长短桩组合桩基础的分析
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。
长短桩组合桩基础相互作用模拟与分析的开题报告
长短桩组合桩基础相互作用模拟与分析的开题报告一、选题背景随着城市化的进一步发展，建筑物的高度和质量不断提高，对于建筑物的基础要求也逐渐增强。
桩基础是一种常用的基础形式，其应用范围广泛，被广泛应用于各个领域中。
同时，桩基础的设计和施工也存在一些困难和挑战，比如长短桩组合桩基础相互作用的问题。
因此，本选题将利用计算机模拟软件对长短桩组合桩基础相互作用进行模拟和分析，为其设计和施工提供一定的理论基础和支持。
二、研究内容本研究的主要内容是对长短桩组合桩基础的相互作用进行模拟和分析，包括以下方面：1. 针对长短桩组合桩基础的工程实例进行详细的研究和分析，分析其设计和施工过程中的问题和挑战。
2. 研究和掌握长短桩组合桩基础的力学特性和参数，包括桩身受力情况、桩身变形、桩身弯曲、桩身轴向力以及桩身弹性模量等。
3. 利用ANSYS等数值模拟软件建立长短桩组合桩基础的理论模型，对其受力情况进行模拟和分析。
4. 分析长短桩组合桩基础在不同荷载、不同地质条件下的变形和破坏情况，并探索其合理设计和施工方案。
三、研究意义本研究的目的是深入掌握长短桩组合桩基础的相互作用，为其设计和施工提供科学的理论和方法支持。
具体来说，研究的意义包括以下几个方面：1. 对于长短桩组合桩基础设计和施工的技术难点进行深入研究，为其合理应用提供理论基础。
2. 通过数值模拟软件对桩基础进行模拟和分析，探索其力学特性和受力情况，为设计优化提供依据。
3. 分析长短桩组合桩基础在不同荷载、不同地质条件下的变形和破坏情况，为其合理施工提供理论依据。
4. 探索长短桩组合桩基础在实际工程中的应用情况，为其后续的应用和推广提供科学指导。
四、研究方法和预期结果本研究将采用实验研究和数值模拟相结合的方法进行。
具体来说，研究方法包括：1. 对于长短桩组合桩基础的实际工程案例进行详细调研，记录桩基础的相互作用情况和主要问题。
2. 通过数值模拟软件建立长短桩组合桩基础的理论模型，并模拟其受力情况和变形情况。
长短桩组合桩基础沉降分析的开题报告
长短桩组合桩基础沉降分析的开题报告一、选题背景与研究意义随着城市化进程的加快，高层建筑、大型基础设施等工程项目不断兴建。
在土地资源有限的情况下，大型建筑工程往往需要采用桩基础，以提供较好的承载力和稳定性。
而长短桩组合桩作为一种有效且经济的桩基础形式，在实际工程中应用越来越广泛。
然而，由于长短桩组合桩基础结构复杂、荷载作用非均匀、土层材料不均匀等因素的影响，长短桩组合桩基础的沉降问题成为影响工程质量和安全的重要因素。
因此，对长短桩组合桩基础沉降的研究具有很高的实际应用价值和工程意义。
二、研究内容与方法本研究旨在通过对长短桩组合桩基础沉降分析，揭示其沉降规律、探究沉降影响因素、寻找有效的控制措施，为长短桩组合桩基础工程提供科学合理的设计和施工方案。
具体来说，本研究将采用数值模拟的方法，建立合适的长短桩组合桩基础模型，利用有限元方法和PLAXIS软件进行模拟分析。
同时，考虑不同的土层情况、长短桩间距、荷载作用等因素，模拟长短桩组合桩基础的沉降变形、剪切力分布以及土体应力变化等情况，进一步分析长短桩组合桩基础的沉降规律与影响因素。
三、预期目标和创新点本研究旨在揭示长短桩组合桩基础的沉降规律及影响因素，为工程设计和实际工程应用提供参考。
具体来说，本研究的预期目标包括：1.对长短桩组合桩基础沉降变形及其影响因素进行系统分析，提供有效的控制措施和建议；2.通过对长短桩组合桩基础的沉降分析，验证和改进现有的数值模拟方法和工程设计规范，提高其适用性和可靠性；3.为长短桩组合桩基础工程的实际应用提供科学合理的施工和监测方案，确保工程质量和安全。
本研究的创新点包括：对长短桩组合桩基础沉降问题进行系统分析和研究，建立合适的数值模拟模型，提出有效的控制措施和方案，为桥梁、隧道、高层建筑等大型基础工程的设计和施工提供技术支持和保障。
同时，本研究的具体研究方法和实验手段具有一定的创新和独特性，为其他相关领域的研究和应用提供一定的参考和借鉴。
长短桩桩基础与其它类型基础的比较分析
长短桩桩基础与其它类型基础的比较分析摘要：长短桩组合桩是近年来出现的基础形式，在国内外的桩夜基站研究领域还没有较为科学系统的研究以及相关的研究成果。
而长短桩组合桩基础的的沉降控制原理不仅充分考虑到长桩控制的能力，还综合考虑浅层持力层的承载力，有效减少了长桩的使用数量，在一定程度上节约了成本。
本文针对长短桩组合桩基础的工作形状以及工程设计方面进行分析分析研究，为其安全推广和发展提供依据。
关键词：长短桩桩基础；其它类型基础；比较分析1前言在经济建设日新月异的今天，对于高层建筑的需求越来越多。
具有较强适应性的桩筏基础能够稳定控制沉降并且能够保证承载力的可靠性，所以在建筑中有较为广泛的应用，但在其设计过程中，存有一定的局限性。
长短桩组合桩基础应运而生，其在整体沉降变形、桩身轴力、桩身侧摩阻力、土中附加应力场、土体位移场以及荷载分担等方面有明显优势，有助于建筑施工减少投入，创造较高的经济效益。
2长短桩组合桩基础工作性状分析2.1长短桩组合桩基础设计思想我们知道，两层或多层可作为桩端持力层出现在地基上的情况，在大部分工程设计过程中能够遇到。
因其浅层持力层的埋深较浅，具有良好的承载性能，在实际工程设计与分析中经常会遇到其浅层持力层承载能力良好且埋深不大。
如果上部负载较小，可以利用浅层持力层的短桩基础满足所需的变形需要以及承载要求，但是，当上不负载较大，短桩基础仅能满足承载力的需要，不能保证变心的需要，这是，我们需要在设计时，充分考虑浅层持力层承载性能来配合沉降计算要求，桩数由下式确定：n=（F+G）/P其中，F是作用干承台顶面的竖向荷载；G是承台和承台上覆土重；P是单桩承载力设计值。
这就造成长桩的大量投入，增加成本且加大施工难度。
传统的设计思想不能解决这个问题。
桩基础沉降控制设计思想的出现解决了这一难题。
该设计方法考虑桩与承台共同承担外荷载，综合考虑沉降计算要求，确定桩数，科学有效的控制了基础沉降，并且降低了桩数消耗，规避了施工过程中对环境的不利影响。
浅议长短桩复合地基
在土木工程建设中，目前，对于大型建筑结构，在沉降和承载力控制方面，桩基础无疑是目前工程应用中首选的地基形式，然而在多层和小高层建筑中桩基础成本造价相对过高。
为了在满足工程需要的同时又能够减小地基处理成本，复合地基应运而生，其中尤以长短桩复合地基最为突出，其充分发挥了天然土体承载能力，同时减少了沉降，即满足了上层建筑结构要求，又减小了打桩对于周围环境的影响，同时大大地降低了地基成本，是近年来在多层和小高层工程中得到广泛采用的一种地基形式。
一、复合地基的定义和桩基的区分经过处理形成的地基多数可归属为两类：一类是天然地基土体的承载性质得到普遍的改良形成均质地基，如通过预压法、强夯法以及换填法等形成的土体改良地基，这类地基的承载力与沉降计算类似于浅基础。
另一类是在地基处理过程中，部分土体得到增强，或置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是基体（天然地基土体）和增强体两部分组成的人工地基，在荷载作用下，基体和增强体共同承担荷载的作用，其通常被称为复合地基。
