基础工程复合地基理论课件

华东交通大学土木建筑学院课程团队：徐长节、胡文韬、耿大新、可文海、陈丹华基础工程学国家精品在线开放课程申报6复合地基理论主讲人——可文海本节脉络复合地基概述复合地基关键设计参数复合地基的设计复合地基承载力计算复合地基沉降计算复合地基稳定性分析学术前沿简介复合地基的定义天然地基在地基处理过程中，部分土体得到加强，或被置换，或在天然地基中设置加筋体，由天然地基土体和增强体两部分组成共同承担荷载的人工地基。复合地基的作用1.增加地基土的剪切强度2.降低地基土的压缩性3.改善地基的透水特性4.改善动力特性5.改善特殊土的不良地基的特性复合地基的分类1）根据地基中增强体的方向分类水平向增强体复合地基:土工聚合物、金属材料格栅等形成的复合地基。竖向增强体复合地基:桩体复合地基。均质人工地基双层地基水平向增强体复合地基竖直向增强体复合地基人工地基分类换土垫层法（水平向增强复合地基）

砂垫层换土垫层法是挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较粗料径的材料，并夯压密实，形成垫层的地基处理方法。换填的材料主要有砂、碎石、高炉干渣和粉煤灰等，应具有强度高、压缩性低、稳定性好和无侵蚀性等良好的工程特性。

换填垫层法设计的主要指标是垫层厚度和宽度，一般可将各种材料的垫层设计都近似地按砂垫层的计算方法进行设计。竖向向增强复合地基竖向复合地基桩体基体当天然地基松散土厚度过大，如果采用换垫层处理则需要设置过深的厚度，这样造成施工困难，也不经济。这时可采用竖向增强复合地基。竖向增强复合地基往往通过不同的施工方法在天然地基中打入桩，挤密周围土体，提高周围土体承载力，而桩本身也会进行承载，这类方法也被称为挤密法。竖向增强复合地基中，竖向增强体被称为桩体，桩间土体被称为基体。为何江选用慕复合爷地基复合盘地基下的独齿有优览势造价工期充分扣利用广浅层偷土强愁度a.桩基础b.复合地基由桩体承担荷载基体和增强体共同承担荷载垫层承台复合哲地基哪适用辆范围深层毁搅拌欢桩复肤合地泼基可用营于处烧理正候常固酱结的难淤泥唐与淤竞泥质哗土、扣素填净土、还软塑刚～可眼塑黏粘性土泡、松赚散～概中密忽粉细蜓砂、液稍密刮～中贴密粉岩土、见松散征～稍罚密中糟粗砂琴及黄共土等耕地基伍。当彩地基谅土的拐天然茶含水产量小糠于3宋0％功或黄差土含障水量碧小于塔25赔％时吸，不低宜采姑用喷乌粉搅单拌法驼。高压零旋喷牲桩复猛合地检基适用喝于处带理软沾塑～短可塑滨的黏胞性土镰、粉针土、构砂土刃、黄交土、讲素填异土和破碎石童土等识地基值。当巩土中惨含有价较多累大直凭径块粘石、价大量饼植物遥根茎嫩或有迁机质顺含量养较高羞时，梨不宜湾采用毅。复合提地基届适用希范围灰土吸挤密竖桩复裕合地孤基适用储于填刑土、粉唇土、诉粉质余黏土汁、湿魄陷性亏黄土从和非械湿陷申性黄花土、经黏土戏以及担其他羽可进齿行挤闻密处耽理的幻玉地基置。夯实谋水泥输土桩刃复合追地基适用淘于处朱理深殖度不钢超过10夹m，洞在地漂下水叉位以洗上为放黏性衫土、绝粉土述、粉符细砂展、素借填土即、杂姥填土淹等适盆合成霉桩并对能挤病密的榜地基枯。石灰执桩复浙合地定基适用饿于处藏理饱骨和黏贡性土、淤赌泥、纯淤泥轧质土薪、素后填土防和杂湾填土句等土嫌层；太用于管地下零水位俗以上公的土禽层时庙，应栋根据顶土层肉天然祥含水辈量增否加掺配和料高的含毒水量蓝并减抽少生哄石灰坛用量泡，也夺可采孩取土块层浸田水等觉措施奔。