混凝土芯砂石桩复合地基法是从控制工后沉降的重要理念出发，开创出的一种深厚软基加固新技术。混凝土芯砂石桩是由预制钢筋混凝土芯桩和外包芯桩的砂石壳形成的复合桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。混凝土芯砂石桩复合地基中采用预制钢筋混凝土桩作为竖向增强体，芯桩砂石壳作为竖向排水体，碎石或砂垫层作为水平排水体，堆载作为加压系统。复合地基和混凝土芯砂石桩结构如图1、图2所示。
混凝土芯砂石桩应用于水利堤防工程时，既能控制堤防深厚软基的工后沉降，又能提高堤防边坡的稳定性。相同直径的混凝土芯砂石桩和CFG桩相比，前者的孔隙水压力消散、固结度增长较快，并且挤土效应远远小于CFG桩。混凝土芯砂石桩复合地基能加快超静孔压的消散，促进整个桩长范围内桩间地基土的固结密实，缩短路堤填筑和沉降稳定的时间，提高地基整体刚度和稳定性，同时提高桩侧摩阻力，加大荷载传递深度，提高深层地基压缩固结效果，有利于控制工后沉降。
在传统的竖井固结理论研究方面，1974年，日本的Yoshikuni等建立了自由应变条件下考虑井阻作用的竖井理论。1981年，Hansbo得到了等应变条件下考虑井阻和涂抹作用的竖井地基固结理论解。1987年.我国的谢康和提出了等应变条件下考虑井阻和涂抹作用的竖井地基固结问题的精确解以及简便实用的径向平均固结度的计算式。1993年，谢康和导出了等应变条件下考虑井阻作用、涂抹作用（包括涂抹区渗透性和压缩性两方面影响）的竖井排水固结解析解。1998年，赵维炳推导了砂井地基双向渗流等应变固结理论解，与巴隆轴对称固结理论解相比较，得到砂井地基平面应变情况和轴对称情况之间的等效公式。散体材料桩复合地基固结研究始于20世纪70年代，谢康和给出了瞬时荷载作用下能同时考虑井阻和涂抹作用以及桩体内径竖向组合渗流的复合地基固结解析解。Han等推到了碎石桩等散体材料桩复合地基固结解析解。王瑞春等给出了考虑“应力集中”效应和涂抹作用的瞬时荷载作用下的散体材料桩复合地基固结解析解和双层散体材料桩复合地基固结问题。作为一种新型的地基加固技术，研究混凝土芯砂石桩的固结特性较为突出，但目前还没有相关的固结计算方法。本文利用现有竖井地基散体材料桩固结分析理论和模型，结合混凝土芯砂石桩复合地基的特点，提出了一种适合于混凝土芯砂石桩复合地基计算的实用模型和固结计算方法，并通过实例计算验证该计算方法的合理性。
……
展开
