刚性桩复合地基桩土应力比计算

2015-07-16 100 0

   近年来,刚性桩复合地基在地基处理技术中得到广泛应用,其理论研究也得到了很大发展.刚性桩复合地基是在软弱土体中设置桩身刚度很大的桩体(如素混凝土桩、CFG桩),与地基土共同作用承担上部荷载.通常在刚性桩复合地基与基础间铺设一定厚度的砂石垫层,能够调节桩土的荷载分担情况,较大的发挥桩间土体的承载能力.桩土应力比是复合地基的一个重要参数,准确地确定桩土应力比十分困难.许多学者通过具体的地基处理方法和基本假定推导出了一系列桩土应力比的计算公式,如传统的Baumann公式、Rowe公式、Priebe模量比公式以及基于复合地基和天然地基荷载试验QS曲线推算等方法\[1\].模量比公式作为其中较为简单的方法,它假定在刚性基础下,桩间土和桩体的竖向应变和径向应变相同,但这些假定与实际差别较大;赵明\[2\]等在魏西克弹性扩张理论和PY曲线法基础上,建立了考虑桩体侧向膨胀的模量比计算桩土应力比的修正公式;Han\[3\]等运用数值理论的方法对桩土应力比的影响因素进行了分析.
 
  对刚性桩复合地基设计时有三个亟待解决的问题:一是桩土应力比的确定,二是考虑桩上下刺入时沉降计算问题\[4\],三是如何考虑群桩效应的影响,国内外学者对上述问题进行了大量研究.文献\[5\]针对长短桩复合地基的桩土承台相互作用的特点,提出一种综合考虑桩土垫层体系共同作用的长短桩复合地基沉降计算方法.文献\[6\]基于荷载传递法推导出考虑群桩效应的沉降计算法.傅景辉、宋二祥\[7\]基于桩土沉降及垫层之间的相互关系导出了刚性复合地基荷载桩土分担的解析解.文献\[8\]通过引入分级加载和分层计算的思想,建立了散体材料桩复合地基桩土应力比计算的新方法.
 
  2)从参数分析可以看出:内摩擦角越大,分担到桩端的荷载越小,从而使桩土应力比越小;土的粘聚力越大,桩土应力比变小.因此正确的测定土的内摩擦角和粘聚力对桩土应力比的计算精度起到了较大影响.
 
  3)本文未考虑邻桩桩顶有作用力时,对计算桩的沉降影响,因此对桩土应力比的计算带来了一定误差,有待进一步研究.
 
  参考文献
 
  [1]姚琪阳.碎石桩复合地基承载机理及优化设计研究\[D\].长沙:湖南大学土木工程学院,2004.
 
  YAOQiyang.Studyonworkmechanicsandoptimizationdesignofgravelpilecompositefoundation\[D\].Changsha:CollegeofCivilEngineering,HunanUniversity,2004.(InChinese)
 
  [2]赵明,赵明华,陈昌富.确定碎石桩复合地基桩土应力比的一种新方法\[J\].湖南大学学报:自然科学版,2002,29(2):112-116.

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