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简介（作者编辑）：_独立基础下CFG桩复合地基及CFG桩复合地基上独立基础的实用设计方法.pdf
摘要（系统识别）：
第49卷第12期
建筑结构
Vol.49 No.12
2019年6月下
Building Structure
Jun.2019
D0I:10.19701/jjg2019.12.024
独立基础下CFG桩复合地基及CFG桩复合地基上
独立基础的实用设计方法
于猛，张俏，张国庆
(北京市建筑设计研究院有限公司，北京100045)
摘要]分析了独立基础下C℉G桩复合地基的设计方法，给出了四种情况独立基础下C℉G桩复合地基的实用设
计方法；介绍了当独立基础下采用C℉G桩复合地基时，基础底板弯矩计算的方法、按冲切验算基础高度的方法；并
且提供了具体算例。
[关键词]CFG桩复合地基；独立基础；设计方法
中图分类号：TU473
文献标识码：A文章编号：1002848X(2019)12012504
Practical design method of CFG pile composite foundation under independent foundation and
independent foundation above CFG pile composite foundation
Yu Meng,Zhang Qiao,Zhang Guoqing
(Beijing Institute of Architectural Design,Beijing 100045,China)
Abstract:The design method of CFG pile composite foundation under independent foundation was analyzed and four
practical design methods of CFG pile composite foundation under independent foundation were given.The methods of
calculating bending moment of foundation plate and checking foundation height according to punching and cutting were
introduced when CFG pile composite foundation was adopted under independent foundation.The specific examples were
provided.
Keywords:CFG pile composite foundation;independent foundation;design method
0
引言
员使用方便、直接，本文在文献B]的基础上进行拓
CFG桩复合地基是由CFG桩、桩间土及褥垫层
展延伸，给出了四种情况的独立基础下C℉G桩复合
共同作用形成的复合地基。上部结构通过基础将荷
地基的实用设计方法：情况一~三分别给出了不同
载传递给褥垫层，褥垫层根据桩、桩间土及其与褥垫
已知条件下求布桩根数、基础最大柱轴力、基础底面
层的共同作用，再分配给桩及桩间士0
积的计算公式；情况四给出了试算选取基础底面积
CFG桩复合地基已经广泛应用于多层及高层
及布桩数的详细步骤。另外，本文重点还探讨了
建筑的地基处理中，并且成为某些地区应用最普遍
CFG桩复合地基下的独立基础的设计方法。党昱
的地基处理方法之一回。目前，筏板基础下满堂布
敬④明确了C℉G桩复合地基承载力和变形双控设
CFG桩复合地基较多，相关文献资料也较多，独立
计的概念，探讨了CFG桩桩端标高一致、基底位于
基础下CFG桩复合地基设计以及采用CFG桩复合
同一土层而埋深不同、采用相同面积置换率时进行
地基后独立基础设计的相关文献相对较少，很多设
CFG桩复合地基承载力和独立基础设计计算的可
计人员按照筏板下均布C℉G桩的方法来设计独立
行性。
基础下CFG桩复合地基以及按基础下均布反力来
在进行承载力计算时，面积置换率是影响CFG
设计CFG桩复合地基上的独立基础，这有些不够
桩复合地基承载力重要的因素。当采用筏板基础下
严谨。
满堂布C℉G桩时，面积置换率m一般可根据布桩形
雷晓雨等回讨论了独立基础下CFG桩设计时
式计算，如正方形布桩，可取m=d21(1.13s)2,其
