长短桩复合地基作用机理探究

摘要：随着复合地基在基础建设中的应用越来越多，伴随着更多形式的复合地基的出现。长短桩复合地基是一种新型式的复合地基形式，通过对其作用机理的探索，对未来工程的设计与施工提出建议。

1 研究背景

桩基础作为一种广泛应用到工程实际中的地基处理形式，在桩基础作用机理、设计理论、施工工艺和现场检测等方面都日益规范成熟。但桩体复合地基与桩基础虽然都采用桩体作为增强体来对地基进行处理，但两者却具有这完全不同的概念[1-3]。桩基础的承载力主要由桩侧摩阻力和端阻力拉来提供，桩间土的承载力完全忽略，是一种完全刚性的地基处理方式；桩体复合地基承载力综合考虑了桩和桩间土的共同作用。

随着复合地基的在工程中的应用，其作用机理也在不断发展。随着经验的积累，提出由两种或者两种以上类型（或者同种类型而长度上不同的）桩体与土组成的多元复合地基[4-5]。这是一种新型的复合地基，具有多型式性与多功能性。目前来看，较多应用的是长短桩复合地基。长短桩复合地基处理技术（也可称为多桩型复合地基，混合桩型复合地基等）是一种较新的复合地基处理方式。长短桩复合地基主要利用刚性或者半刚性长桩与短桩相结合，采用双方互补的方式对地基进行处理。同复合地基相同的是，仍在桩顶铺设一定厚度的垫层，是桩体与土体共同。将不同类型的桩体组合在一起，可以充分发挥各种桩型的优势，能取得更好的工程效果与经济效果[6-7]。

在长短桩复合地基中，通过长桩不仅能提高地基承载力，还可以将荷载通过桩身向地基深处传递，减小压缩层变形。而长桩的材料同时也就要求具有较高的刚度来满足工程要求，故此多采用CFG桩，预应力管桩等桩型。短桩在对该场地的浅层地基土进行加固处理时，可提高基地软弱土层的承载能力，消除不均匀沉降。短桩可以采用柔性桩体，如水泥搅拌桩、碎石桩等。在采用碎石桩处理时，由于碎石桩本身特性，对于场地的排水固结能起到良好效果。

2 长短桩复合地基的类型

随着对长短桩复合地基认识的增进与工程实践的积累，长短桩复合地基中各种桩体的分工作用也愈加细化。主要形成两种长短桩复合地基，这两种复合地基分别以长桩或者短桩作为主要为复合地基提供承载力。当基底下放存在的软弱土层较深时，利用短桩对该区域进行加固处理，减小地基上层的沉降变形，同时也可提高基底土层的承载力。而长桩的主要作用是弥补经短桩加固后的地基承载力的不足，同时长桩的设置也减小了复合地基的沉降。另一种是长桩控沉形式的长短桩复合地基。      

桩方案将桩端放在上层持力层，即使复合地基承载力能够满足设计要求，由