第05章2016-本科地基处理-复合地基理论重点.pptVIP

两者桩土荷载分担比、复合地基破坏机理存在较大差异：刚性基础下桩承受较大荷载，并首先进入极限状态；柔性基础下土随荷载增加首先进入极限状态； 刚性基础下复合地基承载力大于柔性基础下复合地基承载力，而沉降量小于柔性基础下复合地基的沉降量。 试验研究成果 为了提高柔性基础下复合地基桩土荷载分担比，减小复合地基沉降，可在复合地基和柔性基础之间设置刚度较大的垫层，如灰土垫层、土工格栅碎石垫层等。 不设较大刚度的垫层的柔性基础下桩体复合地基应慎用！ 垫层对复合地基性状影响 荷载 刚性基础 桩体单元B2 土体单元A2 荷载 砂石垫层 桩体单元B1 土体单元A1 1.刚性基础下设置柔性垫层 刚性基础下复合地基设置柔性垫层：a.增大桩间土体荷载分担比，充分利用土体潜能；b.改善桩体上部受力状态，对低强度桩复合地基很有意义。 2.路堤荷载下设置刚度较大的垫层 路堤 土工格栅 加筋垫层 路堤下复合地基中设置刚度较大的垫层：为了增大桩体荷载分担比，充分利用桩体潜能，有效减小复合地基沉降。 广义复合地基的概念 复合地基的本质及形成条件 复合地基常用形式分类 复合地基的效用 复合地基的几个基本概念 复合地基的破坏模式 基础刚度、垫层对复合地基性状的影响 复合地基承载力计算 复合地基沉降计算 复合地基合理选用原则 1. 对散体材料增强体复合地基 复合地基承载力特征值计算式 面积置换率 处理后桩间土承载力特征值kPa 复合地基桩土应力比 面积置换率m=d2/de2, d为桩身平均直径m，de为一根桩分担的处理地基面积等效圆直径m，等边三角形布桩de=1.05s，正方形布桩de=1.13s，其中s为桩间距m。 复合地基承载力特征值 2. 有粘结强度增强体复合地基 复合地基承载力特征值计算式 复合地基承载力=桩体的承载力+桩间土的承载力 单桩竖向承载力特征值 处理后桩间土承载力特征值 单桩承载力发挥系数 桩间土承载力发挥系数 面积置换率 复合地基承载力特征值 3. 增强体单桩竖向承载力特征值 桩周土第i层土侧阻力特征值kPa 桩身周边长度 桩长范围内第i层土的厚度m 桩身截面积m2 桩端土端阻力特征值kPa 4. 有粘结强度复合地基增强体桩身强度应满足下式要求 fcu --桩体试块（边长150mm立方体）标准养护28d的立方体抗压强度平均值kPa；水泥土搅拌桩另有规定； λ ----单桩承载力发挥系数 5. 水泥土搅拌桩单桩竖向承载力特征值 桩体极限承载力应通过现场试验确定。 ①没有试验资料时，对刚性桩和柔性桩极限承载力可采用类似摩擦桩极限承载力计算方法。 桩周土第i层土侧阻力特征值kPa 桩身周边长度 桩长范围内第i层土的厚度m 桩身截面积m2 桩端土端阻力特征值kPa ②此外，还需要计算桩身材料强度允许的单桩极限承载力。 η----桩身强度折减系数 fcu---与搅拌桩水泥土配比相同的试块，边长为70.7mm的立方体在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值kPa 单桩极限承载力，应当取以上两式中较小值！ For 长短桩复合地基 下卧层顶面处 的附加应力 自重应力 下卧层土的容许承载力 复合地基加固区下卧层为软弱土层时，按复合地基加固区容许承载力计算基础底面尺寸后，尚需对下卧层承载力进行验算。 复合地基置换率 散体材料桩桩体承载力 散体材料桩在荷载作用下，桩体发生鼓胀，桩周土进入塑性状态，可通过计算桩间土侧向极限应力计算单桩极限承载力。 桩侧土体所能提供的最大侧限力 桩体材料的被动土压力系数 散体材料桩单桩极限承载力 取决于桩侧土体所能提供的最大侧限力。 Brauns(1978)计算公式； 圆筒形孔扩张理论计算公式； Wong H.Y.(1975)计算公式； Hughes和Withers(1974)计算公式； 被动土压力法； 天然地基承载力 基础埋深 基础长度 不排水抗剪强度 承载力系数 天然地基承载力确定：载荷试验； Skempton极限承载力计算公式： 水平向增强体复合地基承载力 材料：土工织物、土工格栅； 加筋土地基工作性状影响因素：加筋体长度、强度、加筋层数，加筋体与土体间黏聚力和摩擦系数等； 水平向增强体复合地基计算理论：不成熟。 破坏形式：滑弧破坏，加筋体绷断破坏、承载破坏、薄层挤出破坏等。 复合地基稳定分析 未加固区 加固区 滑动面 0 复合地基稳定性分析：圆弧滑动法 试算寻找最危险圆弧滑动面，并确定最小安全系数。 路堤下复合地基不仅要验算承载力，还需要验算稳定性。 滑动面穿越未加固区和加固区，地基土强度须分别计算，采用不同强度指标。 复合地基应力及位移场特点 与均质地基相比，复合地基中高应力区往下移； 桩体的存在使得浅层地基土中附加应力减小，深层地基土中附加应力增大，附加应力影响范围加深。 作用荷载1kN，加固区宽4m，深9