按常规等承载力设计法的不足，给出了根据天然地
中，d为桩身直径，s为桩间距。但是当采用独立基
基承载力、单桩承载力优选桩数和基础面积的新设
础时，独立基础下布的CFG桩往往数量较少，此时
计方法（非等承载力设计方法），并侧重提出了当柱
计算面积置换率不能按满堂布桩方式计算，应按实
距、荷载相差较大时，通过调节不同柱下C℉G桩的
桩距、桩长使得不同柱下复合地基承载力和荷载匹
作者简介：于猛，硕士，高级工程师，一级注册结构工程师，Email:
配。这种观点和方法是合理的，为便于工程设计人
yumeng(@biad.com.cn。
(C)1994-2019 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net
126
建筑结构
2019年
际桩总面积除以独立基础底面积计算，否则会导致
y为基础底面以上土的加权平均重度，位于地下水
结果误差较大。
位以下的土层取有效重度，kN/m3;D为基础埋置深
C℉G桩桩身强度相对于地基土强度较大，一般
度，m。
为刚性桩，桩顶与桩间土的地基反力往往存在较大
由式(1)~(3)可得：
的差异性，出现两者相差数倍甚至几十倍的现象，这
在一些工程试验研究与实践中均已验证日，因此考
(4)
虑到桩顶与桩间土的地基反力的不均匀性，在对独
1.2独立基础下CFG桩复合地基实用设计方法
立基础设计时，需要考虑柱下应力扩散角以外的桩
当轴心荷载作用时，基础底面的压力应满足：
对基础的冲切验算，不能仅按均布反力进行计算。
本文分析了CFG桩复合地基用于独立基础下
(5)
A
时的设计方法，分别给出了四种情况独立基础下
其中：
CFG桩复合地基的设计方法，介绍了当独立基础下
(6)
采用CFG桩时，基础底板弯矩计算方法、按冲切及
式中y为独立基础及上覆土的平均重度，kN/m3。
剪切验算基础高度的方法，并且提供了具体算例，可
由式(4)~(6)可得：
为相关工程设计提供参考。
F1
独立基础下CFG桩复合地基的设计原理
采用CFG桩复合地基时，根据《建筑地基处理
设计时可根据以下不同情况，选取下列不同
技术规范》(JG79-2012)因，地基承载力特征值
公式：
f应按下式计算：
(1)情况一：已知CFG桩单桩截面面积A,、单
(1)
桩承载力特征值R。、天然地基承载力特征值∫、基
础底面积A、最大柱轴力N(N=Fk),可用下列方
式中：入，B分别为单桩承载力发挥系数、桩间土承载
法求出布桩根数n。
力发挥系数，对于CFG桩，入可取0.8~0.9，B可取
由式(7)得：
0.9~1.0;A。为桩的截面积，m2;m为复合地基面积
Fx-A B fk -yD +y (D 0.5)]
n≥
(8)
置换率，m=nA,/A,A为独立基础底面积，m,n为
独立基础下CFG桩的根数；R为单桩承载力特征
(2)情况二：已知CFG桩单桩截面面积A。、单
值，kN;fk为处理后桩间土承载力特征值，kPa,一般
桩承载力特征值R。、天然地基承载力特征值f酞、基
工程设计中取fk=fk,fk为天然地基承载力特征值，
础底面积A、基础的埋深D、布桩根数n,用下列方
kPao
1.1CFG桩复合地基承载力深宽修正
由式(7)得：
对CFG桩复合地基承载力特征值进行修正，基
F A[B f.k -yD +y (D-0.5)]+
础宽度的地基承载力修正系数应取零，基础埋深的
(9)
地基承载力修正系数应取1.0。
(3)情况三：已知CFG桩单桩截面面积A。、单
CFG桩复合地基的工作原理是通过褥垫层，达
到桩、土共同承担上部荷载的。CFG桩复合地基承
大柱轴力N(N=F)、布桩根数n,可用下列方法
载力=桩的承载力+计算单元内土的承载力。根据
求出基础底面积A。
《建筑地基处理技术规范》(JG79一2012)第3.0.4
由式(7)得：
条规定，并对CFG桩复合地基承载力特征值进行修
A≥-
(10)
正，有：
Bfx-yD+y (D-0.5)
(2)
(4)情况四：已知CFG桩单桩截面面积A。、单
(3)
式中：F,为相应于作用的标准组合时，上部结构传
大柱轴力N(N=F,),可根据以下步骤求出基础
至基础顶面的竖向力值，kN;G,为基础自重和基础
底面积A及布桩根数n。1)预估复合地基承载力特
上的土重，kN;fpk为复合地基承载力特征值，kPa;
,根据
∫为经深宽修正后的复合地基承载力特征值，kPa;
fpa-yD
(C)1994-2019 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net