复合地基和桩基础尚存在一定的差异，复合地基理论的产生实际上是基于桩基理论。
从地基工程成本上考虑，在满足上层建筑结构对变形控制要求的条件下，充分发挥桩间土的承载力，使桩分担的上部荷载部分转向桩间土，由桩间土承担进而减小桩数，降低地基成本。
从环境的方面考虑，这种新型地基可以减小由于大面积和大量的打桩施工所造成的原有天然地基内超孔隙水压力增加所引发的土体有效重度降低和地基内出现渗流现象，包括：流沙、管涌、上浮、局部不均匀沉降等对地基承载力和上部结构整体稳定造成的不利影响。
桩基理论中主要考虑桩体和基础底部相互作用对整体地基性状的影响，充分发挥桩的承载力而忽略桩间土直接和基础之间的相互作用，将桩间土作为地基承载力的安全储备。
从经济和适用方面上，这种设计理念在减小上层建筑差异沉降和提高地基承载力方面效果显著，在大型高层建筑和超高层建筑中得到充分推广，但对于多层和小高层建筑，相对于整个工程的成本来说，桩基础成本较高，性价比较低。
浅析长短桩基础工程的应用
浅析长短桩基础工程的应用摘要：本文首先介绍了长短桩复合地基的特点和作用机理，给出了其优化设计的方法，通过工程实例，说明了相比如传统桩基础，长短桩复合地基，能够大大减小工程造价，具有很大的工程社会效益和经济效益。
关键词：长短桩桩基础优化设计工程应用近些年，长短桩复合地基处理技术也得到了越来越多的应用，在已有的工程实例中，在深厚软土地基上使用刚性和刚柔性长短桩复合地基，并且取得了很好的效益，加上现阶段土木工程的发展，可以预见，长短桩复合地基具有非常广阔的应用前景。
长短桩地基处理技术的理论在进一步完善，实际工程中也在不断的总结经验。
在工程实际中，它不仅能够有效地提高地基的承载能力，而且大大降低了工程造价。
1长短桩复合地基的特点及工作机理1.1长短桩复合地基的特点下面分别介绍刚柔性和刚性长短桩复合地基的特点：（1）刚柔性长短桩复合地基这种地基是近些年来才逐渐被大家所重视的。
由于在软土比较深厚的地区，刚性长短桩理论下的设计会造成桩数过多，桩与桩之间的距离太近，这样不仅需要较大的工程造价，对于单桩承载能力的充分发挥也是极其不利的，而刚柔性长短桩复合地基能够很好地解决这问题，它能够充分地利用桩与桩之间土壤的承载能力，恰到好处的控制地基的沉降，从而节约成本。
（2）刚性长短桩复合地基该种复合地基的材料都是刚性桩，这在一定程度上限制了使用范围，对使用的地质条件有较高的要求，需要两层理想的桩端持力层。
它将短桩、长桩、桩间土这三者结合起来，形成了三元复合地基，长桩所采用的材料为钻孔灌注桩，短桩所采用的材料为预应力薄壁管桩。
长桩能够有效地承受荷载，将压缩层的变形降到最低，短桩是长桩辅助，它没有直接的利用桩间土的承载，而是在短桩的基础上，利用桩间土的深层承载力来补偿承载力。
1.2长短桩复合地基的工作机理周所周知，桩和桩间土在地基承受垂直荷载的情况下会发生相应的形变，由于桩的模量大于土的模量，所以桩的变形要小于土的变形，因此为了能够在变形的过程中，桩依然可以向上刺入褥垫层，在基础的下面铺设一定厚度的褥垫层，这样一来，褥垫层可以不断调整桩与桩间土之间的应力分布，使得在任何一种荷载情况下，桩和桩间土都能够协同工作。
刚柔性长短桩复合地基性状分析
第28卷第5期 岩 土 力 学 V ol.28 No.5 2007年5月 Rock and Soil Mechanics May 2007收稿日期2005-07-11 修改稿收到日期2005-10-17基金项目浙江省建设厅建设新技术新产品研制和推广项目No. 0537浙江大学汤永谦学科建设发展基金资助项目作者简介谢新宇男1969年生博士教授主要从事软黏土土力学及地基处理方面的教学和科研工作E-mail: xiexinyu@文章编号10007598(2007) 05087706刚柔性长短桩复合地基性状分析谢新宇1杨相如1施尚伟1, 2朱向荣1, 31.浙江大学 岩土工程研究所杭州 3100272.浙江城建建筑设计研究院杭州 3100033.浙江大学 宁波理工学院宁波315100摘 要对刚柔性长短桩复合地基的工程性状进行了分析研究利用有限元方法对不同的垫层模量垫层厚度短桩模量及长桩长度对长短桩复合地基的总沉降长短桩应力比和长短桩桩身应力所产生的影响及规律进行了分析结果表明优化材料参数可以较好地改善长短桩复合地基的受力性状使基础受力更合理另外长桩的存在可有效减小地基沉降值结合对温州某小区该类型地基埋设压力盒的现场监测分析了实际工程中刚柔性长短桩复合地基的应力比和土压力的发展规律其结果可为该类型复合地基的设计和应用提供参考 关 键 词刚柔性长短桩复合地基有限元沉降桩土应力比中图分类号TU 472.5 文献标识码AEngineering characteristics of composite foundation withrigid-flexible and long-short pilesXIE Xin-yu 1, YANG Xiang-ru 1, SHI Shang-wei 1, 2, ZHU Xiang-rong 1, 3(1. Institute of Geotechnical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China; 2. Zhejiang Chengjian Building Design Institute,Hangzhou 310003, China; 3.Ningbo Institute of Technology, Zhejiang University , Ningbo 315100, China)Abstract: The engineering characteristics of composite foundation with rigid-flexible and long-short piles are studied. By using the finite element method, the effects of cushion modulus, cushion thickness, short pile modulus, and long pile length on the total settlement of composite foundation, the stress ratio of long-short pile, and the axial stress of long-short pile are discussed respectively. The results show that the engineering characteristics of composite foundation can become more reasonable by optimizing material parameters; and long pile can effectively reduce settlement of composite foundation. Based on the in-situ measurement of pressures in soil and piles of a practical engineering in Wenzhou City, stress ratio of pile to soil and pressures in the process of construction are analyzed. Some conclusions are provided as references for future design and application of this kind of composite foundation. Key words: composite foundation with rigid-flexible and long-short piles; finite element; settlement; stress ratio of pile to soil1 引 言长短桩复合地基是近几年被工程界广泛应用的一种较新的地基处理形式它一般由刚性长桩与柔性短桩复合而成刚性桩可以减少基础的沉降提高基础的承载力及作为承载力的安全储备长桩则主要用来提高基础的承载力这样刚柔性桩相结合对地基的综合处理可以发挥其各自特点并在确保地基处理效果的前提下达到方案合理节约投资缩短工期等目的长短桩复合地基的理论研究则落后于实践到目前为止对长短桩复合地基的基本机理和工程性状的认识还不够深入和全面尚未形成比较完善的设计理论和计算方法郑俊杰葛忻声等[1, 2]曾提出一些长短桩复合地基的承载力和沉降计算方法但目前工程中较多地还是依据地基处理规范中将短桩等效为长桩间的桩间土来进行设计计算是一种半经验半理论的方法较难合理反映长短桩复合地基的工程性状[3]刘海涛等[4]采用现场大型载荷试验研究了刚柔性桩复合地基性状但没有进行相应的数值分析研究为更好地推广该地基处理技术必须对它的工程性状进行系统地研究本文通过有限元分析并对温州某小区多层住宅此类地基的现场监测对该类复合地基性状做进一步分析万方数据岩 土 力 学 2007年2 有限元计算模型的建立本文所用的大型有限元软件ABAQUS 具有较强的非线性分析功能但在岩土工程带有固结问题方面的应用还不多为验证其在复合地基应用中的有效性计算了天然地基一维线性加载固结问题并与解析解进行了对比经分析可知有限元解答和理论解析解吻合得很好证明了该软件分析带有时间效应的复合地基固结问题的正确性(a) 平面图(b) 立面图图1 有限元计算模型Fig 1 Model of finite element analysis2.1 模型的建立建立长短桩复合地基的三维弹塑性有限元模型如图1所示计算时桩间土采用Drucker-Prager 模型而承台垫层和刚柔性桩则采用线弹性模型严格来说这些材料是具有非线性性质的本文探讨的是分析各参数变化对该类型复合地基性状影响的规律但在常规荷载下其塑性作用范围小非线性表现并不明显用弹性分析不会改变其内在规律性由于桩土材料性质的差异在桩土接触面设立库仑摩擦模型以描述在一定受力条件下有可能在其接触面产生的滑移或开裂基础的外荷载为100 kPa 加载时间为25 d 后期恒载固结时间为100 d 共125 d2.2 参数的选择基本模型设为模型1所有的影响因素对比分析均以其为参照主要参数承台弹性模量E =2.8×104 MPa泊松比µ=0.2垫层E =30 MPaµ=0.25长桩周围土压缩模量s E = 3.5 MPa 渗透系数v k =10-9 m/s µ=0.35长桩以下土s E = 4.5 MPa v k =10-9 m/s µ=0.3长桩E =2.8×104 MPa µ= 0.2长度h =35 m 短桩E =100 MPa µ=0.2h = 15 m3 有限元结果分析3.1 垫层模量对复合地基性状的影响根据常用垫层材料取垫层模量分别为103050 MPa 和80 MPa其他参数同模型13.1.1 对总沉降和长短桩应力比的影响图2为沉降随垫层模量的变化曲线可见总沉降随着垫层模量的增加而降低在垫层模量从1080 MPa 的变化过程中沉降值减少到最大值的0.6倍左右垫层的刚度大小对长短桩复合地基的 沉降影响较大垫层模量达到40 MPa 后曲线逐渐趋于平缓显然存在一个优化设计的问题从图3随垫层模量曲线可以看出加载期间长短桩应力比随着荷载的增加而增大恒载固结期间应力比值变化不大曲线基本与坐标横轴平行对于不同的垫层模量长短桩应力比则随着垫层模量的增大而增大图2 沉降随垫层模量变化曲线Fig.2 Settlement vs. cushion modulus curves图3 长短桩应力比随垫层模量变化曲线Fig.3 Stress ratio of long-short piles vs. cushionmodulus curves878 万方数据第5期 谢新宇等刚柔性长短桩复合地基性状分析3.1.2 对长短桩桩身轴力的影响图4和图5分别为复合地基固结完成后桩身轴力随垫层模量和深度变化曲线可以看出垫层模量较小时长桩桩身轴力在任意深度均小于垫层模量较大者这说明降低垫层模量可沿全桩减缓长桩应力集中程度同时随着垫层模量的增大位于长桩桩顶下某一深度的最大应力也逐渐减少短桩的桩身轴力变化情况则刚好与刚性桩相反图4 短桩桩身应力随垫层模量变化曲线 Fig.4 Stress of short-pile vs. cushion modulus curves图5 长桩桩身应力随垫层模量变化曲线Fig.5 Stress of long-pile vs. cushion modulus curves3.2 垫层厚度对复合地基性状的影响垫层厚度分别为0.80.60.40.2 m 和0无垫层其他参数同模型1图6和图7分别为垫层厚度变化对沉降和长桩桩身应力的影响曲线可以看出无垫层时复合地基总沉降较有垫层时要小长桩桩身轴力较有垫层时要大的多短桩则刚好相反这是因为无垫层时基础由桩土共同受力的复合地基变为传统的桩基础形式因而基础的受力性状发生了很大的变化[5]有垫层时总沉降随着垫层厚度的增加而减少但其值变化不大曲线较平缓长桩桩身轴力则随着垫层厚度的增加而减少但曲线形状相似其值变化较小长短桩应力比桩土应力比及柔性桩桩身轴力受垫层厚度的变化影响较小这里不予讨论与垫层模量的变化相比垫层厚度对长短桩复合地基性状的影响要小一些图6 沉降随垫层厚度变化曲线Fig.6 Settlement vs. cushion thickness curves图7 长桩桩身轴力随垫层厚度变化曲线Fig.7 Stress of long-pile vs. cushion thickness curves3.3 短桩模量对复合地基性状的影响选取短桩模量E =60 MPa 和E =100 MPa 为 柔性桩选取E =280 MPa 为半刚性桩选取E = 2 800 MPa 和E =28 000 MPa 为刚性桩分析不同模量的短桩对复合地基性状所产生的影响分析结果见图8图8 沉降随短桩模量变化曲线Fig. 