚;张震;阎明礼
4.长短桩复合地基设计计算研究 [J], 褚鹏飞;胡学军;叶茂
5.长短桩复合地基设计计算方法的探讨 [J], 葛忻声;龚晓南;张先明
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长短桩结合复合地基短桩长度确定的计算方法探讨
根 据定 义 △ Ｐ Ｉ ６
， ， 、
㈦
的研究较少， 设计时主要靠当地 的工程经验 ， 设计计算 式 中 Ａ为加 荷 面 积 ；ａ 加 荷 面 积 的短 边 ； 据 按 ２为 根 ２ ｂ 还缺 乏一定 的理 论依 据 ， 本文从 集 中力 弹簧模 型及地 基 ；ｂ 强度 理论 出发 ， 导 了长短桩 复合 地基 中短 桩最 短 长度 有 关表 格确 定 ２ 为长边 的长 度 。 推 ３ 复合 地基 等效 强度 参数 的确定 的确定 方 法及其 工 程简 化公式 。
２ 集 中力 弹簧模 型 的 引入 【 １ 集 中力 弹簧 模 型 即一 个 刚体 上 的独立 弹 簧 作 为计 算 模型 ， 每个 桩 体或 某 一 面积 的 反力 作 为一 个 弹簧 ， 刚 其
现有 的复合地基等效强度参数 的确定一般按照面 积 比进 行计 算 ， 方 法不 能考 虑 桩 土 刚度 的不 同 ， 该 而从
关键词 ： 复合地 基 ； 长短桩 ； 短桩长度 ； 计算方法
中 图分 类号 ： Ｕ ７ ．２ Ｔ ４ ３１ ＋ 文献 标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ ８ 叭 １（０ ８０ — ０７ ０ １０ 一 ２２ ０ ）３ ０ １— ２
１ 概述
随着工 程建 设 的迅速 发展 ， 复合 地基 得 到 了越来 越
求 裔０ ： 由 即 ，
ｔ ＝ｇ ｇ ｔａ ￣ （ ２ １）
学 知识 ， 弹簧 Ｋ与弹 簧Ｋ并联 ， 然后 与 弹簧 Ｋ串连 ， 桩 ， 则 土 复合地基 的等效 刚度Ｋ ： 为
：
则 Ｄ ＝５ 要 由 （ ４。 ， ＋ 此得：
（） ４
！ ±２
Ｌ ＋ ２Ｋ ＫｌＫ ） ３
式 中 Ｃ 分别为等效强度参数的粘聚力和摩擦角。 、 由强度等效参数可以很方便地用圆弧滑动法或地
长短桩复合地基的设计与应用
土以及各类桩体 的承载力特性 ， 故与复合地基 中天 然地基土的工程性质 、 各类桩 的密集度 （ 以置换率 ｍ反映） 以及桩 、 土的强度 和刚度 等密切 相关。具
关键词 ： 长短桩 ； 复合地基 ； 承载力 ； 降 沉 中图分类号 ：４ ３ １ Ｕ ４ ．５
１ 概 述
短桩 的主要作 用为提 高地基 承 载力 ， 固桩 间土 ， 加 增 加 长桩桩 体摩 阻力 。 ２ ２ 承 载力 的计算 方 法 ． 目前 ， 程 中对单 桩 复合 地 基 的承 载 力计 算 有 工
２ ３ 沉 降计 算 方法 ．
长短桩复合地基沉降计算一般采用复合模量法
结 合分 层总 和进行 计算 （ １ 。 图 ）
总沉降量 ｓ由三部分组成 ： 短桩加 固区内土层 沉降量 Ｓ ， 短桩端部到长桩端部加固区（ 称长桩加 固区） 内土层沉降量 ｓ ， 长桩端部 以下下卧层 土层
第１ 期 沉降量 Ｓ。即： ＝ １ Ｓ ＋ ３ ３ Ｓ Ｓ＋ ２ Ｓ
下面结合工程实际， 对长短桩复合地基进行简
单 的介 绍 。 ２ 长 短桩 复合地 基设计 计算 方法
２ １ 长短桩 复合 地基作 用机理 ．
体的方法 目 前可分为分步叠加法和面积加权法。根 据试验工程对 比， 两种方法计算结果基本一致。在
