长短桩复合地基设计计算方法探讨

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
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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