土体中增设增强体的地基处理
地基
2017.08.24 江苏
概述
刚性桩地基处理
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概述
加设增强体 复合地基
刚性桩地基处理
散体材料桩：砂桩、碎石桩、工业废 弃料（矿渣）桩（墩）----采用压入 、打入、振入、夯入等
柔性或半刚性桩：水泥土桩、灰土桩 ---采用搅拌、旋喷、旋喷搅拌、夯入 等
0.65~0.90
➢ 对于桩网复合地基，βp可取1.0。当加固桩属于端承摩擦型桩时， βs可取 0.1~0.4；当加固桩属于摩擦型桩时，βs可取 0.5~0.9； 当处理对象为有明显工后沉降的地基，βs取 0.0
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2.2 承载力计算
GB 50783-2012
由桩周土和桩端土的抗力可能提供的单桩承载力特征值按公式 (1) 计算：
➢ 公路标准：可按正方形或等边三角形布桩，桩间距不宜小于5倍桩径
➢ 路堤与桥头等结构物衔接段，可采用变间距、变桩长分级过渡设置
➢ 行标规定：CFG桩复合地基的中心距规范3—6倍桩径。
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2.1 设计参数
垫层
------刚性桩垫层复合地基
➢ 刚性桩垫层复合地基与基础之间应设置垫层（针对上部有足够刚度的
➢ 选择桩长时宜使桩端穿过压缩性较高的土层，进入压缩性相对较低 的土层以获取更高的承载力。
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2.1 设、土性、施工工 艺、周边环境条件等确定。
➢置换率
➢ 国标规定：桩网复合地基宜按正方形布桩，桩间距为桩径或边长的5~8 倍 ，对垫层复合地基应复合下列要求
合地基类型地区实测资料及经验确定。刚性桩按规范表14.2.8取值。 ➢ 作用在复合地基加固区下卧层顶部的附加压力Pi，对刚性桩复合地
基宜采用等效实体法计算，误差主要来自侧摩阻力 f 的合理取值
刚性桩地基处理
与JGJ79的取值相同
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2.3 沉降计算
切线模量法
把土和桩假设是 2 个相对独立的受力体系，用切线模量法分别计
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概述
目前有关刚性桩地基处理的现行代表性规范
国标《复合地基技术规范》GB 50783-2012 建设部行标《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012 建设部行标《刚—柔性桩复合地基处理技术规程》JGJ /T210-
2010 交通部行标《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》JTG/T
➢ 布置形式：复合地基中的桩体和基础往往不是直接连接的，它们之间通过 垫层（桩帽、加筋层）来过渡，而桩基中的桩体与基础直接相连，形成一 个整体。
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概述
垫层复合地基和桩网复合地基的区别
受荷形式：二者都是采用刚性桩处理地基，同样考虑桩和土 的受荷的形式，其区别在于垫层复合地基是通过褥垫层和刚 性基础来传递部荷载，桩网复合地基是通过桩帽、加筋土垫 层共同来传递上部柔性荷载 布置形式：垫层复合地基是桩体、垫层而后是刚性基础 ，桩 网复合地基则是桩加装帽而后铺设加筋土垫层。
由刚性桩增强体、桩帽、加筋层和垫层构成复合 地基，其特征是通过桩帽和加筋垫层传递柔性荷 载
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概述
复合桩基和复合地基的区别
➢ 受荷形式：二者都是采用桩处理地基，同样考虑桩和土的受荷的形式，但 复合地基一般是先考虑土的发挥，再设置桩（或增强体），属于地基范畴， 而复合桩基则是以桩基进行设计，而考虑承台基础下地基土发挥一定的作 用，考虑桩土共同工作，属于桩基础范畴，所以两者有本质区别。
➢ 由于靠垫层的应力调整，桩持力层的 选择及垫层的设置尤为重要。
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概况
刚性桩桩网复合地基
➢ 适用于处理深厚软弱土地基上荷载较大、变形要求较严格的大面 积荷载、高路堤或填筑地基处理。
➢ 应用于填土路堤、柔性面层堆场和填筑机场跑道等构筑物的地基 处理；
➢ 受桩间距、桩帽尺寸、加筋层的性能、垫层及填土层厚度影响， 应根据地质条件、设计荷载 和试桩结果综合分析确定。
基础）；
➢ 垫层厚度宜取100mm~300mm ，桩竖向抗压承载力高、桩径或桩距
大时应取高值；
➢ 垫层材料宜用中砂、粗砂、级配良好的砂石或碎石、灰土等，最大砂
石粒径不宜大于 30mm 。
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2.1 设计参数
桩帽及垫层 ----刚性桩桩网复合地基
刚性桩桩网复合地基采用钢筋混凝土桩帽的尺寸、强度，加
垫层形式应根据设计荷载大小和要求以及具体地基土层 的条件确定；
垫层材料宜选择级配良好的碎石、砂砾、石屑等。
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2.2 承载力计算
