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柔性基础下复合地基沉降计算方法探讨

罗忠涛  
【摘要】:复合地基由于其良好的经济性和实用性,在路堤基础等柔性基础下得到了广泛的应用。但是现有的复合地基沉降计算理论大都集中在刚性基础下复合地基沉降计算上面,而对柔性基础下复合地基沉降计算理论研究则较少。刚性基础下复合地基符合“桩土等应变假设”,但是,路堤基础属于柔性基础,柔性基础下复合地基桩土不再符合等应变假设。许多研究表明,柔性基础下复合地基桩土沉降变形不一致,桩土之间相对滑移在荷载较大时不可避免的存在,与此同时,桩土界面由于相对滑移产生约束剪应力,造成同一深度上桩间土的沉降不相等。因此,较为合理的柔性基础下复合地基沉降计算既要考虑桩土相对位移,又要考虑同一深度处桩间土沉降的非同步性,而现有的方法很少同时考虑以上两点。 本文首先分析了柔性基础下复合地基承载机理和桩土变形的特点,基于桩土界面变形协调的假设,利用剪切位移法建立了柔性基础性下深层搅拌桩复合地基有效桩长的计算公式;其次,考虑到柔性基础下复合地基桩土相对滑移特性,根据桩土界面剪切变形特性,假定桩土界面剪应力和剪切相对位移关系服从理想弹塑性模型,并将复合地基沉降视为加固区塑性区、弹性区和下卧层压缩变形三部分组成;然后,根据塑性区桩土界面剪应力与相对位移的关系特性,通过分析桩与桩间土竖向应力,建立出加固区塑性区压缩量分析方法,同时针对桩间土竖向应力变化特征,在对现有桩间土竖向位移模式进行改进的基础上,建立出考虑桩间土竖向应力变化和桩土相对位移的弹性区压缩量计算模型,在此基础上建立了柔性基础下复合地基沉降计算新方法;最后,对两个工程实例进行了计算分析,并同其他分析方法进行了比较,结果表明了本文所建立的柔性基础下复合地基沉降计算分析方法具有合理性和可行性。 本文建立的柔性基础下复合地基的有效桩长计算公式考虑了荷载大小等级不同时有效桩长亦不同的特点,同时,建立的柔性基础下复合地基沉降计算分析方法既考虑了桩土相对滑移的因素,又考虑了桩间土沉降的不一致(即非同步性)的特点,符合柔性基础下复合地基变形特点和桩土相互作用性状特点,对完善柔性基础下复合地基沉降计算理论有一定的参考价值。


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