此 只列 出面 积加权 法相应 公式 。计算 公式 为 ：
为简化计算 ， 上式 中 １２区的沉降量用复合模 、 量法计算 ， 计算时采用各区对应的置换率 ， 计算公式
李国春 ： 长短桩复合地基的设计与应用
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。
长短桩复合地基的设计和检测研讨
长短桩复合地基的设计和检测研讨摘要：将长短桩复合地基应用到高层建筑地基施工中，充分发挥刚性长桩和柔性短桩各自的优势，通过长桩将荷载传递到地基深处可增加加固区的厚度，从而控制变形，同时利用短桩来提高基底软弱土层的承载能力。
鉴于此，本文将围绕长短桩复合地基的设计与检测工作，在分析复合地基相关含义、特点和作用的基础上，利用分析软件进行变形与承载力的分析计算，探究影响复合地基的因素并给出相应的优化设计建议，最后就复合地基施工质量检测提出了自己的看法，希望对控制地基变形、不均匀沉降等有所作用。
关键词：长短桩；复合地基；设计和检测1长短桩复合地基概述1.1长短桩复合地基概念长短桩复合地基是复合地基的主要形式，指的是将长桩和短桩结合起来形成复合地基，一般长桩使用的刚性长桩，常见的有钢筋混凝土桩、钢管桩，而短桩使用的柔性短桩，常见的有碎石桩和水泥桩。
长桩的作用是控制变形和沉降问题的出现，这是因为长桩可以通过桩身将荷载传到地基深部，而短桩的一般作用是降低地基应力、提高对上部建筑物的承载能力，使地基更加牢固稳定。
由于长短复合桩地基综合利用了各自的优势，因此具有广阔的发展前景，且适合用在各种地层条件的地基施工中，尤其可被用在高压缩性土层较厚的地层条件下。
在具体施工时可通过对施工现场地基应力场、位移场的分析，在浅层加固区设置长桩和短桩，提高复合地基的置换率，从而提升地基承载能力，使浅层区域的地基稳定性增强。
在深层加固区，利用长桩将荷载传到深处可有效降低不均匀沉降和压缩变形的问题，而利用短桩则可以降低应力，满足地基对承载力的要求。
1.2 复合地基的作用机理首先，复合地基中桩体刚度较大，当出现上部荷载较大的情况时，应力集中在桩体，桩体可将荷载传递到桩身，桩身将上部应力传递至下部土层中，从而提高了地基的承载能力，减少沉降量。
桩体越大，则控制变形的能力越强。
其次，复合地基中桩间土也承担了一部分的荷载，解决了应力集中的问题，经挤压后的桩间土不仅提高了地基的承载力，也能使地基的应力得到均匀分布。
长短桩复合地基承载力计算公式探讨
兰 ！ 广东水利电 力职 业技术学院学报２１ 年 第 １ 卷 第２ ０２ ｏ 期
Ｊｕ ｎ ｌ ｆ ｕ ｎ ｄ ｎ Ｔ ｃ ｎｃ ｌ ｏｌ ｅ ｆ ｔ Ｒ ｓ ｕｃ ｓ ｎ ｌｃ ｉ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ０ ２， Ｖｏ １ ｏ ｒ ａ Ｇ ａ ｇ ｏ ｇ ｅ ｈ ｉａ Ｃ ｌ ｇ Ｗａｅ ｅ ｏ ｒｅ ｄＥ ｅ ｔ ｃＥ ｇｎ ｅ ｉ ，２ １ ｏ ｅ ｏ ｒ ａ ｒ ｎ １ ０，
广东 水利 电力职 业技 术学 院学报
２ １ ， ０ ２） ０２ １ （
长短桩复合地基承载力计算公式在 《 建筑地 基 处理技 术规 范 》Ｊ Ｊ９ ２ ０ 以下 简称 “０２ Ｇ ７— ０ ２（ ２０
规范” 中是没有的。 ） 国家标准《 复合地基技术规范 》 ２ １ 征 求 意 见稿 （以下 简 称 “ ０ ０年 国标 稿 ” ）和行