摘要（系统识别）：
第49卷第12期
建筑结构
Vol.49 No.12
2019年6月下
Building Structure
Jun.2019
D0I:10.19701/jjg2019.12.024
独立基础下CFG桩复合地基及CFG桩复合地基上
独立基础的实用设计方法
于猛，张俏，张国庆
(北京市建筑设计研究院有限公司，北京100045)
摘要]分析了独立基础下C℉G桩复合地基的设计方法，给出了四种情况独立基础下C℉G桩复合地基的实用设
计方法；介绍了当独立基础下采用C℉G桩复合地基时，基础底板弯矩计算的方法、按冲切验算基础高度的方法；并
且提供了具体算例。
[关键词]CFG桩复合地基；独立基础；设计方法
中图分类号：TU473
文献标识码：A文章编号：1002848X(2019)12012504
Practical design method of CFG pile composite foundation under independent foundation and
independent foundation above CFG pile composite foundation
Yu Meng,Zhang Qiao,Zhang Guoqing
(Beijing Institute of Architectural Design,Beijing 100045,China)
Abstract:The design method of CFG pile composite foundation under independent foundation was analyzed and four
practical design methods of CFG pile composite foundation under independent foundation were given.The methods of
calculating bending moment of foundation plate and checking foundation height according to punching and cutting were
introduced when CFG pile composite foundation was adopted under independent foundation.The specific examples were
provided.
Keywords:CFG pile composite foundation;independent foundation;design method
0
引言
员使用方便、直接，本文在文献B]的基础上进行拓
CFG桩复合地基是由CFG桩、桩间土及褥垫层
展延伸，给出了四种情况的独立基础下C℉G桩复合
共同作用形成的复合地基。上部结构通过基础将荷
地基的实用设计方法：情况一~三分别给出了不同
载传递给褥垫层，褥垫层根据桩、桩间土及其与褥垫
已知条件下求布桩根数、基础最大柱轴力、基础底面
层的共同作用，再分配给桩及桩间士0
积的计算公式；情况四给出了试算选取基础底面积
CFG桩复合地基已经广泛应用于多层及高层
及布桩数的详细步骤。另外，本文重点还探讨了
建筑的地基处理中，并且成为某些地区应用最普遍
CFG桩复合地基下的独立基础的设计方法。党昱
的地基处理方法之一回。目前，筏板基础下满堂布
敬④明确了C℉G桩复合地基承载力和变形双控设
CFG桩复合地基较多，相关文献资料也较多，独立
计的概念，探讨了CFG桩桩端标高一致、基底位于
基础下CFG桩复合地基设计以及采用CFG桩复合
同一土层而埋深不同、采用相同面积置换率时进行
地基后独立基础设计的相关文献相对较少，很多设
CFG桩复合地基承载力和独立基础设计计算的可
计人员按照筏板下均布C℉G桩的方法来设计独立
行性。
基础下CFG桩复合地基以及按基础下均布反力来
在进行承载力计算时，面积置换率是影响CFG
设计CFG桩复合地基上的独立基础，这有些不够
桩复合地基承载力重要的因素。当采用筏板基础下
严谨。
满堂布C℉G桩时，面积置换率m一般可根据布桩形
雷晓雨等回讨论了独立基础下CFG桩设计时
式计算，如正方形布桩，可取m=d21(1.13s)2,其
按常规等承载力设计法的不足，给出了根据天然地
中，d为桩身直径，s为桩间距。但是当采用独立基
基承载力、单桩承载力优选桩数和基础面积的新设
