地基處理新技術(shù)6(復(fù)合地基)第一頁，共31頁。一、發(fā)展概況二、復(fù)合地基的分類與形成條件三、復(fù)合地基作用機理和破壞模式四、復(fù)合地基承載力計算（樁體復(fù)合地基）五、復(fù)合地基沉降計算2第二頁，共31頁。一、發(fā)展概況復(fù)合地基（CompositeFoundation）一詞,國外最早見于1962年。復(fù)合地基的概念已成為很多地基處理方法的理論分析及公式建立的基礎(chǔ)和根據(jù)。它已廣泛地運用于如碎石樁、砂樁、水泥土攪拌樁、旋噴樁和石灰樁等加固地基的理論分析中。初期

后來

主要指天然地基中設(shè)置碎石樁而形成的碎石樁復(fù)合地基

深層攪拌法和高壓噴射注漿法的應(yīng)用，人們開始重視水泥土樁復(fù)合地基的研究3第三頁，共31頁。?復(fù)合地基定義的爭論

復(fù)合地基是指兩種剛度（或模量）不同的材料（樁體和樁間土）所組成，在相對剛性基礎(chǔ)上兩者共同分擔(dān)上部荷載并協(xié)調(diào)變形（包括剪切變形）的地基。砂石樁復(fù)合地基或水泥土樁復(fù)合地基根據(jù)樁體的剛度樁體與基礎(chǔ)不相連與樁體剛度無關(guān)樁和樁間土共同承擔(dān)荷載根據(jù)其工作狀態(tài)4第四頁，共31頁。復(fù)合地基計算簡圖5第五頁，共31頁。我國復(fù)合地基技術(shù)發(fā)展：1990年河北承德，由中國建筑學(xué)會地基基礎(chǔ)專業(yè)委員會黃熙齡院士主持召開了我國第一次以復(fù)合地基為專題的學(xué)術(shù)討論會。應(yīng)用領(lǐng)域高等級公路房屋建筑鐵路堆場機場堤壩6第六頁，共31頁。工業(yè)廠房地基7第七頁，共31頁。堆場水泥土攪拌樁復(fù)合地基8第八頁，共31頁。房屋建筑粉噴樁復(fù)合地基9第九頁，共31頁。水下的碎石樁復(fù)合地基10第十頁，共31頁。碎石樁復(fù)合地基強夯置換復(fù)合地基11第十一頁，共31頁。碼頭機場12第十二頁，共31頁。二、復(fù)合地基的分類與形成條件（1）根據(jù)地基中增強體的方向可分為水平向增強體復(fù)合地基和豎向增強體復(fù)合地基。均質(zhì)人工地基雙層地基水平向增強復(fù)合地基豎直向增強復(fù)合地基13第十三頁，共31頁。（2）根據(jù)復(fù)合地基工作機理可作下述分類；復(fù)合地基常用的形式水平向增強復(fù)合地基豎直向增強復(fù)合地基斜向增強復(fù)合地基長短樁復(fù)合地基14第十四頁，共31頁。地基——復(fù)合地基——樁基的區(qū)別天然地基復(fù)合地基樁基礎(chǔ)15第十五頁，共31頁。16第十六頁，共31頁。復(fù)合地基中不存在類似樁基中的群樁效應(yīng)。復(fù)合地基猶似鋼筋混凝土，其中地基中的樁體有如混凝土中的鋼筋。它的實質(zhì)就是考慮樁、土的共同作用，這無疑較之僅僅認(rèn)為荷載由樁體來承擔(dān)要經(jīng)濟和合理。形成條件17第十七頁，共31頁。三、復(fù)合地基作用機理和破壞模式3.1作用機理

樁體作用墊層作用加速固結(jié)作用擠密作用加筋作用18第十八頁，共31頁。3.2破壞模式

1．對于不同的樁型，有不同的破壞模式。2．對于同一樁型，當(dāng)其樁身強度不同時，也會有不同的破壞模式。3．對于同一樁型，當(dāng)土層條件不同時，也將發(fā)生不同的破壞模式。19第十九頁，共31頁。20第二十頁，共31頁。非均質(zhì)粘性土中碎石樁破壞機理21第二十一頁，共31頁。水泥土樁體與樁間土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系復(fù)合地基的二次屈服現(xiàn)象22第二十二頁，共31頁。四、復(fù)合地基承載力計算（樁體復(fù)合地基）4.1樁體復(fù)合地基承載力計算模式樁、土承載力進行疊加樁土

pcf——樁極限承載力（kPa）

psf——天然地基限承載力（kPa）K1——復(fù)合地基中樁實際極限承載力與單樁極限承載力不同的修正系數(shù)K2——樁間土與天然地基承載力不同的修正系數(shù)

λ1——反映樁的極限承載力發(fā)揮程度的系數(shù)

λ1——反映樁間土的極限承載力發(fā)揮程度的系數(shù)

m——復(fù)合地基置換率23第二十三頁，共31頁。

若能有效確定復(fù)合地基中樁的實際極限承載力，且破壞模式為樁先破壞，則上式可寫為：復(fù)合地基容許承載力：安全系數(shù)

采用承載力特征值表示，可寫為：樁間土發(fā)揮程度24第二十四頁，共31頁。4.2樁體極限承載力計算

1、粘結(jié)材料樁極限承載力計算（1）根據(jù)樁身材料強度計算樁體極限抗壓強度（2）根據(jù)樁側(cè)摩阻力和樁端阻力計算二者中取小值為單樁極限承載力25第二十五頁，共31頁。2、散體材料樁極限承載力計算

樁周土可能發(fā)揮的對樁體的側(cè)限能力對散體材料樁復(fù)合地基極限承載力起關(guān)鍵作用。樁側(cè)土提供的側(cè)向極限應(yīng)力樁體材料的被動土壓力系數(shù)側(cè)向極限應(yīng)力的計算方法：Brauns（1978）計算式圓孔擴張理論計算式Wong.H.Y.（1975）計算式Hughes和Withers（1974）計算式被動土壓力法

26第二十六頁，共31頁。4.3樁間土極限承載力計算

1、樁間土極限承載力影響因素（1）成樁時的擠密作用（2）振動、擾動引起的孔壓升高，土體強度下降，而后的觸變恢復(fù)。（3）樁體材料對樁間土的影響。（吸水、放熱、離子交換等）（4）樁體透水時的排水固結(jié)作用。

以上因素大多是使樁間土極限承載力高于天然地基承載力27第二十七頁，共31頁。

2、樁間土極限承載力計算方法

通常樁間土極限承載力取相應(yīng)的天然地基極限承載力值。除載荷試驗或查規(guī)范外，常用Skempton極限承載力公式計算：Nc——承載力系數(shù)，當(dāng)φ=0時，取5.144.3復(fù)合地基加固區(qū)下臥層承載力驗算28第二十八頁，共31頁。4.4下臥層地基強度驗算

式中——假想實體基礎(chǔ)底面壓力(kPa)；

——基礎(chǔ)底面積(m2)；

——假想實體基礎(chǔ)的自重(kN)；

——假想實體基礎(chǔ)側(cè)表面積(m2)；

——假想實體基礎(chǔ)側(cè)表面平均摩阻力(kPa)；———假想實體基礎(chǔ)邊緣地基土的容許承載力(kPa)；

——假想實體基礎(chǔ)底面積(m2)；

——假想實體基礎(chǔ)底面經(jīng)修正后的地基容許承載力(kPa)。29第二十九頁，共31頁。五、復(fù)合地基沉降計