地基处理技术精讲：复合地基用途解析

复合地基是指部分土体被增强或被置换，形成由两种刚度不同的材料组成、共同承担上部荷载并协调变形的人工地基。增强或置换是指在天然地基中设置一群由碎石、砂砾等散体材料或水泥土等有粘结强度材料组成的桩体，桩体和桩间土构成了复合地基的加固区，即复合土层。常见的复合地基有砂桩、碎石桩、土桩、灰土桩、深层搅拌桩、旋喷桩及水泥粉煤灰碎石桩等。

桩体复合地基荷载传递路线如图3.1.1所示。上部结构通过基础将一部分荷载直接传递给地基土体，另一部分通过桩体传递给地基土体，桩和桩间土共同承担荷载。

图3.1.1 桩体复合地基荷载传递路线

a）无垫层复合地基 b）有垫层复合地基

图3.1.2为浅基础、桩基础和复合地基的荷载传递路线示意图。在图3.1.2a所示的浅基础中，上部结构荷载通过基础底板直接传递给底板下的地基土体，若经过地基处理形成均质地基，其荷载传递也如此。图3.1.2b表示是桩基础，上部结构荷载通过基础底板传递给桩体，再通过桩侧摩阻力和桩端承力传递给地基土体，上部结构荷载全部由桩承当。图3.1.2c表示复合地基。其荷载传递路径为：上部结构通过基础底板和褥垫层把一部分荷载直接传递给基础底板下的地基土体，同时也通过基础底板和褥垫层把另外一部分荷载直接传递给桩体。荷载传递路线的不同是上述三种地基基础形式的基本特征。

复合地基与天然地基同属于地基范畴，但由于复合地基中桩体的存在，使其区别于天然的均质地基；而桩体与桩间土共同承担荷载的特性，又使其不同于桩基础。故桩体复合地基具有两个基本特点：①加固区是由桩间土和桩体两部分组成，是非均质的和各向异性的；②在荷载作用下，桩间土和桩体共同承担荷载的作用。第一个特征使复合地基区别于均质地基，第二个特征使复合地基区别于桩基础。从某种意义上讲，复合地基介于均质地基和桩基之间。形成复合地基的条件是桩间土与桩体在荷载作用下，通过两者变形协调共同分担荷载。

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图3.1.2 浅基础、桩基础和复合地基的荷载传递路线

a）浅基础 b）桩基础 c）复合地基

复合地基与桩基都是采用以桩的形式处理地基，故两者有其相似之处，但复合地基属于地基范畴，而桩基属于基础范畴，所以两者又有本质区别。复合地基中桩体与基础往往不是直接相连的，它们之间通过垫层（碎石或砂石垫层）来过渡；而桩基中桩体与承台直接相连，两者形成一个整体。因此，它们的受力特性也存在着明显差异。如图3.1.3所示，即复合地基的主要受力层在加固体内，而端承桩以端承为主，但也考虑侧摩擦效应，摩擦桩以桩侧摩擦效应为主。

图3.1.3 复合地基与桩基的受力特性对比

a）复合地基 b）桩基

因复合地基与天然地基同属于地基范畴，所以复合地基的承载力特征值和天然地基一样需要进行深度和宽度的修正。桩基属于基础范畴，其承载力是不需进行深度和宽度的修正，这和复合地基是不同的。