毕业设计（论文）-复合地基和复合桩基的比较研究

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1、河北大学2014届本科生毕业论文（设计）1引言随着社会的不断发展，人类在建筑方面的造诣也愈发厉害，而作为建筑的基础，人们对基础工程的研究也在不断的进步，到现在出现了许多成熟的基础形式。比较有代表性的就数复合地基和复合桩基了，这俩种基础形式也各自有各自的有点，由于他们的广泛运用，给人们带来了巨大的益处，虽然他们各自特点比较鲜明，但是在工程中，仍然有许多技术人员对复合地基与复合桩基没有一个十分清楚的概念和理解，不了解二者的区别与联系，作为当前主流的地基形式，有必要真正的了解其中的异同。也希望这篇论文能给广大的工程技术人员提供一定的参考，以明确概念。21河北大学2014届本科生毕业论文（设计）2

2、复合地基的简述2.1复合地基的定义和发展复合地基(compositefoundation)的概念是日本学者在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。由于经济的发展及对外开放的需要，各种工程建设得以迅速发展，随之而来的是不良地质条件的迅速增多。为了满足地基的强度、变形及抗震等要求，必须对天然土层进行人工处理。目前绝大数地基处理方法是通过形成复合地基以达到

3、提高地基承载力、减少沉降、提高经济效益的目的。张爱军提出了复合地基优化的总体目标和应该遵循的基本原则,较为全面地分析归纳了复合地基优化的技术措施,使得目前零散、孤立的复合地基优化方法系统化、理论化,从而建立了复合地基优化理论的基本框架体系。张明远对刚性桩复合地基承载理论进行了系统的研究,构建了复合地基优化设计模型;利用人工智能理论及方法对刚性桩复合地基承载力及沉降进行了预测研究,建立了刚性桩复合地基承载力及沉降预测模型;结合工程实例,验证了上述模型的有效性。王伟基于对复合地基承载特性和变形特性的深入研究,本文将半无限弹性空间中的Geddes解与Mindlin解应用于刚性桩复合地基沉降计算,

4、考虑了桩的荷载传递特性、桩侧摩阻力及荷载作用深度等因素对复合地基变形的影响。通过工程实例的验证,表明该方法是可行性的。丁继辉；孟艳杰；王维玉；徐成杰根据弹塑性力学的增量理论,对混凝土、夯实水泥土和土采用Druker-Prager屈服准则,建立现浇刚性芯复合桩复合地基的计算模型,基于IFEPG有限元自动生成系统,编制了有限元程序。吴继国得出单桩复合地基承载特性的影响因素及其随影响因素变化而变化的规律,并在此基础上对多桩复合地基的承载特性进行分析,找出多桩复合地基承载特性随着影响因素变化而变化的规律。冯亮亮深入研究了本构数值积分算法的基础上,对Duncan-Chang非线性弹性模型,推导了该模

5、型的算法方程式,编写了相应的计算程序。21河北大学2014届本科生毕业论文（设计）复合地基发展到如今，由于它造价低，运用面广泛，深受工程界和人们的喜爱，他的迅猛发展也是在意料之中的，复合地基既然这么受欢迎，那么它的特点点是什么呢？从前边的概念我们可以理解到加固区域是由基体和增强体俩个部分组成，二者共同承担荷载的作用，加入单纯的从受力来看的话，复合地基是介于天然地基和纯桩基之间的。当前复合地基理论研究的最新发展表现为：①多元复合地基的出现和大量应用；②工前、工中、工后地基处理方式的灵活应用；③一次型施工与工后加固方式的有机结合；④增强承载力与减少沉降相结合，对于不同的目的采用不同的思路。2.

6、2复合地基的特点复合地基由两个基本特点：一、加固区是基体和增强体两部分组成，是非均质和各向异性的；二、荷载作用下，基体和增强体共同承担荷载的作用。前一种特征使它区别于均质地基（包括天然的和人工的均质地基），后一特征使它区别于桩基础。基体和增强体形成复合地基有一定的条件，在荷载作用下，通过两者变形协调，共同分担荷载。从荷载传递机理看，竖向增强体复合地基界于均质地基和桩基础之间。在某种意义上讲，均质地基和桩基础是竖向增强体复合地基的两种特殊情况。以后可以看到，当复合地基置换率等于零的时候，复合地基退化为均质地基，当复合地基桩间土强度发挥度等于零时，复合地基退化为桩基。2.3复合地基的分类复合地

7、基技术在我国得到了广泛的应用和发展。据不完全统计，在地基处理中应用的桩型不下十几种，其中应用比较广泛的有：①振冲碎石桩复合地基②干振碎石桩复合地基③砂土桩复合地基④灰土桩复合地基⑤石灰桩复合地基⑥深层搅拌水泥土桩复合地基⑦粉喷水泥土桩复合地基⑧夯实水泥土复合地基⑨水泥粉煤灰碎石桩复合地基。显然，上述复合地基主要是由增强体材料性质和成桩工艺而定名的。例如，增强体材料为水泥土，则称为水泥土桩复合地基。而按施工工艺不同又分为深