第４５卷第ｌ６期 ２０１８年８月 地基与基础 Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｂａｓｅｍｅｎｔ 建筑技术开发 Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ 刚性桩复合地基设计分析 程亮 ７１００４８） （陕西省现代建筑设计研究院，西安［摘要】刚性桩复合地基设计应根据不同情况确定面积置换率计算方法，并依据实际使用地基承载力特征值计算桩身强度， 选择压缩性相对较低的土层作为桩端持力层，采用合理的褥垫层厚度，充分利用桩及桩间土的承载力，做到刚性桩复合地基设 计的安全、经济。 ［关键词］刚性桩复合地基：面积置换率；桩身强度 ［中图分类号］ＴＵ４７３．１ ［文献标志码］Ａ ［文章编号］１００１—５２３Ｘ（２０１８）１６－０１５８￣０２ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｒｉｇｉｄ Ｐｉｌｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｃｈｅｎｇ Ｌｉａｎｇ ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａｒｅａ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｒａｔｅ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｒｉｇｉｄ ｐｉｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｗｉｈ ｒｅｌａｔｉｔｖｅｌｙ ｌｏｗ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｂｅａｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ ｏｆ ｐｉｌｅ ｅｎｄ．Ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｃｕｓｈｉｏｎ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ， ｍａｋｅ ｆｕｌｌ ｕｓｅ ｏｆ ｈｅ ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｔｙ ｏｆ ｓｏｉｌ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｉｌｅｓ ａｎｄ ｐｉｌｅｓ，ＳＯ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｒｉｇｉｄ ｐｉｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｉｓ ｓａｆｅ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃａ１． ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｒｉｇｉｄ ｐｉｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ａｒｅａ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｒａｔｅ；ｐｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ 刚性桩复合地基适用于处理粘性土、粉土、砂土、素填 土和黄土等土层。刚性桩复合地基中的桩体可采用钢筋混凝 土桩、素混凝土桩、预应力管桩、大直径薄壁筒桩、水泥粉 煤灰碎石桩、二灰混凝土桩和钢管桩等刚性桩。刚性桩复合 地基中的刚性桩应采用摩擦型桩 】。在实际工程中，采用长螺 旋钻成孔孔内泵送混凝土的素混凝土桩复合地基，因其施工 工艺成熟、质量可靠、造价经济、承载力高等特点，而广泛 应用于各类建筑中。本文结合素混凝土桩复合地基工程设计 实例，对刚性桩复合地基设计中的关键技术作分析探讨。 Ｉ 面积置换率的计算方法 ＪＧＪ ７９—２ｏ０２《建筑地基处理技术规范》 规定复合地基 面积置换率的计算方式为： 表１两种计算方法结果对比 计算方法 按式（１）计算 按式（２）计算 差值／１％ 面积置换率 ０ ０７４ ０．０９８ ３２．４ 复合地基承载力特征值 ３９０ ４７０ ２０ ５ 注：单桩承载力发挥系数及桩间土承载力发挥系数均取０．９。 理面积小于中桩，在基础下桩数较少时，如果不对中桩与边 桩的分担面积平均计算，则会造成较大的误差。因此，设计 中应根据不同的基础形式及布桩情况确定正确的计算方法， 以充分发挥桩承载力，做到设计的经济合理。 ２桩身强度的确定 ｍ＝ 『ｄ １ 当基础埋置较浅或基础与地下车库相连，因深度修正对 式中：ｄ为桩身直径； 为１根桩分担的地基处理面积的 地基承载力提高的幅度较小，而直接采用复合地基承载力特 征值作为设计依据时，桩身强度按式（３）计算： 等效直径。 ≥４２Ｒａ／Ａｐ （３） 设计人员在计算复合地基面积置换率时，往往按照中桩 式中：． 为桩体试块标准养护２８ｄ的立方体抗压强度标 分担的地基处理面积来计算。对于梁筏或平筏基础下满堂布 为单桩承载力发挥系数；Ｒ 为单桩竖向承载力特征值； 桩的情况，一般桩数较多，按此方法计算误差较小，其计算 准值； 结果作为设计依据是可行的。但对于基础下局部布桩的 Ａ 为桩的截面积。当基础埋置较深，从而采用深度修正后的复合地基承载 情况，由于单个基础对应的桩数较少，仍按此方法计算会造 成较大的误差，正确的计算方法应为总桩身截面积除以基础 力特征值作为设计依据时，则桩身强度应按下式计算：面积，即： ≥４１Ｒ。 ｐ．／Ａ ｐｋ （４） 式中： 为复合地基承载力特征值； 为深度修正后的 式中：ｎ为基础下总桩数； 为桩的截面积； 为独 承载力特征值或实际使用值。２．１工程实例 立基础面积。 １．１＿Ｔ－程实例 某工程采用素混凝土桩整片处理，要求单桩承载力特征值 某框架结构采用柱下基础，基础平面尺寸３．４ｍ× 为６５０ｋＮ，复合地基承载力特征值为５００ｋＰａ。该工程基础埋 ０ｍ，经深度修正后的复合地基承载力特征值为５８８．８ｋＰａ， ３．４ｍ，基础下布置９根素混凝土桩，桩径４００ｍｍ，桩距１．３ｍ， 深６． 正方形布桩，单桩承载力特征值为５００ｋＮ，基础持力层承载力 设计中实际使用为５７０ｋＰａ。桩身强度计算见表２。ｍ＝ｎＡｆｆＡ （２） 特征值为１５０ｋＰａ。根据以上两种计算方法，复合地基面积置 换率及承载力特征值计算结果见表１。 １．２结果分析 表２桩身强度及混凝土强度等级计算要求 计算方法 按式（３）计算 按式（４）计算 Ｆｄ（Ｎｌｍｍ￣） １８．６ ２ｌ＿２ 混凝土强度等级要求 Ｃ２Ｏ Ｃ２５ 在工程设计中，基础边距边桩中心的距离一般采用一倍 桩径，此值往往小于桩距的１／２，故边桩实际分担的地基处 收稿日期：２Ｏｌ８＿Ｊ０４＿＿２６ 作者简介：程亮（１９７２一），男，四ＪＩｌ广安人，高级工程师，主要研 究方向为建筑工程。 ·注：单桩承载力发挥系数取０．９。 ２．２结果分析 桩身强度必须按照实际使用的复合地基承载力计算，否 则可能导致桩身强度不足，给工程带来安全隐患。 １５８· 建筑技术开发 地基与基础 Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｂａｓｅｍｅｎｔ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ 第４５卷第１６期 ２０１８年８月 软土地区基坑开挖变形性状研究 林毓文 （广东省基础工程集团有限公司，广州 ５１０６２０） ［摘一要］随着我国经济的不断进步，同时又基于时代发展的需要，人们对生活质量的需求越来越高。我国软土土质分布在 个地域广阔并且气候较为湿润的地区，但因受该地地理位置及气候的影响，软土施ｘ－较难进行，尤其是受软土基坑开挖的变 形性状的影响，要想较长时间保证软土地基的稳固非常困难，这对于开发技术的要求就越来越高，需要不断学习先进技术来提 升技术整体水平。分析了软土地基的变形特征及开挖现状，并探析了开挖的设计技术应用，望可对相关工程起到借鉴作用。 ［关键词］软土地区；变形形状；基坑开挖；研究策略 ［中图分类号］ＴＵ４７３．２ ［文献标志码］Ｂ ［文章编号］１００１—５２３Ｘ（２０１８）１６＿０１５９－０２ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ Ｆｏｕｎｄａｔｉ０ｎ Ｐｉｔ Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｏｆｔ—ｓｏｉｌ Ａｒｅａ ＬｉｎＹｕ—ｗｅｎ 【Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｊ Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｉｎａ’Ｓ ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｅｔ ｔｉｍｅｓ，ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｆｏｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｌｉｆｅ ｉｓ ｇｅｔｔｉｎｇ ｈｉｇｈｅｒ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ．