复合桩地基沉降量计算方法研究

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1、复合桩地基沉降量计算方法研究　　摘要：复合桩地基的沉降计算是岩土工程领域研究的热点问题。文章结合工程实例，采用等效天然地基沉降计算方法和加权模量沉降计算方法分别对CFG桩和素混凝土夯扩桩组合的复合桩地基沉降量进行计算，并与工程沉降的实际测量结果比较。结果表明：等效天然地基沉降计算方法计算值误差小，适合复合桩地基沉降计算。关键词：复合桩地基沉降计算比较中图分类号：TU4文献标识码：A文章编号：地基与基础是工程结构的根基，又是地下隐蔽工程，关于它的设计施工直接关系建筑物的安危。近年来在各类出现的建筑工程事故

2、中，地基事故居于首位。一旦发生地基基础事故，补救非常困难。因此对地基基础的设计应当采取严谨科学的分析方法。复合桩地基是将两种或两种以上不同的桩型按照设计组合与地基土共同构成的人工地基，它是20世纪末由我国提出的一种新的复合地基设计理念。复合桩基充分利用单一桩型复合地基优点及桩间土的承载力，它能够大幅度提高复合地基承载力，起到强度与变形相协调，做到安全性与经济性的有机结合5[1-2]。由于我国地质条件的差异，加之复合桩基理论的不成熟，在地基沉降量计算理论方面存在争议和未解决的问题。本文以实际工程为例，分别

3、以等效天然地基沉降计算方法与加权模量沉降计算方法计算复合地基的沉降量，并与实际观测结果进行比较，分析特定的地质环境下两种计算方法的差异。1沉降量计算方法分析目前复合桩地基沉降计算通常采用的方法是将组合桩复合地基加固区中桩及桩周围的土视为复合土体，用复合模量表征加固区土体的压缩性，采用分层总和法计算加固区、非加固区各区域的变形，各区域变形的总量为复合桩地基最终的沉降量。按各向同性均质线性变形体理论求附加应力；将加固区分为加固区Ⅰ（两种桩型共同加固的区域）和加固区Ⅱ（仅有单一桩型加固的区域）。复合桩地基在加

4、固Ⅰ区，由于复合地基中桩体之间的夹持效应，桩间土和桩体之间共同沉降，在Ⅱ区由于长桩的变形模量较大，桩身与土体之间不能共同沉降，当长桩桩端无坚硬土层时，长桩桩尖对桩端土体存在一定的塑性刺入量。现有复合地基沉降计算方法总体上是分层总和法，其研究主要集中在加固区的复合模量计算方法上。在计算中，加固区的复合模量计算方法用于工程设计的主要有等效天然地基法和加权模量法。2计算方法分析比较2.1工程概况5世纪花园住宅区位于山东省淄博市，北侧为南五路，东临和平东路，南临已建成的凯平小区。4#楼地上18层，地下2层，基础

5、埋深6.0m。由于拟建方案中4栋建筑物与地下车库连接，为安全考虑，要求主楼最终沉降量不超过40mm。设计方案比较后，4#楼地基设计为CFG桩和素混凝土夯扩桩组合的复合地基。正方形布桩，桩间距1.2m，CFG桩有效桩长度：16.5m，素混凝土夯扩桩有效桩长度：4.0m；CFG桩径：400mm，夯扩桩径：450mm；夯扩桩桩身强度采用混凝土等级C15，CFG桩桩身强度采用混凝土C25。砂石褥垫层厚度100mm。碎石、中粗砂按体积比2:1人工拌和，碎石最大粒径小于30mm。2.2等效天然地基沉降计算方法应用分

6、析据工程布桩已知：，，m2，m2，，m，kPa。其它计算参数及数值如表1所示，计算公式采用如下[3]：（1）+式中，S为计算沉降量（mm）；、、分别为、、区域内的计算沉降量（mm）；为沉降计算的修正系数；为荷载效应准永久组合时基础底面处的附加压力（kPa）；为加固区复合模量或天然地基模量（MPa）；、分别为基础底面至第层土、第层土底面的距离（m）；、分别为基础底面计算点至第、第层土底面范围内平均附加应力系数；、、分别为、、范围内划分的土层数。计算得到4#楼最终沉降量为28.678mm5表14#楼等效天然

7、地基法沉降计算及参数2.3加权模量沉降计算方法应用分析加权模量法复合模量的计算公式[4]为：(2)(3)公式中各符号的物理意义同公式（1）。已知MPa；MPa；；。其它地基土层参数和计算如表2所示。计算总沉降量为：2.727mm表24#楼加权模量法沉降计算及参数2.4实测结果与计算对比分析建成一年内每隔30天对4#楼沉降实测值为：最小月沉降量：2.522mm；最大月沉降量：2.86mm。一年后4#楼最终沉降量30.94mm.。加权模量沉降计算方法得到最终沉降量为2.727mm。等效天然地基沉降计算法计算

8、得到最终沉降量与现场实测沉降较为接近，而加权模量法理论计算值与实测沉降量的绝对误差为28.212mm，在此类土质下不适于计算复合桩地基。3结论5通过对采用复合桩基的实际工程地基的沉降计算，并将计算结果与工程建成一年后的实测结构比较分析，证明等效天然地基沉降计算方法对于复合桩地基沉降计算的精度高于加权模量沉降计算法；加权模量计算法对复合地基加固区的复合模量过于放大，对建筑物的安全带来隐患。参考文献：[1]阎明礼.地基处理技术[M].北京：中国