复合地基静载抽检数量比例及面积置换率探讨
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2 复合地基荷载机理剖析
在荷载作用下，增强体与地基土通过变形协调共同承担 荷载作用是形成复合地基的基本条件。 工况如图 1 所示。
注：E1 为桩体模量、E2 为桩间土模量、E3 为加固区下卧 层土体模量或加固区上部垫层模量，其中 E1＞E2, E1＞E3
图 1 复合地基荷载工况 柔性桩复合地基、刚性桩复合地基如图 1（a）和（b）工况 下：在上部荷载传递过程中，通过增强体和土体变形协调形 成复合地基共同承担荷载作用。 此种工况下，显然增强体与 地基土体发挥作用是同时且一致性，两者重要性是均等的。 柔性桩复合地基、刚性桩复合地基如图 1（c）工况下：① 若 E1＞E2，在上部荷载作用下，刚开始增强体和土体按两者 的模量比分配，共同承担上部荷载作用。 随着土体蠕变，土中
3 复合地基及增强体单桩静载荷抽检比例
有关复合地基载荷试验， 目前国内尚无单独的规范版 本。《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）将其作为一个附 录放于后面。 虽然正文中对每种复合地基分别规定了试验数 量，规定“复合地基载荷试验数量为总桩数的 0.5%~1.0%，且 不得少于 3 点”。 显然在出具检测方案时 0.5%~1.0%是无法 与委托单位达成一致意见的。 同时，未规定单桩载荷试验的 数量。《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）对复合地基载 荷试验进行了修改，正文规定：复合地基承载力的验收检测 应采用复合地基静载荷试验，对有粘结强度的复合地基增强 体尚应进行单桩静载荷试验。 对每种复合地基规定了检测数 量，即采用复合地基静载荷试验和单桩静载荷试验，验收检 验数量不少于总桩数的 1%。 也未能明确复合地基静载荷试 验和单桩静载荷试验在 1%中的比例， 对出具检测方案抽检 数量同样产生困扰。 最新的 《建筑地基 检 测 技 术 规 范》 （JGJ340-2015）对复合地基载荷试验的检测数量为总桩数的 0.5%，且不少于 3 点，竖向增强体载荷试验数量不应少于总 桩数的 0.5%，且不少于 3 根。 对复合地基和增强体检测抽检 数量进行按总桩数的 1%平均分配，不可虑各种工况。
比例
土层中水位会随南向闽江的潮位而变化，而影响地基土中含 程按单桩与单桩复合地基静载数量比为 1∶1 方案进行检
பைடு நூலகம்
水率，若长时间水位在低位，则可能出现 E1≥E2 工况。 所以 测。 发现桩间距的距离合适，面积置换率适当，此工程目前沉
当时出具复合地基检测方案时， 主要以单桩竖向静载为主， 降相对稳定。
单桩与复合数量比为 3∶1。目前，此工程池底沉降稳定。②福
结合上述承载机理工况剖析， 建议按图 1 中不同工况，
泉高速莆田出口连接线也是采用 PTC 管桩作为增强体（E1）， 侧重不同的代表性， 抽检比例出具检测方案是比较安全、经
桩间地基土也是为粉质粘土、淤泥质土（E2），持力层为粘土 济的（如表 1）。
表 1 各种工况下抽检比例
工况
地基土层 特征
柔性桩
复合地基抽检 增强体单桩静载
经过几年的观察，工程检测质量可靠。 其中：①福州市洋里污 计进行了扩大桩间距，减小面积置换率，提高了经济效益。 ③
水厂利用 PTC 管桩作为增强体 （E1）， 桩间地基土为粉质粘 青源水厂扩建二期采用深层水泥搅拌桩（E1），桩间地基土为
土、淤泥质土（E2），持力层为中粗砂，具有透水性（E3）。 地基 薄砂层和淤泥（E2），持力层为粘土（E3），地下水位恒定。 此工
综合上述三个规范对复合地基的检测抽检数量规定， JGJ79-2002 和 JGJ79-2012 抽检复合与单桩数量模糊不清， 大多检测技术人员为了安全，实际检测方案出具的抽检数量 都是就高不就低，造成了检测费增多，经济浪费。 JGJ340-2015 虽然明确了抽检数量， 但没有考虑不同工况下的承载机理， 同样造成浪费，且可能埋下安全隐患，不具代表性。
第 10 期（总第 210 期）