8 Settlement vs. short-pile modulus curves879 万方数据岩土力学 2007年由图8可见在柔性桩半刚性桩范围内短桩模量的变化对沉降的影响很小曲线非常平缓从图9可以发现随着短桩模量增加长桩桩身轴力开始减少而且桩身上部的受力开始均匀减少了沿深度方面的应力集中由图10可知短桩模量增加使长短桩应力比值减少当短桩模量和长桩相同时应力比接近1.4因而可知材料刚度对复合地基的应力分配有密切关系[6]短桩模量变化对长桩桩身轴力和长短桩应力比值的影响较大图9 长桩桩身应力随短桩模量变化曲线Fig.9 Axial stress of long-pile vs. short-pilemodulus curves图 10 长短桩应力比随短桩模量变化曲线Fig. 10 Stress ratio of long-short pile vs. short-pilemodulus3.4 长桩长度对复合地基性状的影响选取长桩长度分别为15 m与短桩长度相同25 m和35 m进行分析长短桩复合地基中长桩的作用主要是减少沉降提高承载力及作为承载力的安全储备从图11可看出长桩长度的变化对复合地基沉降的影响较显著长短桩应力比短桩桩身轴力等受长桩长度变化的影响不大限于篇幅这里不再展开讨论图11 总沉降随长桩长度变化曲线Fig. 11 Settlement vs. long-pile length curves4 工程监测成果分析笔者曾对温州某康居工程小区进行现场监测该小区多层住宅采用长短桩复合地基基础其中长桩为φ400 mm预应力薄壁管桩壁厚55 mm桩长35 m短桩为水泥搅拌桩桩径为600 mm桩长15 m现场监测选定其中的3个承台分别记为1# 2# 和3#对承台下的桩顶压力及土压力等进行了长期监测现场试验桩位及压力盒埋设位置见图12承台及垫层构造如图13所示监测日期从一层结顶历时35 d到顶层结顶历时120 d后180 d 总监测时间超过300 d图12 承台桩位及压力盒布置图(单位: mm)Fig.12 Pile foundation cap and pressure-meters(unit: mm)图13 承台及垫层构造简图(单位: mm)Fig.13 Sketch of foundation cap and cushionstructure(unit: mm)880 万方数据第5期 谢新宇等刚柔性长短桩复合地基性状分析4.1 长短桩复合地基现场监测结果分析 4.1.1 现场测试孔压和桩土压力分析本文选取较有代表性的测试成果列于图14表明搅拌桩上的压力和桩间土的压力都随着时间的增长而增加曲线比较平缓加载期间管桩上压力值随时间变化较大曲线较陡可见随着外荷载的增加和固结沉降的产生刚性管桩所承受外荷载的比例逐渐增大这与长短桩地基中长桩作为承载力储备设计思想较为一致在该工程中取得了较好的效果从图中亦发现固结后期桩土压力都比较稳定表明地基已进入应力稳定阶段图14 承台下压力随时间变化曲线Fig.14 Pressures of piles and soil vs. time curves4.1.2 桩土应力分担比分析施工监测过程中得到了两种桩之间及两种桩与土之间的应力比随施工进程的变化情况如图1517所示由图17的曲线趋势可知管桩和搅拌桩的应力比随荷载的增加而逐渐增加但其增加速度较慢曲线比较平缓与前面有限元分析中任意材料参数下长短桩应力随时间变化时其值变化不大的结果较吻合图17亦表明荷载变化对两种桩之间的应力比例变化较大管桩虽然数量较少但其应力分担值较大不仅有控制沉降的作用而且在提高承载力方面也很大的贡献柔性搅拌桩应力比随着施工过程荷载的增大而增大但是上部结构荷载施加结束后应力比趋于稳定并稍有减少图15中2#和3#承台后期的应力比变化较快这可能与承台下各桩中的压力盒埋设时桩管内混凝土未真正填实有关从图15和16的曲线趋势中亦可以看出在施工过程中两种桩和土的应力比随着结构荷载的增加而增加图15 施工过程中管桩和土应力比变化曲线Fig.15 Stress ratio of tubular pile vs. soil curves图16 施工过程中搅拌桩和土应力比变化曲线 Fig.16 Stress ratio of cement mixing pile vs. soil curves图17 施工过程中管桩和搅拌桩应力比变化曲线 Fig.17Stress ratio of tubular pile vs. cementmixing pile curves5 结 论1长短桩复合地基采用短桩来提高地基的承载力利用长桩来控制地基沉降通过调整长桩的变形及模量最大限度地发挥桩周土及短桩的承载力减少了长桩的数量作为一种地基处理新技术有很大的应用前景2由有限元分析得知长短桩复合地基中垫层的存在调整了桩土应力比更充分地发挥了复-0.10.30.71.11.5时间/ d应力/ M P a881 万方数据岩土力学 2007年合地基中柔性短桩和土的承载力特性同时也减少了沿长短桩深度方向的应力集中及长短桩的桩身压缩量3通过有限元分析发现优化长短桩复合地基中承台和长短桩的材料参数可有效地减少总沉降并充分的发挥桩土承载力使基础受力更合理在实际工程中应根据实际情况优化设计以达到节约投资缩短工期等目的4通过不同材料参数的有限元分析可知材料参数和外荷载水平对长短桩应力比值影响较大而随地基固结沉降其值则变化不大这与现场监测分析结果较吻合参考文献[1] 郑俊杰, 区剑华. 多元复合地基的理论与实践[J]. 岩土工程学报, 2002, 24(2): 208212.ZHENG Jun-jie, QU Jian-hua. 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Transactions on AmericanSociety of Mechanical Engineerings Journal ofApplied Mechanics, 1983, 105: 1 010 1 020.882万方数据刚柔性长短桩复合地基性状分析作者：谢新宇， 杨相如， 施尚伟， 朱向荣， XIE Xin-yu， YANG Xiang-ru， SHI Shang-wei， ZHU Xiang-rong 作者单位：谢新宇,杨相如,XIE Xin-yu,YANG Xiang-ru(浙江大学,岩土工程研究所,杭州,310027)， 施尚伟,SHI Shang-wei(浙江大学,岩土工程研究所,杭州,310027;浙江城建建筑设计研究院,杭州,310003)， 朱向荣,ZHU Xiang-rong(浙江大学,岩土工程研究所,杭州,310027;浙江大学,宁波理工学院,宁波,315100)刊名：岩土力学英文刊名：ROCK AND SOIL MECHANICS年，卷(期)：2007,28(5)被引用次数：2次1.龚晓南复合地基理论及工程应用 20022.LIANG Fa-yun;CHEN Long-zhu;SHI Xu-guang Numerical analysis of composite piled raft with cushion subjected to vertical load[外文期刊] 2003(02)3.刘海涛;谢新宇;程功刚柔性桩复合地基试验研究[期刊论文]-岩土力学 2005(02)4.陈龙珠;梁发云;严平带褥垫层刚-柔性桩复合地基工程性状的试验研究[期刊论文]-建筑结构学报 2004(03)5.葛忻声;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[期刊论文]-建筑结构学报 2003(04)6.郑俊杰;区剑华多元复合地基的理论与实践[期刊论文]-岩土工程学报 2002(02)1.郭弘.李勐勋.王昆勇.郭院成刚性长短桩复合地基竖向传力机制研究[期刊论文]-河南科学 2010(11)2.代国忠.李文虎.林道富长短桩组合多元复合桩基技术的应用研究[期刊论文]-岩土力学 2008(z1)本文链接：/Periodical_ytlx200705006.aspx。
