复合桩基理论研究现状

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1、复合桩基理论研究现状浅述复合桩基理论研究现状土木八班徐驹然2008301550185桩基础是最古老的基础形式乙一。人类早在七、八千年前的新石器时代，就懂得了在地基条件不良的河谷和洪积地带采用木桩支承房屋。在漫长的探索和实践过程中，桩基的类型和工艺都有了很人的进展。特别是近代由于新材料、新机械、新工艺的出现，为桩基的飞跃发展提供了条件。随着我国经济快速增长以及改革开放取得的巨大成就，高层建筑更是像雨后春笋般纷纷出现。目前我国已建高层建筑而积超过2500力平方米，为桩基础的广泛应川提供了良好的平台。桩筏、

2、桩箱基础由于其在控制沉降和承载力方面的可靠性而受到了越來越多的重视，桩基设计理论也冇了长足的进步和发展.随着我国城市基木建设的迅速发展，高层建筑越来越多，天然地基己很难满足建筑物对地基承载力和变形的要求。已往研究结果和工程实践表明，在地基土中打入桩后，能明显地提高地基承载力和减少建筑物沉降。就桩顶与基础之间的构造型式来看，大致可分为四类nl：①桩顶嵌入基础，桩间土与基础底板分离，荷载由基础直接传递给桩，再由桩将荷载传递给桩周土和桩端土，构成桩基础；②桩顶与基础或嵌固、或接触但不嵌固，桩间土与基础底板直

3、接接触，荷载由基础直接传递给桩和桩周土，构成复合桩基；③桩顶-与基础之间设置褥垫层，荷载由基础经褥犁层分配给桩和桩间土，此种情形主要指包括CFG桩复介地基在内的刚性桩复合地基乜1,构成刚性桩复合地基；④桩顶与基础之间预留一处净空，桩间土与基础底板巴接接触，构成桩顶预留净空复合桩基。对于①桩顶与基础Z间的构造形式，由于桩间土与基础底板不直接接触，桩基础造价很高，冃前在高层建筑中应用极少；对于②③④桩顶与基础之间的构造形式，由于可以发挥桩间土承载力，地基中桩的数量可以明显减少，因此，如何合理确定桩顶与基础

4、之间的构造形式，合理确定地基中的用桩量，做到既经济又安全，是H前岩土工程界的重要研究课题乙一。与常规不考虑基底土反力的桩基础和比，复合桩基可发挥基底土地基承载力，冇效地降低工程用桩量，减少建筑物沉降。1.1复合桩基工作性状研究现状复合桩基分为常规桩距哺1复合桩基（桩径W6桩径）和人桩距复合桩基（桩径＞6桩径）,大桩距复介桩基乂称为减沉桩基础、疏桩基础和复合桩基。讯规桩距复合桩基和大桩距复合桩基的工作性状明显不同，其承载力和沉降计算模式也不同。复合桩基是桩基础的一种，它是高层建筑普遍采用的一种基础形式。

5、复合桩基的设计一要满足承载力的要求，二要满足建筑物对沉降变形的要求。复合桩基的计算理论主要有基于允许应力理论的定值设计方法和以概率理论为基础的极限状态设计法。前者为以往的桩基设计所采用，后者为近年来制疋的桩基规范所采用。无论是哪一种复合桩基设计理论，都是先以复合桩慕的承载力进行控制，然后再验算复合桩基沉降量是否满足设计要求。复合桩基的承载特点表现为桩土共同承担基础荷载，其承载性状受上部结构刚度、基础型式、荷载分布、地基土性质、布桩参数等多种因素影响，-与单桩承载性状明显不同。由于群桩中桩上和互影响、基

6、础和上部结构的共同作用，使群桩中桩的工作特性与单-桩有显著的不同，需要用共同工作的观点对其进行研究，将上部结构一基础一复合桩基作为一个整体，分析其沉降、桩土应力分布、桩土荷载分担比例、基础总沉降、差界沉降及沉降影响范围，通过考虑上部结构、基础和复合桩基三者接触部位的位移协调，对其进行分析和求解。上部结构一基础一复合桩基共同工作的研究方式主耍冇三种：室内或室外模型试验法、工程原位测试法和数值分析法。20世纪50年代，国外学考对群桩T作机理开始进行系统研究，最初的研究主要集中于模型试验，Vesicu在砂土

7、中对不同桩距高低承台群桩进行了模型试验：hkinmusumn用电镀钢管做模型桩、钢板模拟承台和浅基础，在干砂地基中进行了高桩基础、低桩基础和浅基础模型试验，研究了彼此之间的联系和区别；Patka和Naborozykn室内砂槽模型和现场实测研究结果表明，带台桩和无台桩相比承载力可提高30%—一60%,并提出了采用群桩效率系数和沉降比來评价或估计群桩承载力和沉降量的经验方法；Poulos等人在20世纪60年代用弹性理论中的Mindlin应力解对群桩沉降进行了理论研究，80年代利fflMindlin公式提出

8、了桩与地基土共同作用分析的弹性理论法，推动了桩土与上部结构和基础共同作用研究的发展。我国对于群桩的研究始于上世纪50年代末期，在研究深度和广度方而都有较人进展，而11在原型试验研究等方面超过了国外。我国的研究工作主要从试验研究开始，不仅进行了室内外模型群桩试验，而冃还进行了人规模野外人型群桩试验。上世纪80年代初期，黄委会山东河务局进行了接近真型的现场缩尺桩基试验，涉及到关于桩台共同工作的内容相当丰富，为开展桩土共同作用机理的研究提供了可靠的资料，介绍了