标准与检测■
复合地基静载抽检数量比例及面积置换率探讨
肖章寿 （福建省建设工程物探试验检测中心 ，福建 福州 350011）
摘 要 复合地基的检测方案必须计算单桩或多桩处理面积（面积置换率）以确定最大试验加载值及荷载板大小， 并确定单桩与复合抽检数量在规定数量中的比例。
· 41 ·
■标准与检测
2018 年
通过福州市洋里污水厂（PTC 管桩）、福泉高速莆田出口 层 （E3）， 地下水位恒定。 按单桩与复合地基静载数量比为
连接线（PTC 管桩）、青源水厂扩建二期深层水泥搅拌桩等工 1∶1 方案进行单桩及多桩复合地基试验检测，发现可以提高
程， 在地下水位可能变化的情况下出具了不同的检测方案， 原设计提供的处理后地基承载力特征值。 大面积施工时，设
关键词 复合地基；承载机理；面积置换率；承压板；检测方案
1 复合地基定义、分类、特点
复合地基是指部分土体被增强或被置换形成增强体和 周围地基土体共同承担荷载的人工地基。 根据竖向增强体材 料性质不同一般分为散体材料复合地基、 柔性桩复合地基、 刚性桩复合地基。 柔性桩和刚性桩增强体相关对于散体材料 具有一定的粘结强度。 复合地基具有 2 个基本特点：譹 訛加固 区是由增强体和本身地基土两部分组成，是非均质和各向异 性的。 譺訛在荷载作用下，地基土和增强体共同承担荷载应力。 前一特征使它区别于浅基础， 后一特征使它区别于桩基础。 从荷载传递机理看，竖向增强体复合地基界于浅基础和桩基 础之间。 从复合地基的特征来看，目前还没有成熟的承载力 和沉降的计算体系。 复合地基承载力和沉降在设计及验收时 检测显得异常重要。
应力可能进一步向增强体转移。 ②若 E1≥E2，桩间土承担荷 载比例极小。 如果加固区土体中超孔隙水压力消散，土体固 结后承担荷载更小。 在遇工程周边地下水位可能长时间下 降，土体发生固结沉降，则桩间土承载能力乎等于零。 此种工 况下，单桩承载能力远比复合地基承载力重要。
散体材料复合地基，在上部荷载作用下，主要产生鼓胀 变形协调产生应力，上述三种工况下均可形成复合地基。 增 强体与桩间土发挥应力是同等重要的。
在荷载作用下，增强体与地基土通过变形协调共同承担 荷载作用是形成复合地基的基本条件。 工况如图 1 所示。
注：E1 为桩体模量、E2 为桩间土模量、E3 为加固区下卧 层土体模量或加固区上部垫层模量，其中 E1＞E2, E1＞E3
图 1 复合地基荷载工况 柔性桩复合地基、刚性桩复合地基如图 1（a）和（b）工况 下：在上部荷载传递过程中，通过增强体和土体变形协调形 成复合地基共同承担荷载作用。 此种工况下，显然增强体与 地基土体发挥作用是同时且一致性，两者重要性是均等的。 柔性桩复合地基、刚性桩复合地基如图 1（c）工况下：① 若 E1＞E2，在上部荷载作用下，刚开始增强体和土体按两者 的模量比分配，共同承担上部荷载作用。 随着土体蠕变，土中
3 复合地基及增强体单桩静载荷抽检比例
有关复合地基载荷试验， 目前国内尚无单独的规范版 本。《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）将其作为一个附 录放于后面。 虽然正文中对每种复合地基分别规定了试验数 量，规定“复合地基载荷试验数量为总桩数的 0.5%~1.0%，且 不得少于 3 点”。 显然在出具检测方案时 0.5%~1.0%是无法 与委托单位达成一致意见的。 同时，未规定单桩载荷试验的 数量。《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）对复合地基载 荷试验进行了修改，正文规定：复合地基承载力的验收检测 应采用复合地基静载荷试验，对有粘结强度的复合地基增强 体尚应进行单桩静载荷试验。 对每种复合地基规定了检测数 量，即采用复合地基静载荷试验和单桩静载荷试验，验收检 验数量不少于总桩数的 1%。 也未能明确复合地基静载荷试 验和单桩静载荷试验在 1%中的比例， 对出具检测方案抽检 数量同样产生困扰。 最新的 《建筑地基 检 测 技 术 规 范》 （JGJ340-2015）对复合地基载荷试验的检测数量为总桩数的 0.5%，且不少于 3 点，竖向增强体载荷试验数量不应少于总 桩数的 0.5%，且不少于 3 根。 对复合地基和增强体检测抽检 数量进行按总桩数的 1%平均分配，不可虑各种工况。