长短桩组合桩基础室内模型试验分析研究的开题报告
长短桩组合桩基础室内模型试验分析研究的开题报告一、选题背景随着建筑物越来越高、基础要求越来越严格，桩基础作为其中重要的一种类型，越来越受到人们的关注。
而长短桩组合桩基础是近年来发展起来的一种新型桩基础形式，它可以克服长桩单桩沉没难以控制的缺点，同时又可以通过较短的桩身减小施工难度和成本。
然而，长短桩组合桩基础在实际工程中不同程度存在一些问题，如长短桩之间接触面积不充分、桩顶承载力分布不均等，这些问题会直接影响桩基础的承载力和工程安全性。
因此，对长短桩组合桩基础进行室内模型试验分析研究，有助于揭示其内在机理，优化结构设计，提高桩基础的承载能力和使用寿命。
二、研究内容与目的本项目旨在通过以模型试验为基础，探讨长短桩组合桩基础的承载力特性，研究长短桩之间的细节问题，旨在提高其承载力和安全性。
具体的研究内容和目的如下：1.建立长短桩组合桩基础模型，模拟不同岩土地质条件下桩基础的承载力。
2.分析长短桩组合桩的受力机理，探究长短桩之间接触面积、桩顶承载力分布等问题，解决长短桩组合桩的不足之处。
3.通过试验得到长短桩组合桩基础的受力性能数据，进一步分析桩基础的承载力特性，以实现桩基础设计的优化。
4.探讨长短桩组合桩基础的应用前景，为工程实践提供参考。
三、研究方法与步骤1. 在室内环境下，建立长短桩组合桩基础模型，并应用数据采集仪器进行试验数据的实时监测与数据处理。
2.通过单桩静载试验和桩基础荷载试验对长短桩组合桩进行试验，并得到试验数据，通过试验数据反演实验参数，根据现场的土工参数及荷载数据加以验证计算模型得以合理。
3.通过模型试验数据的分析，探讨长短桩组合桩基础的力学特性、受力特点和承载力机理。
4.结合文献资料，得到长短桩组合桩基础的设计方法、计算规程和设计指导，为实际工程应用提供技术参考。
四、研究意义与预期成果本研究可以探究长短桩组合桩基础的受力机制和承载力特性，特别是对长短桩组合桩之间的接触面积和桩顶承载力分布进行深入探究，为优化其结构设计提供分析依据。
长短桩组合桩基础的分析
长短桩组合桩基础的分析摘要：随着社会经济日新月异的飞速发展，针对高层建筑行业各界人士产生了更高层次的的需求。
高层建筑物工程中，桩筏基础的应用概率逐年升高。
桩筏基础有强大的的沉降控制作用和提供可靠的承载力的功能，且对各种施工环境游刃有余。
然而在桩筏基础的设计与应用中会出现长短不一的问题，本文针对这一问题进行了分析研究。
关键字：长短桩组合桩基础；基础类型；长短桩复合基地；前言：目前，我国工程界已经对长短桩组合桩基础的设计思路提起了高度的关注，并逐步投入大量资源进行研究。
复合地基、桩基础、和桩筏基础的优化分析逐渐加深了深度和宽度。
由于包含有长短桩的桩基础或复合地基在控制基础沉降和节省投资方面体现出极大地优势，成为研究热点。
1长短桩组合桩基础的分类由于工程地质条件的复杂性和土层分布的不均匀性，在工程建设过程中经常遇到采用长短桩组合桩基础的情况，综合来说主要分为以下四种类型。
（1）由于桩端持力层的起伏导致的桩长短的不一；（2）由于变刚度调平的需要而布置的长短不一的桩；（3）由于选用两层持力层而导致的桩的长短不一（4）其他由于施工等原因而导致的桩的长短不一。
其中（1）、（4）属于被动使用长短桩，（2）、（3）属于主动使用长短桩。
由于以上事例的普遍性，长短桩经常主动或者被动的出现在工程中，我们重点讨论的是由于地基土中存在两层或多层土层可作为桩端持力层而采用长短桩组合桩基础的情况。
2长短桩组合桩基础适用条件针对地基土中存在多层图层为桩端持力的情况，首先考虑考虑选择支承于较浅层持力层的较短桩基础，当上部结构载荷较小时，选取可以满足承载力和变形要求的浅层持力层端庄基础。
但当上部结构荷载较大时采用短桩基础往往会出现承载力满足要求而沉降量过大的情况，尤其当浅层持力层有软下卧层时，这种现象更为显著。
此时通常的做法是加大桩长，采用完全坐落于深层持力层上的全长桩基础方案，全长桩基础既可以提供足够的承载力，又能控制基础的变形在许可的范围内。
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。
长短桩复合地基桩间土承载力可靠性分析
长短桩复合地基桩间土承载力可靠性分析1桩间土极限承载力的计算公式长短桩复合地基中桩间土的承载特性己不同于天然地基，不宜直接采用天然地基的极限承载力计算公式。
长短桩复合地基中长桩按大间距布置(5—6倍桩径d 及其以上)，长桩与桩间土最终有明确的荷载分担；由于桩体的存在，桩间土的极限承载能力得到增强，主要原因是桩的遮拦作用[23]，使得基础底面以下的桩间土体在达到极限状态时，绕桩滑动并受到极限滑动阻力。
因此，桩间土的极限承载力包括两部分：一是天然地基的极限承载力；二是因桩的遮拦作用使土体承载力得以提高的部分。
1.1天然地基极限承载力的计算公式常见的计算天然地基极限承载力的公式，有TerZaghi ，Meyerhof ， Skempton 和Hansen 等人提出的计算公式。
其中，Skempton 公式在软土地区使用较为广泛；Hansen 公式可以考虑基础的不同形状和荷载的不同方向，在设计规范中得到比较多的推荐使用。
用SkemPton 公式计算地基极限承载力比较符合软土的实际情况，但是，Skempton 公式采用的是土的不固结不排水强度指标。
由于目前取土设备、取土技术的限制，软土的不固结不排水强度指标不易正确测定，通常偏低于实际值，这样就大大限制了skemPton 公式在我国的普遍推广使用；另外，软土地区一般都有硬壳层，如上海地区的第二层褐黄色粘性土。
其孔隙比和液性指数都比较低，工程中通常将该硬壳层选定为浅基础的持力层，对这一层土的极限承载力也不宜采用skemPton 公式。
Hansen 公式的适用性比SkemPton 公式广泛，从原则上说可以适用于任何土类，在国内外许多设计规范中被推荐。
在《港口工程技术规范》、《高层建筑岩土工程勘察规范》、《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》都己采用极限承载力公式确定地基承载力。
因此，下文在讨论时也采用国内外设计规范中推荐较多的Hansen 公式。
当不考虑荷载倾斜、基础埋深、地面倾斜以及基底倾斜等因素影响时，Hansen 公式可表示成如下表达式：012uH q q c c f BN DN cN γγγζγζζ=++ 式中：uH f —— 地基极限承载力；γ—— 基础底面以下地基土的容重，地下水位以下采用浮容重；0γ—— 基础底面以上地基土的容重，地下水位以下采用浮容重；B —— 基础宽度；D —— 基础的埋置深度；c —— 地基土的粘聚力；N γ，q N ，c N —— 承载力系数；γζ，q ζ，c ζ—— 基础的形状系数。
