【摘要】阐述了复合地基桩身强度、褥垫层材料强度的重要性，给出了桩身强度、褥垫层材料强度的设计建议。
复合地基已经成为各类工程的地基方案优先选择项，复合地基由桩、桩间土及其上覆的褥垫层组成，共同承担上部基础传递下来的荷载。桩土共同承担上部荷载，桩土的应力比大于1.0，甚至高达到并超过20～30，因此其中的桩，尤其是承担高应力比的刚性桩、半刚性桩等具有粘结强度的非散体材料桩，比如CFG桩、素混凝土桩、水泥土桩（含夯实、搅拌、高压喷射等工艺）、劲性桩等，其桩身材料抗压强度在桩身安全上起到关键作用。
褥垫层的用途是调节发挥好桩土按设计预期的各自作用，由此看来，褥垫层的强度和变形也是很重要的。本文根据实际工程实践分析和需要，对复合地基桩身强度和褥垫层强度的设计要求，提出建议，供岩土工程师参考。
一般来说，工程各个构件的安全度设计次序，应该是引起次生灾害越严重的构件，设计安全度应越高。具体来说，对于房屋，下部的承重构件，其安全度应高于上部的构件。比如，柱子、墙的安全度应大于梁的安全度，梁的安全度应大于楼板的安全度。由此，对于复合地基来说，复合地基的安全度应当高于基础及其上部结构的安全度。复合地基承担上部荷载，由桩土共同承担来完成，这是设计的理想状态。按照前述工程构建安全度设计的次序原理来看，桩应当具备下述3个安全度要求：一是，桩身强度应当具备独立承担基础及其上部荷载的能力，即，即使桩间土不承担荷载，荷载完全由桩承担，桩身强度也不会出问题。用公式表示为：式中，fc、m、fsp、K1分别表示桩身强度、桩顶面积置换率、复合地基承载力、安全系数。二是，桩顶荷载超过设计预期，桩可以下沉，不可以桩身强度出现问题。即，桩身强度应当超过桩在其极限承载力荷载作用下时的桩顶压强。式中，Qu、Ap、K2分别表示单桩极限承载力、桩顶面积、安全系数。三是，桩身强度应经得起地震考验，即桩身强度除了具备前述2个安全度要求外，尚应具备抗震安全储备。
褥垫层材料的抗压强度，比如碎石的抗压强度，应当小于桩身强度，以确保桩顶安全，但应具备承担受力抗压的安全要求。即，褥垫层在受压过程中，褥垫层材料本身既不能被压坏（压碎），同时也不能因其材料太坚硬而把桩头挤压破坏。
本文就复合地基桩身强度和褥垫层材料强度设计提出建议，这些建议只是停留在理念这个层面，实际应用于工程，还需要和现行规范的设计要求做比对研究，并给出具体的公式和安全储备要求。
作者：王长科（中国兵器工业北方勘察设计研究院有限公司） 仅作分享交流
发新帖
，选择 
京
广播电视节目制作经营许可证 (京)字第 15220号
可信网站认证
图片列表
图片列表
下载原图
关闭语音
播放语音
暂停播放
自动播放