复合胳地基且适用他范围挤密沈砂石贸桩复妄合地捞基适用耻于处抬理松轰散的冈砂土女、粉认土、代粉质呢黏土指等土盾层，归以及跃人工拆填土陆、粉配煤灰伴等可尽挤密境土层洽。置换勺砂石汉桩复墓合地木基适用松于处玻理饱碍和黏蜓性土博地基迷和饱耐和黄勾土地画基，汽可按胁施工夸方法掉分为秩振动复水冲斯（振姐冲）倚置换拍碎石吵桩复追合地懒基和销沉管纯置换农砂石帜桩复叫合地衡基。强夯钞置换伙墩复滤合地懂基适用湾于加张固高圾饱和坑度粉娃土、份软塑此～流柱塑的堵黏性普土、浸有软汽弱下堂卧层镰的填占土等率地基捕。复合工地基绩适用狠范围刚性师桩复嘉合地价基适用席于处围理黏示性土龟、粉塔土、南砂土斩、素按填土脆和黄个土等构土层心。对扭淤泥妖、淤羽泥质喘土地迎基应腾按地润区经讯验或杂现场慢试验侮确定俘其适鹅用性屿。长-统短桩树复合倘地基适用忌于深敢厚淤沾泥、环淤泥攀质土征、黏银性土笑、粉矩土、躺砂土检、湿瞒陷性技黄土豆、可绳液化竹土等篇土层。桩网碍复合很地基适用捉于处剩理黏移性土挖、粉搅土、榆砂土拥、淤伶泥、硬淤泥寺质土求地基案，也忽可用厉于处解理新辉近填穗土、妙湿陷滨性土头和欠慕固结颜淤泥嚷等地雹基。CF躲G桩早复合峰地基CF繁G桩垫复合另地基是水泥谱粉煤音灰碎居石桩策的简迁称，也是复败合地花基的习代表雄。它鹿由水钞泥、直粉煤服灰、谈碎石惜加水笛拌和羽形成回高粘秃结强核度桩呆，其六中碎央石为虑骨料伯，石漂屑为底细骨殿料，浪水泥农做粘难结剂终。C凯FG涂桩不智配筋趋，桩绝体利折用工僻业废川料粉第煤灰俊作为脑掺和旦料，大大浴降低荡了工芬程造曾价。CF旗G桩浓复合遗地基饮通过慰褥垫唇层与港基础廉连接浙，无侍论桩茎端落欲在一甲般土沿层还密是坚抵硬土辟层，亡均可进保证尝桩间晃土始兔终参瞧与工抹作。CFG桩复合地基示意图CFG桩复合地基现场图关键辜设计悟参数复合廊地基堆面积腹置换巧率竖向您增强事体复冬合地与基中坛，竖商向增潮强体至习惯垦上称篇为桩谅体，旦基体葬即为森桩间详土体后。若远桩体糊的横倦截面鹊面积俯为A屈p，吵该桩凝体所俭承担照的加陈固面恒积为扰Ae荐，则复免合地争基面肾积置仍换率践的定葡义为：实际适工程耀中，由庙于地著基土拥性质渡的变屑化、凶上部债结构藏荷载这的不掏均匀校性以雀及基哪础平腹面尺思寸等狭因素贪的影跟响，袍不可紧能在免整个急基础逝下都别是等似间距挣布桩票。对长只在御基础潜下布规桩的融复合买地基伏，桩站的截疑面面艺积之凤和与息基础效总面装积相窃等的蹈复合跟土体钱面积锋之比川，称它为平似均面联积置钢换率途。关键紫设计典参数复合基地基适面积猜置换洞率桩体择在平押面上棒的布尼置形裙式最单常用育的有前三种示：等贼边三觉角形祝布置伸、正粥方形蛮布置足和矩甲形布蹦置。岭当采鼠用直隆径为d的圆质柱形和桩体蹲时，芝复合铸地基奏面积竖置换卷率为触：关键袜设计贤参数复合烟地基挑桩土阶应力份比对某助一复筝合土神体单冶元，帽在荷欠载作股用下改，假征设桩种顶应即力为σp，桩幕间土遣表面罢应力念为σs，桩忽土应泳力比塑为：关键繁设计雷参数实际肃工程处中，沉即使冷是单付一桩锤型的豆复合晕地基骑，由跟于桩朽处在壤基础搅下的付部位北不同录或桩征距不丧同，住桩土贼应力痰比也填不同粱。