关于长短桩复合地基的研究
关于长短桩复合地基的研究如今，伴随着工程技术的突飞猛进，地基处理技术也得到了不断完善，渐渐地，复合地基的技术理论也越来越成熟，随之衍生出了新的长短桩复合地基技术。
长短桩复合地基可以用刚柔性桩组合的手段做处理，这样不仅能够调节桩土变形使其最大限度的提高承载力；而且能够完善设计方案和节省经济投入。
近几年，由于缺少对新型长短桩复合地基的理论依据，致使实践中问题百出，这也表现出人们对新型长短桩复合地基的基本受力方式了解不足。
采用刚性长桩与半刚性、刚性或柔性短桩地基总体处理的方式，并在其中设置柔性垫层，使长桩、短桩、土和承台一同承受荷载的技术，我们称之为新型长短桩复合地基技术。
短桩的布置是为了固结土体，为了增加地基的承载能力；长桩不仅可以使地基的承载能力显著提高，而且可以起到限制地基整体沉降的作用。
这种新型技术是结合了我国的国情、施工经验和土地现状衍生出来的。
标签：长短桩；复合地基；垫层1.复合地基的定义和种类如今，复合地基技术早已在国内外工程中普遍出现，至今国内外仍旧没有一个统一的概念解释什么是复合地基。
最早的复合地基是碎石桩复合地基，其原理是在天然地基里面布置碎石桩。
伴随着深层搅拌法与高压喷射注装法在工程施工中被广泛使用，各学者才渐渐开始关注水泥土桩复合地基。
碎石桩与水泥土桩有着根本上的区别，碎石桩的桩体材料是碎石，故称之为散体材料桩；水泥土桩的桩体材料是水泥土，故称之为粘结材料桩。
它们的受力性能完全不同。
伴随着水泥土桩复合地基的普及，碎石桩复合地基逐步被其替代，复合地基的定义也逐渐发生改变。
后来，各学者的研究往更高强度的复合地基上发展。
工程中的粘结材料桩有柔性桩和刚性桩两种。
2.长短桩复合地基的定义和应用在荷载的影响下，地基的附加应力和深度成反比，于是为了提高复合地基桩体的承载性能，在桩体中建议选择长短不一的桩体来应对附加应力自上而下降低的特点。
于是人们把地基中这些长短不一构成的桩体统称长短桩复合地基。
长短桩基础工程应用例析
长短桩基础工程应用例析摘要：长短桩复合地基能够有效地发挥长短桩和桩间土的潜能，提高地基的承载力，降低地基沉降，在建筑工程中有着广泛的应用。
长短桩复合地基的应用设计主要包括选用恰当的桩型，确定桩径、桩长与桩距，确定桩数以及褥垫层设计等。
关键词：长短桩；复合地基；应用Abstract: length pile composite foundation can effectively play pile and soil pile length between the potential and to improve the bearing capacity of the foundation, reduce the foundation settlement, in building engineering in a wide range of applications. The length of the pile composite foundation application design including the selection of appropriate main pile type, sure, pile length and pile diameter pile interval, sure pile Numbers and serveral problems design, etc.Key words: pile length; Composite foundation; application引言长短桩复合地基是一种新的地基处理形式，既能够有效地控制沉降，又能够降低地基处理成本。
在建筑工程中采用长短桩复合地基，有利于缩短工期，节约资金，确保工程质量。
1长短桩基础应用设计1.1选用恰当的桩型选用恰当的长桩与短桩的桩型，是长短桩基础应用的首要环节。
通常，选择长桩时，可以采用具有较高桩体强度的半刚性桩、刚性桩。
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。
《边载对长短桩复合地基性状影响的研究》
《边载对长短桩复合地基性状影响的研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速，地基工程作为建筑的基础，其稳定性和承载能力显得尤为重要。
长短桩复合地基作为一种新型的地基处理技术，因其能够适应不同地质条件、提高地基承载力而被广泛运用。
然而，在实际工程中，边载的存在对地基的性状产生了显著影响。
本文旨在研究边载对长短桩复合地基性状的影响，为工程实践提供理论依据。
二、长短桩复合地基概述长短桩复合地基是一种由长桩和短桩组成的地基处理技术。
长桩主要承担荷载的传递和调节作用，短桩则起到加固和稳定的作用。
这种技术能够根据地质条件、荷载要求等因素，灵活调整桩的长短、间距和排列方式，以实现最佳的承载效果。
三、边载对长短桩复合地基的影响边载是指建筑物或构造物边缘的荷载，对地基的性状产生重要影响。
在长短桩复合地基中，边载的存在会导致地基的应力分布发生变化，进而影响地基的承载力和稳定性。
（一）边载对应力分布的影响边载的存在会使地基的应力分布发生改变。
在边载作用下，靠近建筑物边缘的地基承受的荷载增大，而远离边缘的地基则相对受到较小的荷载。
这种应力分布的不均匀性会对地基的稳定性产生不利影响。
（二）边载对长短桩的相互作用影响边载的存在还会影响长桩和短桩之间的相互作用。
在边载作用下，长桩和短桩可能会发生相互挤压、变形等现象，从而影响其承载能力和稳定性。
此外，边载还可能引起长短桩之间的相对位移，进一步影响地基的性状。
四、研究方法与实验结果为了研究边载对长短桩复合地基性状的影响，本文采用室内模型试验和数值模拟相结合的方法。
通过建立不同边载条件下的模型，观察和分析地基的应力分布、变形情况以及长短桩的相互作用等。
实验结果表明，边载的存在会导致地基应力分布的不均匀性加剧，使靠近建筑物边缘的地基承受更大的荷载。
同时，边载还会影响长桩和短桩之间的相互作用，使其发生相互挤压、变形等现象。
然而，在一定范围内，通过合理调整长短桩的排列方式和间距，可以有效地减小边载对地基性状的不利影响。
浅谈长短桩组合桩的设计思想
浅谈长短桩组合桩的设计思想引言：在桩基设计的过程中，一旦遇到桩端持力层为两层或多层的情况，设计者采用常规设计方法进行设计，往往就无法达到满意的效果。
因为，这样的地层结构只利用短桩将无法满足建筑的沉降要求。
而只利用长桩则将使桩基设计中出现大量的长桩，继而使工程投资加大，并使工程的施工难度增加。
然而，长短桩组合桩基础设计思想的出现，则使该问题得到了解决。
所以，设计人员有必要对这一设计思想进行研究，继而更好的完成桩基的设计。
1长短桩组合桩基础设计思想的探讨1.1桩的作用分析就实际情况而言，桩在工程中的作用主要有两个，既控制变形和提供承载力。
其中，控制变形是长桩的主要作用，而提供承载力则是短桩的主要作用。
在合理的设计中，设计者会根据使用桩基的目的来进行桩的利用。
但是在实际的工程应用中，将遇到地基土存在两层或多层的情况。