比例
土层中水位会随南向闽江的潮位而变化，而影响地基土中含 程按单桩与单桩复合地基静载数量比为 1∶1 方案进行检
பைடு நூலகம்
水率，若长时间水位在低位，则可能出现 E1≥E2 工况。 所以 测。 发现桩间距的距离合适，面积置换率适当，此工程目前沉
当时出具复合地基检测方案时， 主要以单桩竖向静载为主， 降相对稳定。
单桩与复合数量比为 3∶1。目前，此工程池底沉降稳定。②福
结合上述承载机理工况剖析， 建议按图 1 中不同工况，
泉高速莆田出口连接线也是采用 PTC 管桩作为增强体（E1）， 侧重不同的代表性， 抽检比例出具检测方案是比较安全、经
桩间地基土也是为粉质粘土、淤泥质土（E2），持力层为粘土 济的（如表 1）。
表 1 各种工况下抽检比例
工况
地基土层 特征
柔性桩
复合地基抽检 增强体单桩静载
经过几年的观察，工程检测质量可靠。 其中：①福州市洋里污 计进行了扩大桩间距，减小面积置换率，提高了经济效益。 ③
水厂利用 PTC 管桩作为增强体 （E1）， 桩间地基土为粉质粘 青源水厂扩建二期采用深层水泥搅拌桩（E1），桩间地基土为
土、淤泥质土（E2），持力层为中粗砂，具有透水性（E3）。 地基 薄砂层和淤泥（E2），持力层为粘土（E3），地下水位恒定。 此工
综合上述三个规范对复合地基的检测抽检数量规定， JGJ79-2002 和 JGJ79-2012 抽检复合与单桩数量模糊不清， 大多检测技术人员为了安全，实际检测方案出具的抽检数量 都是就高不就低，造成了检测费增多，经济浪费。 JGJ340-2015 虽然明确了抽检数量， 但没有考虑不同工况下的承载机理， 同样造成浪费，且可能埋下安全隐患，不具代表性。
第 10 期（总第 210 期）
标准与检测■
复合地基静载抽检数量比例及面积置换率探讨
肖章寿 （福建省建设工程物探试验检测中心 ，福建 福州 350011）
摘 要 复合地基的检测方案必须计算单桩或多桩处理面积（面积置换率）以确定最大试验加载值及荷载板大小， 并确定单桩与复合抽检数量在规定数量中的比例。
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■标准与检测
2018 年
通过福州市洋里污水厂（PTC 管桩）、福泉高速莆田出口 层 （E3）， 地下水位恒定。 按单桩与复合地基静载数量比为
连接线（PTC 管桩）、青源水厂扩建二期深层水泥搅拌桩等工 1∶1 方案进行单桩及多桩复合地基试验检测，发现可以提高
程， 在地下水位可能变化的情况下出具了不同的检测方案， 原设计提供的处理后地基承载力特征值。 大面积施工时，设
关键词 复合地基；承载机理；面积置换率；承压板；检测方案
1 复合地基定义、分类、特点
复合地基是指部分土体被增强或被置换形成增强体和 周围地基土体共同承担荷载的人工地基。 根据竖向增强体材 料性质不同一般分为散体材料复合地基、 柔性桩复合地基、 刚性桩复合地基。 柔性桩和刚性桩增强体相关对于散体材料 具有一定的粘结强度。 复合地基具有 2 个基本特点：譹 訛加固 区是由增强体和本身地基土两部分组成，是非均质和各向异 性的。 譺訛在荷载作用下，地基土和增强体共同承担荷载应力。 前一特征使它区别于浅基础， 后一特征使它区别于桩基础。 从荷载传递机理看，竖向增强体复合地基界于浅基础和桩基 础之间。 从复合地基的特征来看，目前还没有成熟的承载力 和沉降的计算体系。 复合地基承载力和沉降在设计及验收时 检测显得异常重要。
应力可能进一步向增强体转移。 ②若 E1≥E2，桩间土承担荷 载比例极小。 如果加固区土体中超孔隙水压力消散，土体固 结后承担荷载更小。 在遇工程周边地下水位可能长时间下 降，土体发生固结沉降，则桩间土承载能力乎等于零。 此种工 况下，单桩承载能力远比复合地基承载力重要。
散体材料复合地基，在上部荷载作用下，主要产生鼓胀 变形协调产生应力，上述三种工况下均可形成复合地基。 增 强体与桩间土发挥应力是同等重要的。