GB 50783-2012
初步设计时，复合地基承载力特征值可按下列公式估算：
➢ m 为置换率，Ra为单桩承载力，fsk为桩间土承载力 ➢ βp、βs 为承载力系数，宜结合具体工程按地区经验进行取值 ➢ 对于刚性桩复合地基，无地区经验时，βp可取1.0，βs可取
筋垫层应符合下列规定：
刚性桩桩网复合地基桩顶应设桩帽，形状可采用圆柱体、台体或倒 锥台体。桩帽直径或边长宜为1.0-1.5m，厚度宜为0.3-0.4m，宜采
用钢筋混凝土预制或现场浇筑而成；桩帽面积与单桩处理面积之 比宜取 15%~25% 。
桩帽顶上应铺设具有一定厚度、强度、刚度、完整连续的柔性土工 合成材料加筋垫层；
桩基，复合桩基； ;路面、楼地面、场地面承载桩地基 托换桩；部分地基托换桩；沉降控制桩基（减沉桩）等 既有地基加固桩：微型桩（钻孔灌注树根桩、锚杆静压 预制桩、钢管桩、注浆钢管桩） 其特征是仍然保持桩基础的范畴
以刚性桩作为竖向增强体和垫层构成的复合 地基，其特征是通过刚性基础传递荷载
刚性桩桩网 复合地基
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概况
刚性桩复合地基限制条件
➢ 刚性桩复合地基中的刚性桩应采用摩擦型桩或端承摩擦型桩。
➢ 通过桩与土变形协调使桩与土共同承担荷载是复合地基的本质和形成条件。 ➢ 由于端承型桩几乎没有沉降变形，只能通过垫层协调桩土相对变形，不可
知因素较多，如地下水位下降引起地基沉降，土的自重或超静孔压消散固 结等等各种原因的影响，当基础与桩间土上垫层脱开后，桩间土将不再承 担荷载。 ➢ 桩网复合地基也只能靠桩帽间土体的有限变形来调整一定的应力。 ➢ 因此，必须让桩端有一定的刺入变形
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2.2 承载力计算
JGJ 79-2012
有粘结强度增强体复合地基承载力特征值可按下列公式估算：
➢ 式中λ、β 的含义与GB50783的βp、βs 相同，按地区经验取值 ➢ 对于CFG桩，λ 值可取0.8~0.9、β 值可取0.9~1.0
增强体的桩身强度应满足下式要求：
JGJ 94-2008公式
由桩体材料强度可能提供的单桩承载力特征值应按公式 (2) 计算:
➢ α 可取1.00，fcu 应为桩体材料试块抗压强度平均值，η可取
0.33~0.36，灌注桩或长桩时应用低值，预制桩应取高值。 ➢ 设计时，应使公式(2)计算值大于(1)计算值，以满足长期工作条
件下，由于土体蠕变等因素造成桩土荷载分担比增大。
《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》JTG/T D31-02-2013
计算刚
刚性桩地基性处理桩的沉降，采用以上类似公式。
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2.3 沉降计算
GB50783规范
复合地基的沉降由加固区复合土层压缩变形量 s1和加固区下卧土 层压缩变形量s2、垫层压缩变形量组成。
➢ 刚性桩复合地基加固区复合土层压缩变形量 s1：
➢ 由上式得出，相当于GB50783的η 值取0.25，偏保守（主要针对
刚性桩地C基F处G理 桩）
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2.3 沉降计算
JGJ79规范
复合地基变形计算按GB50007规定，地基变形计算深度应大于复 合土层的深度。
➢ 地基变形计算公式：
ψs---沉降计算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定。
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刚性桩地基处理
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7m填土2天完成
CFG桩软基处理高填方路堤滑坡
路基地质情况
粉质粘土
基岩分化层
淤泥
沉管灌注桩 （CFG桩）
刚性桩地基处理
福建省建筑科学研究院
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概述
刚性桩地基处理
刚性桩 基础
刚性桩 复合地基
刚性桩 地基处理
福建省绿色建筑示范楼
侯 伟 生 教授级高工
海峡奥体中心
目录页
一、 概述 二、 设计 三、 施工 四、 质量检验 五、 总结
目录页
一、 概述 二、 设计 三、 施工 四、 质量检验 五、 发展现状
概述
处理（改 良）土 地基
改变土体性状的地基处理
地基处理
刚性桩地基处理
增强体复 合（组合）
• 形状：混凝土桩有圆、方、板式、半圆形、三角形等，有 实体、空心、变截面桩以及竹节桩、螺纹桩等异形桩等。
• 工艺：包括现浇筑、预制，包括钻孔灌注、沉桩（静压、 锤击、振动、联合）、引孔沉桩、内掘静压、搅拌、旋喷 静压等
刚性桩地基处理
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刚性桩处理软土路基的开端
1、1996年开创了刚性桩处理高速公路软土地基的先 河，一改排水固结和柔性桩处理地基的传统方法 2 、1997年用于处理水泥搅拌桩高填方路堤滑塌事故 3 、之后，刚性桩大量用于高填方公路、铁路、高铁 路基、桥头连接段，经过了20年的实践和考验，取得 明显的效果