探讨建筑工程中复合地基的应用

摘要：在工程建设过程中，复合地基已经成为了使用最频繁的基础形式。首先，复合地基能够充分地挖掘出自然地基以及增强体的潜在能力，除此之外，为了达到一定的地基荷载的承受能力，复合地基还可以调整各种设计参数，例如复合地基的置换率和增强体的长度及刚度，可见其具有一定的灵活性，由此我们可以看出复合地基的绝对优势。

关键词：建筑工程；复合地基；应用分析

复合地基，按照土体的性状和桩体的材料以及成桩的工艺，其有着各种不同的效应。（1）桩体效应：桩体效应指的是在复合地基中，桩体在强度和模量方面都要比土大，因此其承担荷载的能力自然也要比土大，由桩体的增强导致地基承载力的增强，因而减小了变形所产生的可能性，即为桩体效应。（2）振密效应：振密效应指的是将相对比较松散的土和细沙使用一种名为非挤土振动成桩的工艺，这样可以增加桩间的土的密实度，也可以增加土的强度以及模量。（3）排水效应：排水效应是指在复合地基中，桩体的排水性能很好，例如砂桩和碎石桩。排水性比较强的桩体能够提高地基的荷载承担力。

一、复合地基的理论研究

复合地基，指的是在地基的处理过程中，天然地基的部分土体得到了一定的增强或是被置换了，或者是在天然的地基当中，设置了加筋材料，因此加固区由天然地基的土体以及增强体共同组成的人工的地基。

“复合地基”这个词在 20 世纪 60 年代时是第一次在国际上得以使用，从那以后，复合地基理论便为地基的处理提供了一种理论分析，并且为建立公式提供了依据。关于复合地基理论的研究深受学术界以及岩土工程界的重视。在灰石桩、石灰桩、碎石桩、旋喷桩等加固地基的一系列理论分析当中，都应用到了复合地基理论。最近几年，CFG 桩（水泥粉煤灰碎石桩）和疏桩以及树根桩基础等也成为了复合地基理论的范畴之内。

虽然复合地基出现的时间并不是很长，但是复合地基的工程应用有着很久的历史渊源。自从人类文明出现，便兴起了一种地基处理的技术。人类最早的砂石桩出现于 1835 年，出自于一位法国工程师之手。继而，1933 年，德国人制作成功了振冲器，并且在 1935 年应用于加固松散的粉砂地基，然后日本，美国和欧洲都使用了该振冲器。1977 年，我国制造了第一台振动水冲器，并与同年九月份应用于软粘土地基的加固。1992 年，建设部组织鉴定了 CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）复合地基成套技术，继而其广泛应用于国内的各个建筑工程当中。

二、复合地基的分类

本论文主要以增强体的方向作为划分复合地基的条件。其可分为两种类型：一种是竖向增强体复合地基，另一种是水平向增强体复合地基。

1.竖向增强体复合地基

竖向增强体，就是我们前面所提到的桩，那么我们也经常将竖向增强体复合地基叫做桩体复合地基。人们又依据竖向增强体的不同性质将桩体复合地基分为以下三大类：柔性桩复合地基、刚性桩复合地基以及散体材料桩复合地基。

柔性桩复合地基，顾名思义，其桩体的刚度相对较小一些，但是它具有粘结强度。柔性桩复合地基是由桩体以及桩间的同承担荷载的。刚性桩复合地基有较高的承载能力，其主要是依靠着桩体的置换，而且桩体本身就有着较高的强度，因此其承载能力要比其他桩体复合地基更强大一些。在中国，最早开发成功的刚性桩复合地基便是在 1992年，由中国建筑科学研究院地基基础研究所所开发的 CFG 桩复合地基。散体材料桩复合地基，同样可知其桩体由散体材料组成。它的桩身的材料是无粘结强度的，因此并不能单独形成桩体，要通过周围的土的围箍才得以形成桩体。

2.水平向增强体复合地基

水平向增强体复合地基，指的是在地基里，水平向地铺设加筋材料，比如金属材料、土工织物、土工格栅以及竹筋等所形成的复合地基，铺设加筋材料的目的是增强地基的土的抗剪能力、避免地基的土产生侧向位移的情形，谨防地基的土侧向挤出来。

三、在建筑工程中复合地基的应用

在建筑界里，复合地基以其在技术方面和经济发面取得双赢的绝对优势，得到广泛的欢迎和应用。下面，我们举一个例子加以说明，不妨就以振冲碎石桩为典型。

在温州市，我们选取某个小区的六栋楼为研究对象，这些楼均为住宅楼，并且都是五层的框架结构。经过调查，该地的地层从下往上依此做了记录。记录的结果如表 1 所示。

表1

经过振冲碎石桩额加固以后，主住宅楼的复合地基的承载力的特征值可以达220kPa。该住宅区的振冲桩的工程结构是这样的：一号楼是底框结构，其地下有一层，地上为六层。二号楼是砖混的结构，其也是地下一层、地上六层，它的地基的上方是杂填土，下方则是粘土以及粉质粘土。经过振冲碎石桩的加固，主住宅楼的复合地基的承载力的特征值可以达250 kPa。

在宁波的某个地基处理的工程当中，其所记录的地质条件是吹填粉细砂。地基的处理所采用的是振冲挤密无填料工艺。首先，向振区块内注入水，进行浸泡，这样可以消除粉砂和细砂土的毛细压力，然后用双头振冲器实现共振，这样可以提高效益，其处理的深度为十至十五米，经过处理之后的地基的承载力的特征值达到 200 kPa。

同样在宁波的某个地基处理的工程当中，它的施工条件是在海上，水深度为 14 m，这个工程是第一次在海上实施振冲技术。该地的地质条件如下（自上而下）：淤泥质粉质粘土，粉细砂，粉质粘土。它的加固深度为 6～7 m，经过加固之后，复合地基的承载力的特征值达到了 160 kPa。

在金华某一工程中，场地选择的是一栋 30 层的楼，还有作为车库的地下一层，该楼为框剪结构。其地质条件从下往上分别是：杂填土 3～4 m，其承载力是 80 kPa；淤泥质粉细砂 2～8 m，其承载力是50 kPa；含砾粘土，其承载力是 200 kPa；砾石，其承载力是 300kPa。经过振冲的加固，该楼的复合地基的承载力的特征值可达 400kPa，而作为车库的地下一层的复合地基的承载力也达到了 250 kPa。

四、结语

综上所述，根据不完全统计，大约 60%的高层建筑采用的都是复合地基，而中高层以及小高层的建筑也都在向着使用复合地基的方向发展，因此使得这些建筑使用复合地基比例得到不断提升。本文结合实例，对复合地基在建筑工程中应用进行了论述，以供参考。

参考文献：

[1]黄耀宇.建筑工程中复合地基施工技术的分析[J].现代物业（上旬刊）.2013（06）

[2]王长科.实体桩承载原理[J].岩土工程界，2000（2）.

[3]韩煊.对复合地基设计方法的几点探讨[J].工程勘察，2000.