碎石樁復(fù)合地基承載力時(shí)效研究

《碎石樁復(fù)合地基承載力時(shí)效研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、碎石樁復(fù)合地基承載力時(shí)效研究摘要：針對(duì)碎石樁復(fù)合地基中承載力隨軟土固結(jié)提高的特性，通過研究地基土和碎石樁的時(shí)效性，導(dǎo)得了復(fù)合地基承載力隨時(shí)間的變化關(guān)系，提出了相應(yīng)的計(jì)算參數(shù)，并結(jié)合某高速公路軟基處理，給出了分析。關(guān)鍵詞：碎石樁；復(fù)合地基；承載力；時(shí)效；地基處理中圖分類號(hào)：TU312文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）07-0020-02Abstract:Inviewofthegravelpilecompositefoundationbearingcapacityofsoftsoilconsolidationwithimprovedcharacteris

2、tics,throughthestudyoffoundationsoilandgravelpile,timeliness,obtainedthebearingcapacityofcompositefoundationofvariation,andputsforwardthecorrespondingcalculationparameter,andwithsomehighwaysoftbaseprocessing,giventheanalysis.Keywords:gravelpile;compositefoundation;bearingcapacity;aging;f

3、oundationtreatment7近10年來，隨著地基處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，碎石樁復(fù)合地基得到了廣泛應(yīng)用，但由于碎石樁復(fù)合地基受力狀況的復(fù)雜性，其理論分析存在不少問題?，F(xiàn)階段碎石樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)和應(yīng)用表明：若在軟粘土中進(jìn)行碎石樁復(fù)合地基處理，承載力隨時(shí)間的變化極為明顯，且增長的幅度很大。研究分析表明承載力的增長主要來源于固結(jié)引起的土體工程性質(zhì)的改善。本文根據(jù)復(fù)合地基的性質(zhì)，通過對(duì)其組成部分的時(shí)效研究，以探求某高速公路碎石樁復(fù)合地基承載力隨時(shí)間的變化過程，并將其應(yīng)用于實(shí)際的碎石樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)，提高復(fù)合地基承載力取值的合理性，保證設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性。1碎石樁復(fù)合地基

4、承載力時(shí)效分析碎石樁復(fù)合地基承載力由兩部分組成，一是碎石樁的承載力；二是地基土的承載力。根據(jù)此特點(diǎn)，碎石樁復(fù)合地基在進(jìn)行時(shí)效分析時(shí)也應(yīng)將其分為兩個(gè)部分考慮，分進(jìn)行時(shí)效分析，然后再采用碎石樁復(fù)合地基承載力計(jì)算公式進(jìn)行疊加，從而得出碎石樁復(fù)合地基的承載力時(shí)效。1．1地基土承載力時(shí)效分析軟粘土在一般工程荷載作用下，具有較大的變形，并呈現(xiàn)非線性的特征，而且固結(jié)系數(shù)隨時(shí)間和深度而變，故太沙基固結(jié)理論不適用于進(jìn)行時(shí)效分析。本文擬采用改進(jìn)的軟土固結(jié)系數(shù)確定方法分析土體承載力的時(shí)效性。7首先將整個(gè)固結(jié)過程離散化為無數(shù)個(gè)時(shí)間段?？梢栽O(shè)想，對(duì)于每一個(gè)時(shí)間均可以找到一個(gè)固結(jié)系數(shù)為常量的等效固

5、結(jié)過程。對(duì)于整個(gè)固結(jié)過程來說，就是可以找到一個(gè)固結(jié)系數(shù)CU只隨時(shí)間不隨隨深度h而變的等效固結(jié)過程。此過程可以用下式表出，為土體中孔隙水壓務(wù)，kPa;h為土體的厚度，m;t為時(shí)間；為天然地基的固結(jié)系數(shù)，取決于土層的平均孔隙比ê或平均有效應(yīng)力õ，它在空間上均勻分布，而僅隨時(shí)間而變，即ƒ（t）。式中：T為時(shí)間變量。是系數(shù)為1的擴(kuò)散方程，在適宜的邊界條件睡初始條件下，可解得應(yīng)力表示的固結(jié)度表達(dá)式：式中：U為以應(yīng)力表示的固結(jié)度；為參數(shù)，取決于邊界條件和初始條件；T。為時(shí)間因素。在解得的固結(jié)度計(jì)算公式中的時(shí)間因素T。為：TU=式中：H為土層厚度。為求解方便，

6、采用分段疊加法比較方便。1.1.1平均孔隙比與時(shí)間的關(guān)系首先將時(shí)間t劃為分為m段，由假設(shè)可知任意時(shí)間段內(nèi)的固結(jié)系數(shù)為常量，即相應(yīng)的初始條件為：再將時(shí)間因素，可得以應(yīng)力表示的固結(jié)度U，接著由式可得依據(jù)的關(guān)系曲線（通過實(shí)驗(yàn)得到）得到相應(yīng)的固結(jié)系數(shù)。式中：為某時(shí)刻土中有效應(yīng)力；為土中初始有效應(yīng)力；為為土中最終有效應(yīng)力。依次類推可以得到對(duì)應(yīng)的固結(jié)度U，代入式求得相應(yīng)的用應(yīng)變數(shù)表示的固結(jié)度為：式中：為土中的初始孔隙比；為土中的初始孔隙比。則兩種固結(jié)度表達(dá)式的關(guān)系可表示為：從而得到了平均孔隙比和時(shí)間的關(guān)系。71．1．2孔隙比和地基土承載力的關(guān)系在灰土擠密樁中，根據(jù)擠密前后的承載力與

7、干容重的測試結(jié)果，比較可以發(fā)現(xiàn)，擠密樁土承載力相對(duì)于天然地基承載力與擠密后樁間土的干容重相對(duì)天然地基干容重的比值近于相等，在碎石樁復(fù)合地基中，由于碎石樁的排水，促使地基土固結(jié)，從而改善了地基土的工程性質(zhì)，提高了地基土的承載力。根據(jù)式式中：時(shí)刻的地基土極限承載力，天然地基土極限承載力KN；時(shí)刻的地基干容重，KN/m3;天然地基土的干容重，KN/m3;根據(jù)土的三相關(guān)系可知：1．1．3地基土承載力的時(shí)效性將平均孔隙比與時(shí)間的關(guān)系代入式（13），則可得到地基上承載力隨時(shí)間的變化情況，即地基土承載力的時(shí)效性。1．2碎石樁的承載力可分為兩個(gè)部分：樁端