我們反複強調“概念為先，機理為本”。

認識岩土工程中的概念，要從“機理”出發，才能避免一些低級錯誤。

在豎向荷載作用下，建築地基可選用：天然地基、剛性樁複合地基、複合樁基、樁基承載力。天然地基指荷載完全由淺層土體承擔，如圖（a）。複合地基與複合樁基，在豎向荷載作用下其本質是淺層土和深度土體，通過豎向增強構件（素混凝土剛性樁或者加鋼筋籠的混凝土樁）的協調，一起發揮作用，如圖（b）、（c）。樁基指豎向荷載完全由基樁承擔，通過樁側摩阻力和樁端阻力傳遞到深層土體，如圖（d）。

圖 各類地基承載力模式

表 給出各類地基承載力計算的系數範圍。比較這些計算式可以發現，淺層地基土的發揮率是其中的要點。

剛性樁複合地基降低淺層土承載力發揮率，用CFG樁彌補承載力不足，這就表明，使用少量CFG樁不能提高地基承載力，可能會降低地基的“計算承載力”。對于粉砂、細砂（不包含很濕和飽和時的稍密狀态），ηb=2.0，ηd=3.0；中砂、粗砂、礫石和碎石土,ηb=3.0，ηd=4.4，采用CFG處理後按現有規範計算,ηb=0，ηd=1.0，“計算承載力”将嚴重偏低，為達到同等的承載力需要布置較多素混凝土樁。

複合地基與複合樁基，是淺層土和深度土體一起發揮作用。當淺層土體自身穩定性較差，則不能參與協同作用，因此也不能“複合”。這樣的土體有：新近填土（未壓實）、欠固結土、液化土、濕陷性土、高靈敏度軟土、淤泥及淤泥質土等。工程中應避免在這類場地使用剛性樁複合地基。

據筆者統計，已有多個淤泥及淤泥質土中的剛性樁複合地基項目，在施工中由于對土體擾動後，使淤泥土産生流動，從而推毀樁體，使得工程樁全部報廢。

在液化土中采用剛性樁複合地基，當前也存在不少。地震中液化土失效，豎向荷載将全部由CFG樁承擔；此外液化土與非液化土界面處有水平位移突增現象，使得素混凝土樁承受極大強迫變形，從而宜導緻破壞。現有振動台試驗表明即使非液化土中的CFG樁在大震下也不能保證處于彈性狀态，那麼在液化土中破壞則難以避免。

在濕陷性土中采用剛性樁複合地基，也屢見不鮮。傳統的濕陷性地基土常采用淺層換填三七灰土（保留深層濕陷性土），并采取适當的（有組織）排水措施，可保障建築物下地基土的水穩性。随着建築物荷載增加，需要提高地基承載力。在諸多提高地基土承載力措施中，CFG樁并不能較好的達到這個目标。CFG上覆砂石褥墊層，是良好透水層，使濕陷性土極易遭遇降水而濕陷。濕陷後的土體不僅不能提供土反力，更不利的是反而要對樁體産生負摩阻力，使得樁體承受更大的荷載，其結果（1）樁體壓碎；（2）建築物沉降加大，局部濕陷嚴重則差異沉降較大。

在欠固結土中采用強夯置換複合地基，也常被推薦。需要強調的是，強夯應首先解決土體的欠固結性質，然後才能通過置換提高其承載力；如果僅僅在夯坑位置強夯，并未對整個場地範圍内的欠固結土進行加固，置換後的樁間土體仍然欠固結，那麼“複合地基”的承載力是不可靠的，圖為某工程強夯漏夯引發的牆體傾斜和局部開裂。

（a）建築傾斜導緻抗震縫分開

（b）局部開裂

以下為一個不符合土力學基本原理的工程實例。

某工程多層建築地上11層，一層地下室。

地層及物理力學性質

根據《岩土工程勘察報告》，③層粉土具有Ⅰ級非自重濕陷性，濕陷起始壓力從34~200 kPa不等，一般在110kPa左右。地基濕陷量小于50mm，可按一般地區設計。本次勘察，幹法鑽進35m未見地下水。根據曆年近場區工程勘察資料，近年最高水位埋深在40m左右。

筏闆尺寸為16m x 60m，埋深3m，坐落在③層粉土上部，距④層細砂約3.5m左右。

=150 0.3x18x(6-3) 1.5x18x(3-0.5)=233.7kPa

上部結構荷載壓力p=12x18=216kPa。地基土承載力滿足要求。

為改善地基土的不均勻性，推薦采用素混凝土樁複合地基，穿透③層粉土，以④層細砂為樁端持力層，樁長5m。本層承載力特征值fak=150kPa；根據《濕陷性黃土地區建築規範》3.0.1，建築物分類為乙類。

主樓部分底闆面積為960m2，筏闆下天然地基承載力特征值150kPa，樁長5m，承載力特征值383kN。樁間土承載力折減系數β=0.90。

令

，可以解得m=0.0180，需要137根。

要與天然地基達到同等承載力，需要的置換率為：

在超過這個m0後，多餘的CFG樁才能提供額外的地基承載力。

說明：在非自重濕陷性場地采用CFG樁，樁間土承載力發揮系數0.9，表明土體将來承擔荷載可能達到0.9x150kPa=135kPa，仍然大于110kPa。在地表水作用下可能濕陷，其結果是所有荷載将由CFG承擔，大大降低了地基強度的安全系數，存在安全隐患。

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