式中：f_pk  —樁體單位截面面積承載力標(biāo)準(zhǔn)值；

            f_s.k —樁間土地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；

            m  —面積置換率m=Ap/Ae；

            Ap —樁的截面面積；

            Ae — 一根樁承擔(dān)的加固面積；

           α —樁間土強(qiáng)度提高系數(shù)，為加固前后樁間土承載力標(biāo)準(zhǔn)值比值：

           β —樁間土強(qiáng)度發(fā)揮度，視建筑物重要性和對變形要求取0.75-0.9.

 

    剛性復(fù)合地基變形由三部分組成，一是樁長加固區(qū)土層的壓縮變形S₁，二是下層的壓縮變形S₂，三是褥墊層的壓縮變形S₃，由于褥墊層S₃很薄可略去不計，則變形公式可寫成：

                  S=S₁+S₂                          （3）

 

   公式（3）和一般樁基比較多了樁長范圍內(nèi)加固區(qū)土層的壓縮變形S₁，目前復(fù)合地基的沉降計算理論尚不成熟，文獻(xiàn)[1]介紹了一種實(shí)用計算方法，即把加固區(qū)的復(fù)合土體視為與天然地基分層相同的若干土層均質(zhì)地基，不同的是壓縮模量擴(kuò)大ζ倍，ζ取加固后復(fù)合地基承載力與天然地基承載力之比值，這樣整個剛性復(fù)合地基的沉降計算簡化為一般情況下的地基沉降計算了。

 

   西安市某大廈地下二層，地上十六層，6.9×8.1m柱網(wǎng)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，最大柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值17000 KN，基底平均壓力標(biāo)準(zhǔn)值297KN/m²,一級建筑物。擬建場地地貌單元屬渭河南岸Ⅱ級沖積階地，地貌單一，其各土層主要物理力學(xué)性質(zhì)見表1，地下水埋深6.75～7.05m。

層號	土質(zhì) 名稱	土層厚度（m）	含水量W（%）	天然重度（KN/m2）	孔隙比e	液性指數(shù)IL	壓縮模量Es (Mpa)	承載力標(biāo)準(zhǔn)值（KPa）
1	雜填土		24.06	16.4	1.06	0.37
2	黃土	5～6.5	27.1	18.9	0.828	0.52	6	140
3	黃土	1.2～2	24.4	19.6	0.727	0.39	8	150
4	古土壤	2～2.7	22	20	0.661	0.31	10	180
5	粉質(zhì)粘土	5.6～5.7	20.7	20.3	0.622	0.25	18	200
6	粉質(zhì)粘土	3.4～3.9	22.5	20.1	0.622	0.29	14	180
7	粉質(zhì)粘土	8.2	21.9	20	0.659	0.28	20	200
8	粉質(zhì)粘土	未揭穿	22.4	20	0.661	0.33	18	180

（表1摘自地勘補(bǔ)充報告）

   該工程兩層地下室，基礎(chǔ)埋深11m，基底落在②層土上，進(jìn)行深寬修正后，其承載力設(shè)計值不能滿足要求，古土壤埋深15m，深寬修正后可滿足上部荷載要求。地基處理如采用大開挖換土墊層，換土厚度3～4m，基坑開挖深度達(dá)15m，可是擬建場地處于鬧市區(qū)，東側(cè)和北側(cè)臨路。南側(cè)緊靠著一幢上部三層，下部半地下室的磚混樓房，西側(cè)與一幢14層高層公寓為鄰，考慮上述因素，加上地下水位埋深較淺，此大開挖換土墊層方案不可行。采用樁基方案固然可以，但造價太高，不是最理想的方案，綜合比較決定采用素混凝土樁復(fù)合地基方案。原設(shè)計考慮是在飽和土中震動沉管成樁，樁距太密會引起空隙水壓力上升，導(dǎo)致樁體縮頸、夾泥，地面隆起斷樁，故樁距取為3.75倍樁徑即1500，樁長5m，樁徑φ400，樁尖要穿越近2m厚的古土壤，支承于粉質(zhì)粘土上，但試樁時發(fā)現(xiàn)由于古土壤含有鈣質(zhì)結(jié)核，孔隙比e為0.661，較為密實(shí)。采用60千瓦振動錘沉管，沉不下去，改用先引φ150小孔再沉樁的工藝依舊困難，后更改設(shè)計，樁距改為3.5d即1400樁徑φ400，樁長由下列三項(xiàng)指標(biāo)控制①樁長不小于3.5m。②樁尖入古土壤不小于0.5m。③樁尖入古土壤應(yīng)控制最大密實(shí)電流和最后單位時間沉入量。褥墊層采用級配砂石150厚，采用公式⑵計算。

 

   單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值470，置換率m為0.074，復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值256Kpa，按照《地基處理技術(shù)規(guī)范》處理后的復(fù)合地基只進(jìn)行深度修正，深度修正系數(shù)為1，修正后可滿足上部建筑物荷載要求。

 

   素混凝土樁施工完28天后，開始做復(fù)合地基檢驗(yàn)工作，分為靜載實(shí)驗(yàn)和小應(yīng)變動測實(shí)驗(yàn)兩部分，靜載實(shí)驗(yàn)內(nèi)容見表2，小應(yīng)變動測實(shí)驗(yàn)主要是評價樁身完整性和樁身混凝土質(zhì)量。

序  號	項(xiàng)   目   名   稱	壓  板  直  徑
①	單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)	D=1.46M
②	單樁載荷試驗(yàn)	D=0.4m
③	樁間土載荷試驗(yàn)	D=0.6m

變形量		檢測點(diǎn)編號及承載力（Kpa）				平均值
S/D	對應(yīng)的S（mm）	NQ.1	NQ.2	NQ.3	NQ.4
0.004	5.84	215	150	120	110	149
0.006	8.76	250	195	195	165	189
0.008	11.68	280	230	175	220	226
0.01	14.60	310	260	200	250	255
樁徑（cm）		40.5	35	37	37
墊層厚度（cm）		15	15	25	0

 

   按照中國建筑科學(xué)研究院企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)剛性樁復(fù)合地基技術(shù)規(guī)范，綜合考慮施工情況及場地情況，承載力值按相對變形量S/D=0.008即S=11.68mm對應(yīng)的應(yīng)力值，復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值f_sp.k=226KPa.

S/D	對應(yīng)的S（mm）	檢測點(diǎn)及Qp值（KN）
		NQ.1	NQ.2（a）	NQ.2（b）	NQ.3	NQ.4
0.004	1.6	176	88	88	138	94
0.006	2.4	201	100	100	170	138
0.008	3.2	214	126	126	207	150
0.001	4.0	238	138	138	238	170
對應(yīng)40mm的Qp值		397	276	352	450	480

N_Q.2（a）樁承載力較低是因?yàn)闃对?m左右，樁身一邊嚴(yán)重縮頸。

S/D	對應(yīng)的S（mm）	承載力值（Kpa）
0.004	2.4	90
0.006	3.6	120
0.008	4.8	154
0.01	6.0	170

   樁間土在檢測時已基本恢復(fù)到處理前的承載力。