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浅谈桩基础与桩体复合地基的区别和联系
作者：侯希楠
来源：《科技创新导报》2012年第08期
摘要：本文阐述了桩基础和桩型复合地基的发展过程，分析了桩基础和桩型复合地基的相似之处，并且从荷载传递的路径、结构构成和桩体材料、桩体本身的受力情况三方面综合分析了两者的差异，得出两者的根本区别是荷载传递路径不同的结论。 关键词：桩基础桩型复合地基荷载传递
中图分类号:TU72文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)03(b)-0000-00
随着我国经济建设的不断高速发展，基础设施建设的规模也日益扩大。为了合理有效的利用土地资源，建设工作者不断的使用各种方法对软弱地基等不利于工程建筑的因素进行改造，以提高地基强度，保证地基的稳定性，减少地基的沉降和不均匀沉降等等。当天然地基能够满足建筑物建设需求时通常采用浅基础，当天然地基不能满足建筑物的要求时，通常就需要采用人工处理地基形成复合地基或选择深部持力层设计桩基。 1 桩基础和桩体复合地基的发展过程
桩基础是一种古老的基础型式。早在七千余年前的新石器时代，人们曾在湖泊和沼泽地里栽木筑平台，修建居住点来防止猛兽侵犯。中国最早的桩基是在浙江省河姆渡原始社会遗址中发现的。桩基技术到宋代已经比较成熟，在《营造法式》中载有临水筑基一节。到了明、清两代，桩基技术更趋完善。如清代《工部工程做法》一书对桩基的选料、布置和施工方法等方面都有了规定。上海市龙华镇龙华塔（建于北宋太平兴国二年）和山西太原市晋祠圣母殿（建于北宋天圣年间），都是中国现存的使用桩基础的古建筑。桩基础技术经历了几千年的发展直至今日，无论是桩体材料、桩类型、制桩机械或施工方法都有了巨大的发展，已经形成了现代化基础工程体系。
复合地基的概念被提出来是在1960年。从20世纪70年代起，我国开始利用碎石桩处理地基，在砂土、粉土中消除地基液化和提高地基承载力，效果令人满意。第二次世界大战以后，美国研制成功一种就地搅拌桩(MIP)，这种搅拌桩是从旋转的中空螺旋钻杆端部向周围被搅散的土中喷射水泥浆，然后再由叶片搅拌均匀而形成的桩体。1953年，日本清水建设株式会社从美国引进这种施工方法，并进一步加以改进，开发出CSL法和MR-D法，都是通过钻杆供给水泥浆，用钻杆自带的特殊形状的搅拌翼片搅拌土体，形成水泥土桩。20世纪60年代，日本和瑞典分别开发出深层搅拌法，专用于加固深层软土。1977年，我国冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院进行了室内试验和施工机具研制工作。1978年成功研制出我国第一台SJB-1型双搅拌轴、中心管输浆、陆上型深层搅拌机。1984年开始，由江阴振冲机厂
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生产SJB型成套深层搅拌机械，加固深度可达25-30m。1992年，交通部第一航务工程局开发出了我国第一代深层搅拌船。 2 二者之间的联系：
桩基础和复合地基均为天然软弱土层上进行建筑的改造方法，桩基础是由桩基和链接于桩顶的承台共同组成，复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区由天然地基土体或被改良的天然地基土体和增强体两部分组成，本文中所指的桩体复合地基也称竖向增强体复合地基，是指增强体在地基中的排布方向是竖直向的。适用对象为天然承载力不满足建筑要求，或天然地层情况不适合建筑的地区。 广义上来说，可以认为桩基础也是一种特殊的地基处理方法，复合地基是介于天然地基和桩基础之间的一种形式。复合地基的桩土应力比为1时就是天然地基，不考虑桩间土的承载力时则与桩基础的计算方法一致。 3 二者之间的区别：
（1）上部荷载的传递路线不同
按照经典桩基理论，桩基础的上部荷载通过基础底板传递给桩体，再依靠桩的侧摩阻和桩端端承力传递给地基土层，经典桩端理论不考虑基础底板下地基土堆荷载的传递作用。虽然客观上桩间土是直接参与承担和传递荷载的，但是在设计计算中是不考虑的。
对于复合地基来说，荷载通过基础底板传递给桩体和地基土体。散体材料桩承担的荷载中，部分通过桩体鼓胀传递给桩侧土体，另一部分通过桩体传递给深层土体。粘结材料桩承担的荷载通过桩体侧摩阻和端承力传递给地基土体。 （a）（b）
图1 荷载传递路径图 （2）组成结构和桩体材料
桩基础是由基础底板以下部坚实土层或岩层作为持力层。由桩体和承接上部结构的承台组成桩基。桩基础的桩身材料有三种，分别为混凝土桩，钢桩和组合材料桩。混凝土桩成分为混凝土，可根据工程具体情况设置钢筋笼或不配筋，成桩工艺又有灌注桩和预制桩两种。钢桩主要有钢管桩，H型钢桩和钢轨桩。组合材料桩是由以上两种材料组合而成的桩，可以在钢管桩内充填混凝土，或者上部为钢管桩下部为混凝土桩等形式的组合。承台的材料通常为钢筋混凝土，作用是将各桩联合成整体，把上部结构传来的荷载转换并分配给各个桩体，在上不结构和下部桩体之间起到传递和分配荷载的作用，并且协同下部桩体的沉降。