组合型复合地基在地基处理中的应用

【摘要】在进行建筑施工时，组合型复合地基在地基的处理中发挥着重要作用。各种复合地基之间的相互组合以及协调使得其各自优势得以发挥，同时弥补了其他地基类型的短处，使其相得益彰。本文以水泥粉煤灰碎石桩同夯实水泥土桩组成的复合地基为例将组合型复合地基在地基中的应用加以分析。

【关键词】组合型复合地基;地基处理;应用

长度较大的较高内聚力桩（简称长桩）、长度较小的较低内聚力桩（简称短桩）、桩间土和垫层共同组成组合桩型复合地基，大都为长短桩复合，属于竖向增强体复合地基的一种，是针对单一桩型复合地基所提出来的。组合型复合地基可以充分发挥隔层土的承载能力，满足工程的需要，具有显著的经济效益，因而其应用前景比较广泛。

一、基本原理

如下图一所示，长短桩多元复合桩地基组成部分主要包括四部分组成。

1、长度较大的较高内聚力桩

长度较大的较高内聚力桩一般选用刚度较大的竖向增强体。比如泥浆护壁成孔灌注桩、长螺旋钻孔压灌桩、沉管灌注桩、混凝土预制桩和钢管桩，其长度一般较长，不少于八米，主桩一端位于直接承受基础荷载的较深土层中，其在提高地基本身的作用力时，也可以通过主桩桩身将地基上的作用力向地基深处传达，使得地基发生沉降的图层不容易产生变形。

2、长度较小的较低内聚力桩

长度较小的较低内聚力桩一般选用半刚性或者柔性桩，比如石灰桩、灰化淀积层的矿质土壤桩、灰砂桩、粉喷桩、砂桩、碎石桩、夯实水泥土桩等，其长度相对较短，从三米到十米不等，长度较小的较低内聚力桩的一端一般位于直接承受基础荷载的较浅土层中，其主要作用是提高地基的承载力，对于设计桩顶标高至设计基础垫层底标高之间的人工土方进行加固，同时，其对长度较大的较高内聚力桩桩体的摩擦力加大方面也有一定的作用[1]。

3、桩间土

桩间土是指设计桩顶标高至设计基础垫层底标高之间的人工土方。桩顶标高是破完桩头后的桩顶的标高，此标高以上部分桩身属于超灌部分。

4、褥垫层

在进行地基建设时，一般在复合桩基同建筑基础地面之间铺设厚度为二百到四百毫米的褥垫层，用其来对桩同土之间的结构产生内力和变形的外力及其它因素加以平均分配，当桩间距过大时，褥垫层的厚度可以适量增加，褥垫层的材料可以选择粗砂、碎石、级配砂石、灰化淀积层的矿质土壤等，同时对材料的最大粒径加以限制。

二、工程应用

（一）夯实水泥土桩施工

在进行水泥土桩的夯实施工时，应当将土料同水泥的比例加以配比，其之间的比例为一比六。对于其中的水泥也有着严格要求，要选用矿渣硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级为三十二点五。在水泥进场之前，保证其生产质量符合相关建筑规定的要求，对其进行各种本指标的检测。土料应当选用出纯净的不含杂物的原料，同时确保基坑挖出的粉土有机质的含量不大于百分之五，对其使用时必须要经过十到二十毫米的网格筛筛选。含水量应当以水泥含水量的百分之二上下来作为标准。使用人工对其进行拌合处理，确保水泥同土料拌合的均匀。已经拌合好的材料必须在一小时内填入孔内，超过时间时应对其进行重新拌合或不再使用。

（二）水泥粉煤灰碎石桩施工

对水泥粉煤灰碎石桩施工时，采用长螺栓旋孔钻、管内泵压合料灌注成桩的方法加以施工，其中长螺栓旋孔钻孔管内泵压水泥粉煤灰碎石桩的施工借助于步履式长螺旋桩机、混凝土搅拌机、输送泵、输送管道以及钢筋送笼器等的配套施工，水泥粉煤灰碎石桩的钻孔使用长螺旋钻机进行，土体被切削后由反方向挤推排出孔外;当钻孔进行到设计的深度时，借助长螺旋钻具的中主管将混凝土高压泵入孔底，然后边压灌混凝土边对螺旋钻具进行提升使无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成结构成形;随后采用穿插导向管的振动送笼器将钢筋笼边振边插送到基桩内的设计深度，连续作业成孔成桩一次完成。

（三）垫层的铺设

当水泥粉煤灰碎石桩和水泥土桩的夯实工作全部完工后，才可以对垫层的铺设加以施工。在进行垫层铺设时，应当对其进行的填土施工达到标高后夯实整平，再进行灰化淀积层的矿质土壤垫层的铺设施工，使其形成复合地基的褥垫层，其垫层材料的白灰应当是达到国家三等标准的新鲜生石灰，粒径不大于五毫米，粉土的塑性指数IP应当要大于七，并且保持其纯净度，其颗粒粒径控制在十五毫米之内[2]。

（四）试验认证

在地基施工完成之后应当对其进行复合地基的使用功能试验，分别在桩顶逐级施加轴向压力、轴向上拔力或在桩基承台底面标高一致处施加水平力，观测桩的相应检测点随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移，根据荷载与位移的关系判定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的检测，其检测应当按照桩基检测规范进行。其具体实施步骤如下：首先，对长度较小的较低内聚力桩以及长度较大的较高内聚力桩进行单位选取，对其进行承台压重静荷载试验，对于复合桩基承载力特征值以及复合地基的沉降量加以检测，看事实是否符合相关规定的要求。

三、结论

（一）提高了建筑地基承载力，地基变形状况得以控制

通过对上述组合型复合桩在某工程中的应用可知，其能够在最大基础上对水泥粉煤灰碎石桩以及夯实水泥土桩的优势加以发挥，提高了建筑地基的承载力，同时，建筑的地基变形状况得到了有效的控制。

（二）灵活性较强

长短桩复合桩可以对长度较大的较高内聚力桩以及长度较小的较低内聚力桩加以调整，同时，也可以其长度、布置形式、受力时抵抗弹性变形的能力等方面的参数加以调整，满足地基的承载力和沉降量的要求，具有较大的灵活性。

（三）经济效益和社会效益突出

复合地基中由于水泥粉煤灰碎石桩桩体材料可以进行工业废料粉煤灰以及不配筋以及充分发挥桩间土的承载能力，其受力和变形同无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构桩相类似，具有地基承载力高、变形小、稳定快、施工操作简便、工程质量容易保证等优点，同时，其工程造价要同一般桩基小很多，经济效益和社会效益异常显著[3]。

结语：

将水泥粉煤灰碎石桩同夯实水泥土桩结合起来使用的组合型复合地基可以实现建筑地基基础设计方案的优化，其处理效果要比一般的桩基好，这种地基不仅可以使得地基的处理效果得以提高，同时，也使得工程造价大大降低，各种效益明显提高，从而具有很广的应用和推广价值。

参考文献：

[1]邓晖，陈永明，王振祥，周明健. 多桩型复合地基在软土地基处理中的应用[J]. 上海建设科技，2015，01：17-21.

[2]蒲忠，何有善，何腊平. CFG桩-素土挤密桩组合型复合地基处理湿陷性黄土应用[J]. 西部探矿工程，2013，03：11-12+16.

[3]叶观宝，张振，邢皓枫，黄茂松，苌红涛. 组合型复合地基固结分析[J]. 岩土工程学报，2011，01：45-49.