樁體復(fù)合地基國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析

賈學(xué)正

1 概述

1.1 復(fù)合地基概念

復(fù)合地基是指天然地基在地基處理過程中部分土體得到增強，或被置換，或在天然地基中設(shè)置加筋材料，加固區(qū)是由基體(天然地基土體或被改良的天然地基土體)和增強體兩部分組成的人工地基。在荷載作用下，基體和增強體共同承擔荷載的作用[1]。

1.2 復(fù)合地基分類

根據(jù)復(fù)合地基荷載傳遞機理將復(fù)合地基分成豎向增強體和水平向增強復(fù)合地基兩類，又把豎向增強體復(fù)合地基稱為樁體復(fù)合地基。通常也會按樁體材料的性狀、施工工藝和樁在復(fù)合地基中的承載特性等進行分類。如下所示:

1)按成樁材料分類:散體土類樁復(fù)合地基(如砂、碎石樁等);水泥土類樁復(fù)合地基(如水泥土攪拌樁、旋噴樁等);混凝土類樁復(fù)合地基(如CFG樁、樹根樁等)。2)按樁體剛度分類:柔性樁復(fù)合地基(如土類樁);半剛性樁復(fù)合地基(如水泥土類樁);剛性樁復(fù)合地基(如混凝土類樁)。3)按樁體材料性狀、樁體置換作用分類:散體樁復(fù)合地基(如以砂樁、碎石樁為增強體的復(fù)合地基);一般粘結(jié)強度樁復(fù)合地基(如以石灰樁，水泥土樁為增強體的復(fù)合地基);高粘結(jié)強度樁復(fù)合地基。4)按基礎(chǔ)類型分類:剛性基礎(chǔ)下復(fù)合地基;柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基。5)按復(fù)合地基中樁體的長度分類:等長樁復(fù)合地基;長短樁復(fù)合地基。

2 樁體復(fù)合地基國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析

1)在汪小平、卜明慧[2]所寫的《CFG樁的室內(nèi)模擬試驗分析》中指出:在外加荷載一定時，CFG樁的樁長與樁承擔的荷載成正比。隨著樁長的增加，樁承擔的荷載增加，樁間土承擔的荷載減少，樁土應(yīng)力比增加。褥墊層與樁荷載分擔比成反比，通過調(diào)整褥墊層的厚度，可以控制樁土應(yīng)力比。

2)吳建華等[3]人在《素砼樁、水泥土樁及土共同工作的復(fù)合地基設(shè)計》中指出:通過實驗得出素混凝土樁(CFG)、水泥土樁及地基土三者的 P—S曲線，然后根據(jù)素混凝土樁達到設(shè)計值時的沉降量，由地基土和水泥土樁的P—S曲線求得此沉降量時地基土和水泥土樁的承載力，與其標準值的比值即為折減系數(shù)。

3)在王軍，秦艷華[4]所寫的《水泥土攪拌樁復(fù)合地基室內(nèi)模擬試驗研究》中指出:對于水泥土攪拌樁來說，樁體剛度與樁身應(yīng)力傳遞深度成正比。對樁進行變樁身剛度、變截面設(shè)計，在實際工程中更為合理和實用。

4)在王仙芝[5]所寫的《散體材料樁復(fù)合地基室內(nèi)模型試驗研究》中指出:在處理粉細砂類土時，散體材料樁發(fā)揮的作用是比較顯著的，且碎石樁優(yōu)于砂樁。碎石樁復(fù)合地基與砂樁復(fù)合地基對應(yīng)各測點應(yīng)力均隨著荷載的增加而增加，但碎石樁上各測點應(yīng)力值比砂樁上對應(yīng)各測點應(yīng)力值高很多。隨著荷載的增加，散體材料樁(碎石樁、砂樁)邊樁樁土應(yīng)力比先增大后慢慢減小，中樁樁土應(yīng)力比先快速減小然后緩慢減小，而平均樁土應(yīng)力比先快速減小后慢慢減小，并且三者趨于一致。

5)王步云、趙秀芹在試驗中采用CFG樁和碎石樁，利用碎石樁的擠密、振密作用，提高樁間土的密實度與強度，又利用其振動工藝使地基土預(yù)液化，并通過高滲透性碎石樁體，有效提高地基土的抗液化能力。然后又在地基中設(shè)置了CFG樁，再次提高復(fù)合地基的承載力，形成了組合復(fù)合地基。

6)在王志亮、禹峰所寫的《粉煤灰樁模型試驗和工程實例》中指出:長、短粉煤灰樁的軸力分布圖相近，且極限承載力差別也不大，但二者達到極限荷載時所對應(yīng)的沉降量是不同的。因此要根據(jù)已有相似的建筑物的允許沉降量來選擇合適的樁長，避免樁過長而造成浪費。對于粉煤灰樁復(fù)合地基來說，地基承載力與樁身承載力是成正比的，因此在施工過程中要把握好粉煤灰和石灰的最佳重量比和合適的注漿壓力。

7)在趙明華等所寫的《碎石樁復(fù)合地基模型試驗》中指出:碎石樁復(fù)合地基是通過在軟基中設(shè)置碎石樁，擠密、置換了部分軟土，與土體構(gòu)成具有良好承載能力的復(fù)合地基。碎石樁具有良好的排水能力，從而使得軟土路基的豎向排水能力加強，提高了路基的承載力和抗變形能力。碎石樁能增加對軟土路基的豎向約束作用，改進了路基的抗豎向變形能力，使得路基的沉降減小。

8)在石培峰等所寫的《公路水泥攪拌樁復(fù)合地基的試驗研究》中指出:水泥攪拌樁處理后的軟土地基，物理力學(xué)指標明顯提高，抵抗側(cè)向變形能力提高。

9)在劉奮勇等所寫的《混合樁型復(fù)合地基試驗研究》中指出:混合樁型復(fù)合地基的樁土應(yīng)力比隨荷載增加整體呈上升趨勢。其數(shù)值大小和變化規(guī)律與樁土的相對剛度和樁的承載特性成正比，與樁頂褥墊層的厚度、樁間土強度成反比。

3 結(jié)語

由于樁土復(fù)合地基存在著一些缺陷，如反力被平均，存在著局部剪切破壞的風險和采用經(jīng)過復(fù)合的承載力值，基底反力過大，導(dǎo)致筏板基礎(chǔ)的厚度過大，造成不經(jīng)濟等，因此還需要進一步的發(fā)展和完善。

[1] 龔曉南.復(fù)合地基理論及工程應(yīng)用[M].杭州:浙江大學(xué)出版社，1992.

[2] 汪小平，卜明慧.CFG樁的室內(nèi)模擬試驗分析[J].山西建筑，2006，32(21):87.

[3] 吳建華，張 濤.素砼樁、水泥土樁及土共同工作的復(fù)合地基設(shè)計[J].江蘇建筑，1999(1):31-32.

[4] 王 軍，秦艷華.水泥土攪拌樁復(fù)合地基室內(nèi)模擬試驗研究[J].南昌大學(xué)學(xué)報，2003(4):53-54.

[5] 王仙芝.散體材料樁復(fù)合地基室內(nèi)模型試驗研究[J].材料與裝備，2006(11):78-79.