地基处理技术郑俊杰地基处理技术课程设计

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1、《地基处理技术》课程设计（复合地基设计）　　当软土地基不能满足建筑物对地基强度和变形的要求时，可采用置换或挤密的方法，在软弱地基中设置散体材料（砂、碎石等）或胶结材料（石灰土、水泥土等）构成加固桩柱体，与桩间土一起共同承受建筑物荷载，这类由两种不同强度介质组成的人工地基，称为复合地基。复合地基中桩柱体的作用与桩基础中桩的作用是不同的，复合地基中的桩柱体是地基整体的一个组成部分，起加固地基的作用，且不与基础作刚性连接；而桩基础中的桩是一种基础形式，起传递上部结构荷载的作用，且与承台或上部结构作刚性连接。　　一、复合地基的作用和适用范围　　复合地基是由桩和桩间土所组成的，其中桩

2、的作用是主要的，因此，复合地基的类型可按桩的类型进行划分。　　按成桩材料分类主要有以下两类：　　（1）散体材料桩，如砂（砂石）桩、碎石桩等；　　（2）水泥土类桩，如水泥土搅拌桩、旋喷桩等。　　按成桩后桩体的强度分类主要有以下两类：　　（1）柔性桩，如散体材料类桩；　　（2）刚性桩，如水泥土类桩。（一）复合地基的作用　　不论何种复合地基，都具有以下一种或多种作用。　　1.桩体作用　　由于复合地基中桩体的刚度较周围土体为大，因此桩体上会产生应力集中现象，大部分荷载由桩体承担，桩间土上的应力则相应较少，这样就使得复合地基承载力较原地基有所提高，沉降量有所减少。　　2.垫层作用　　

3、桩和桩间土组成的复合地基，在加固深度范围内形成复合层，可起到类似换土垫层均匀地基应力和增大应力扩散角等作用。　　3.挤密作用　　对于砂桩、碎石桩、灰土桩等复合地基，由于施工过程中的振动、挤密等原因，可使桩间土起到一定的挤密作用。　　4.加固固结作用　　砂桩、砂石桩、碎石桩等具有良好的透水性能，可起到缩短土体排水距离的作用，从而加速地基的固结。　　5.加筋作用　　复合地基中的桩体在地基中可提高土体的抗剪强度和土的抗滑能力，从而起到加筋的作用。（二）复合地基的适用范围　　复合地基的适用范围见表1　　二、设计计算　　复合地基设计计算的主要内容有：桩体的直径、桩间距、桩长和排列方式

4、的选择；桩体承载力的确定；复合地基承载力的计算；复合地基变形的计算。（一）桩长的选择　　对于复合地基中加固桩体长度（加固深度）的选择，应该根据土层分布、工程要求等因素确定，当相对硬层的埋藏深度不大时，应按相对硬层的埋藏深度确定；当相对硬层的埋藏深度较大时，应按建筑物地基的变形确定；在可液化地基中，桩长应按要求的抗震处理深度确定。桩长的具体选择可参考表2进行，桩长一般不宜短于4m。表1复合地基的适用范围复合地基分类处理方法加固体材料适用范围 柔性桩振冲置换法 砂石、卵石、角砾、圆砾等材料适用于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基振冲挤密法

5、适用于处理砂土和粉土等地基土挤密桩法质量较好的粘性土适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土等地基，以消除地基湿陷为主要目的灰土挤密桩法 熟石灰与土的无水拌和适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，以提高地基承载力为主要目的砂石桩法砾砂、粗砂、中砂、圆砾、角砾、卵石碎石等适用于挤密松散砂土、素填土和杂填土等地基半刚性桩深层搅拌法 水泥和地基土的搅拌固结体适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力特征值不大于120kPa的粘性土等地基旋喷注浆法水泥和地基土的混合固结体适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石等地基表2桩长的选择

6、土层条件桩长软弱土层不很厚，下卧土层承载力较高且埋藏不深，或软弱土层虽很厚，但有可承托桩低的好土层按桩端进入下卧好土层1～2倍桩径的原则确定软弱土层很厚，且无夹层按建筑物地基的变形允许的变形和桩低下卧土层的强度确定，二者大值可液化砂层或粉土层应穿越液化土层（二）布桩方式的选择　　布桩方式主要取决于基础的形式和地面尺寸。桩在基础平面内可以布置成方形、等边三角形等形式，不同的布桩方式，对桩的置换作用是无影响的，但对桩间土的挤密作用有差异。不同基础形式的布桩方式，可参考表3选用。表3不同基础下的布桩方式基础形式常用的布桩方式注意事项整片基础等边三角形、正方形对于挤密桩，以等边三角

7、形优于正方形布桩单独基础等边三角形、正方形或等腰三角形桩位布置应对称于基础中心和纵横轴线条形基础单排、三角形双排、正方形双排、等边三角形或正方形三排桩位应重合于基础轴线，或与基础轴线对称，且在转角处及构造柱部位均宜布桩（三）置换率及桩距和桩径的选择　　复合地基的面积置换率不仅影响地基处理的加固效果，还对工程造价有很大影响，置换率主要与桩距和桩径有关，因此，计算时可先确定桩的间距和直径，然后再计算置换率；亦可先根据天然土的指标和加固后要求达到的复合地基承载力，计算出所需的置换率，然后再换算出相应的桩距和桩径。面积置换