长短桩复合地基工作机理及其应用.ppt

长短桩复合地基工作机理及其应用提纲：一、综述二、长短桩复合地基特点：

在深厚软土地区,利用刚性桩常规设计理论,会出现桩数过多、桩距太密,不仅提高了工程造价,同时也不利于单桩承载力的发挥。刚柔性长短桩复合地基则充分利用桩间土的承载力,有效地控制了地基沉降,减少了工程造价。刚柔性长短桩复合地基中长桩主要是刚性桩,指灌注桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩等,其作用是提高地基承载力并能将荷载向地基深处传送,减少压缩土层的变形。刚性桩的主要作用是通过其深入深层良好土层,减少地基的沉降,以此来控制建筑物的沉降,很好的避免了常规桩基设计的一些缺点,也更符合外荷载作用下的地基应力场和位移场特性。短桩主要是柔性桩,指水泥搅拌桩、水泥砂浆桩等主要用来提高地基承载力,加固桩间土,增加刚性桩桩体的摩擦阻力。三、长短桩复合地基的作用机理:

短桩复合地基因长桩和短桩的间作设置，在复合地基中形成三个不同作用的工作区域，即以提高承载力为主的长、短桩联合工作区（1区），以减少沉降为目的的长桩工作区（2区），承受桩体荷载的持力土层（3区），三者共同作用，以提高浅层地基承载力、减少地基沉降量，形成良好的长短桩复合地基[2]。具体如图1所示。长桩的作用机理
在长短桩复合地基中，长桩的主要作用是提高承载力、控制沉降量，它将荷载通过桩身向地基深处传递，减少压缩层变形，同时对柔性短桩起到“护桩”作用，并与短桩一起抑制地基周围土体的隆起。在1区深度范围内，桩体间将具有较明显的“挟持”和“遮挡”效应，桩间土体和桩体共同沉降；而在2区的长桩，由于土体和桩体不能同时沉降，其桩尖对桩端土体将有相当的刺入量[3]。
短柱的作用机理
当基底以下存在较厚的软弱土层时，采用短柱对该区域土层进行加固，可提高基底软弱土层的承载力；若基底以下存在上、下两层较为理想的桩端持力层，将长、短桩分别落在下、上两层桩端持力层，充分发挥上下两层桩端持力层的特性，利用短柱提高复合地基的承载力，通过长桩减少变形，在满足设计要求的同时减少地基处理的工作量，达到经济合理的效果。
褥垫层的作用机理
褥垫层在复合地基中有着极为重要的作用，可以有效地调整复合地基的桩土荷载分配，充分发挥土体的承载能力特别是发挥浅层土体的承载作用。由于垫层的流动性，桩在荷载作用下产生的应力集中使垫层发生侧向流动而产生向上刺入，结果让桩土间的应力重新分配，从而提高地基的承载性能，调节变形

四、长短桩复合地基承载性能分析工程应用：

工程实例一:
该工程位于温州市龙港镇,建筑面积17.68万m2,共21幢多层住宅,在设计施工以前,依据该工程的土层物理力学性质(见表1),对工程的多种地基处理方案进行了评估:
长桩方案：有效桩长为60m,若采用<600管桩,容易造成桩身倾斜,使桩的稳定性变差,具有较高的安全隐患。采用<800钻孔灌注桩,虽然能满足工程需要,但是造价太高。
短桩方案：可选桩型为426沉管灌注桩、<400薄壁管桩,该方案的桩型沉降量都比较大;也可以采用<600钻孔灌注桩,该方案施工质量能够保证,但是桩数较多,造价很高,并且工期较长。
水泥搅拌桩复合地基水泥搅拌桩的有效加固深度只能达到12m～15m,桩尖下仍有40m淤泥质土,考虑到该工程易造成建筑物沉降量大,较难满足沉降要求。
刚柔性桩复合地基：该方案能有效利用桩间土的承载力,形成三元复合地基,<600水泥搅拌桩为柔性桩,有效桩长15m,<400管桩作为刚性桩,桩长35m。用该方案处理地基,既能减少工程造价,又能很好的满足设计要求,符合工程实际需

工程实例二:

温州大学行政信息楼位于茶山高教园区,主楼13层,地下1层,该工程实际设计采用刚性长短桩方案,在-30m和-60m处分别有一层低压缩性土及中压缩性土,分别为短桩和长桩都提供持力层,适合刚性长短桩复合地基的工作机理,工程中长桩为钻孔灌注桩,短桩为预应力管桩。潘林有教授对长短桩复合地基的承载力作了详细的分析和计算,根据计算刚性长短桩复合地基承载力fspk=457kN,现场静载荷试验结果为502kN,该工程主体结顶后一年实测沉降数据为42.5mm。能很好的控制建筑物的沉降,在处理深厚软土地区的地基方面取得了一定的成效,可以作为工程设计参考。总结：

我国长短桩复合地基处理技术的新进展,从传统的桩基础到长短桩复合地基的运用,体现了我国桩基础处理地基的能力和水平的提高。然而在现阶段,长短桩复合地基处理理论和设计仍处于研究探索阶段,而且目前现行规范中尚没有其承载力及沉降计算的方法。随着研究的不断深入,长短桩复合地基的处理必定会越来越成熟,包括理论与实践的共同提高。然而打桩对环境的影响比较大,因此对施工的要求随之也增高,长短桩复合地基处理技术的施工工艺必然会向着绿色施工工艺的方向发展。Thankyou!