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1、轉(zhuǎn)自中國論文榜論文范文發(fā)表論文發(fā)表剛性樁復合地基研究進展作者:趙靜摘要:剛性樁復合地基是目前我國發(fā)展較快的復合地基形式,本文從剛性樁復合地基的特點及其基本理論和研究現(xiàn)狀等方面進行了各方面的闡述,并列舉了國內(nèi)現(xiàn)有的各種計算方法,對其優(yōu)缺點等各個層面進行了論證,以及對剛性樁復合地基褥墊層厚的確定進行了論證,最后介紹了作者的研究成果,今后需要開展的研究工作以及剛性樁復合地基的發(fā)展方向?! £P(guān)鍵詞:復合地基剛性樁復合地基承載力沉降 中圖分類號:TU433 一、序言 復合地基技術(shù)是土木工程中人工處理
2、天然地基的有效手段。復合地基的廣泛應用與其良好的技術(shù)經(jīng)濟效果是分不開的。從可持續(xù)發(fā)展的角度講,復合地基技術(shù)符合“在工程設計與施工充分挖掘土體本身固有的強度潛能和自穩(wěn)能力”的軟基處理發(fā)展趨勢,同時,使用粉煤灰、鋼渣等工業(yè)廢料符合環(huán)保要求。從受力性能上看,復合地基與天然地基相比,具有承載力高、沉降和差異沉降小等優(yōu)點,與樁基等深基礎相比,節(jié)省費用?! 《傂詷稄秃系鼗幕驹怼 。ㄒ唬⒒靖拍睢 ≡趧傂詷稄秃系鼗?,地基土體被剛性樁置換。AS為剛性樁的橫截面面積,A為每根樁水平影響區(qū)域的橫截面面
3、積,剛稱m=AS/A為面積置換率,它體現(xiàn)了復合地基的加固水平?! ∮捎诩庸腆w和樁間土的壓縮模量不同,在加固體中將會產(chǎn)生應力集中。設ρ表示地表平均荷載,ρS和ρC分別表示樁間土加固體承受的荷載,則定義n=ρS/ρC為樁土應力比(荷載分擔比)??梢?,樁土荷載比體現(xiàn)了復合地基受荷時樁的應力集中程度。顯然,n值不能太大,否則,由于加固體承擔了大部分荷載,樁間土的承載能力將得不到充分發(fā)揮。N值也不能太小,否則,地基承載力提高幅度太小,達不到加固的目的?! ∮捎趧傂詷稄秃系鼗臉锻梁奢d分擔比較高,為了充分發(fā)
4、揮樁和樁間土的承載能力,必須人為地對樁土荷載分擔比進行調(diào)節(jié),以便充分發(fā)揮復合地基的承載特性。早在1977年Tokoyd在《樁與承臺共同工作的承載力》一文中就建議,可以在樁與承臺之間留出空隙,使荷載在最被只通過承臺傳遞給地基,在地基產(chǎn)生一定沉降后,樁才參與工作。對于剛性樁復合地基,有效的方法是黃熙玲先生提出的在承臺下設置褥墊層。褥墊層材料常采用粒徑為30—80mm的碎石。 ?。ǘ?、傳力機理和位移協(xié)調(diào)條件 在荷載作用下,散體樁與剛性樁的傳力機理是不同的。對于散體材料樁加固的軟土地基,樁中受力區(qū)集
5、中在距離樁頂4倍樁徑的范圍內(nèi),地基承載力公能提高20%—轉(zhuǎn)自中國論文榜論文范文發(fā)表論文發(fā)表60%。由于散體材料樁沒有黏結(jié)強度,它的承載能力主要靠樁周土約束其側(cè)向變形來提供,而軟土抵抗變形能力較小,對樁的約束作用也很小,因此,隨著荷載的增加,樁的側(cè)向變形也逐漸增大,地基將產(chǎn)生較大的沉降。相反,剛性樁中的荷載沿樁身全長傳遞,能夠傳遞到更深的土層。在樁承臺下設置墊層的剛性樁復合地基中,樁側(cè)摩阻力從加荷開始即在樁周上部土層中出現(xiàn)合負摩阻,負摩阻力的大小隨荷載加大而變小,同時,中性點位置逐漸變?yōu)檎?,使?/p>
6、下部的摩阻力得到充分發(fā)揮。同時,也使樁周土體的承載力得到了增強?! 傂詷稄秃系鼗募庸虣C理實質(zhì)就是樁土共同作用機理。要保證樁土能共同工作,必須保證樁和樁間土的位移協(xié)調(diào)?! ?、不設置褥墊層的情況。此時,樁體與樁間土協(xié)同工作的條件是基礎與其下地基土保持接觸,假設基礎是絕對剛性的,則樁頂沉降與基礎下土體的沉降相等。在一般情況下,考慮到樁的可壓縮性,只有當樁尖刺入量與樁身壓縮量之和等于樁間壓縮量時,才能保證樁體和樁間土共同承載。因此,樁與樁間土共同工作的條件是 SP1+SP3=SS2(1) 式中
7、:SP1——樁身壓縮一; SP3——樁尖刺入量; SS2——樁尖平面以上樁間土壓縮量?! ?、設置褥墊層的情況。設置褥墊層時,樁頂將產(chǎn)生刺入,此時,樁與樁間土共同工作的條件是 SP1+SP3=SS2+SP4(2) 式中SP4——樁頂刺入量 三、復合地基承載力計算 復合地基承載力計算的思路是分別確定增強體和樁間土的極限承載力,然后按照某種疊加方式進行“復合”。對于復合地基極限承載力研究,目前大部分集中在對以面積比和應力比公式表示的承載力公式的討論上。我國地基處理規(guī)范中推薦的復合地基極限
8、承載力計算是以樁土面積比表示的公式 Pct=mppfλ(1-m)Psf(3) 式中:Pct——復合地基極限承載力; ppf——復合地基中樁的實際極限承載力; Psf——復合地基中樁間實際極限承載力; m——復合地基的置換率; λ——樁間土極限強度發(fā)揮度; 1991年,龔曉南基于假定復合地基中土先破壞的模式,考慮了樁、樁間土在復合地基中極限承載力實際發(fā)揮程度,將復合地基承載力公式修改為 Pct=K1λ1mppf+K2λ2(1-m)PSf(4) 式中:K1,K2——分別為復合地基中