复合地基发展概况和其在高层建筑中应用

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1、复合地基发展概况和其在高层建筑中应用摘要：由于经济建设的快速发展，越来越多的建筑物拔地而起，地基处理尤其是复合地基的处理在工程建设中的地位举足轻重。复合地基可以大幅度节省投资，而且强度高，工期短、工艺简单，沉降小，地基承载力具有可补性,上部结构的设计、施工条件可得到大大改善，所以适用于多种土层。它的推广和使用产生了良好的社会效益和经济效益，本文就复合地基的发展情况以及在高层建筑中的应用进行了剖析。关键字：效益、方法、技术、发展、应用、处理中图分类号：TU47文献标识码：A文章编号：在工程建设过程中，会遇到多种不良地质情况，为了

2、满足地基的强度、抗震、变形等要求，工程建设人员需要对天然土层进行人工加固处理。随着地基处理技术的不断发展和土木工程建设中应用的推广，复合地基技术也在不断的发展。复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体（天然地基土体或被改良的天然地基土体）和增强体两部分组成的人工地基。在荷载作用下，基体和增强体共同承担荷载的作用。复合地基的概念已经成为很多地基处理方法的理论分析及公式建立的基础和根据。根据复合地基荷载传递机理将复合地基分成竖向增强体复合地基和水平向增强复合地基两类

3、，又把竖向增强体复合地基分成散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基三种。目前在工程实践中常用的复合地基处理方法有水泥土桩复合地基、碎石桩复合地基、砂桩复合地基、石灰桩复合地基、低强度桩复合地基。一、复合地基发展概况复合地基处理技术在上世纪五十年代传入我国，它在工程建设过程中获得了广发应用。我国于1978年开始研究水泥搅拌桩地基处理方法，在第二年的上海宝山钢铁总厂利用水泥搅拌桩处理软地基取得巨大的成功，并通过了技术鉴定。国内通过水泥搅拌桩地基处理方法可以对地基承载力不大于120KPa的淤泥质土、淤泥等地基进行加固。在

4、1835年法国提出了碎石桩复合地基处理方法，1936年德国人S.史蒂尔曼在法国人提出方法基础上开发出了用振动水冲法挤密砂土地基的新技术。我国于上世纪七十年代中后期引进振冲法复合地基加固技术。振冲碎石桩对于加固那些不排水抗剪强度大于20KPa的天然地基有很好的加固作用。我国在1972年开始在日本人研发基础之上对水泥土桩复合地基方法进行了多次理论验证和试验。至今我国已经在很多工程建设过程中使用了此方法。水泥土桩复合地基具有造价低廉、施工简单、质量容易控制等优点，可以广泛应用于软弱土地基。这种地基土承载力较低，含水量较高、压缩性较大

5、、土层性质复杂多变，不能满足工程建设的要求，导致建筑物在建成后很久仍在沉降，有的地方甚至还产生不均匀沉降，以致影响建筑物的正常使用。水泥土桩施工质量与水泥用量息息相关。水泥用量的多少直接关系到搅拌桩桩身强度大小和成桩质量的好坏，而水泥用量可由喷浆量和水灰比计算得出。因此如何控制水泥搅拌桩施工质量就变成如何控制搅拌桩施工时的水灰比和喷浆。水泥土桩复合地基常用方法包括高压喷射注浆法以及深层搅拌法。高压喷射注浆法由静压注浆法发展而来，它应用了高压水射切割技术。在此基础上，中国建筑科学研究院地基所在上世纪八十年代研究开发了水泥粉煤灰碎

6、石桩（简称CFG桩），CFG桩是由水泥、煤粉灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的髙粘结强度桩，由桩、桩间土和褥垫层一起构成的复合地基，目前大量用于高层和超高层建筑地基的加固。桩身强度等级多在C15-C25之间°CFG桩桩体可以从几米到20多米，并且可全桩长发挥桩的侧阻力，桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40%-75%之间变化，使得复合地基承载了提高幅度大并具有很大的可调性。当地基承载力较高是，荷载又不大，可将桩长设计得短一点，荷载大时，桩长可设计得长一点。特别是天然地基承载力较低而设计要求的承载力较高，用柔性桩复合地基一般难以满足

7、设计要求，CFG桩复合地基则比较容易实现。由于其具有施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低廉的特点，该技术已在全国各地区高层建筑地基处理中得到广泛应用，绝大多数为20-30层建筑，也用于31-35超高层建筑。目前已成为应用非常普遍的地基处理技术之一。下面对CFG桩在高层建筑中的应用简单介绍一下。二、CFG桩在高层建筑中的应用在高层建筑中常用的CFG桩包括振动沉管成桩、长螺旋钻孔灌成桩、泥浆护壁钻孔灌注成桩、螺旋钻孔与管内混合料成桩，但是在以上地基处理方法中，振动管法适用性较好,可以用于粘性土、淤泥质土、粉土、人工填土及无

8、密实厚砂层等地质条件；泥浆护壁钻孔灌注成桩主要适用于粉土、砂土、粘性土、碎石及砾石类土分布的高层地基；长螺旋钻孔灌成桩与管内泵压混合料成桩法主要适用于粉土、粘性土、砂土的地质条件以及对泥浆要求较高的地基处理；螺旋钻孔与管内混合料成桩适用于高层建筑地下水位以上的粉土、填土以及粘