碎石桩复合地基与CFG桩复合地基静力加载试验沉降对比分析

【摘 要】基于优化桩型的思想，研究碎石桩复合地基与CFG桩复合地基。通过现场试验承载特性和变形特性试验，研究研究碎石桩复合地基与CFG桩复合地基沉降变化与土层厚度之间的关系。

【关键词】复合地基；碎石桩复合地基；CFG桩复合地基；优化设计；现场试验；承载力；分层沉降

1 复合地基概述

大多数天然地基不能满足结构建筑物对地基的要求时，需要对地基进行处理或采用桩基础。地基处理的方法有很多，经过地基处理的人工地基可以分为三类：均质地基、多层地基和复合地基。

随着地基处理技术发展和推广应用[1]，复合地基技术在土木工程中得到了广泛的应用。复合地基[2]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夹筋材料，加固区是由基体（天然地基土体）和增强体两部分组成的人工地基。加固区整体看是非均质的和各向异性的。根据地基中增强体的方向又可分为水平方向增强体复合地基和竖向增强体复合地基。水平向增强体复合地基主要包括各种夹筋材料，如土工聚合物、金属材料格栅等形成的复合地基。竖向增强体人们习惯上称之为桩，竖向增强体复合地基通常被称为桩体复合地基。根据竖向增强体的性质，桩体复合地基又可分为三类：散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基。

2 试验场地概况

次试验场地位于河北省石家庄市境内，新华区学府路北侧，河北建筑科学研究院实验基地内，附近为农田和林场。

试验场地勘察任务由河北建研科技有限公司承担。本次勘察根据钻探揭露，在最大深度20m内，场地地基土层主要有耕植土，黄土状粉质粘土，细砂，中砂，和粉质粘土构成。根据其工程地质特性，共分为5层，土层的主要参数如表1所示。

在20.0m钻探深度内未见地下水。该建筑场地内未发现不良地质作用。不考虑地基液化的作用。

3 静力实验分析

这两组试验采用相同的加载等级，每级加载45kPa，载荷板统一采用大小2×2m，厚度20mm厚荷载板

3.1 碎石桩复合地基静力试验沉降分析

3.2 CFG桩复合地基静力试验沉降分析

由表2和图2两种情况可以看出，碎石桩复合地基与CFG桩复合地基的p～s曲线走势并不相同，最终的累计沉降量也不相同。CFG复合地基的沉降量要远大于碎石桩符合地基的沉降量。并且CFG复合地基的累计沉降曲线更近似于直线，说明沉降并不平缓。

从每级的沉降量来看，碎石桩符合地基随着荷载的加大，沉降逐级增多，有指数增长趋势；而CFG桩随着荷载的加大，每级的沉降并未明显增加，甚至出现减少。由此可见CFG桩符合地基对荷载变化的应对能力更加优秀。

4 结论

同一场地、桩径、桩长和面积置换率相同的条件下，CFG桩复合地基的的承载力要高于碎石桩复合地基的承载力，并且对承载力变化有着较强的适应能力。

同一场地、桩径、桩长和面积置换率相同的条件下，随着荷载的加大，碎石桩复合地基对沉降的控制能力要优于CFG桩复合地基。

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