一、復(fù)合地基的理論研究

“復(fù)合地基”這個(gè)詞在20世紀(jì)60年代時(shí)是第一次在國(guó)際上得以使用,從那以后,復(fù)合地基理論便為地基的處理提供了一種理論分析,并且為建立公式提供了依據(jù)。關(guān)于復(fù)合地基理論的研究深受學(xué)術(shù)界以及巖土工程界的重視。在灰石樁、石灰樁、碎石樁、旋噴樁等加固地基的一系列理論分析當(dāng)中,都應(yīng)用到了復(fù)合地基理論。最近幾年,CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)和疏樁以及樹(shù)根樁基礎(chǔ)等也成為了復(fù)合地基理論的范疇之內(nèi)。雖然復(fù)合地基出現(xiàn)的時(shí)間并不是很長(zhǎng),但是復(fù)合地基的工程應(yīng)用有著很久的歷史淵源。自從人類(lèi)文明出現(xiàn),便興起了一種地基處理的技術(shù)。人類(lèi)最早的砂石樁出現(xiàn)于1835年,出自于一位法國(guó)工程師之手。繼而,1933年,德國(guó)人制作成功了振沖器,并且在1935年應(yīng)用于加固松散的粉砂地基,然后日本,美國(guó)和歐洲都使用了該振沖器。1977年,我國(guó)制造了第一臺(tái)振動(dòng)水沖器,并與同年九月份應(yīng)用于軟粘土地基的加固。1992年,建設(shè)部組織鑒定了CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)復(fù)合地基成套技術(shù),繼而其廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的各個(gè)建筑工程當(dāng)中。

二、復(fù)合地基的分類(lèi)

本論文主要以增強(qiáng)體的方向作為劃分復(fù)合地基的條件。其可分為兩種類(lèi)型:一種是豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基,另一種是水平向增強(qiáng)體復(fù)合地基。1.豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基豎向增強(qiáng)體,就是我們前面所提到的樁,那么我們也經(jīng)常將豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基叫做樁體復(fù)合地基。人們又依據(jù)豎向增強(qiáng)體的不同性質(zhì)將樁體復(fù)合地基分為以下三大類(lèi):柔性樁復(fù)合地基、剛性樁復(fù)合地基以及散體材料樁復(fù)合地基。柔性樁復(fù)合地基,顧名思義,其樁體的剛度相對(duì)較小一些,但是它具有粘結(jié)強(qiáng)度。柔性樁復(fù)合地基是由樁體以及樁間的土共同承擔(dān)荷載的。剛性樁復(fù)合地基有較高的承載能力,其主要是依靠著樁體的置換,而且樁體本身就有著較高的強(qiáng)度,因此其承載能力要比其他樁體復(fù)合地基更強(qiáng)大一些。在中國(guó),最早開(kāi)發(fā)成功的剛性樁復(fù)合地基便是在1992年,由中國(guó)建筑科學(xué)研究院地基基礎(chǔ)研究所所開(kāi)發(fā)的CFG樁復(fù)合地基。散體材料樁復(fù)合地基,同樣可知其樁體由散體材料組成。它的樁身的材料是無(wú)粘結(jié)強(qiáng)度的,因此并不能單獨(dú)形成樁體,要通過(guò)周?chē)耐恋膰坎诺靡孕纬蓸扼w。2.水平向增強(qiáng)體復(fù)合地基水平向增強(qiáng)體復(fù)合地基,指的是在地基里,水平向地鋪設(shè)加筋材料,比如金屬材料、土工織物、土工格柵以及竹筋等所形成的復(fù)合地基,鋪設(shè)加筋材料的目的是增強(qiáng)地基的土的抗剪能力、避免地基的土產(chǎn)生側(cè)向位移的情形,謹(jǐn)防地基的土側(cè)向擠出來(lái)。

三、在建筑工程中復(fù)合地基的應(yīng)用

在建筑界里,復(fù)合地基以其在技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)發(fā)面取得雙贏的絕對(duì)優(yōu)勢(shì),得到廣泛的歡迎和應(yīng)用。下面,我們舉一個(gè)例子加以說(shuō)明,不妨就以振沖碎石樁為典型。在溫州市,我們選取某個(gè)小區(qū)的六棟樓為研究對(duì)象,這些樓均為住宅樓,并且都是五層的框架結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)調(diào)查,該地的地層從下往上依此做了記錄。記錄的結(jié)果如表1所示。表1地層記錄經(jīng)過(guò)振沖碎石樁額加固以后,主住宅樓的復(fù)合地基的承載力的特征值可以達(dá)220kPa。該住宅區(qū)的振沖樁的工程結(jié)構(gòu)是這樣的:一號(hào)樓是底框結(jié)構(gòu),其地下有一層,地上為六層。二號(hào)樓是磚混的結(jié)構(gòu),其也是地下一層、地上六層,它的地基的上方是雜填土,下方則是粘土以及粉質(zhì)粘土。經(jīng)過(guò)振沖碎石樁的加固,主住宅樓的復(fù)合地基的承載力的特征值可以達(dá)250kPa。在寧波的某個(gè)地基處理的工程當(dāng)中,其所記錄的地質(zhì)條件是吹填粉細(xì)砂。地基的處理所采用的是振沖擠密無(wú)填料工藝。首先,向振區(qū)塊內(nèi)注入水,進(jìn)行浸泡,這樣可以消除粉砂和細(xì)砂土的毛細(xì)壓力,然后用雙頭振沖器實(shí)現(xiàn)共振,這樣可以提高效益,其處理的深度為十至十五米,經(jīng)過(guò)處理之后的地基的承載力的特征值達(dá)到200kPa。同樣在寧波的某個(gè)地基處理的工程當(dāng)中,它的施工條件是在海上,水深度為14m,這個(gè)工程是第一次在海上實(shí)施振沖技術(shù)。該地的地質(zhì)條件如下(自上而下):淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,粉細(xì)砂,粉質(zhì)粘土。它的加固深度為6~7m,經(jīng)過(guò)加固之后,復(fù)合地基的承載力的特征值達(dá)到了160kPa。在金華某一工程中,場(chǎng)地選擇的是一棟30層的樓,還有作為車(chē)庫(kù)的地下一層,該樓為框剪結(jié)構(gòu)。其地質(zhì)條件從下往上分別是:雜填土3~4m,其承載力是80kPa;淤泥質(zhì)粉細(xì)砂2~8m,其承載力是50kPa;含礫粘土,其承載力是200kPa;礫石,其承載力是300kPa。經(jīng)過(guò)振沖的加固,該樓的復(fù)合地基的承載力的特征值可達(dá)400kPa,而作為車(chē)庫(kù)的地下一層的復(fù)合地基的承載力也達(dá)到了250kPa。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述,在工程建設(shè)過(guò)程中,復(fù)合地基已經(jīng)成為了使用最頻繁的基礎(chǔ)形式。首先,復(fù)合地基能夠充分地挖掘出自然地基以及增強(qiáng)體的潛在能力,除此之外,為了達(dá)到一定的地基荷載的承受能力,復(fù)合地基還可以調(diào)整各種設(shè)計(jì)參數(shù),例如復(fù)合地基的置換率和增強(qiáng)體的長(zhǎng)度及剛度,可見(jiàn)其具有一定的靈活性,由此我們可以看出復(fù)合地基的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。