专业知识（一）辅导

第二讲复合地基基础理论
熟悉复合地基加固原理；
掌握复合地基载荷试验的要点；
熟悉改良型复合地基承载力特征值的计算方法；
掌握复合地基承载力和沉降的计算方法
2.1复合地基的组成形式
通过变形协调，加筋与天然地基土共同承担来自上部结构的荷载，这是形成复合地基的基本条件。在建筑工程中，通常在复合地基上设置高刚度的扩展基础或筏板基础，也称为刚性基础下的复合地基(仅指基础刚度大)。而在道路工程中，荷载是通过刚度较低的路面传递的，这种路面也称为柔性基础下的复合地基。理论研究和现场实测结果表明，刚性基础和柔性基础下复合地基的性状有很大的不同。因此，加筋与天然地基土在荷载作用下的变形协调关系是复合地基的主要特征。为了充分发挥天然地基土的承载功能，桩土荷载分担比应在合理的范围内，这是复合地基设计的关键。

【例1】某软土层厚7.5m，下部为砾石层，视为不可压缩层。采用水泥土搅拌桩处理地基，处理深度达到砾石层顶部。处理后不设置床垫，地基是复合地基吗()？
A，可以；
B，没有；
答案:B
在基础下设置200~300mm厚的垫层，可以改善基础中浅层土的受力状态，降低桩土荷载分担比。垫层是复合地基的重要组成部分。设计复合地基时，一般要求有一定的置换率和适当的分担比。置换率低、复合地基承载力特征值低、桩土分担比高、桩土压力差异大，使复合地基的均匀性变差。即使通过垫层调整没有明显改善，桩体应力也会过于集中，对基础底板受力不利。
【例2】软土地基经水泥土搅拌桩处理后，在地基下铺设200mm粗砂垫层，其目的是()
A、增加桩土荷载分担比；
B、降低桩土荷载分担比；
C、增加复合地基的强度；
D .降低复合地基的强度；
答案:B
[例3]软基处理后，在地基下铺设石屑垫层。有两种方案:A、垫层厚度150mm；b、垫层厚度为500mm；请问:分别采用A、B两个方案。理论上桩土荷载分担比ra和rb为()
A，RA > RB
B、raC、ra = rb
D，无法比较；
答案:A
[例4]A、B的工程地质条件相同，均采用夯实水泥土桩进行地基处理。桩径相同，置换率分别为ma=10%和MB = 13%；要求处理后的复合地基承载力特征值均为160kpa，基础下铺设200mm粗砂垫层；请问:项目A和项目B的桩土荷载分担比是()
A，ra > rb
B、raC、ra = rb
D，无法比较；
答案:A
2.2复合地基承载力及载荷试验要点
复合地基承载力特征值:载荷试验测得的地基土压力-变形曲线线性变形段中规定变形对应的压力值，其值为比例极限值。基于复合地基是由竖向钢筋和地基土通过变形共同支撑的机理，目前只能通过现场载荷试验来确定复合地基的承载力。
复合地基载荷试验要点如下:
(1)复合地基载荷试验的承载板应具有足够的刚度。单桩复合地基载荷试验承压板可为圆形或方形，面积为一根桩承担的处理面积；多桩复合地基载荷试验的承压板可为正方形或长方形，其尺寸根据实际桩数所承担的处理面积确定。桩的中心(或质心)应与承压板的中心一致，并与加载点重合。
(2)承压板底部标高应与桩顶设计标高相适应。承压板底部应铺设粗砂或中砂垫层，垫层厚度为50 ~ 150 mm，桩强度高时取最大值。测试标高处测试坑的长度和宽度不得小于承重板尺寸的三倍。基准梁的支点应位于测试坑外。
(3)试验前应采取措施，防止因气候变化、施工、地下水位降低等引起的地基土含水量变化和试验场地土壤扰动，以免影响试验结果。
(4)加载级别可分为8 ~ 12级。加载压力不应小于设计要求压力值的2倍。
(5)每增加一级负荷前后，应读取并记录压板沉降量，然后每半小时一次。当一小时内的沉降小于0.1 mm时，可增加下一次荷载。
(6)当出现下列现象之一时，可终止试验:①沉降急剧增加，土体被挤出或承压板周围出现明显隆起；(2)承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的6%；(3)当未达到极限载荷，且加载压力已经大于设计要求压力值的2倍时。
(7)卸载阶段可以是装载阶段的一半，执行相同的数量。对于每个卸载阶段，每隔半小时记录一次回弹量，在所有载荷卸载后，每隔三小时记录一次总回弹量。