4.復(fù)合地基理論與設(shè)計(jì).ppt

1、1.概述1。均質(zhì)地基和復(fù)合地基均質(zhì)地基：復(fù)合地基是指由基質(zhì)(天然地基土)和加固體組成的人工地基，在地基處理過(guò)程中對(duì)部分土壤進(jìn)行加固或置換。第二章是復(fù)合地基理論綜述。1.概述2。根據(jù)地基加固的方向，復(fù)合地基分類可分為水平加筋復(fù)合地基和垂直加筋復(fù)合地基。1.概述3。淺基礎(chǔ)、樁基和復(fù)合地基1)淺基礎(chǔ)特點(diǎn)：在淺基礎(chǔ)中，上部結(jié)構(gòu)荷載通過(guò)基礎(chǔ)底板直接傳遞給地基土；1.概述3。淺基礎(chǔ)、樁基和復(fù)合地基2)樁基特點(diǎn)：在端承樁基中，上部結(jié)構(gòu)荷載通過(guò)基礎(chǔ)底板傳遞到樁身，然后直接傳遞到樁端持力層。不僅基礎(chǔ)底板下的地基土不傳遞荷載，而且樁旁的土也基本不傳遞荷載。在摩擦樁基礎(chǔ)中，上部結(jié)構(gòu)的荷載通過(guò)基礎(chǔ)底板傳遞給樁身，然后

2、通過(guò)樁表面摩擦力和樁端承載力傳遞給地基土，但樁側(cè)摩擦力是主要的。1.概述3。淺基礎(chǔ)、樁基和復(fù)合地基3)復(fù)合地基的特點(diǎn)：在復(fù)合地基中，上部結(jié)構(gòu)的荷載直接同時(shí)將荷載傳遞給地基和基礎(chǔ)底板下的地基土。從以上分析可以看出，淺基礎(chǔ)、樁基和復(fù)合地基的分類主要考慮荷載傳遞路線。荷載傳遞路線也是上述三種基礎(chǔ)形式的基本特征。簡(jiǎn)而言之，對(duì)于淺基礎(chǔ)，荷載直接傳遞到地基土；對(duì)于樁基，荷載通過(guò)樁身傳遞到地基土；對(duì)于復(fù)合地基，一部分荷載通過(guò)樁傳遞到地基土，另一部分直接傳遞到地基土。5.墊層的作用：理論研究和試驗(yàn)研究表明，在地基和復(fù)合地基加固區(qū)之間設(shè)置墊層，不僅可以保證各種鋼筋和樁間土形成復(fù)合地基來(lái)承受上部荷載，而且可以有效

3、改善復(fù)合地基中淺層的應(yīng)力狀態(tài)，如降低樁土荷載分擔(dān)比、提高樁間土的抗剪強(qiáng)度和提高鋼筋承受豎向荷載的能力。2.樁復(fù)合地基承載力計(jì)算1。復(fù)合地基承載力：1)樁復(fù)合地基承載力的計(jì)算思路是分別確定樁的承載力和樁間土的承載力，然后將這兩部分相加，按照一定的原則得到復(fù)合地基的承載力。2.樁復(fù)合地基承載力計(jì)算1。復(fù)合地基承載力：2)粘結(jié)材料樁極限承載力的計(jì)算目前，粘結(jié)材料樁(柔性樁和剛性樁)的承載力按以下兩種情況計(jì)算：(1)根據(jù)樁身材料強(qiáng)度計(jì)算承載力；(2)根據(jù)樁側(cè)摩阻力和樁端阻力計(jì)算承載力。兩者中較小的是學(xué)校的承受能力。根據(jù)樁材料強(qiáng)度計(jì)算單樁極限承載力：?jiǎn)螛稑O限承載力表達(dá)式如下：2 .樁復(fù)合地基承載力計(jì)算1

4、。復(fù)合地基承載力：3)顆粒材料樁極限承載力的計(jì)算不同于柔性樁、剛性樁和其他粘結(jié)材料樁。顆粒材料堆保持其形狀，并通過(guò)周圍土壤的側(cè)向極限阻力來(lái)承受載荷。散體材料樁的承載力除了樁材料的性質(zhì)和密實(shí)度外，主要取決于樁周土。2.樁復(fù)合地基承載力計(jì)算1。復(fù)合地基承載力：2)樁間土極限承載力的計(jì)算天然地基的極限承載力可根據(jù)天然地基荷載板的試驗(yàn)結(jié)果或其他室內(nèi)土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。的極限承載力在某些情況下，兩者相差不大，或者雖然有所不同，但樁間土的極限承載力大于天然地基的極限承載力，難以計(jì)算。在工程實(shí)踐中，天然地基的極限承載力常被用作向上樁的極限承載力。2.樁復(fù)合地基承載力計(jì)算1。復(fù)合地基承載力：2)樁間土極限承載力