础时，独立基础下布的CFG桩往往数量较少，此时
计方法（非等承载力设计方法），并侧重提出了当柱
计算面积置换率不能按满堂布桩方式计算，应按实
距、荷载相差较大时，通过调节不同柱下C℉G桩的
桩距、桩长使得不同柱下复合地基承载力和荷载匹
作者简介：于猛，硕士，高级工程师，一级注册结构工程师，Email:
配。这种观点和方法是合理的，为便于工程设计人
yumeng(@biad.com.cn。
(C)1994-2019 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net
126
建筑结构
2019年
际桩总面积除以独立基础底面积计算，否则会导致
y为基础底面以上土的加权平均重度，位于地下水
结果误差较大。
位以下的土层取有效重度，kN/m3;D为基础埋置深
C℉G桩桩身强度相对于地基土强度较大，一般
度，m。
为刚性桩，桩顶与桩间土的地基反力往往存在较大
由式(1)~(3)可得：
的差异性，出现两者相差数倍甚至几十倍的现象，这
在一些工程试验研究与实践中均已验证日，因此考
(4)
虑到桩顶与桩间土的地基反力的不均匀性，在对独
1.2独立基础下CFG桩复合地基实用设计方法
立基础设计时，需要考虑柱下应力扩散角以外的桩
当轴心荷载作用时，基础底面的压力应满足：
对基础的冲切验算，不能仅按均布反力进行计算。
本文分析了CFG桩复合地基用于独立基础下
(5)
A
时的设计方法，分别给出了四种情况独立基础下
其中：
CFG桩复合地基的设计方法，介绍了当独立基础下
(6)
采用CFG桩时，基础底板弯矩计算方法、按冲切及
式中y为独立基础及上覆土的平均重度，kN/m3。
剪切验算基础高度的方法，并且提供了具体算例，可
由式(4)~(6)可得：
为相关工程设计提供参考。
F
独立基础下CFG桩复合地基的设计原理
采用CFG桩复合地基时，根据《建筑地基处理
设计时可根据以下不同情况，选取下列不同
技术规范》(JG79-2012)因，地基承载力特征值
公式：
f应按下式计算：
(1)情况一：已知CFG桩单桩截面面积A,、单
(1)
桩承载力特征值R。、天然地基承载力特征值∫、基
础底面积A、最大柱轴力N(N=Fk),可用下列方
式中：入，B分别为单桩承载力发挥系数、桩间土承载
法求出布桩根数n。
力发挥系数，对于CFG桩，入可取0.8~0.9，B可取
由式(7)得：
0.9~1.0;A。为桩的截面积，m2;m为复合地基面积
Fx-A B fk -yD +y (D 0.5)]
n≥
(8)
置换率，m=nA,/A,A为独立基础底面积，m,n为
独立基础下CFG桩的根数；R为单桩承载力特征
(2)情况二：已知CFG桩单桩截面面积A。、单
值，kN;fk为处理后桩间土承载力特征值，kPa,一般
桩承载力特征值R。、天然地基承载力特征值f酞、基
工程设计中取fk=fk,fk为天然地基承载力特征值，
础底面积A、基础的埋深D、布桩根数n,用下列方
kPao
1.1CFG桩复合地基承载力深宽修正
由式(7)得：
对CFG桩复合地基承载力特征值进行修正，基
F A[B f.k -yD +y (D-0.5)]+
础宽度的地基承载力修正系数应取零，基础埋深的
(9)
地基承载力修正系数应取1.0。
(3)情况三：已知CFG桩单桩截面面积A。、单
CFG桩复合地基的工作原理是通过褥垫层，达
到桩、土共同承担上部荷载的。CFG桩复合地基承
大柱轴力N(N=F)、布桩根数n,可用下列方法
载力=桩的承载力+计算单元内土的承载力。根据
求出基础底面积A。
《建筑地基处理技术规范》(JG79一2012)第3.0.4
由式(7)得：
条规定，并对CFG桩复合地基承载力特征值进行修
A≥-
(10)
正，有：
Bfx-yD+y (D-0.5)
(2)
(4)情况四：已知CFG桩单桩截面面积A。、单
(3)
式中：F,为相应于作用的标准组合时，上部结构传
大柱轴力N(N=F,),可根据以下步骤求出基础
至基础顶面的竖向力值，kN;G,为基础自重和基础
底面积A及布桩根数n。1)预估复合地基承载力特
上的土重，kN;fpk为复合地基承载力特征值，kPa;
,根据
∫为经深宽修正后的复合地基承载力特征值，kPa;
fpa-yD
(C)1994-2019 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net
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