桩体复合地基国内研究现状分析

贾学正

1 概述

1.1 复合地基概念

复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体(天然地基土体或被改良的天然地基土体)和增强体两部分组成的人工地基。在荷载作用下，基体和增强体共同承担荷载的作用[1]。

1.2 复合地基分类

根据复合地基荷载传递机理将复合地基分成竖向增强体和水平向增强复合地基两类，又把竖向增强体复合地基称为桩体复合地基。通常也会按桩体材料的性状、施工工艺和桩在复合地基中的承载特性等进行分类。如下所示:

1)按成桩材料分类:散体土类桩复合地基(如砂、碎石桩等);水泥土类桩复合地基(如水泥土搅拌桩、旋喷桩等);混凝土类桩复合地基(如CFG桩、树根桩等)。2)按桩体刚度分类:柔性桩复合地基(如土类桩);半刚性桩复合地基(如水泥土类桩);刚性桩复合地基(如混凝土类桩)。3)按桩体材料性状、桩体置换作用分类:散体桩复合地基(如以砂桩、碎石桩为增强体的复合地基);一般粘结强度桩复合地基(如以石灰桩，水泥土桩为增强体的复合地基);高粘结强度桩复合地基。4)按基础类型分类:刚性基础下复合地基;柔性基础下复合地基。5)按复合地基中桩体的长度分类:等长桩复合地基;长短桩复合地基。

2 桩体复合地基国内研究现状分析

1)在汪小平、卜明慧[2]所写的《CFG桩的室内模拟试验分析》中指出:在外加荷载一定时，CFG桩的桩长与桩承担的荷载成正比。随着桩长的增加，桩承担的荷载增加，桩间土承担的荷载减少，桩土应力比增加。褥垫层与桩荷载分担比成反比，通过调整褥垫层的厚度，可以控制桩土应力比。

2)吴建华等[3]人在《素砼桩、水泥土桩及土共同工作的复合地基设计》中指出:通过实验得出素混凝土桩(CFG)、水泥土桩及地基土三者的 P—S曲线，然后根据素混凝土桩达到设计值时的沉降量，由地基土和水泥土桩的P—S曲线求得此沉降量时地基土和水泥土桩的承载力，与其标准值的比值即为折减系数。

3)在王军，秦艳华[4]所写的《水泥土搅拌桩复合地基室内模拟试验研究》中指出:对于水泥土搅拌桩来说，桩体刚度与桩身应力传递深度成正比。对桩进行变桩身刚度、变截面设计，在实际工程中更为合理和实用。

4)在王仙芝[5]所写的《散体材料桩复合地基室内模型试验研究》中指出:在处理粉细砂类土时，散体材料桩发挥的作用是比较显著的，且碎石桩优于砂桩。碎石桩复合地基与砂桩复合地基对应各测点应力均随着荷载的增加而增加，但碎石桩上各测点应力值比砂桩上对应各测点应力值高很多。随着荷载的增加，散体材料桩(碎石桩、砂桩)边桩桩土应力比先增大后慢慢减小，中桩桩土应力比先快速减小然后缓慢减小，而平均桩土应力比先快速减小后慢慢减小，并且三者趋于一致。

5)王步云、赵秀芹在试验中采用CFG桩和碎石桩，利用碎石桩的挤密、振密作用，提高桩间土的密实度与强度，又利用其振动工艺使地基土预液化，并通过高渗透性碎石桩体，有效提高地基土的抗液化能力。然后又在地基中设置了CFG桩，再次提高复合地基的承载力，形成了组合复合地基。

6)在王志亮、禹峰所写的《粉煤灰桩模型试验和工程实例》中指出:长、短粉煤灰桩的轴力分布图相近，且极限承载力差别也不大，但二者达到极限荷载时所对应的沉降量是不同的。因此要根据已有相似的建筑物的允许沉降量来选择合适的桩长，避免桩过长而造成浪费。对于粉煤灰桩复合地基来说，地基承载力与桩身承载力是成正比的，因此在施工过程中要把握好粉煤灰和石灰的最佳重量比和合适的注浆压力。

7)在赵明华等所写的《碎石桩复合地基模型试验》中指出:碎石桩复合地基是通过在软基中设置碎石桩，挤密、置换了部分软土，与土体构成具有良好承载能力的复合地基。碎石桩具有良好的排水能力，从而使得软土路基的竖向排水能力加强，提高了路基的承载力和抗变形能力。碎石桩能增加对软土路基的竖向约束作用，改进了路基的抗竖向变形能力，使得路基的沉降减小。

8)在石培峰等所写的《公路水泥搅拌桩复合地基的试验研究》中指出:水泥搅拌桩处理后的软土地基，物理力学指标明显提高，抵抗侧向变形能力提高。

9)在刘奋勇等所写的《混合桩型复合地基试验研究》中指出:混合桩型复合地基的桩土应力比随荷载增加整体呈上升趋势。其数值大小和变化规律与桩土的相对刚度和桩的承载特性成正比，与桩顶褥垫层的厚度、桩间土强度成反比。

3 结语

由于桩土复合地基存在着一些缺陷，如反力被平均，存在着局部剪切破坏的风险和采用经过复合的承载力值，基底反力过大，导致筏板基础的厚度过大，造成不经济等，因此还需要进一步的发展和完善。

[1] 龚晓南.复合地基理论及工程应用[M].杭州:浙江大学出版社，1992.

[2] 汪小平，卜明慧.CFG桩的室内模拟试验分析[J].山西建筑，2006，32(21):87.

[3] 吴建华，张 涛.素砼桩、水泥土桩及土共同工作的复合地基设计[J].江苏建筑，1999(1):31-32.

[4] 王 军，秦艳华.水泥土搅拌桩复合地基室内模拟试验研究[J].南昌大学学报，2003(4):53-54.

[5] 王仙芝.散体材料桩复合地基室内模型试验研究[J].材料与装备，2006(11):78-79.