浅谈CM桩复合地基技术

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1、浅谈CM桩复合地基技术摘要:简单介绍了CM桩的定义、适用条件和作用机理，结合新桩基规范中的变刚度调平设计概念，并通过实验数据的对比,说明了CM桩复合地基技术有很好的利用价值和很大的发展空间。Abstract:Describethedefinition,theapplicableconditionsandthemechanismofactionoftheCM-pile,withtheoptimizeddesignofpilefoundationstiffnesstoreducedifferentialsettlementofthenewPileCode,andthroughcompar

2、isonoftheexperimentaldatasthispapershowsthatthecompositefoundationofCM-pi1chasgoodvalueonusingandalargespacefordevelopment.关键词:CM桩复合地基;长短桩;变刚度调平设计Keywords:compositefoundationofCM-pile;1ong-shortpile;optimizeddesignofpilefoundationstiffnesstoreducedifferentialsettlement中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号:1006

3、-4311(2010)07-0103-020引言复合地基的概念是曰本学者在20世纪60年代初提出的，当时是指一种砂型地基的数学模型。随着地基处理技术的发展，复合地基的概念得到了很大的扩展。复合地基是指在地基处理过程中，部分土体得到增强或置换，或在地基中设置加筋材料，加固区是由基体和增强体两部分组成的人工地基，在荷载作用下，基体与增强体共同承担荷载的作用。CM三维复合地基是在原有的单一桩复合地基的工作原理、垫层效应、传力特性、应力分析的基础上由沙祥林先生提出的一种新型复合桩基。与传统的地基处理相比,C桩与M桩间隔布置，桩对土体起到了“夹持”作甩使得M桩提高地基的承载力，通过C桩减少地基

4、的变形，在满足设计要求的同时减少地基处理的工作量。1国内外进展及发展前景20世纪50年代，范恩银教授首次采用石灰桩加固地基，至60年代选用火山灰、砂、粉煤灰等不同掺合料与牛石灰一起制成的石灰桩在江苏、浙江、湖北、陕西等地广泛采用，到70年代，振冲碎石桩和干法挤密碎石桩作为处理加固可液化地基的方法在全国得到开展。郑刚、顾晓鲁［叮通过结合冇关复合地基承载力的确定标准，从承台一桩一土相互作用的角度，详细分析探讨了刚性桩复合地基载荷试验涉及的有关概念中一些问题。池跃君、宋二祥［2］利用有限元程序，对在竖向荷载下的刚性桩复合地基轴力及沉降进行了分析计算,探讨了其二者与垫层厚度、桩长、土体模量及

5、桩间距等因素的关系，并进一步对刚性复合地基设计参数的选取原则进行了讨论。刘海淘、谢新宇［3］通过大型现场试验，分析CM三维复合地基的主要工程性状，对桩土应力比以及荷载分担比的发展规律进行了分析研究o与单一的桩基础相比,CM桩复合地基能够发挥桩间土的作用，其C桩的用量较少，间距较大，直径较小，从而使桩间土的挤压作用也明显减弱，在降低了施工难度的同时，既减少了工程量，也降低了工程造价，符合“技术上可行，经济上合理”的原则。2适用条件2.1从承载力出发，当地基中有两个好的桩端持力层时，若桩端落在第一层时，承载力不能完全满足承载力的要求;若落在第二层时，承载力乂过高，偏于保守。此时可考虑将部

6、分桩落在第一层，另一部分落在第二层,形成长短桩复合地基。2.2尽管用等长的桩体在承载力方面能满足耍求，但由于存在软弱下卧层，使变形不能满足要求,此时可在其中设置较长的桩体以减少变形，形成长短桩复合地基。2.3以上两种情况兼而有Z的情况，设置长短桩来增强承载力，减少沉降量。3CM三维复合地基作用机理3.1通过采用长C桩（进入深层良好土层）与短M桩（进入浅层较好土层）的合理布置，形成三层地基刚度，从而调整地基的刚度分布，达到理想的协同工作应力状态，以达到有效控制基础沉降的H的；3.2通过合理确定桩的间距形成土的三维应力状态，使土的强度得到大幅度提高和较充分地利用；3.3通过布置褥垫层使地

7、基与上部结构柔性连接,在水平荷载作用下,可以有效地传递垂直荷载。在新桩基规范中，变刚度调平设计被作为一个创新点提了出來。变刚度调平设计是通过调整基桩的竖向支承刚度分布，使桩基础沉降趋于均匀。变刚度调平设计的本质是调整桩基影响范围内的土的受荷水平，特别是桩端土的受荷水平。从而使桩基础沉降均匀，因为桩基础的变形的实质是其影响范围内土的变形［4］。从理论上讲，变刚度调平设计有局部增强、变桩距、变桩径、局部增加桩长四种模式。其中以第四种模式最有效。因为桩基础的沉降