复合地基沉降计算

复合地基沉降计算复合地基沉降计算引言式中,p—复合地基平均荷载密度, 通常把复合地基沉降量分为二部分,复合地基加固区的厚 —应力减少系数或称应力修正系数, μs度为 h,加固区的压缩量记为 S,地基压下卧层厚度为,Z- h,,下 1n 和 m—分别为复合地基桩土应力比和复合地基卧层的压缩量记为 S。故在荷载作用下复合地基的总沉降S 可 2复合地基加固区土层压缩量采用分层总和法计算表示为二部分之和。至今提出的复合地基沉降实用计算方法中, 式为对下卧层压缩量 S的计算方法主要有,压力扩散法、等效实体 2 法、改进 M...

复合地基沉降计算引言式中,p—复合地基平均荷载密度, 通常把复合地基沉降量分为二部分,复合地基加固区的厚 —应力减少系数或称应力修正系数, μs度为 h,加固区的压缩量记为 S,地基压下卧层厚度为,Z- h,,下 1n 和 m—分别为复合地基桩土应力比和复合地基卧层的压缩量记为 S。故在荷载作用下复合地基的总沉降S 可 2复合地基加固区土层压缩量采用分层总和法计算表示为二部分之和。至今提出的复合地基沉降实用计算方法中, 式为对下卧层压缩量 S的计算方法主要有,压力扩散法、等效实体 2 法、改进 Minddlin- Geddes 法、双层地基法和应力面积法,简化分式中,?P- 未加固地基 ,天然地基, 在荷载 P i 层总和法,、以 e~p 曲线为已知条件的分层总和法以及以e~ lgp 层土上的附加应力增量, 曲线考虑应力历史影响的分层总和法等方法。而对加固区范围 ?P—复合地基中第 i 层桩间土中的附加应力增 si 内的土层压缩量 S的计算方法主要有,复合模量法、应力修正 1 S—未加固地基,天然地基,在荷载P 作用下相 1s 法、沉降折减法、桩身压缩法和直接计算法等方法。的压缩量, 1 加固区计算方法简述 μ—应力修正系数。 s 1.1 复合模量法 1.3 沉降折减法将复合地基加固区中增强体和土体视为—复合土体,采用加固区的最终沉降为,S=βS 0复合压缩模量 Ecs 来评价复合土体的压缩性。采用分层总和法利用沉降折减法需先根据桩间土的变形参数,按计算加固区土层压缩量。将加固区分成 n 层,每层复合土体的复计算最终沉降量 S,折减系数可根据沉降观测资料对 0合模量为 Ecsi,加固区土层压缩量表示为可以根据公式求出。式中 ,?P—第 i 层复合土上附加应力增量, i式中,S—与桩间土同性质的天然地基最终沉降 0 Hi—第 i 层复合土层的厚度 n—桩间应力比,由试验测定,也可以参照当地或竖向增强体复合地基复合土层压缩模量Ecs ,通常根据弹工程的试验资料确定。无资料时,对于粒料桩地基可性力学的平面问题理论,采用面积加权平均法计算,则加固土桩地基可用 3~6,当桩底土质好、桩间土质差时 E=mE+(1- m)E式中,Ep—csps —沉降折减系数。 β桩体压缩模量, Es—桩间2 下卧层压缩量 S 2 计算方法土压缩模量, m—复合地对下卧层压缩量 S2 的计算方法主要有,压力扩基置换率。实体法、改进 Minddlin- Geddes 法、双层地基法和应力复合土体的复合模量也可采用弹性理论求出解析解或数值化分层总和法,、以 e~p 曲线为已知条件的分层总和法解。使桩和桩间土有一均匀的竖向压缩ε ,即 ε= 常数,因此 zze~lgp 曲线考虑应力历史影响的分层总和法等方法。