復(fù)合地基是指部分土體被增強(qiáng)或被置換形成增強(qiáng)體，由增強(qiáng)體和周圍地基土共同承擔(dān)荷載的地基。目前，在公路軟基處理中，大多采用單一樁型的復(fù)合地基，其設(shè)計(jì)方法較為成熟。但是單一樁型復(fù)合地基所處理的問題相對(duì)簡單，存在一定的弊端。如，柔性樁的樁身強(qiáng)度低，當(dāng)樁頂被壓壞時(shí)，樁全長范圍的側(cè)摩阻力沒有發(fā)揮出來；剛性樁樁體強(qiáng)度較高，若發(fā)生剛性樁刺人破壞，則樁體材料強(qiáng)度沒有充分發(fā)揮出來，造成工程浪費(fèi)。因此，采用2種以上樁型組成的多型樁復(fù)合地基可避免上述不足。本文對(duì)碎石樁及素混凝土樁組成的多型樁復(fù)合地基承載力進(jìn)行理論分析，并結(jié)合實(shí)際工程，進(jìn)行理論計(jì)算和驗(yàn)證。

1 碎石樁一素混凝土樁多型樁的加固機(jī)理

碎石樁是一種散粒樁，其承載力主要和樁身材料的性質(zhì)、密度和樁周土的側(cè)限阻力有關(guān)，它能將上部所受的豎向荷載轉(zhuǎn)變?yōu)樗绞芰顟B(tài)。同時(shí)，由于碎石樁對(duì)樁周土起到了擠密和置換作用，所以樁間土的強(qiáng)度也得到了一定的提高，從而有效提高了復(fù)合地基承載力。一般碎石樁復(fù)合地基可以使得天然地基承載力提高15%～35%。

而素混凝土樁復(fù)合地基加固機(jī)理主要體現(xiàn)在上部荷載作用下，施加于剛性較大的素混凝土樁上，并通過墊層的協(xié)調(diào)作用，使得素混凝土樁和樁間土共同承擔(dān)上部荷載。碎石樁和素混凝土樁采用相同的施工機(jī)具，將兩者的優(yōu)點(diǎn)有效地結(jié)合起來，素混凝土樁樁身強(qiáng)度較高，主要用于控制路基沉降，碎石樁主要的作用是提高土體強(qiáng)度。兩者組合成長短樁分布，碎石樁做短樁，素混凝土樁做長樁，經(jīng)二者聯(lián)合處理后的復(fù)合地基承載力得到大幅度提高，地基變形得以降低和控制，整體造價(jià)又得到了很好的控制，提高了復(fù)合地基的整體安全性和經(jīng)濟(jì)性。碎石樁一素混凝土樁多型樁復(fù)合地基見圖1。

軟土路基中多型樁復(fù)合地基的應(yīng)用研究（交通）997.png

2碎石樁一素混凝土樁復(fù)合地基的計(jì)算

2.1 復(fù)合地基承載力計(jì)算

具有粘結(jié)強(qiáng)度的樁與散體材料樁組合形成的復(fù)合地基承載力特征值如下。

軟土路基中多型樁復(fù)合地基的應(yīng)用研究（交通）1069.png 為具有粘結(jié)強(qiáng)度的樁的單樁承載力發(fā)揮系數(shù)。

2.2 多樁型復(fù)合地基的復(fù)合模量

對(duì)于具有粘結(jié)強(qiáng)度的樁與散體材料樁組合形成的復(fù)合地基，加固區(qū)土層壓縮模量提高系數(shù)如下式：

軟土路基中多型樁復(fù)合地基的應(yīng)用研究（交通）1157.png

3 工程實(shí)例

3.1工程概述

某高速公路貴州境大海子段，樁號(hào)為K170+400～K171+450，軟土路基長度為1 050 m。根據(jù)勘探資料顯示，軟土深度不均，一般為3～12m，最大深度達(dá)15 m，需處理的面積達(dá)20 000m²。典型地質(zhì)斷面見圖2，該區(qū)域軟土的物理力學(xué)性質(zhì)見表1。

軟土路基中多型樁復(fù)合地基的應(yīng)用研究（交通）1306.png

3.2治理設(shè)計(jì)

根據(jù)以上參數(shù)計(jì)算，采用碎石樁一素混凝土樁長短樁的復(fù)合地基的處理方式，能夠有效地解決地基承載力及沉降問題。設(shè)計(jì)中碎石樁的樁徑為0. 45 m、長度為7m、碎石樁的間距為2.4 m。素混凝土樁的樁徑為0. 45 m、樁長9～15 m、樁距2.4 m，碎石樁短樁與素混凝土樁長樁交叉布置。該多型樁復(fù)合地基處理方式與常規(guī)的剛性樁復(fù)合地基方式相比，處理費(fèi)用節(jié)省約1500萬元。詳細(xì)的處理方案見圖3，圖4。