5、計(jì)算，2。復(fù)合地基加固區(qū)下臥層承載力驗(yàn)算：當(dāng)復(fù)合地基加固區(qū)下臥層為軟土層時(shí)，根據(jù)復(fù)合地基加固區(qū)的容許承載力計(jì)算基底尺寸后，需驗(yàn)算復(fù)合地基下臥層的承載力。要求作用于下臥層頂面的附加應(yīng)力和自重應(yīng)力之和不得超過(guò)下臥層土壤的容許承載力，即。復(fù)合地基的沉降計(jì)算在各種實(shí)際計(jì)算方法中，復(fù)合地基的沉降通常分為兩部分，即復(fù)合地基加固區(qū)的壓縮s1和下臥層的壓縮s2。3.復(fù)合地基沉降計(jì)算1。加固區(qū)土壤壓縮s1的計(jì)算1)復(fù)合模量法(Ec法)。將復(fù)合地基加固區(qū)的鋼筋和基體視為復(fù)合土，用復(fù)合壓縮模量Ecs評(píng)價(jià)復(fù)合土的壓縮性，用分層總和法計(jì)算加固區(qū)的土壓縮s1。加固區(qū)土壓力s1的表達(dá)式為：3。復(fù)合地基沉降計(jì)算1。加固區(qū)2土

6、壤壓縮s1的計(jì)算。應(yīng)力校正法(Es法)。采用應(yīng)力修正法計(jì)算壓縮量時(shí)，根據(jù)樁間土分擔(dān)的荷載和樁間土的壓縮模量，采用分層總和法計(jì)算加筋土層的壓縮量。3.復(fù)合地基沉降計(jì)算1。加固區(qū)土壓力計(jì)算S1)3)樁壓法(Ep法)。荷載作用下復(fù)合地基加固區(qū)的壓縮量也可以通過(guò)計(jì)算樁身壓縮量得到。假設(shè)樁底刺入下臥層的沉降變形為0，相應(yīng)加固區(qū)土層的壓縮量s1計(jì)算公式如下：3。復(fù)合地基的沉降計(jì)算。下層2壓縮量s2的計(jì)算方法。下臥層的壓縮s2的計(jì)算方法當(dāng)計(jì)算下臥層的壓縮s2時(shí)，作用在下臥層上的載荷難以精確計(jì)算。最近，在工程應(yīng)用中，經(jīng)常使用以下方法進(jìn)行計(jì)算。1)壓力擴(kuò)散法：如果作用在復(fù)合地基上的荷載為p，復(fù)合地基加固區(qū)的壓力

7、擴(kuò)散角為0，作用在下臥土層上的荷載Pb可按下式計(jì)算：條形基礎(chǔ)為3。復(fù)合地基的沉降計(jì)算。下臥土層壓縮量s2的計(jì)算方法2。等效實(shí)體法中，作用在下臥土層上的荷載Pb可以通過(guò)以下公式計(jì)算：對(duì)于條形基礎(chǔ)，荷載作用下復(fù)合地基的沉降計(jì)算也可以是有限的。幾何模型處理可以大致分為兩類：一類是將單元分為兩類：加固單元和土單元，如樁單元和土工布單元，并根據(jù)需要設(shè)置或不設(shè)置加固單元和土單元之間的接口單元；二是將單元?jiǎng)澐譃榧庸虆^(qū)復(fù)合土單元和非加固區(qū)土單元，復(fù)合土單元采用復(fù)合材料參數(shù)。4.地基剛度和墊層對(duì)樁復(fù)合地基性能影響。基礎(chǔ)剛度的影響(1)在剛性基礎(chǔ)下的復(fù)合地基中，樁與樁間土的沉降是一致的，樁承受較大的荷載，樁與土之間的荷載分擔(dān)相對(duì)較大，并隨著沉降的發(fā)展而逐漸增大。柔性基礎(chǔ)復(fù)合地基中的土體沉降可以自由發(fā)展，樁不僅產(chǎn)生沉降，而且相對(duì)向上滲透到土層中(3)剛性基礎(chǔ)下，隨著總荷載的增加，樁首先進(jìn)入極限狀態(tài)，導(dǎo)致土體上的荷載急劇增加，然后進(jìn)入極限破壞狀態(tài)，導(dǎo)致復(fù)合地基的破壞；在柔性基礎(chǔ)下，土體首先進(jìn)入極限狀態(tài)，導(dǎo)致樁荷載集中系數(shù)增大，然后荷載增加值主要由樁承擔(dān)，導(dǎo)致復(fù)合地基破壞。4.地基剛度和墊層對(duì)樁復(fù)合地基性能影響。柔性體系下墊