低强度混凝土桩复合地基在多层建筑中的应用研究

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1、低强度混凝土桩复合地基在多层建筑中的应用研究翁海洪（福州市民用建筑统建办公室350005）【提要】阐述低强度混凝土桩复合地基特点，结合工程实例，验证低强度混凝土桩复合地基在软土地层多层建筑中应用可行性。【关键词】低强度混凝土桩、复合地基、软土TheResearchoftheApplianceoftheCompositeFoundationWithLow-strengthConcretePileInMulti-storeyBuilding【Abstract】Thisarticlediscussesthech

2、aracteristicsofthecompositefoundationwithlow-strengthconcretepilesandatteststothefeasibilityoftheapplicationsofthecompositefoundationwithlow-strengthconcretepilesinsoftstratum.【Keyword】low-strengthconcretepile,compositefoundation,softstratum1引言福建沿海地区深厚软土地

3、基的淤泥层厚度达10～30m，地层复杂，基础选型成为多、高层建筑的关键问题之一，直接影响到建筑物的安全与经济效益。过去6～8层的商住建筑最常用的基础型式是沉管灌注桩基础，目前应用最多的是高强预应力管桩基础。在典型海相沉积的深厚软土中常有厚度较簿的硬夹层或与淤泥互层，不宜作为桩基持力层，不得不将桩端落在很深的较好的土层上，因此，桩长很长，基础造价常达到总造价的20%以上，而且施工难度增大，成桩质量得不到保证。针对沿海地区深厚软土地基特点，为充分利用软土层中有限厚度的硬夹层，我们与中国建筑科学研究院地基所合作

4、，开展了低强度砼桩复合地基的应用研究。经过多年的监测，认为低强度砼桩复合地基技术在深厚软土地基中具有很强的适应性，技术可行，基础造价省，有一定的推广应用价值。本文结合实际工程应用情况进行介绍。2低强度砼桩复合地基受力、变形性状（1）复合地基是由桩基和浅基组成的复合体，通过垫层将桩基和浅基有机连接在一起，其中浅基主要作用是使上部和基础连成一体，提高上部结构刚度，将上部荷载向桩土传递；桩基主要起力的传递作用，它在复合中起到力的集中和扩散作用，把力传向桩周土和桩端下土层。复合地基的分类主要是依据桩身抗压强度来进

5、行划分的,强度低于2MPa的称为柔性桩复合地基。因柔性桩桩身强度很低，荷载作用下，很容易产生侧向变形，且土所能提供的约束作用较小，它是导致柔性桩复合地基变形和沉降的主要原因。同时，桩身强度低，不能有效地将上部荷载传递到深层土中，所以不可能有效地提高地基承载力。上述情况是柔性桩复合地基存在的致命缺点，所以其推广应用受到了限制。（2）低强度砼桩复合地基是以沉管灌注桩为竖向增强体,通过褥垫层将沉管灌注桩和浅基有机连接在一起。由于沉管灌注桩桩身有较强的胶结性和强度,可以防止桩体产生侧向变形（蠕变），与柔性桩（碎石

6、桩、灰土桩）相比，有效地减少了桩体自身的沉降量。同时，桩身强度高，可在深厚软土中向深层传递荷载，传力性能明显优与柔性桩，承载力显著提高，变形特性明显改善。复合桩基础存在桩顶应力过于集中的问题，而低强度混凝土桩复合地基在桩与浅基之间设一级配砂石垫层（即褥垫层），通过砂石垫层的可调节桩土应力比，使浅层土起作用，待垫层压密后桩才逐步发挥作用，开始承受上部荷载，从而避免桩顶应力过于集中之弊病。4根据有关实验资料表明，从桩土应力比n及地基土分担荷载特征来看，低强度砼桩复合地基与低承台群桩基础相比，因有垫层，使地基土

7、一开始就分担荷载，n值比低承台桩基础低。同时，由于低强度混凝土桩桩体材料具有一定强度，桩承受的荷载可有效地沿桩长传递到深处，使桩的承载能力提高。因此，低强度砼桩复合地基的n值又比柔性桩复合地基高。从抗震性能来看，因基桩和浅基间设有垫层，当基础承受水平荷载时，基底与垫层间产生较大的水平摩阻力，从而大大提高了基础抗水平荷载能力，即使基桩和浅基间有一定的位移，也不会影响建筑物安全。而群桩基础抗水平能力主要取决于桩体自身强度，一旦上部结构位移量超过桩的弹性限度位移量，那桩可能被切断，基础就会失稳，因此，低强度砼桩

8、复合地基的抗震能力大大优于桩基基础和浅基础。3低强度砼桩复合地基工程应用实例3.1莲园12#楼上部结构概况七层半异型框架结构，现浇楼板，建筑物平面为条状(10.5m×39.6m)，柱网3.3m×4.2m，底层杂物间层高2.2m，其余2.8m高。3.2根据勘察资料提供的地层性状如下　(1)杂填土，呈可塑，层厚0～2.1m；(2)粘土，呈可塑，层厚0～1.4m，地基容许承载力为100kPa，压缩模量ES＝4.5MPa；(3.1)淤