１ 几种长短桩复合地 基承载 力计 算方法
长短桩复合地基是多桩 型复合地基 ，是 采用 两种 不同长度 的竖 向增强体 （ ）与桩 问土共 同 桩 承受荷载 的复合地基 。复合地基 中的纵 向增强体 习惯 上称作桩 。当地基 土有 两个较好 的桩端持力 层 时 ，若 桩 端 全 部 落 在 浅 部 持 力 层 时 ，承 载 力 不 能满 足设计要求或 变形不能满足设 计要求时 ，可 以考 虑设 置桩端置 于深部持力层 的长桩 ，形成 长
的影响按实测 结果进行统计分析后 ，均计人折减 系数 ，这样公式是 比较简单 的 ，但与实际地基 中
桩 和 桩 间 土 的 承载 性 状 是 不 相 符 的 。２ １ ００稿公 式
业标准 《 建筑地基处理技术规范 》２ １ 年征求 意 ００ 见稿 （ 以下简称 “００ ２ １ 稿” ） 均采用了公式 （ ）， ３
基于剪切位移法的长短桩复合地基沉降计算
基于剪切位移法的长短桩复合地基沉降计算剪切位移法是一种常用的计算土木工程地基沉降的方法，采用该方法可以计算长短桩复合地基的沉降情况。
首先，需要确定长短桩复合地基的几何形状和力学参数，包括桩的材料、截面形状和尺寸，地基土的类型、强度参数等。
然后，根据该桩土系统的力学模型，建立相应的位移方程和应力平衡方程。
在剪切位移法中，假设桩体和周围土体之间的变形主要是由桩-土剪切位移引起的，因此通过计算剪切位移可以得出桩顶位移和周围土体沉降。
具体计算步骤包括：
1. 在荷载作用下，桩顶所受的轴向力和剪力可以通过弹性基础反力法求得。
2. 假设在桩周围产生一个与桩轴相切的剪切位移，该位移产生的抗剪力可以通过剪切开裂面的剪切应力和土中的摩擦力求得。
3. 再根据土的剪切模量和杨氏模量，可以得出土体的弹性应变，从而计算出桩周围的土体沉降。
4. 最后，通过桩顶位移与周围土体沉降的叠加，得出整个桩土系统的总沉降。
总之，剪切位移法是一种简便有效的地基沉降计算方法，其计算结果可以为长短桩复合地基的设计和施工提供参考。
长短桩复合地基的设计方法探微
长短桩复合地基的设计方法探微引言2000 年以来，多桩型复合地基开始常见于国内工程应用中，解决了某些情况下单一桩型复合地基所不能解决的问题，取得了良好的社会效益、经济效益和环境效益。
在复合地基设计中，总是希望桩体和桩间土都能最大限度的发挥其各自的承载力。
在地基破坏时，桩和桩间土同时达到各自的极限承载力。
影响桩和桩间土承载力发挥系数的因素很多，如荷载水平、褥垫层厚度、桩土相对刚度、加固区下卧土层的刚度、桩长、置换率等等。
正是由于影响因素过多，想要准确的计算承载力发挥系数是困难的。
1.桩和桩间土应力发挥系数的影响因素分析复合地基的根本特点就是桩土共同承担荷载，土的应力发挥离不开桩的位移和变形。
桩的位移和变形主要是由桩顶刺入量、桩体的刚度和桩端刺入量决定。
所以在研究桩和桩间土承载力发挥系数的时候，必须三者结合考虑，单独的考虑其中一个因素并不能很好的揭示和概括应力发挥系数的规律。
首先对桩顶刺入量进行单独分析，桩顶刺入量主要是由垫层厚度决定。
在不考虑桩体压缩和桩端刺入的情况下，在基底压力作用下，就会产生桩顶的向上刺入，随着桩顶的刺入，基地压力就会向桩间土转移。
大量试验表明，垫层厚度越大，桩顶刺入量越大，桩间土应力越大，发挥越充分。
然后对桩体刚度进行分析，当桩端土层较硬，桩端无法刺入，同时假设桩顶垫层厚度为0，即无法向上刺入。