属于广义平面应变问题,可得, 2.1 压力扩散法复合地基上作用荷载为 P,复合地基加固区压力 β,则作用在下卧土层上的荷载 σ,路堤在纵向无限 x其中,vp,vs—分别为桩体和土体的泊松比, 面是个平面应变问题,可用下式计算, m—复合地基置换率, 1.2 应力修正法在竖向增强体复合地基中,增强体的存在使作用在桩间土式中,B—复合地基上荷载作用宽度,m,, 上的平均荷载密度比作用在复合地基上的平均荷载密度要小。 h—复合地基加固区厚度,m,。在采用应力修正法计算压缩量时,根据桩间土分担的荷载,按照 n—地基压缩层范围内计算划分的全部分层数, 桩间土的压缩模量,忽略增强体的存在,采用分层总和法计算加 σ—下卧土 i 层的附加应力增量。 x固区土层的压缩量。有研究表明,上式虽然同双层地基中压力扩散法竖向增强体复合地基中桩间土分担的荷载为, 层土上的附加荷载计算形式相同,但复合地基中扩散作者简介,熊自新(1970- ),男湖南益阳人,高级工程师,高级讲师。 2010 年第趦趯与作用在复合地基上的相同。在等效实体四周作用有侧摩阻力,舍侧摩阻力为f,则复合桩侧阻力呈矩形分布, 地基加固区下卧层上荷载密度可用下式计算。 σx 桩侧阻力呈三角形分布, 式中,f 为复合地基周边摩阻力。很容易看出,等效实体法的计算误差主要来自对侧摩阻力f 值的合理选择。当桩土相对刚度较大时,选用误差可能较小。当、P、P- 分别为桩端荷载、矩形分布侧阻力分担荷载和正P桩土相对刚度较小时,f 值选用比较困难,因为相对刚度较小时 prt 三角形分布侧阻力分担荷载, 侧摩阻力变化范围很大,难以合理估计。 K、K、K- 分别为桩端集中力、桩侧阻力矩形分布、桩侧阻 2.3 改进 Minddlin- Geddes 法 brt 复合地基总荷载为 P,桩体承担 P,桩间土承担 P=P- P。桩力三角形分布情况下的地基中任一点的竖向应力系数。 psp 结论在工程实践中复合地基沉降计算通常采用多种计算间土承载荷载 P在地基中产生的竖向应力为σ ,计算方法可 s zs方法进采用布辛奈斯克解。桩体承担的荷载 P在地基中产生的竖向应 p 行比较,充分掌握其使用的前提条件和受到的限制,并与实测数力采用 Geddes 法计算。然后叠加两部分的应力得到地基中总的据进行对比。竖向应力。再采用分层总和法计算复合地基加固区下卧层压缩量 S。Geddes 认为长度为 L 的单桩在荷载 Q 作用下对地基土产 2参考文献, 生的作用力可近似看作桩端集中力Q 、桩侧均匀分布的摩阻力 p[1]CFG 桩控制深厚层软土地基沉降的试验研究.铁道学报,第 28 卷第 6 Q和桩侧随深度线性增长的分布摩阻力Q 三种形式的荷载组 r t 期:112- 116. 合。根据弹性理论半无限体中作用一集中力的Mi ndlin 应力解, [2]李国维,盛维高,蒋华忠,殷宗泽,. 河海大学,超载卸荷后再压缩软土的次压缩特征及变形计算.岩土工程学报,2009,1(31): 118- 123. 地基中的竖向应力可按下式计算, σzp [3]王伟,孙斌祥,卢廷浩,. 河海大学 and 绍兴文理学院,公路路堤软土地基工后沉降的三参数预估模型.中国公路学报,2008,2(21,)12- 17. [4]吴起星,胡辉.基于 Gompertz 成长曲线的真空预压软土沉降规律分采用改进 Geddes 法计算需要确定荷载分担比,另外需要假析.岩石力学与工程学报, 2006,10(25)(增). 2010 年第 3 期趦趰

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