Ｔｈｅ ＳＯｆｔ—ｓｏｉｌ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ｉｓ ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｅｄ ｉｎ ａ ｒｅｇｉｏｎ ｗｉｔｈ ａ ｗｉｄｅ ａｒｅａ ａｎｄ ｈｕｍｉｄ ｃｌｉｍａｔｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｌｉｍａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｒｅａ，ｓｏｆｔ—ｓｏｉｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｄｉｉｃｕｌｆｔ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｄｕｅ ｔｏ ｈｅ ｄｅｆｔｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆＳＯｆｔ—ｓｏｉｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ．Ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ ｄｉｍｃｕｌｔ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆｔｈｅ ＳＯＲ—ｓｏｉｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｒ ｆａ ｌｏｎｇ ｔｉｍｅ。ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｄｅｍａｎｄｉｎｇ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｈｉｃｈ ｒｅｑｕ￣ｅｓ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｏｆ ａｄｖａｎｃｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ＳＯｆｔ ｓｏｉｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｔｅｃｎｏｌｈｏｇｙ ｉｓ ｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｉｔ Ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｒｅｌａｔｅｄ ｐｒｏｊｅｃｔｓ． Ｉ ＫｅｙｗｏｒｄＳ Ｊ ＳＯｆｔ．ｓｏｉｌ ａｒｅａ；ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｈａｐｅ；ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ；ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓ仃ａｔｅ 随着对软土地区地基以及路面的安全性要求越来越高， 软土地基施工也有了新的技术应用。目前，我国软土地形主 要分布在我国中南部地区，该地区城市交通拥挤现象较严重， 且目前我国对于提高软土地基以及软土路面质量还存在一些 问题，常会因为桥面铺装厚度不足，造成路面美观度不高， 同时也给后续工作带来一定的影响。因此我国应该不断地推 出新技术，提高我国软土地基的稳固性和安全性。 １软土地基变形所拥有的特征 针对道路路面状况的研究，首先就要对软土地基变形进 行探讨，从其所拥有的特征入手，其中软土地基形变的特征 主要包括以下几方面内容。 １．１塑形体积应变 在软土地区基坑开挖时，首先要了解其整体结构特征，软 土结构中存在较大的空间，然后在软土中各方向施加应力后， 软土颗粒会在内部调整，通过压缩空间，使软土结构更紧密， 密度更大。 收稿日期：２Ｏｌ８＿０４＿１３ 由于这种压缩软土颗粒间的差距将继续目前的形状后压 作者简介：林毓文（１９８６一），男，广东江门人，工程师，主要研究 缩，因此，将不会回到原来的大小和形状，形成一次软土地 方向为工程技术管理。 ３设计中的注意事项 （２）选择桩长时宜使桩端穿过压缩性较高的土层，进入 连处的细部做法（图１），指导施工人员进行正确的截桩 压缩性相对较低的土层，同时，应结合充分发挥桩身强度的 处理。 原则确定合理的桩长，从而有效减小建筑物的地基变形量， 提高复合地基承载力特征值，做到地基处理的经济合理。 （３）刚性桩复合地基与基础之间的褥垫层厚度为１００～ ３００ｍｍ，为充分发挥桩及桩间土承载力，具体工程设计应结 合桩承载力、桩间距、桩直径等因素确定褥垫层厚度。一般 说来，桩承载力高、桩径及桩距大时取高值，反之取低值。 参考文献 ［１］复合地基技术规范：ＧＢ／Ｔ ５０７８３－－２０１２［Ｓ］． ［２］建筑地基处理技术规范：ＪＧＪ ７９－－２００２［Ｓ］． 【３】马骏骐．软弱地基处理技术在钻前工程中的应用［Ｊ］＿建筑技术 图１基础筏板局部降标高处做法示意 ２０１７，４８（Ｓ１）：１１一ｌ２． ·１５９·