对于刚性桩和柔性桩，在荷载作用下，桩土应力发挥是不同的，对于刚性桩，由于其变形很小，桩顶和桩端均无法刺入，此时类似于桩基础，则土的发挥将很有限，绝大多数的应力有桩承受。
对于柔性桩，由于桩身在外力作用下可以变形，则随着桩身的压缩，土的应力会逐步发生。
对于桩端刺入量，主要取决于桩底土层的刚度，桩底刚度越大，桩向下刺入越困难，土的应力也难发挥，桩底刺入越大，土的承受的应力越大。
而桩顶刺入量、桩身变形和桩端刺入量并不是不是同时发挥的，在基底压力较小时，桩身压缩量很小，桩顶应力也无法传入桩底，此时桩体发生向上刺入，随着外荷载的增加，当桩顶刺入到一定程度，越来越困难的时候，此时主要是依靠桩身变形来协调桩土应力，当荷载继续增加时，桩顶荷载传入桩底，从而发生向下刺入。
长短桩复合地基沉降计算方法探讨_杨军龙
力 R0 用下式计算:
R0 = P / A - Rcz0
( 3)
式中: A 为箱 或筏基 的底面积; Rcz0为 箱或筏 基底面处 土的自重应力( 见图 2) 。
土中的 附加 应 力可 按 扩展 基 础的 附 加应 力 系数
( Boussinesq 解) 计算的有 关 表格 确定。 当然 为了 提高
对于分层土, 上式可改写为:
Szi = Rczi tg Ui + ci
( 15)
这样, 总抗剪力 T 为:
nh
nh
EQ EQ T = U
i Szi dz = U
i
(
Rczi
tg
Ui
+
ci ) dz
( 16)
i= 1 0
i= 1 0
对于各层土而言, Rczi是线性分布的, 上式可简化为:
n
E T = U ( Rczi tg Ui + ci ) hi
( 4a)
E cs2 = m 2E p + ( 1 - m 2) E s2
( 4b)
式中: m 1, m2 分 别为 1, 2 区复 合地基 面积 置换 率; Ep 为桩体的压缩模量; Es1, Es2分别为 1, 2 区土 体的压缩 模量。
采用分层总和法计算各层的沉降:
E s1 =
n j=1
Rzj E cs1j
在 2 区, 由于桩比较稀疏, 所以桩长范 围内外的土
体并没有受 到破坏, 因此仍 然可 以视为 复合 地基。但
是此时基础的荷 载水 平相对 较高, 桩尖发 生的 刺入变
形较大, 因此不可以忽略桩尖的刺入 作用。在 1 区, 变
形主要为桩体的 压缩, 因为本 文讨 论的是 刚性 桩复合
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]。
长短桩复合地基沉降计算及加固效果研究
为仪 按 置 换 率 ｎ 布 茕 Ｃ Ｇ机 时 的复 合 地 基 承 ｌ Ｆ
要 少 ， 此 基础 ］ 程 的总 造 价 将 会 夫人 降 低 。 冈 ＿
２工程 实例
ｒ
ｒ
某 高 层 住 宅 楼 ． 筑 物 总 占地 面 积 约 为 ３ ４ ｍ ， 筑 高 建 ４８ 建 度 ６ ． ｍ． 筑 结 构 为 框 架 一 力 墙 结 构 ， 上 １ ０４ ５ 建 剪 地 ８层 ． 下 地
水． 主要 接 受 大气 降 水 补 充 ： 与地 表 水 水 力联 系 密 切 ， 砼 尤 对
侵蚀性。
２ １工 程 地 质 情 况 ．
图 ２承 台 下 长 短 桩 复 合 地 基 示意 图
２ ２计 算 结 果
根 据 现 场 地 质 揭 露 ， 场 地 地 层 的 成 时 代 、 性 特 征 按 岩 及 物 理 力学 性 质 的差 异 ． 地 勘探 深 度 范 围 内地 层 划 分 及 各 场
