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维普资讯 2005年3月 地 基 处 理 21 对堆载预压分级荷载计算的设想 孟昭即 石利平 (中国化学工程第一勘察设计院 沧州 061001) 【提要】本文以正常固结饱和土三轴剪切试验的极限平衡方程为基础，对堆载预压分级荷载的计算进行了 探讨，并提出了计算方法。 在设计堆载预压工程查阅有关资料时，感到计算方法有前后不适的问题。工作完成了， 施工也很顺利。然而问题并未解决。 排水固结法，堪称地基处理中最复杂的方法之一。本文试图以天然地基正常固结饱和 土所具有的强度为基础，从三轴剪切试验的极限平衡方程以及试验时施加的竖向极限破坏 荷载 = ，+△ ，出发，探讨分级荷载计算方法。谬误之处，敬请指正。 分级荷载计算的理论基础 (1)计算地基极限承载力的斯开普顿公式 (i 一t ＼t’ 图1 为便于以后的比较，先回顾一下斯开普顿公式。被推荐且认为结果与实际比较接近地 }收稿 日期：2004年 l2月 维普资讯 22 地 基 处 理 第 l6卷 1期 计算地基极限荷载的斯式为： P =5．14C 导出该式的条件为： ①假设 =0，适于饱和土； ②d=0的条形基础，荷载作用在地表； ③计算允许承载力时P： 。 取1．1～1．5。 天然正常固结饱和土地基上的堆载预压正适合上述①②条，显然用斯式计算第一级荷 载P。是恰当的。可是，如果地基的 ≠0，有违导出的假设，就不能再用该式了。 (2)固结快剪及其莫尔圆 用同一正常固结饱和土样分别做无侧限抗压强度和三轴固结快剪所得数据做图，可得 到如图1所示： 由图可以得到： ①无侧限抗压强度，荷载 。=g，快剪抗剪强度S=C = ； ② =0； ③三轴固结快剪竖向极限荷载 ： ，+△ 。； ④极限平衡方程式： 1=3tan(45。+华)+2c．tan(45。+华) 对正常固结饱和土固结快剪，C=0，上式变为： Ol： 3tg2(45。+ ) 或03：——— 一 [tan(45。+ )一1] ⑤ = ，+Ao-，是大主应力，莫尔圆的终点，，是小主应力，莫尔圆的起点；Ao-= 。 一 ， 是莫尔圆的直径； ⑥内摩擦角为 ； ⑦破裂面与水平线夹角为45。+ ； ⑧圆公切线通过原点，内聚力C =0。 计算分级荷载的设想 前文曾提到，正常固结饱和土：o，用P。=芸计算第一级荷载是恰当的。但是 P 以后就不能再用它了，因为P 的施加相当排水固结， ≠0。用什么办法计算呢?经过 维普资讯 2005年3月 地 基 处 理 多种思考分析比较，使用三轴固结快剪试验极限方程形式，更加贴近实际预压工程，当第一 级荷载P。当做预压荷载施加在地基上后，地基开始固结，这一状态很象三轴固结快剪试验， 故而第二级荷载P及以后的计算使用三轴固结快剪的试验所得极限平衡方程是合适的。 三轴固结快剪有很多优点，但更突出的优点一是可靠，二是力的状态比较直观明确。 (1)三轴固结快剪有关要点： ①正常固结饱和土三轴固结快剪试验所得 、，和 之间的极限平衡关系为：01= tg2(45+ )； ② = ，+△ ， 是所加的竖向极限破坏荷载；