联合应用Boussinesq和Mindlin解求桩土复合地基中的应力及其沉降.pdf

维普资讯 垲参．桩 ． 应 。嘶 √ 第4卷第4期(总l3) 地 基 处 理 l993年l2月 联合应用Boussinesq和Mindlin解求桩土 复合地基中的应力及其沉降 逖 ． ／ (杭州地基基础工程公司 杭州3l彻l1) ， [提要] 正确求得桩土复合地基中的应力分布是计算孩娄地基强度与变形的关键问题之一。本文联 合应用已有的BousslnesqqMindlln计算公式，讨论了该粪地基中的应力分布特征，揭示了拄土共同作 用的复合地基能改善地基的承载能力与减少沉降的根本原因。文 中结合实例计算提出了一种估计桩土复 合地基变形的近似方法。最后本文提出了几个值褂进一步讨论的问题。 当前，用桩土复台地基来提高软弱地基的承载能力和减少建、构筑物的沉降是工程界 使用较多的一种地基处理方法，如水泥搅拌桩复合地基，疏桩基础和非支承型的灌注短桩 均属此类地基处理方法。它们的一个共同特点就是桩具有一定的剐性。桩端下仍具有一层 相当厚度的软弱下卧层。在设计此类地基中．如何确定加 固后地基的承载能力与变形是工 程界最为关心的问题。奉文主要想讨论桩土复合地基在外加荷截作用下附加应力的分布 问 题，因为这是计算该类地基变形的关键 问题。 求地基中附加压应力的弹性力学解 众所周知，我们在计算天然地基下应力的主要是依据波氏 (Bou~sinesq)的弹性 力 学 解。波 氏 (1885)在假定地基土是一连续、均匀、各向同性的弹性体的基础上依据弹性理 论提出了～套求在土表面上作用着竖向集 中力P时，土中内部任意点 处的六个应力分量 、 、 Oz，r 、f… ry。其中对土力学来说，水平面 上的竖向应力 “具有特剐重要的意 义，因为它是使地基土产生压缩变形的原因。我们现在常用的在矩形荷载作用下角点处的 应力系数就是依据弹性解用积分的方法求得的。 同样明氏，(Mindlln1936)也提出了～套 计算垂直点荷载作用在半无限空间表面下的弹性力学的应力解，用它可 以求得地基内由于 垂直桩荷载引起的任意点处的竖向附加压应 打。上述的渡 氏解与明氏解可在有关的文献中 找到，本文在此不再一一gI出。Geddes(1966)依据弱氏解，研究了示于图1中三种桩荷载 传递情况，用积分的方法分别给出了它们的竖向附加压应力系数和应力计算的计算式，录 之如下t 情况 1的应力系数 K 卜(_A)8(．】+。—工B=!一i翌：2一1 维普资讯 地 基 处 理 第4卷第4期 a(a- 3ore(m+1)。 一 — — — — 4lf — !± !f!= 一 B B f 1『 L一 ＼ 21,／D