碎石樁復(fù)合地基受力機理探討

《碎石樁復(fù)合地基受力機理探討》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、第20卷第2期四　川　水　力　發(fā)　電Vol.20,No.22001年6月SichuanWaterPowerJun.,2001碎石樁復(fù)合地基受力機理探討梁　軍(四川省水利水電勘測設(shè)計研究院,四川成都　610072)摘　要:根據(jù)理論研究與實測資料的分析比較,表明當復(fù)合地基的應(yīng)力在樁、土之間的分配過程趨于穩(wěn)定時,地基中應(yīng)力的分布與集中已接近結(jié)束,此時的地基承載力便是極限承載力。復(fù)合地基的受力過程可分為三個階段,其破壞類型與應(yīng)力分布是否充分的程度有關(guān),從而對復(fù)合地基的受力機理作了有益的探討。關(guān)鍵詞:復(fù)合地基;應(yīng)力集中;承載力;受力機理;破壞中圖分類號:TV5

2、53;TU753　　　　　　　　　　　　文獻標識碼:B　　　　　　　文章編號:100122184(2001)02200762031　前　言限制,于是在土體中產(chǎn)生水平方向的附加應(yīng)力,使復(fù)復(fù)合地基作為軟基處理的一種手段,已在工程合地基形成相互制約的整體“土層”。考慮樁周土對中得到越來越多的應(yīng)用,在技術(shù)實踐中取得了長足樁柱的水平附加應(yīng)力的作用,實際狀態(tài)下單根碎石的發(fā)展,已成為地基處理中最常用和最有效的方法樁的承載力可用下式表示(不計樁、土自重):(P)(T)(T)之一。目前,許多單位正在開展復(fù)合地基縱向增強體Rc=Rc+KB?Rs-KD?C(1)(如碎石樁

3、)與土體之間的應(yīng)力分布與變形協(xié)調(diào)過式中　Rc,Rs——碎石樁、樁間土的承載力(kPa),程、樁土相互作用、整個地基的工作原理與破壞型式上角標(P),(T)分別表示實際受力狀態(tài)與(T)(P)等各方面的深入研究,以進一步發(fā)展這一地基處理試驗情形,且有,Rs=Rs;技術(shù)。筆者根據(jù)實測資料和理論分析,考慮樁周土對C——樁間土的凝聚力(kPa);碎石樁的圍護作用,得到了復(fù)合地基應(yīng)力分布與集KB——土對樁的壓力影響系數(shù),中的某些規(guī)律。當應(yīng)力分布率(應(yīng)力集中比對碎石樁11-sinUsUcKB=·〔1+2tg(45°+·tgUc〕;21+sinUs2應(yīng)力的變化率)接

4、近或等于常量時,碎石樁的承載能式中的Uc,Us為樁、土的內(nèi)摩擦角(°);KD為土壓力系力發(fā)揮到了最大限度,應(yīng)力分布的程度與加固后樁數(shù)。間土的承載力成反比。復(fù)合地基的受力過程可以分1-sinUs為三個階段,其破壞類型與應(yīng)力分布是否充分的程KD=2×　。1+sinUs度有關(guān)。隨著上部荷載的施加,應(yīng)力將逐步向樁體集中,復(fù)合地基中因碎石樁與樁周土變形性能的差由式(1)可得:異,使得碎石樁的壓縮性明顯低于周圍土體,因而碎(P)(T)KD?CX=X+KB-(T)(2)石樁將比土體承受更多的荷載。上部荷載作用于復(fù)Rs合地基的附加應(yīng)力隨樁、土變形的協(xié)調(diào)發(fā)展而逐漸(P

5、)(T)(P)Rc(T)Rc式中　X=(P),X=(T)。集中到樁體上,兩者應(yīng)力分擔的多少常用應(yīng)力集中RsRs(P)(T)X,X分別為實際受力狀態(tài)和試驗情況比X表示。X值在復(fù)合地基設(shè)計中是一個重要的參下的應(yīng)力集中比,其余符號意義同前。數(shù),一般通過樁、土應(yīng)力(承載力)的比值求得。研究表明,應(yīng)力集中比所反映的理論內(nèi)涵較為復(fù)雜,也比(T)KD?C當樁間土加荷量Rs逐步增加時,(T)一般Rs較深刻,它不僅與碎石樁和樁周土的性質(zhì)、置換率、很小,故式(2)可近似寫成:加荷階段等因素有關(guān),而且在一定程度上反映了復(fù)(P)(T)(P)(T)X=X+KB或X-X=KB(

6、3)合地基受力機理的本質(zhì)過程,以及樁、土各自的力學(xué)式(3)表明,在載荷試驗情況下通過樁柱和樁性能和兩者的相互作用。應(yīng)力集中比X值的變化必(T)間土的承載力比值X與實際單樁受力時的應(yīng)力集然記載了復(fù)合地基應(yīng)力及變形規(guī)律的某些本質(zhì)特征。(P)中比X有差別,后者既反映了樁2土共同受力的特2　復(fù)合地基的應(yīng)力集中與分布點,又與它們各自的力學(xué)性質(zhì)及加荷階段等因素有地基土體在基底壓力作用下,將產(chǎn)生豎向附加關(guān),式(2)后二項實際上已表達了這種內(nèi)在關(guān)系。應(yīng)力和沉降,但由于碎石樁的約束,這種沉降又受到根據(jù)一些工程載荷2沉降曲線(即P～S或Rc～收稿日期:200020321

7、0S曲線)實測資料的分析,作出實際單樁應(yīng)力集中比76(P)(P)X與實際單樁應(yīng)力Rc的關(guān)系曲線,見圖1。有些資料表明該曲線呈上凹型,有些實際曲線則是遞增型,說明應(yīng)力集中比在整個加荷階段是不斷變化的,但都存在一個共同的特點:上凹型曲線有一極小值點C;遞增型曲線有一近于水平之駐點C,自C點以后,X值隨Rc的變化總是一種遞增函數(shù),即滿足:X(Rc2)≥X(Rc1)(Rc2≥Rc1)時(4)資料分析表明,在碎石樁載荷達到極限(或破壞)應(yīng)力后,這種關(guān)系便不復(fù)存在。表1為幾項工程圖1　單樁應(yīng)力與應(yīng)力集中比和應(yīng)力分布之間的關(guān)系圖實測(或計算)的應(yīng)力集中比與載荷應(yīng)力

8、的對應(yīng)關(guān)系。表1　應(yīng)力集中比與載荷應(yīng)力關(guān)系表工程名稱應(yīng)力與應(yīng)力集中比曲線型式碎石樁應(yīng)力　　?kPa95.41