巖土工程現(xiàn)行復(fù)合地基沉降理論(二)

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2現(xiàn)行復(fù)合地基沉降變形理論在不同剛度基礎(chǔ)下的復(fù)合地基中的應(yīng)用
    2.1模型試驗應(yīng)用結(jié)果
    就不同剛度基礎(chǔ)下復(fù)合地基性狀進行過模型試驗。淤泥質(zhì)粘土中,采用靜壓成孔、分層回填法,制作直徑120mm、長2m、水泥摻入量18%的模型樁,樁底、樁身、樁頭埋沒測試元件與設(shè)備,用鐵板上加荷模擬剛性基礎(chǔ)、用相同底面積正臺形木斗、內(nèi)裝砂法模擬柔性基礎(chǔ),置換率采用15%,分別進行了四組試驗,主要成果如下:
    表1剛性基礎(chǔ)下復(fù)合地基試驗結(jié)果(略)
    表2柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基試驗結(jié)果(略)
    表4柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基模型試驗計算結(jié)果(略)
    2.4應(yīng)用現(xiàn)行復(fù)合地基沉降理論結(jié)上述工程進行計算,計算結(jié)果如下:
    表6K29+129號段復(fù)合地基計算結(jié)果與實際沉降比較(略)
    3試驗結(jié)果與實測資料對比分析
    從現(xiàn)行復(fù)合地基沉降變形理論在上述模型試驗及工程實例中的應(yīng)用結(jié)果看,在剛性基礎(chǔ)下,當荷載不超過復(fù)合地基的承載力標準值時,復(fù)合模量法得到的計算值能夠較好地接近試驗結(jié)果,并且在荷載水平不超過1.5倍復(fù)合地基的承載力標準值時,兩者的差距隨荷載水平的增長始終能夠保持在可以接受的范圍內(nèi)。因此對荷載水平不超過復(fù)合地基承載力1.5倍的情況時,現(xiàn)有的復(fù)合地基沉降的計算公式在剛性基礎(chǔ)下是可行的。
    現(xiàn)有復(fù)合地基沉降變形理論在柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基中應(yīng)用時,即使在荷載水平較低時理論值也小于實際值,且隨著荷載水平的增加,兩者的差距擴大??梢娫摾碚撛谌嵝曰A(chǔ)下復(fù)合地基中的應(yīng)用是不合理,不安全的。
    出現(xiàn)下述情況的原因是因為:復(fù)合模量的表達式認為樁和土的變形,并且利用彈性力學(xué)平面問題理論將樁土的模量按面積加權(quán)綜合考慮,這樣就充分考慮了樁強度的發(fā)揮,這些假設(shè)比較符合剛性基礎(chǔ)下復(fù)合地基變形的實際情況,因此復(fù)合模量法用在剛性基礎(chǔ)中能夠取得比較好的結(jié)果。而在柔性基礎(chǔ)下,樁和土的變形有不協(xié)調(diào)的趨勢,樁有相對刺入柔性基礎(chǔ)中的趨勢,樁的強度并不能充分發(fā)揮,這與復(fù)合模量法計算假設(shè)相差較大,因此會造成實測值比理論值大得多的情況。
    4結(jié)論
    1.現(xiàn)行復(fù)合地基沉降變形理論,在荷載水平不大的剛性基礎(chǔ)下應(yīng)用時,是安全可靠的;但荷載水平超過復(fù)合地基承載力標準值1.5倍時,應(yīng)考慮其安全性。
    2.現(xiàn)行復(fù)合地基沉降變形理論,在以公路為代表的柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基中應(yīng)用,是不安全,隨荷載水平增加,計算值與實測值之差增大,這應(yīng)引起高度重視。
    3.加固區(qū)沉降計算理論,是解決柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基沉降計算的關(guān)鍵問題,建議有條件時,對樁、土、基礎(chǔ)三者采用有限方法進行復(fù)合地基沉降計算,本文作者曾就問題進行過一定的探討。
    4.應(yīng)力修正法計算復(fù)合地基沉降變形時未采用樁土變形一致的條件,從理論上講對任何基礎(chǔ)下的復(fù)合地基均適用,但從模型試驗可以看出,樁土應(yīng)力比是隨荷載水平變化而變化的,實際工程中很難準確確定,所以其實際應(yīng)用價值很低。