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杭州市某商住楼工程的刚柔桩复合地基杭州市某商住楼工程位于城市核心区域，总建筑面积约5万平方米，地上为高层商住综合楼，地下设两层车库。由于拟建场地地质条件复杂，表层存在较厚的软弱土层，天然地基承载力不足，且对沉降控制要求较高，工程采用了“刚柔桩复合地基”技术进行地基处理。
该复合地基由刚性桩（如CFG桩）与柔性桩（如碎石桩）共同组成，结合褥垫层形成协同作用体系。刚性桩主要承担上部结构荷载，提高地基承载力并控制沉降；柔性桩则用于改善软土性能，增强排水固结能力，减少地基变形。通过合理布置桩型、桩长及桩距，使复合地基达到最优承载与变形协调效果。
实际施工过程中，采用长螺旋钻孔灌注工艺施工刚性桩，振动沉管法施工柔性桩，确保了施工质量与进度。经检测，处理后的复合地基承载力显著提升，沉降量控制在设计允许范围内，满足高层建筑对地基稳定性的严格要求，为工程安全高效推进提供了有力保障。
端进人持力层9层，人深大于1.5m。这一基础方案 虽然有承载力高，传力途径简捷，地基变形小的优 点。但是存在着以下的不足：1）该设计未能充分考 虑承台下桩间土的承载力，对于端承桩，也未能考虑 桩间土的作用。2)由于该建筑物有地下室，需要进 行基坑开挖，因此基坑开挖卸荷造成的应力补偿作 用得不到利用。3）由于该地区持力层较深，因此造 成桩长较长，使该设计造价较高，达到了土建费用的 25% 由于原有桩基设计方案存在着以上的缺点，本 着对建筑物安全可靠，经济实用的原则，对原来桩基 础方案进行了修改，采用刚柔桩复合地基进行处理。 桩位布置如图1
刚柔桩复合地基桩位布置图（局部）
地质资料显示本场地属于软弱土地基，上部存 在较厚的淤泥质粘土，承载力较低（70～80kPa），当 采用刚性桩复合地基进行本场地地基处理时，由于 刚性桩与桩间土模量比较大，造成应力集中现象严 重，刚性桩易达到极限破坏。因此，考虑用短桩（柔
性桩)对桩间土上部进行改善，增大桩间土承载能 力，减小刚性桩的应力集中。再与长桩(刚性桩)共 同作用形成刚柔桩复合地基来提高地基的承载能力。
短桩复合地基（即“桩间土”）的承载力可用下 面的公式进行估算：
EOTECHNICAL ENGINEERING WORLDVOL8No.6
对于刚柔桩复合地基的变形计算，由于其受力 的复杂及众多影响因素，传统的复合模量法对刚柔 桩复合地基来说，因桩土受力变形协调过程中，长桩 无法达到在桩抵抗变形中完全贡献自已的刚度。因 此，从严格意义上讲，复合模量法计算刚柔桩复合地 基的加固区变形，有一定的偏差。 从刚柔桩复合地基的承载机理以及刚柔桩复合 地基的变形模式来说，本文认为刚柔桩复合地基的 沉降变形由以下三部分组成：其一为桩身的压缩变 形S，其二为桩端以下部分土层的压缩变形S，其 三为桩相对于上部褥垫层和桩端土的塑性刺人变形 S。因此复合地基的总变形可以用下式表示：
其中n一短桩的桩数；U一短桩的周长；9一第i层 土与土性和施工工艺有关的极限侧阻力；L一第i层 土厚度。 因此fsp.ki=[1.0x0.95×70x（511.28 12.44)+8597.3]/511.28=82.40kPa
对于刚性长桩桩身的压缩变形量，由于刚性 桩身的强度较周围土体模量大很多，可采用弹性理 论中杆件压缩公式计算：
Rk=n·（Uql;+qA)/k=732447kN
PpLp =g·n· EAp 2660×36.5 =0.5x2 2.5×10×π×0.25 =19.8m
其中：P。一作用在桩顶的单桩竖向荷载，按长桩 的极限承载力取值；L。，A，E。一分别为桩长、桩身截 面及桩的变形模量；一桩周摩阻力的分布系数，一 般取1/2～1/3；m一桩身塑性变形模量系数，根据桩 身材料而定，对混凝土可取2。 由于本算例中无下卧层存在，可认为S2=0。 对于桩相对于上部褥垫层和桩端土的塑性刺人变形 S3，目前仍未有适合的刺人变形计算方法。较为简 便直接的方法通过试验获得，本例通过模拟设计荷 载实验，得到S，=4.0mm。因此复合地基的最终沉 降为S=S，+S2+S，=23.8mm，与实际沉降监测结 果（27mm）相当。
其中A。一长桩单桩截面面积；U一长桩的周长； q一第i层土与土性和施工工艺有关的极限侧阻 力；一第i层土厚度；9一与土性和施工工艺有关 的极限端阻；k一安全系数取2.0。 根据（3）式计算可得刚柔桩复合地基的承载 力：
岩土工程界第8卷第6期
4刚柔桩复合地基的检测
4.1则柔桩复合地基的检测结果
本例的试验均为工程桩，因此在加载时不能使 长桩和复合地基达到极限破坏状态，由图2、4可见 两试验所得曲线均为缓变型。结合规范中长桩及复 合地基承载力得取值规定，可将实验成果列于表1。
（1）本工程的实践证明，CM刚柔桩复合地基 在进行地基处理中bc楼施工组织设计，利用柔性桩补充桩间土承载力 不足，同时还加速桩间土的固结，增大地基土竖向刚 度，减小复合地基加固区的变形。面刚性桩又对柔
性桩起到“护桩”作用，同时还会抑制复合地基周围 土体的隆起。同时从本工程的经济效益来看，比采 用原方案节省了30%的投资，而承载力和沉降都达 到了设计的要求。 (2）工程峻工后1年的监测资料显示，建筑物 主楼部分的平均沉降为27mm，完全满足设计要求。 在杭州市信义坊小区6*楼工程的地基处理中，在同 样的布桩方式下，将桩端持力层选择在中砂或粘土 层，最后实测沉降大大增加，在结顶后沉降值已达到 25mm。分析原因，除了下卧层本身沉降变形外，桩 尖的刺人变形增大是一个很重要的原因。从两个工 程对比来看，对沉降变形要求较高的工程，在设计 时，应根据地质情况将持力层选择在较硬的土层或 基岩上。同时可适当提高褥垫层的模量，如采用石 屑垫层。 （3）刚性长桩桩距设置为5～7d；置换率为 2.23%，比常规的6%～10%要大大减小。这是因 为水泥搅拌短桩的设置大大改善了桩间土的性状。 考虑到群桩效应的影响，使角、边上的桩承受负弯距 的影响，因此在采用C25的钻孔素砼桩作为长桩的 同时.在桩身上端10d（约5m）增设了6Φ12的钢筋
笼增大桩身的刚度和抗弯能力，这对角桩和边桩尤 为重要。在短桩的设计中还要特别考虑短桩成桩质 量的问题。在测试中我们发现，短桩的有效桩长受 成桩质量的影响较大，对于d=300mm的水泥搅拌 桩其有效桩长一般为10m，但是当桩身质量不能保 证的情况下，其有效桩长往往只有7m左右。
第一作者通讯地址：浙江省临海市赤城路54号 邮编 317000
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