室 一 层 。该 建 筑 物 抗 震 等 级 为 级 。 场地 抗 震设 防 烈 度 为 ６
Ｉ 、
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度． 场地 类 别 为 Ⅱ类 。 地 类 型 为 中软 土 ， 削 断 为 尤 地 震 液 场 经
化现象 。 该 工 程 场地 地 形 半 坦 。场 区 浅 部 地 水 为 浅 层 孔 隙 潜
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程 施 丁 完毕 后 ， 主 委 托 专 业 检 测 单 位 对 长 短桩 复合 业 地 基 进行 了静 载 荷 试 验 检 测 和低 应变 检测 。 桩 竖 向抗 压静 长
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长 短桩 复合 地基 设计 计 算方 法探讨
文 海 涛 ，赵 艳 林 ，王 磊 ，刘 宝 臣
（ ． 林理工 大学 土木 与建筑Ｔ程 学 院 ，广西 桂林 １桂 ５ １０ ； ． ４ ０ ４ ２ 广西 大学 土木 建筑工程学 院 ，南 宁 ５０ ０ ） ３０４
摘
要 ：分别从 长桩和短桩 作用机理 两方 面阐述 了长短桩 复合地 基 的作用机 理 。以刚性 长桩 和柔性 短
１ １ 长桩作用 机理 ．
１ ．长短 桩 复合 地 基作 用 机 理
长短桩 复合地 基 因其 桩 长 的差异 ， 用机 理有 作
长短桩 复合地 基 中 ， 长桩 的主要 作用 是在 提高 承载 力 的基 础上将荷 载通 过桩 身 向地 基深 处传 递 ，
以减 小压缩 土层 的变 形 ， 同时 起到 对短 桩 的保护 作 别 于一般桩 体复合地 基 。长 桩和 短桩 间作 设 置 ， 使 用 ， 与短桩 一起 抑 制 周 围 土体 的隆 起 。 因此 ， 并 长 复合地 基形成 了 ３个不 同作 用 的工作 区域 （ １ ： 桩 多采用 桩体强 度 高 的刚性 桩 （ Ｃ Ｇ桩 、 混凝 图 ） 如 Ｆ 素 加 固区 Ｉ —— 以提 高 承载力 为 主的长 、 短桩 联合 工 土桩等 ） 。在加 固 区 Ｉ深度 范 围 内， 桩体 间具有 较 作 区 ； 固区 Ⅱ—— 以减小沉 降量 为 目的的长桩 工 明显 的“ 挡 ” 加 遮 效应 ， 间 土 与桩 体共 同沉 降 ； 桩 而在 作区； 非加 固 区 。３区共 同作 用 ， 提 高地 基 承 载 加 固区 Ⅱ的长 桩 ， 以 由于 土 体 和桩 体 不 能 同 时沉 降 ， 力、 减少地基 沉降 ， 形成 了 良好 的长 短桩复 合地基 。 其桩 端将会 对桩端 土层产生 一定 的刺 入量 。
中图分类号 ：Ｔ ４ ３ １ Ｕ ７ ． 文献 标志码 ：Ａ
由于荷 载 的 作用 ，地 基 中 的附 加 应 力 随着 深 度增 加而减小 。为 了适 应 这 一 特 征 ，在 桩 体 复 合 地基 中采用 不 同长 度 的桩 体 来 更 有效 地 发 挥 复 合 地基 的承载 潜 能是 非 常 有 必 要 的 。而 长短 桩 复 合 地基就是 一种 能更 有效 地 发 挥 复 合地 基 承 载 潜 能 的 、新型 的地基 处 理 形 式 。它 根 据 不 同的 工程 地 质条件 ，利 用 刚性 长 桩 与 刚 性或 柔 性 或 散 体 材料 短桩相结合 的方式对 地 基进 行 处理 ，分 别发 挥长 、 短桩 各 自的特点 ，既能 保 证 处 理 效 果 ，又 可 达 到
