按复合桩基机理工作的双垫层复合地基_王惠昌

第32卷 增刊2 岩 土 工 程 学 报 Vol.32 Supp.2 2010年8月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Aug. 2010 按复合桩基机理工作的双垫层复合地基

王惠昌1，王斌2，王琛3，钱锦棠1，汪定熵1

（1.中机工程勘察设计研究院，四川成都 610066；2.四川省建筑科学研究院，四川成都 610081；3.四川大学水利水电学院，四川成都 610065）

摘要：针对传统复合地基内由砂石等透水材料构成的褥垫层在黏性土地基中出现的问题，通过设置刚性和柔性两个垫层，改变桩顶与基础之间的连接方式，形成新的双垫层复合地基。在竖向荷载作用下其受力特性与复合桩基相同，可充分发挥复合地基内桩的作用，显著减少基础的沉降；在水平荷载作用下，柔性垫层可保护复合土层内素混凝土桩的安全。双垫层复合地基承载力设计与传统褥垫层复合地基相同，可直接利用载荷试验资料，通过基础荷载与基础下桩和桩间土抗力相平衡的条件来计算复合地基的变形。

关键词：地基处理；复合地基；复合桩基；CFG桩；褥垫层

中图分类号：TU473.12 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2010)S2–0306–04

作者简介：王惠昌(1940–)，男，江苏无锡人，教授级高工，从事地基基础研究。E-mail: whc510@。

Composite subgrade with two cushions working as composite pile foundation

WANG Hui-chang1, WANG Bin2, WANG Chen3, QIAN Jin-tang1, WANG Ding-shang1（1. Zhongji Geotechnical Engineering Investigation & Design Institute, Chengdu 610066, China; 2 Sichuan Institute of Building Research, Chengdu 610081, China; 3 College of Hydraulic and Hydroelectric Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China）Abstract: A new model of composite subgrade which is composed of rigid and soft cushions between pile top and foundation is proposed to overcome the disadvantage of traditional composite subgrade with sand and gravel cushions in clay foundation. The mechanical behavior of the composite subgrade with two cushions under vertical load is similar to that of the composite pile foundation, and this new kind of subgrade helps to give full play to the bearing capacity of piles in subgrade and also reduce the settlement of foundation sharply. The soft cushion in this composite subgrade can protect plain concrete piles in subgrade under horizontal load. The design process of composite subgrade with two cushions is the same as that of the traditional composite subgrade, and the settlement of foundation can be determined by load test data and the equilibrium function between the load on subgrade and the resistance of pile and soil below.

Key words: ground treatment; composite subgrade; composite pile foundation; CFG pile; cushion

0 前 言

在地基处理技术中，复合地基法是20世纪70年代以来发展最快的一种方法，其中高黏结强度桩复合地基（CFG桩复合地基）因具有承载力提高幅度大，地基变形小，适应范围广等特点而应用得最多。为保证桩土共同承担荷载，高黏结强度桩复合地基需在基础和桩顶之间设置一定厚度的砂石褥垫层。黏性土地基在干燥状态时承载力高，变形模量大，一旦浸水后，承载力和模量将显著下降，这一特性在由强亲水性矿物构成的黏性土（如具膨胀性的成都黏土）中尤为显著。黏土层本身为不透水层，土层中的地下水一般为上层滞水，在基坑开挖及基础施工过程中都采用干作业施工，因此在基础设计与施工中一般不考虑地下水的影响。但在建筑物使用一段时期后，由于土层中裂隙水的浸入，复合地基中的褥垫层会成为一个连通的含水层，且具有一定的水压力，使下部土层软化，承载力降低，加大建筑物的沉降。

针对上述传统复合地基中需设置褥垫层所带来的不利因素，我们对基础下的垫层设置进行了改进。先在桩顶与桩间土上设置一定厚度的混凝土刚性垫层，再在刚性垫层上铺设一定厚度的柔性垫层，这种由二个垫层构成的复合地基，称为双垫层复合地基。本文对其构造及作法、工作机理、承载力和沉降计算、承载力检测等作了分析，并以算例说明。为便于说明，将传统复合地基称为褥垫层复合地基。

1 双垫层复合地基的构造及作法

双垫层复合地基的构造见图1。在桩体施工完成───────

收稿日期：2010–04–20