复合地基承载力确定

(8)复合地基承载力特征值的确定：

第一，当压力—沉降曲线上极限荷载能确定，而其值不小于直线段比例界限的2倍时，可取比例界限；当其值小于比例界限的2倍时，可取极限荷载的一半；

第二，当压力—沉降曲线是平缓的光滑曲线时，按相对变形值确定：①对砂石桩或振冲桩复合地基或强夯置换墩：当以黏性土为主的地基，可取s／b或s／d=0.015所对应的压力(b和d分别为承压板宽度和直径，当其值大于2m时，按2m计算)；当以粉土或砂土为主的地基，可取s／b或s／d=0.01所对应的压力。②对挤密桩、石灰桩或柱锤冲扩桩复合地基，可取s ／b或s／d=0.012所对应的压力。对灰土挤密桩复合地基，可取s／b或s／d=0.008所对应的压力。③对水泥粉煤灰碎石桩或夯实水泥土桩复合地基，当以卵石、圆砾、密实粗中砂为主的地基，可取s／b或s／d=0.008所对应的压力；当以黏性土、粉土为主的地基，可取s ／b或s／d=0.01所对应的压力。④对水泥土搅拌桩或旋喷桩复合地基，可取s／b或s／d=0.006所对应的压力。⑤对有经验的地区，也可按当地经验确定相对变形值。

按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的一半。

试验点的数量不应少于3点，当满足其极差不超过平均值的30％时，可取其平均值为复合地基承载力特征值。

【例题5】某工程采用灰土挤密桩进行地基处理，在用载荷试验确定复合地基承载力特征值时，如按相对变形值确定,可采用s／b=( )所对应的压力。

A、0.006；

B、0.008；

C、0.01；

D、0.012

答案：B

【例题6】在对某复合地基进行载荷试验时，测得三组试验值分别为：

f1=140kpa；f2=150kpa；f3=175kpa；则该复合地基承载力特征值为：( )。

A、140 kpa；

B、145 kpa；

C、152 kpa；

D、155 kpa；

答案：D

【例题7】某CFG桩工程，桩径=400mm，置换率为12.6%，试问：作单桩复合地基载荷试验时，载荷板面积约为：( )。

A、1m2；

B、1.13m2；

C、0.87m2；

D、0.2m2；

答案：A

《建筑地基基础规范》指出，复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。应当指出，单桩的桩土相互作用条件与承台下的单桩相比是有较大区别的，严格讲，有了单桩载荷试验结果和天然地基土的载荷试验结果仍难以导得桩、土变形协调的复合地基的载荷试验结果。因此，规范强调指出应结合经验确定。

根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)中第3.0.4条之规定，经载荷试验确定的复合地基承载力特征值修正时，应符合下列规定：

①地基宽度的地基承载力修正系数应取零；

②基础埋深的地基承载力修正系数应取1.0；

经地基处理后的地基，当在受力层范围内仍存在软弱下卧层时，尚应验算下卧层的地基承载力；对水泥土类桩复合地基尚应根据修正的复合地基承载力特征值，进行桩身强度验算。

【例题8】经处理后的地基，当按地基承载力确定基础底面积时及埋深时，对于用载荷试验确定的复合地基承载力特征值，应按( )进行修正。

A、按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)中规定的方法；

B、宽度修正系数取0.0；深度修正系数取1.0；

C、宽度修正系数取1.0；深度修正系数取0.0；

D、可以不进行修正；

答案：B

在进行复合地基初步设计时，复合地基的承载力的计算简图，如图2.2—1所示。

(a)平面布置图；(b)桩、土分担的荷载

图2.2-1中所示各符号的含义是：P、Pp、Ps。分别为作用于复合地基上的平均压力、桩体及桩间土上的应力，kPa；Esp 、Ep、Es 分别为复合地基、桩体及桩间土的变形模量，kPa；L 为桩体长度，m；s为桩体按矩形布孔时的桩距，m；A为一根桩所承担的加固面积，m2，A=S2；Ap为一根桩的截面积，m2；As为一根桩所承担的加固范围内土的面积，m2，Ap=A-As。当均布荷载P作用于复合地基上时，假设基础是刚性的，在地表平面内，桩与桩间土的沉降值是相同的，由于Ep>Es，则荷载P将向桩体上集中，而作用于桩间土上的荷载便降低，这就是复合地基能提高地基承载力的基本原理。

复合地基的承载力特征值可按下式估算：

式中：fspk为复合地基的承载力特征值；m为面积置换率；Ap为桩的截面积；fsk为桩间地基土承载力特征值，无经验时可取天然地基承载力特征值fak；为桩间土承载力折减系数；Ra为单桩竖向承载力特征值。

单桩竖向承载力特征值也可按下列二式计算，取其中较小值：

式中：fcu为与桩身加固体相同的室内加固体试块在标准养护条件下，在规定龄期的无侧限抗压强度值；η为强度折减系数；qsi为桩周第i层土的侧阻力特征值；Up为桩周长；li为桩周范围内第i层土的厚度；为桩端天然地基土的承载力折减系数；qp为桩端土的承载力特征值。

在深厚的软土层中，采用复合地基理论进行地基加固处理时，若桩体下仍有软弱下卧层存在时，尚应对桩体下的软弱土层，进行软弱下层强度验算。

1、搅拌桩单桩竖向承载力特征值与下面哪一个最相近( )；

A、210KN；

B、177KN；

C、588KN；

D、193KN；

答案：B

2、复合地基承载力特征值与下面哪一个最相近( )；

A、215kpa；

B、191kpa；

C、477 kpa；

D、203kpa；

答案：B

2.3 复合地基的沉降计算

《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)中第3.0.5、3.0.6条规定(强条)，按地基变形设计或应作变形验算且需进行地基处理的建筑物或构筑物，应对处理后的地基进行变形验算；受较大水平荷载或位于斜坡上的建筑物及构筑物，当建造在处理后的地基上时，应进行地基稳定性验算。

在复合地基的沉降计算时，可将复合地基视做双层地基，由加固区内土体的压缩变形和加固区以下土层的压缩变形共同构成。加固区的压缩模量应由竖向增强体和地基土体共同形成。复合地基的变形模量Esp，它是由桩体的变形模量Ep和桩周土的变形模量Es所组成，可用一根桩所承担的加固面积A(A=Ap+As)范围内桩与桩间土的面积加权平均的方法确定复合地基的Esp值，其表达式为：

式中：p0为基础底面处的附加压力；Espi为基础底面下第i层复合土的变形模量；Esi为基础底面下第i层天然地基土的压缩模量；Zi、Zi-1分别为基础底面第i层和第i-1层底面的距离；分别为基础底面第i层和第i-1层底面范围内平均附加压力系数；n、n1为地基压缩层范围内所划分的土层数，其中1～n1位于复合土层内，(n1+1)～n位于无桩体的天然地基内。对于桩体打到硬层时，则只有复合土层产生沉降，沉降计算利用式2.2-6中的第一项即可。复合地基的沉降量计算，是较复合地基承载力更为复杂的问题，其计算参数常难以准确确定，因缺乏沉降计算经验参数方面的资料，因此，其计算结果通常也仅做设计参考。

【例题10】某软土地基，天然地基土压缩模量为2.5Mpa，厚度为8.0m ,以下为不可压缩土层，采用水泥土搅拌桩对其进行地基处理，桩体压缩模量为150Mpa，置换率为15%，基底附加压力为160kpa，桩端平面处，问：

1、复合层压缩模量与下面哪一个数值最接近？( )

A、24.6Mpa；

B、76.3Mpa；

C、22.5Mpa；

D、39.4Mpa；

答案：A