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《軟土復合地基變形模量確定及對結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響【水利工程》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、水利工程論文-軟土復合地基變形模量確定及對結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響摘要：地基變形模量可以采用現(xiàn)場試驗、查表、壓縮模量轉(zhuǎn)換等多種方法確定，本文對軟土復合彈性地基的地基變形模量的確定方法進行探討，以現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)驗證了考慮軟土處理方法、材料特性而建立的權(quán)重法計算模式是合適的。以太浦河大型泵站結(jié)構(gòu)計算為例，分析彈性地基變形模量對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的敏感性，得出結(jié)構(gòu)內(nèi)力與地基變形模量呈對數(shù)遞減關(guān)系，從而指出軟土地基處理后的復合地基變形模量是影響結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算結(jié)果的重要因素。?關(guān)鍵詞：軟土復合地基?變形模量?內(nèi)力計算?太浦河泵站??1
2、?問題提出近年來上海市在軟土地基上建造了如浦東國際機場江鎮(zhèn)河泵閘樞紐、張家塘泵閘樞紐、太浦河泵站等多座大型?水工?建筑物。軟土基礎(chǔ)上的建筑物?結(jié)構(gòu)?計算工程上一般采用彈性地基梁法、倒置梁法、單向或雙向板法，目前較多采用的還有彈性地基上的平面框架半解析法[1]和鏈桿法、三維非線性有限元法等。除倒置梁法和單向或雙向板法計算外，其它幾種計算均涉及到地基模型的假定問題，從而歸結(jié)到地基變形模量的確定問題。一般的，地基變形模量可以通過現(xiàn)場原位試驗準確獲得，然而在?結(jié)構(gòu)?內(nèi)力計算時，現(xiàn)場原位試驗一般不進行或還未進
3、行，所以必須通過其它方法進行估算、假定或理論計算，特別是對軟土地基處理后的復合地基的變形模量的確定存在較大難度。另外，經(jīng)過多個工程?結(jié)構(gòu)?計算以及多種地基模型假定計算，發(fā)現(xiàn)在地基變形模量對?結(jié)構(gòu)?內(nèi)力的影響較大。因此，本文擬對軟土復合彈性地基的地基變形模量的確定方法進行探討，以現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)進行驗證，并以太浦河大型泵站?結(jié)構(gòu)?內(nèi)力計算為例，分析彈性地基變形模量對?結(jié)構(gòu)?內(nèi)力的敏感性，提出軟土地基處理后的復合地基變形模量確定的正確性對?結(jié)構(gòu)?內(nèi)力計算的重要性，從而為計算提供參考依據(jù)。2?地基變形模量確定
4、方法土的變形模量是土體在無側(cè)限條件下應力與應變之比值，相當于彈性模量[2]。由于土體不是理想的彈性體，故稱為變形模量。土的變形模量反映了土體抵抗彈塑性變形的能力，可用于彈塑性問題分析，通?？梢酝ㄟ^三軸試驗或現(xiàn)場試驗進行測定。如果現(xiàn)場原位試驗未進行，可以通過其它方法進行估算、假定或理論計算。2.1一般確定方法a.?現(xiàn)場試驗法各種地基的變形模量值可以根據(jù)現(xiàn)場試驗資料用均質(zhì)彈性半無限體理論按下式計算，??????????????????????????????????（1）其中，E0為綜合地基變形模量（k
5、N/m2）；P為作用于載荷板上的總荷重（kN）；d為方形載荷板的當量直徑（m）；s為與載荷P相對應的沉降量(m)；μ為泊桑比，可通過土的側(cè)壓力系數(shù)K0確定，一般在0.3~0.4之間。b.?查表法在未進行現(xiàn)場或室內(nèi)試驗測定變形模量時，可以根據(jù)土的類型查表，粗略擬定變形模量值，一般土工書籍均有介紹。c.?壓縮模量轉(zhuǎn)換法在沒有進行現(xiàn)場測試時的另外一種估計變形模量值的方法就是根據(jù)廣義虎克定律推導的近似公式（式2）由壓縮模量進行轉(zhuǎn)換，???????????????????????????????????（2）
6、其中，E為變形模量；Es為壓縮模量。由于μ≤0.5，所以變形模量E總是小于壓縮模量Es。2.2雙向權(quán)重系數(shù)法確定綜合變形模量在利用彈性地基梁法計算?結(jié)構(gòu)?內(nèi)力時，對復合地基和多層地基的變形模量需要綜合變形模量。許多學者對復合地基變形模量的計算方法進行了研究[3、4、5]，但都還要以現(xiàn)場試驗資料為基礎(chǔ)。同時，由于地基處理的材料、配比、土的特性等多種因素使得研究還不甚透徹。在設(shè)計階段，如何根據(jù)地質(zhì)條件、地基處理方法、置換率等簡單估算或確定地基的變形模量比較關(guān)鍵。本文采用考慮地基處理方法、材料特性因素的雙
7、向權(quán)重系數(shù)法進行計算，具體方法如下：首先是確定地基處理材料的彈性模量和土體的變形模量，然后根據(jù)地基處理的方法、材料，以及各材料在土中的面積比或置換率進行加權(quán)，得出地基處理層的綜合變形模量E0c，?????????????????????????????????（3）其中，E0c為地基處理層綜合變形模量，Ei為地基處理材料和土體的變形模量，αi為不同材料的面積權(quán)重系數(shù)或置換率。最后確定多層地基變形模量，按式（2）求出各層土體的變形模量，按土層的厚度進行加權(quán)，??????????????????????
8、??????????（4）其中，E0m?為多層地基綜合變形模量，?Ei為各層土體的變形模量，?hi為土層厚度。3?計算模式驗證3.1工程及地質(zhì)概況太浦河泵站設(shè)計流量300m3/s，共六臺機組，水泵為斜15°軸流泵。泵房站身總長67.56m，順水流向?qū)?0.45m。站身沿垂直水流向設(shè)兩條30mm縫，每2臺機組分為一塊，每塊體垂直水流向長22.5m。站身底板為異形，上游底板底面高程為-8.05m，下游底板底面高程為-6.45m，中間為斜向過渡底板。工程前對地質(zhì)進行了勘探，
