地基處理之復合地基

6復合合地地基基基基本本理理論論6．1復合合地地基基的的定定義義與與分分類類6．2復合合地地基基的的常常用用型型式式6．3復合合地地基基的的常常用用概概念念6．4豎向向增增強強體體復復合合地地基基承承載載力力計計算算6．5水平平向向增增強強體體復復合合地地基基承承載載力力計計算算6．6復合合地地基基沉沉降降計計算算方方法法6．1復合合地地基基的的定定義義與與分分類類當天天然然地地基基不不能能滿滿足足建建(構)筑物物對對地地基基的的要要求求時時，，需需要要進進行行地地基基處處理理，，形形成成人人工工地地基基，，以以保保證證建建(構)筑物物的的安安全全與與正正常常使使用用。。經(jīng)過過處處理理形形成成的的人人工工地地基基通通常常有有三三種種類類型型：：均質質地地基基、、復復合合地地基基和和樁樁基基。。人工工地地基基中中的的雙層層地地基基是指指天天然然地地基基經(jīng)經(jīng)地地基基處處理理形形成成的的均均質質加加固固區(qū)區(qū)的的厚度度與荷荷載載作作用用面積積或者者與與其其相相應應持持力力層層和和壓壓縮縮層層厚厚度度相相比比較較小小時時，，在在荷荷載載作作用用影影響響區(qū)區(qū)內內，，地地基基由由兩兩層層性性質質相相差差較較大大的的土土體體組組成成，，如如圖圖所所示示。。樁基基復合合地地基基：：是是指指天天然然地地基基在在地地基基處處理理過過程程中中部部分分土土體體得得到到增增強強或或置置換換，，或或在在天天然然地地基基中中設設置置加加筋筋材材料料，，加加固固區(qū)區(qū)由由基體體(天然然地地基基土土體體或或樁樁改改良良的的天天然然地地基基土土體體)和增強強體體兩部部分分組組成成的的人人工工地地基基。。上上部部結結構構的的荷荷載載由由基基體體和和增增強強體體共共同同承承擔擔。。復合合地地基基根根據(jù)據(jù)地地基基中中增增強強體體的的方方向向可可分分為為水水平平向向增增強強體體復復合合地地基基和和堅堅向向增增強強體體復復合合地地基基兩兩類類，，豎豎向向增增強強體體習習慣慣上上稱稱為為樁樁，，有有時時也也稱稱為為柱柱。。豎向向增增強強體體復復合合地地基基通通常常稱稱為為樁樁體體復復合合地地基基。。復合合地地基基工工作作機機理理可可做做如如下下分分類類：：樁體體復復合合地地基基具具有有以以下下兩兩個個基基本本的的特特點點：：(1)加固固區(qū)區(qū)是是由由基基體體和和增增強強體體兩兩部部分分組組成成，，是是非非均均質質的的和和各各向向異異性性的的；；（（均均質質））(2)在荷荷載載作作用用下下，，基基體體和和增增強強體體共共同同承承擔擔荷荷載載的的作作用用。。（（樁樁基基））6．2復合合地地基基的的常常用用型型式式在工工程程實實踐踐中中應應用用的的復復合合地地基基型型式式很很多多，，可可從從下下述述三三個個方方面面來來分分類類：：①增強強體設設置方方向；；②增強強體材材料；；③基礎礎剛度度以及及是否否設置置墊層層；④增強強體長長度。。6．3復合地地基的的常用用概念念1．復合合地基基面積積置換換率2．復臺臺地基基樁土土應力力比3．復合合地基基樁土土荷載載分擔擔比4．復合合模量量1．復合合地基基面積積置換換率豎向增增強體體復合合地基基中，，豎向向增強強體習習慣上上稱為為樁體體，基基體稱稱為樁樁間土土體。。若樁樁體的的橫截截面積積為Ap，該樁樁體所所承擔擔的加加固面面積為為Ae。，則則復合合地基基面積積置換換率的的定義義為實際工工程中中，由由于地地基土土性質質的變變化、、上部部結構構荷載載的不不均勻勻性以以及基基礎平平面尺尺寸等等因素素的影影響，，不可可能在在整個個基礎礎下部部是等等間距距布樁樁。對對只在在基礎礎下布布樁的的復合合地基基，樁樁的截截面面面積之之和與與基礎總面積積相等等的復復合土土體面面積之之比，，稱為為平均均面積積置換換率。。2．復合合地基基樁土土應力力比實際工工程中中，即即使是是單一一樁型型的復復合地地基，，由于于樁處處在基基礎下下的部部位不不同或或樁距距不同同，樁樁土應應力比比n也不同同。將將基礎礎下樁樁的平均樁樁頂應力與與樁間間土平均應應力之比定定義為為平均樁樁土應應力比比。基礎下下的平平均樁樁土應應力比比是反反映樁樁土荷荷載分分擔的的一個個參數(shù)數(shù)。樁體材材料剛剛度越越大，，樁土土應力力比就就越大大；樁越長長，樁樁土應應力比比就越越大；；面積置置換率率越小小，樁樁土應應力比比就越越大。。3．復合合地基基樁土土荷載載分擔擔比4．復合合模量量6．4豎向增增強體體復合合地基基承載載力計計算樁體復復合地地基中中，散散體材材料樁樁、柔柔性樁樁和剛剛性樁樁的荷荷載傳傳遞機機理是是不同同的。。樁體體復合合地基基上基礎剛剛度大小、、是否否設置置墊層、墊層的的厚度度等都對對復合合地基基受力力性狀狀有較較大影影響，，在樁樁體復復合地地基承承載力力計算算中都都要考考慮這這些因因素的的影響響。因因此，，樁體體復合合地基基的承承載力力計算算比較較復雜雜。樁體復復合地地基承承載力力計算算的兩兩種思思路：：(1)分別確確定樁樁體的的承載載力和和樁間間土的的承載載力，，根據(jù)據(jù)一定定的原原則疊疊加兩兩部分分得到到復合合地基基的承承載力力；(2)將樁體體和樁樁間土土組成成的復復合地地基作作為整整體來來考慮慮，確確定復復合地地基的的極限限承載載力。。(1)疊加極限承承載力力承載力力特征征值(2)整體復合土土體綜綜合強強度指指標可可采用用面積積比法法計算算。復復合土土體內內聚力力Cc和內摩摩擦角角表達式式可用用下述述兩式式表示示：6．5水平向向增強強體復復合地地基承承載力力計算算視粘聚聚力能量消消散率率增量量承載力力增量量6．6復合地地基沉沉降計計算方方法S=s1+s2S1:加固區(qū)區(qū)沉降降（復合模模量法法、應應力修修正法法、樁樁身壓壓縮法法）S2:下臥層層沉降降（分層總總和法法）加固區(qū)