将小基础胡下桩摆的平仆均桩脑顶应毯力与攀桩间才土平雹均应纤力之荒比定沟义为平均情桩土奴应力膜比。一般谜情况味下，餐桩土冬应力工比与会桩体骡材料蚕、桩阀长、裙面积盲置换弹率有找关。娃其他包条件柄相同近时，济桩体直材料粉刚度伞越大猎，桩办土应调力比本就越睡大；昏桩越偷长，号桩土栗应力茂比就赴越大插；面压积置怎换率庙越小划，桩道土应渔力比抬就越站大。关键悼设计乒参数复合幻玉模量复合地压缩枕模量川表示始复合步土体勺抵抗调变形脖的能姨力，盯数值励上等锹于某党一应唤力水峡平时脆复合旬地基南应力栗与复赵合地箭基相景对变块形之蝴比。通常尝复合堆压缩幸模量台可用丹桩抵牌抗变缸形能顾力与跑桩间盼土抵各抗变园形能俊力的掩某种敬叠加爹来表繁示。关键版设计舒参数在复泥合地顷基计郊算中蔑，为侦了简箩化计依算，店将加浓固区戏视作饶一均阳质的缝复合畜土体赠，则铅复合丘地基氧的复拍合模秆量E松sp计：Es碍p=卷mEp让+(治1-期m)Es或Es推p=〔帽1+关m(曲n-供1)穷Es式中:Es狐p—复合专地基努压缩抖模量,M舒Pa；m—复合棕地基防面积屯置换明率；n—桩土来应力株比；Ep—桩体满压缩侦模量,M轧Pa；Es—土体弊压缩债模量,堡MP近a。复合遇地基骗承载其力计扩算在工淹程应末用中舟，复庄合地帮基承延载力爷特征灿值应贩通过析现场抓复合稠地基酿载荷嚼试验案确定找。由理慌论公恳式确集定复叛合地滔基承虑载力崇，目怎前主犁要有结两种怕计算扛模式丢：第息一种挣是将磨复合泳地基曲作为职整体松来考录虑，悟这方泻面的可研究松成果徐不多界；第钩二种机是分祥别确板定桩梦体和降土的浅承载犹力，翁然后余按一村定的压原则回将这奶两部何分承撇载力底叠加肆得到续复合议地基储的承正载力。复合洪地基笔承载颈力计耐算承载阳力计达算《复脚合地哲基技洽术规签程》端中即白采用涨了第丝式二种霞计算姓方法丛，公泰式如四下：fsp啊k=kpλpmRa/Ap+ksλs(1党-m爬)墙fsk式中麦：Ap—单桩寺截面锄积Ra摧—单桩黎竖向测抗压烘承载号力特零征值fsk—地基额承载根力特件征值m—置换弃率λp—桩体职抗压限承载林力发工挥系讲数λs—桩间静土承奥载力萝发挥怠系数沉降粮计算包方法复合盘地基桐的沉衰降由婶垫层弄压缩识变形剃（量惭值较获小一震般可行忽略拿）加牧固区年复合踩土层疾压缩雄变形新量与狸加固艘区下剃卧土把层压乞缩变国形量构成。复合钱地基摄承载拒力沉绪降值誓可按替照下咸式估辩算：S=突S1酸+S指2式中跳：S1—复合嗓地基胳加固炎区复扩合土钢层压帮缩变形偶量。S2—加固采区下谦卧土档层压指缩变形浊量。复合地基沉降加固季区沉抗降量旬S1扁的计聪算—轿复合到模量钉法Esp—复合咏土层是的压用缩模歉量（MP锈a）；a施—系数社，可桥取1.欺1～1.越3，成斗孔对问桩周盲土挤渴密效理应好遮或置衣换率优大时永取高乌值：n凡—桩土扰应力杂比，件可取3～4，长批桩取谅大值霜。Es民—天然羡上的树压缩孟模量驻（MP廊a）。Esp索i—第i层土腰的复俗合模驼量△pi—第i层土斩的平兴均附厨加应冒力△Hi—第i层土焦的厚瓣度桩端巩以下广压缩挥区沉亮降量齿S2奖的计到算m—桩端兴平面待以下绵压缩但层范辩围内养土层比总数沙。Esj乔,i—桩端竖平面蔽下第压j层欧土第补i个度分层昏在自趣重应屿力至料自重逃应力择加附中加应脂力作是用段拣的压但缩模型量。n—第j牛层土绵的计