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(yàn)應(yīng)用結(jié)果
就不同剛度基礎(chǔ)下復(fù)合地基性狀進(jìn)行過(guò)模型試驗(yàn)。淤泥質(zhì)粘土中,采用靜壓成孔、分層回填法,制作直徑120mm、長(zhǎng)2m、水泥摻入量18%的模型樁,樁底、樁身、樁頭埋沒(méi)測(cè)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(tái)形木斗、內(nèi)裝砂法模擬柔性基礎(chǔ),置換率采用15%,分別進(jìn)行了四組試驗(yàn):
2.2 應(yīng)用現(xiàn)行復(fù)合地基沉降計(jì)算理論,對(duì)上述試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算
2.3 上三線K29+129號(hào)段實(shí)測(cè)資料分析
上三線一級(jí)汽車(chē)專(zhuān)用公路是沿海大通道浙江段的重要組成部分。第五合同段第K29+129號(hào)段采用樁徑500mm,樁長(zhǎng)15,置換率為20%的水泥攪拌樁復(fù)合地基對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。根據(jù)模型試驗(yàn)取樁土應(yīng)力比為5。
2.4 應(yīng)用現(xiàn)行復(fù)合地基沉降理論結(jié)上述工程進(jìn)行計(jì)算
3 試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)測(cè)資料對(duì)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(yàn)及工程實(shí)例中的應(yīng)用結(jié)果看,在剛性基礎(chǔ)下,當(dāng)荷載不超過(guò)復(fù)合地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),復(fù)合模量法得到的計(jì)算值能夠較好地接近試驗(yàn)結(jié)果,并且在荷載水平不超過(guò)1.5倍復(fù)合地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),兩者的差距隨荷載水平的增長(zhǎng)始終能夠保持在可以接受的范圍內(nèi)。因此對(duì)荷載水平不超過(guò)復(fù)合地基承載力1.5倍的情況時(shí),現(xiàn)有的復(fù)合地基沉降的計(jì)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(shí),即使在荷載水平較低時(shí)理論值也小于實(shí)際值,且隨著荷載水平的增加,兩者的差距擴(kuò)大??梢?jiàn)該理論在柔性基礎(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?yàn)椋簭?fù)合模量的表達(dá)式認(rèn)為樁和土的變形,并且利用彈性力學(xué)平面問(wèn)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(qiáng)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(shí)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(shì),樁有相對(duì)刺入柔性基礎(chǔ)中的趨勢(shì),樁的強(qiáng)度并不能充分發(fā)揮,這與復(fù)合模量法計(jì)算假設(shè)相差較大,因此會(huì)造成實(shí)測(cè)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(shí),是安全可靠的;但荷載水平超過(guò)復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值1.5倍時(shí),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(jì)算值與實(shí)測(cè)值之差增大,這應(yīng)引起高度重視。
3. 加固區(qū)沉降計(jì)算理論,是解決柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基沉降計(jì)算的關(guān)鍵問(wèn)題,建議有條件時(shí),對(duì)樁、土、基礎(chǔ)三者采用有限方法進(jìn)行復(fù)合地基沉降計(jì)算,本文作者曾就問(wèn)題進(jìn)行過(guò)一定的探討。
4. 應(yīng)力修正法計(jì)算復(fù)合地基沉降變形時(shí)未采用樁土變形一致的條件,從理論上講對(duì)任何基礎(chǔ)下的復(fù)合地基均適用,但從模型試驗(yàn)可以看出,樁土應(yīng)力比是隨荷載水平變化而變化的,實(shí)際工程中很難準(zhǔn)確確定,所以其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值很低。
2.1 模型試驗(yàn)應(yīng)用結(jié)果
就不同剛度基礎(chǔ)下復(fù)合地基性狀進(jìn)行過(guò)模型試驗(yàn)。淤泥質(zhì)粘土中,采用靜壓成孔、分層回填法,制作直徑120mm、長(zhǎng)2m、水泥摻入量18%的模型樁,樁底、樁身、樁頭埋沒(méi)測(cè)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(tái)形木斗、內(nèi)裝砂法模擬柔性基礎(chǔ),置換率采用15%,分別進(jìn)行了四組試驗(yàn):
2.2 應(yīng)用現(xiàn)行復(fù)合地基沉降計(jì)算理論,對(duì)上述試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算
2.3 上三線K29+129號(hào)段實(shí)測(cè)資料分析
上三線一級(jí)汽車(chē)專(zhuān)用公路是沿海大通道浙江段的重要組成部分。第五合同段第K29+129號(hào)段采用樁徑500mm,樁長(zhǎng)15,置換率為20%的水泥攪拌樁復(fù)合地基對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。根據(jù)模型試驗(yàn)取樁土應(yīng)力比為5。
2.4 應(yīng)用現(xiàn)行復(fù)合地基沉降理論結(jié)上述工程進(jìn)行計(jì)算
3 試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)測(cè)資料對(duì)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(yàn)及工程實(shí)例中的應(yīng)用結(jié)果看,在剛性基礎(chǔ)下,當(dāng)荷載不超過(guò)復(fù)合地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),復(fù)合模量法得到的計(jì)算值能夠較好地接近試驗(yàn)結(jié)果,并且在荷載水平不超過(guò)1.5倍復(fù)合地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),兩者的差距隨荷載水平的增長(zhǎng)始終能夠保持在可以接受的范圍內(nèi)。因此對(duì)荷載水平不超過(guò)復(fù)合地基承載力1.5倍的情況時(shí),現(xiàn)有的復(fù)合地基沉降的計(jì)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(shí),即使在荷載水平較低時(shí)理論值也小于實(shí)際值,且隨著荷載水平的增加,兩者的差距擴(kuò)大??梢?jiàn)該理論在柔性基礎(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?yàn)椋簭?fù)合模量的表達(dá)式認(rèn)為樁和土的變形,并且利用彈性力學(xué)平面問(wèn)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(qiáng)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(shí)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(shì),樁有相對(duì)刺入柔性基礎(chǔ)中的趨勢(shì),樁的強(qiáng)度并不能充分發(fā)揮,這與復(fù)合模量法計(jì)算假設(shè)相差較大,因此會(huì)造成實(shí)測(cè)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(shí),是安全可靠的;但荷載水平超過(guò)復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值1.5倍時(shí),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(jì)算值與實(shí)測(cè)值之差增大,這應(yīng)引起高度重視。
3. 加固區(qū)沉降計(jì)算理論,是解決柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基沉降計(jì)算的關(guān)鍵問(wèn)題,建議有條件時(shí),對(duì)樁、土、基礎(chǔ)三者采用有限方法進(jìn)行復(fù)合地基沉降計(jì)算,本文作者曾就問(wèn)題進(jìn)行過(guò)一定的探討。
4. 應(yīng)力修正法計(jì)算復(fù)合地基沉降變形時(shí)未采用樁土變形一致的條件,從理論上講對(duì)任何基礎(chǔ)下的復(fù)合地基均適用,但從模型試驗(yàn)可以看出,樁土應(yīng)力比是隨荷載水平變化而變化的,實(shí)際工程中很難準(zhǔn)確確定,所以其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值很低。