复合地基的几种优化设计方法探讨

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1、复合地基的几种优化设计方法探讨冯志威（青岛地铁集团有限公司工程建设分公司山东青岛266000）【摘要】由于建筑场地地形的复杂，地基处理一直是建筑施工的关键。随着建筑业及复合地基的应用与发展，我国施工和设计人员进行了相关复合地基的优化，这些优化因为施工的简便性及预算的大量减少，已逐渐被人们接受与学习，并广泛应用推广，有的甚至已写入相关规范，下边就对这些相关的优化设计进行简单的介绍。.jyqk，这样就更缩短了桩基与已有的建筑物的距离，对其邻近建筑物产生的不利影响更加明显，可能会造成局部倾斜、墙体开裂

2、、道路塌陷等，甚至有时不得不放弃使用碎石桩而采用工程预制桩或灌注桩。?2.2.2干振碎石桩与水泥深层搅拌桩联合应用就是在碎石桩施工前，先在外围采用深搅桩密排施工形成一道地下连续墙，其作用是：?(1)使软土和固化剂(水泥、石灰、粉煤灰等)强制搅拌后，经过一系列的物理化学反应形成具有一定整体性和稳定性的水泥土墙，既能减轻碎石桩施工产生的振动，又能切断基础内外地下水的联系；?(2)外围设水泥深搅桩连续墙后，既减少了围护桩的数量，桩间土的侧限约束作用又得以增强，桩顶散粒部分的胀压变形得到控制，复合地基承

3、载力进一步的提高；?(3)施工时对基坑可以起到支护作用，方便了狭小场地下的基础施工，能降低工程造价。在工程中的相关案例就是徐州矿务集团一机厂18#住宅楼工程，该工程就是在天然地基为约19m厚严重液化粉砂土上，采用沉管灌注桩和碎石桩，有效的控制了沉降，防止了天然土的液化，提高的了地基的承载力。由此可见，在干振碎石桩处理液化土地基的施工中，联合使用干振碎石桩与水泥深层搅拌桩，既扩大了碎石桩的应用范围，又有利于复合地基承载力的大幅提高，具有一定的应用前景。?2.3石灰桩和CFG桩的联合使用。工程中，单

4、独应用石灰桩、CFG桩处理地基已有许多成功的先例。但有时只用一种方法还不能满足地基的承载力及变形的要求，有时则施工困难或造价过高。采用石灰桩与CFG桩联合应用的方案，即先用石灰桩处理，利用生石灰吸水、膨胀挤密作用，提高桩间土的承载力，增加桩间土对CFG桩的侧摩阻力，同时迅速降低施工场地内地下水位，再利用CFG桩桩体强度高的特点，可大幅度提高复合地基承载力。这样不仅可降低工程造价，还可消化电厂废料粉煤灰，取得经济和社会双重效益。相关的工程案例为太原市某高层住宅楼设计，它的工程地质条件为场地土以第四

5、纪松散堆积物为主，层位、厚度基本稳定，岩性主要为粉土、粉质粘土与中细砂，经计算，单用石灰桩不能达到承载力要求，而单独采用CFG桩造价过高，且施工困难。故选用石灰桩与CFG桩联合应用的方法。在设计计算时，由于相关计算参数取值的合理性与准确性才有了这种联合应用的实现。3.复合地基的变刚度调平设计?复合地基的变刚度调平设计，顾名思义就是通过在一个工程中的不同位置变换地基的刚度来达到复合地基优化设计的方法，其中有变桩的疏密、桩的长短、桩的粗细等方法。我们都知道，如今高层建筑是目前普遍的结构形式，它不但最

6、大限度利用了空间，而且可以更高效的提供各种社会服务。为了丰富使用功能和提高建筑物自身稳定性的要求，主楼旁往往带裙楼，形成塔楼大底盘结构。塔楼大底盘之间刚度差异和荷载作用差异无疑是巨大的，即便是在上部荷载均匀分布、复合地基等刚度布置，但由于桩一土间的相互作用会导致复合地基的竖向支承刚度分布发生内弱外强的改变，从而使得地基变形出现内大外小的碟形分布，基底反力出现内小外大的马鞍形分布，为解决这类高层建筑地基承载力和变形两大核心问题，变刚度调平设计应运而生，且已写入相关的《地基处理规范》中。?3.1长、

7、短桩复合地基的联合应用。?（1）如今，长、短桩所形成的新型复合地基已经开始在工程中得到应用，并越来越显示出其技术上的优越性和经济上的合理性。长、短桩复合地基可有效地提高地基强度，减少沉降，并降低造价。当地基承受垂直荷载时，桩和桩间土都要发生变形.因桩的模量比土的模量大，桩的变形比土的变形小，为此在基础下面设置了一定厚度的褥垫以使在变形过程中桩可以向上刺入褥垫层。随着这一变化，褥垫层不断调整着桩、桩间土间的应力分布，以保证在任一荷载下，桩和桩间土始终共同参与工作。同单纯的短桩或长桩相比较，长、短桩

8、采用长桩和短桩间隔布置的方式，由于加固范围全场地通过应力等值线，被加固的桩间土处于有利的三向应力状态，从而使天然土积极参与工作。长短桩复合地基在竖向上利用了桩的有效工作长度(刚度越小，其有效工作长度越短)，设计成刚性桩为长桩，柔性桩为短桩，从而在竖向上形成3个刚度梯度，人工构成了3层地基.即在基底以下，第一刚度：刚性桩+柔性桩+土；第二刚度：刚性桩+土；第三刚度：原天然土.这种长短桩的布置方式，改变了刚性桩与柔性桩复合地基的变形场，天然土层的普遍规律是上部土层弱，下部土层强，长短桩复合地基恰好达