而在地基土的支撑下，桩端的浅层持力层将具有良好的承载能力。
所以，在工程上部结构本身的荷载较小的情况下，只需要使用短桩就就能满足建筑的承载力和变形需求。
但是，在建筑的上部结构具有较大的荷载时，短桩基础虽然能够满足建筑的承载力要求，但是却无法满足变形要求。
所以，在考虑这些问题的基础上，大多数设计人员选择在设计时将所有桩穿过浅层持力层，继而使大量的长桩得到了使用。
而这样的设计，不仅使工程投资得到了增加，还使得工程的施工越加困难。
此外，这样的施工方式，也使得地基的浅层持力层的承载能力遭到了浪费[1]。
因此，只有合理的进行长短桩的利用，并考虑地基的承载能力问题，才能合理的完成具有一定经济效益的桩基设计。
1.2长短桩组合的基础设计思想在桩端持力层为两层或多层土层时，只使用短桩就能满足建筑的承载力要求。
但除此以外，设计者还要考虑桩基的沉降量过大的问题。
而近年来，随着沉降控制设计思想的普及，设计人员开始考虑使用组合桩来控制沉降。
因为，组合桩基础的设计，可以在满足建筑的多种要求的同时，尽量减少用桩的数量。
在完成部分短桩的设置的情况下，建筑的承载力需求就已经能够得到满足。
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]。
长短桩组合桩基础室内模型试验分析研究的开题报告
长短桩组合桩基础室内模型试验分析研究的开题报告一、选题背景随着城市化进程的不断推进和建筑技术的不断提高，基础工程建设在现代建筑中起着至关重要的作用。
其中，桩基础作为承载建筑物重量的重要组成部分，其稳定性和安全性的保证对建筑物的长期使用至关重要。
而长短桩组合桩基础则是一种采用不同长度的桩进行组合而成的基础形式，其具有承载力高、安全可靠、施工简便等优点，已经成为了现代建筑领域中广泛采用的一种桩基础形式。
二、研究目的和意义本次研究旨在通过室内模型试验的形式，对长短桩组合桩基础进行深入分析和研究，研究其承载力、稳定性和应力分布等参数，并探讨其结构设计的优化方案。
通过本次研究，有望：1. 深入了解长短桩组合桩基础的结构特点及其力学性能；2. 确定长短桩组合桩基础的最优结构设计方案；3. 对于桩基础的研究和优化提供理论支持和实验数据。
三、研究内容和方法研究内容：1. 设计长短桩组合桩基础的室内模型，并进行试验；2. 分析长短桩组合桩基础的承载力、稳定性及应力分布等参数，并对其结构设计进行探讨和优化；3. 基于以上分析和探讨，提出长短桩组合桩基础的结构优化方案。
研究方法：1. 设计与制作实验模型：根据研究对象的要求，设计并建立长短桩组合桩基础的室内模型，并考虑其结构的适应性与可重复性。
为保证实验的科学性，应该将实验过程中的各种参数记录下来。
2. 进行试验分析：通过实验研究，分析长短桩组合桩基础的间接承载力、抗弯承载力以及其稳定性，同时分析应力分布等参数。
3. 提出优化方案：综合实验结果，根据长短桩组合桩基础的力学性能，确定其合理的结构设计方案。
四、研究预期结果1. 确定长短桩组合桩基础的承载力、稳定性及应力分布等参数。
2. 提出长短桩组合桩基础的结构优化方案。
3. 研究结果可为桩基础相关领域的工程设计提供理论依据，并提高其应用效果和工程质量。
四、可行性分析1. 研究人员的实验技能和科研能力；2. 工作场地和设备完备；3. 研究对象数据来源可靠。
探究长短桩组合桩基础设计思想及其变形特性
探究长短桩组合桩基础设计思想及其变形特性摘要：随着改革开放进程的不断深入，我国建筑业如火如荼地发展。
建筑业对建筑物沉降的要求也越来越高，目前,长短桩组合桩的基础设计对建筑物的沉降标准尤为重要。
本文就如何将长短桩组合桩基础设计思想及其变特性在沉降中发挥出良好效果作了简要分析。
关键词：长短桩；组合桩；设计思想；变形特性0.引言目前，在桩基础的设计中两层或多层来作为桩端持力层的情况普通存在，通常在遇到这种情况时，我们一般要做的第一步就是，在较浅层的持力层做桩的基础设计，但是在桩基础设计时如果遇到外部荷能量承载力不够时，该方法虽然满足了一般承载力的要求，但会造成沉降量过大现象的发生。
在这时，我们通常做的是加大桩的长短，利用深层持力层的长桩来做桩的基础设计是解决此类问题的方法，这种设计不仅可以满足承载力的需要，同时也有效地控制了基础的变形。
可是，这种方案不仅浪费了上层持力层的承载能力，还造成长桩和超长桩的出现，加大了投资的同时也增加了施工的难度。
为了解决这些问题，现阶段我们主要采用长短桩组合桩的基础设计，然后用长桩来控制变形，短桩负责提供承载力，来较好地完成沉降过程。
长短桩组合桩的基础设计的基本设计思想1.1传统桩基础设计的主要思路在现阶段大部分的工程建设中，建设方通常遇到的地基类型是两层或多层为桩的，在这种情况下，由于浅层的持力层承载能力比较好，埋深的深度要求也不高，在建筑物上部的结构承载力比较小的时候，利用这种短桩基础为持力层的方法能够满足建筑物的要求。
可是，当建筑物上部的结构承载力加大时，如果还是单纯的使用此类方法，是不能够满足其承载力要求的，更别说是满足其变形的需要。
针对这种情况，我们传统的做法是只满足沉降的要求，而不去计算承载力的能力，不考虑其设计思路，只是将所有的桩平铺在浅层的持力层中，把桩端放在深层持力层上以满足其需要。
这种做法既浪费了桩的使用量还加大了投资。
众所周知，桩在建筑工程的主要作用一般就包括两点：一是承载建筑物，二是控制建筑物的沉降。
探讨长短桩复合地基的实际应用
探讨长短桩复合地基的实际应用长短桩复合地基是目前一种十分流行的工程处理方法。
它的主要用途是对于需要在特殊地质条件下建造的建筑物，进行稳定化处理和加强，以提高土层中的承载能力。
下面我们将从长短桩复合地基的几个相关方面来探讨它在实际应用中的优势。
首先，长短桩复合地基处理能有效地改善土壤的地基稳定性和承载能力，避免因地质环境等常规原因造成的基础沉降或移位问题。
这种处理方法的本质就是将不同长度的钻孔桩配合地层不同层位的特点，形成一种紧密结构布置，使其在承载荷载时能共同工作，在空间和时间的多层次作用下实现地基的加固。
其次，长短桩复合处理中的短桩，因为其长度较短，可以较大限度地降低钻孔桩施工产生的土体振动量和噪声。
而长桩则可以抵消因地下水位变化导致的反向浸润，使得复合处理内部的复杂网络等价于一种强固的单一承载系统。
这样不仅有利于保护现场环境，也能保证建筑物的基础坚固牢固，在使用中可以更加稳定可靠。
第三，长短桩复合处理还能有效地保证室内空气质量，因为它采用了没有甲醛或苯等有害物质的专业素材（如钢筋混凝土），可以有效地避免室内空气和土体挥发物的污染。
这一点对于现代城市建设来说尤为重要，因为城市人口极为密集，在狭小的空间内长时间暴露于污染物中，对人体的健康有着很大的影响。
最后，长短桩复合处理能在较短时间内完成，其施工时间通常在数天至数周之间，因此是一种非常高效的处理方法。
并且它与常规的地基加固方法相比，不需要大量耗费材料和时间，也不会对周围环境造成危害。
综上所述，长短桩复合地基是一种广泛应用的工程处理方法。
在实际应用中，长短桩复合处理方案必须依据具体情况来选择，同时要对其进行全面细致的施工计划和质量管理，以保证其正常使用和实际效果的达到。