第３ Ｏ卷 第 ２期 ２１ ０ ０年 ５月
桂
林
理
工
大 学
学
报
Ｖｏ ＿ ０ Ｎｏ ２ ｌ３ ．
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｉ ｎ Ｕ ｉｅ ｓ ｙｏ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒａ ｆ Ｇｕ ｌ ｎ ｖ ｒｉ ｆ ｃ ｎ ｌ ｇ ｉ ｔ Ｔ
Ｍａ ２ ０ ｙ ０１
文章 编 号 ：１７ ６ ４—９５ （ ０ ０ ２— ２ ０—０ ０ ７ ２ １ ）０ ０ ４ ６
桩组合 成的长短 桩复合地基 为例 ，对 常用 的长短 桩复合地 基承载 力计算 方法 之面 积加权 法和 分步叠 加 法进行 了介绍和对 比分析 ， 出两种方 法计算结果 的一致 性 ，并 通过 工程 实例进 行 了验 证 。对 长短 桩 得
复合地 基沉降计算 方法之 复合 模 量法 和增 大 系数 法进 行 了介 绍 ，分析 了两种 计算 方 法产 生 误差 的原 因 ，给 出了一个采用 增大 系数 法计算长 短桩复合地基 沉降 的工程 实例 ，工 程实 例计算 结果 与实 际观测 结果较吻合 。建议采用增 大 系数 法计算 长短桩复合地 基沉降 时有必要 对加 固 区桩 间土模量 增大 系数进 行适 当修 正 ，修正 系数的取值 范围需通过对 大量工 程实例进 行分析后 确定 。 关键 词 ：长短 桩 ；复合地基 ；承载 力 ；沉降
ห้องสมุดไป่ตู้
通信作 者 ：赵艳 林 ，博 士 ，教授 ，ｚａｙｎｉ ｌ ．ｄ．１ ｈｏａｌ ＠ｇｔ ｅｕ１。 ｎ ｉ ｅ ２ １ 引 文格 式 ：文海 涛 ， 赵艳林 ， 王磊 ， 长短 桩复合地 基设计 计算方 法探讨 ［］ 桂林理工 大学学 报 ， １ ，０２ ： ０— ４ 等． Ｊ． ２ ０３ （ ）２ ０ ４ ２５
下 卧 短 桩
垫 层
固区 Ｉ
固区 Ⅱ 长桩
加 固 区
图 １ 长 短桩 复合 地 基 工作 区 域
Ｆｉ． Ｗ ｏ ｋａ ｅ ｆｌｎ －ｈ ｒ ｐｌ ｏ ｏ ｉｅｆｕ ｄ ｔ ｎ ｇ１ ｒ ｒａ ｏ ｏ ｇｓ ｏｔ ｉ ｃ ｍｐ ｓｔ ｏ ｎ ａｉ ｅ ｏ
节约 资金 、缩短 工期 的 目的。
用短 桩对 该 区域 土层 进 行 加 固 ，可 提 高 基 底 软 弱 土层 的承 载力 ，满 足 承 载 力 设 计 要 求 ，而 不 能 满 足沉 降变 形要 求 。在 这 种 情 况 下 ，需 设 置 一 定 数
上层 持 力 层 一
第 ２期
文 海涛 等 ：长 短桩 复合地 基设计 计算方 法探讨
２１ ４
１ ２ 短 桩作 用机理 ．
垫 层
．
莲 物
根据 地基 土 物 理 力 学 性 质 及 其 分 布情 况 的不
同 ，设 置 短桩 的 目的主要有 以下两个 方 面 ：
匾桩 — —
（ ） 当基底 以 下存 在 较 厚 的 软 弱 土 层 时 ，采 １
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ０ ９— ６—０ ６
基 金项 目：广 西 自然科 学基金项 目 （ 桂科 自 ０ ２ ２ ０ ７８２ ）
作者简 介 ：文海 涛 （９ ３ ） １ ８ 一 ，男 ，硕士研 究生 ，岩土工程 专业 ，ｗ ｎ ａ ａｗｎ ｏ ．ｏ ｅ ｈ ｉ ｏ ｉ＠ｔ ｃｎ。 ｔ ｍ