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长短桩组合桩基础的分析
摘要：随着社会经济日新月异的飞速发展，针对高层建筑行业各界人士产生了更高层次的的需求。
高层建筑物工程中，桩筏基础的应用概率逐年升高。
桩筏基础有强大的的沉降控制作用和提供可靠的承载力的功能，且对各种施工环境游刃有余。
然而在桩筏基础的设计与应用中会出现长短不一的问题，本文针对这一问题进行了分析研究。
关键字：长短桩组合桩基础；基础类型；长短桩复合基地；
前言：目前，我国工程界已经对长短桩组合桩基础的设计思路提起了高度的关注，并逐步投入大量资源进行研究。
复合地基、桩基础、和桩筏基础的优化分析逐渐加深了深度和宽度。
由于包含有长短桩的桩基础或复合地基在控制基础沉降和节省投资方面体现出极大地优势，成为研究热点。
1长短桩组合桩基础的分类
由于工程地质条件的复杂性和土层分布的不均匀性，在工程建设过程中经常遇到采用长短桩组合桩基础的情况，综合来说主要分为以下四种类型。
（1）由于桩端持力层的起伏导致的桩长短的不一；
（2）由于变刚度调平的需要而布置的长短不一的桩；
（3）由于选用两层持力层而导致的桩的长短不一
（4）其他由于施工等原因而导致的桩的长短不一。
其中（1）、（4）属于被动使用长短桩，（2）、（3）属于主动使用长短桩。
由于以上事例的普遍性，长短桩经常主动或者被动的出现在工程中，我们重点讨论的是由于地基土中存在两层或多层土层可作为桩端持力层而采用长短桩组合桩基础的情况。
2长短桩组合桩基础适用条件
针对地基土中存在多层图层为桩端持力的情况，首先考虑考虑选择支承于较浅层持力层的较短桩基础，当上部结构载荷较小时，选取可以满足承载力和变形要求的浅层持力层端庄基础。
但当上部结构荷载较大时采用短桩基础往往会出现承载力满足要求而沉降量过大的情况，尤其当浅层持力层有软下卧层时，这种现象更为显著。
此时通常的做法是加大桩长，采用完全坐落于深层持力层上的全长桩基础方案，全长桩基础既可以提供足够的承载力，又能控制基础的变形在许可的范围内。
但是此种设计会加大施工难度和投资成本。
为解决上述问题，结合常规桩基础分析方法和沉降控制设计理论，按照长桩主要控制变形、短桩主要提供承载力的基本思路，提出高层建筑长短桩组合桩基础设计思想。
按桩沉降控制设计原理设置少量进入深层持力层的长桩以控制沉降，同时为利用浅层持力层良好的承载能力而设置部分短桩。
长短桩组合桩基础充分利用和发挥了长桩控制沉降的能力与地基土浅层持力层的承载能力。
与常规设计方法相比，长短桩组合桩基础减少了长桩数量，节省工程造价和施工工期。
3不同基础类型形状的比较分析
3.1长短桩组合装基础与等桩长基础
等桩长基础包括一般的长短桩组合桩基础和端承长桩下长短桩基础。
一下结果均为有限元弹塑性分析结果。
3.1.1沉降性状
等桩长基础沉降呈蝶形，而长短桩组合基础的沉降取决于长桩和短桩的具体布置形式，其沉降可能是中间大边上小。
全短桩基础的平均沉降和差异沉降均最
大；全长桩基础的平均沉降和差异沉降均最大；全长桩基础的平均沉降最小，而
差异沉降居中；长短桩组合桩基础的平均沉降居中，而差异沉降最小。
3.1.2荷载性状
等桩长基础中桩身轴力从桩顶至桩端逐渐减小，即只存在正的摩阻力。
而长
短桩组合基础中长桩均存在负摩阻力，一般的长短桩组合桩基础在短桩桩端处开
始出现负摩阻力。
一般的长短桩组合桩基础中短桩不会出现负摩阻力，而端承长
桩下的长短桩基础中的短桩却可能出现负摩阻力，这取决于基础垫层设置和长短
桩的具体位置，一般的长短桩组合桩基础中短桩桩顶荷载小于全短桩基础中短桩
荷载，而端承长桩下的长短桩基础中的短桩桩顶荷载大于全短桩基础中短桩荷载，而端承长桩下的长短桩基础中的短桩桩顶荷载大于全短桩基础中短桩的桩顶荷载。
3.2长短桩组合桩基础与长短桩复合地基
着重讨论端承长桩下长短桩基础和长短桩复合地基的性状比较，端承长桩下
长短桩基础可看作是长短桩组合桩基础与长短桩复合地基之间的一个过渡型式。
3.2.1沉降性状
布置相同长桩和短桩数目的长短桩桩基础和长短桩复合地基，二者陈江的分
布形式取决于何在分布和布桩位置，均可能出现反蝶形沉降形式。
一般情况下，
长短桩组合桩基础的平均沉降要小于长短桩复合地基的沉降大小。
从差异沉降的
角度，长短桩复合地基和长短桩组合桩基础大致相当。
如图2所示，通过两种基础类型下长桩位移的比较中可看出，复合地基中长桩的沉降大
于长短桩桩基础中长桩的沉降，且二者的差距在桩顶最大，沿深度逐渐减小。
就短桩的沉降
而言，长达UN装组合桩基础中短桩沉降要大于长短桩复合地基中的短桩沉降。
桩土的相对位移方面，长短桩组合桩基础中长桩比长短桩复合地基的长桩的中心点位置
要深，而长短桩复合地基中短桩的中心点位置相对端承长桩下长短桩基础的要深。
3.2.2荷载性状
如图3、4所示，长短桩复合地基中短桩桩顶荷载小于长短桩组合桩基础中短桩的桩顶荷载。
长短桩复合地基中长桩桩顶荷载和最大桩身轴力都远大于长短桩组合桩基础中长桩的对
应荷载。
结合上面的短桩荷载分析，由于长短桩桩基础中端庄作用的发挥要大于长短桩复核
基地中短桩的作用，从而长桩分担的荷载相对长短桩复合地基的长桩要小。
由于长短桩复合地基中长桩的最大轴力较大，为了减小长桩的轴力可以通过减小垫层的
模量或者增加点层的厚度来解决，但会导致基础的沉降增大。
而长短桩基础中无论是沉降还
是长桩的最大轴力都小于长短桩复合地基中响应值，因此对于长桩桩端存在较硬的持力层时，采用端承长桩下长短桩桩基础要比长短桩复合地基更合理。
3.3长短桩组合桩基础与端承长桩下长短桩基础
长短桩组合桩基础与端承长短桩下长短桩基础的本质区别在于前者长桩为摩擦型长桩，
而后者长桩为端承型长桩。
从形式上，前者长桩直接与筏板相连接，而后者通过垫层与筏板
相接触。
3.3.1沉降性状
由于二者均属于长桩和端庄混合布置的基础类型，两种基础类型的差异沉降都很小，从
整个沉降性状上二者物明显区别，沉降方面的主要区别在于长桩和土体之间的相对位移。
端
承长桩下长短桩基础中长桩相对于土体向上运动的范围远远大于长短桩组合桩基础中长桩相
对于土体的向上位移。
3.2.2荷载性状
一般情况下，长短桩组合桩基础中的短桩桩顶荷载要小于端承长桩下长短撞击初中短桩
的桩顶荷载。
在荷载施加初始阶段，长短桩组合桩基础中长桩作用主要通过桩顶荷载来发
挥，而端承长桩下长短桩桩基础中长桩作用基本上通过负摩阻力的形式来发挥。
在整个短桩长度范围内，长短桩zu7he桩基础长桩轴力变化不大，如图5所示，而端承长桩下长短桩基础的长桩轴力一直持续增大，如图4所示。
结束语：
鉴于高层建筑物在沉降上有较高的要求，考虑到土层中有至少两层的桩端持力层、减沉桩原理以及端庄提供承载力、长桩控制变形众多因素，相关研究人员提出了长短桩组合桩基础设计理念。
据研究结果显示长短桩组合桩基础不仅可以大幅缩减长桩用量，而且可以更高效地控制沉降，保障了建筑工程的安全性。
为高层建筑中长短桩组合桩基础的应用提供了更精确的数据依据。
参考文献：
[1]邓超，龚晓南. 长短桩复合地基在高层建筑中的应用[ J] . 建筑施工，2003，25（1）.
[2]梁发云. 混合桩型复合地基工程性状的理论与试验研究[ D] . 上海：上海交通大学，2004.。