現(xiàn)行復(fù)合地基沉降理論在不同剛度基礎(chǔ)下復(fù)合地基中應(yīng)用研究
摘要：現(xiàn)行復(fù)合地基沉降變形理論，是基于樁土變形一致的剛性基礎(chǔ)下的復(fù)合地基建立的，在樁土變形不一致的柔性基礎(chǔ)下（如公路地基）中應(yīng)用時，誤差很大。本文將模型試驗(yàn)成果及實(shí)際工程的實(shí)測值與理論計(jì)算值進(jìn)行了比較，分析誤差及原因，并就解決辦法進(jìn)行了討論。
關(guān)鍵詞：不同剛度基礎(chǔ)；復(fù)合模量法；應(yīng)力修正法；彈性力學(xué)平面問題理論
1 現(xiàn)行復(fù)合地基沉降變形理論
通常把復(fù)合地基沉降量分為二部分，復(fù)合地基加固區(qū)的厚度為H，加固區(qū)的壓縮量記為S1；地基壓下臥層厚度為（Z-H），下臥層的壓縮量記為S2。故在荷載作用下復(fù)合地基的總沉降S可表示為二部分之和。至今提出的復(fù)合地基沉降實(shí)用計(jì)算方法中，對下臥層壓縮量S2大都采用分層總和法計(jì)算，而對加固區(qū)范圍內(nèi)的土層壓縮量S1則針對復(fù)合地基的特點(diǎn)采用一種或幾種 計(jì)算方法。主要有復(fù)合模量法和與應(yīng)力修正法。
1.1 復(fù)合模量法
將復(fù)合地基加固區(qū)中增強(qiáng)體和土體視為一復(fù)合土體，采用復(fù)合壓縮模量Ecs來評價復(fù)合土體的壓縮性。采用分層總和法計(jì)算加固區(qū)土層壓縮量。將加固區(qū)分成n層，每層復(fù)合土體的復(fù)合模量為Ecsi，加固區(qū)土層壓縮量表示為
式中 ——第i層復(fù)合土上附加應(yīng)力增量；
Hi——第i層復(fù)合土層的厚度
豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基復(fù)合土層壓縮模量Ecs，通常根據(jù)彈性力學(xué)的平面問題理論，采用面積加權(quán)平均法計(jì)算，則
式中Ep——樁體壓縮模量；
Es——樁間土壓縮模量；
m——復(fù)合地基置換率。
復(fù)合土體的復(fù)合模量也可采用彈性理論求出解析解或數(shù)值解。使樁和樁間土有一均勻的豎向壓縮 ，即 =常數(shù)，因此屬于廣義平面應(yīng)變問題，可得
其中vp，vs——分別為樁體和土體的泊松比；
m——復(fù)合地基置換率；
1.2 應(yīng)力修正法
在豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基中，增強(qiáng)體的存在使作用在樁間土上的平均荷載密度比作用在復(fù)合地基上的平均荷載密度要小。在采用應(yīng)力修正法計(jì)算壓縮量時，根據(jù)樁間土分擔(dān)的荷載，按照樁間土的壓縮模量，忽略增強(qiáng)體的存在，采用分層總和法計(jì)算加固區(qū)土層的壓縮量。
豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基中樁間土分擔(dān)的荷載為
式中p——復(fù)合地基平均荷載密度；
——應(yīng)力減少系數(shù)或稱應(yīng)力修正系數(shù)；
n和m——分別為復(fù)合地基樁土應(yīng)力比和復(fù)合地基置換率。
復(fù)合地基加固區(qū)土層壓縮量采用分層總和法計(jì)算，其表達(dá)式為
式中 ——未加固地基（天然地基）在荷載P作用下第i層土上的附加應(yīng)力增量；
——復(fù)合地基中第i層樁間土中的附加應(yīng)力增量；
S1s——未加固地基（天然地基）在荷載P作用下相應(yīng)厚度內(nèi)的壓縮量；
——應(yīng)力修正系數(shù)，
摘要：現(xiàn)行復(fù)合地基沉降變形理論，是基于樁土變形一致的剛性基礎(chǔ)下的復(fù)合地基建立的，在樁土變形不一致的柔性基礎(chǔ)下（如公路地基）中應(yīng)用時，誤差很大。本文將模型試驗(yàn)成果及實(shí)際工程的實(shí)測值與理論計(jì)算值進(jìn)行了比較，分析誤差及原因，并就解決辦法進(jìn)行了討論。
關(guān)鍵詞：不同剛度基礎(chǔ)；復(fù)合模量法；應(yīng)力修正法；彈性力學(xué)平面問題理論
1 現(xiàn)行復(fù)合地基沉降變形理論
通常把復(fù)合地基沉降量分為二部分，復(fù)合地基加固區(qū)的厚度為H，加固區(qū)的壓縮量記為S1；地基壓下臥層厚度為（Z-H），下臥層的壓縮量記為S2。故在荷載作用下復(fù)合地基的總沉降S可表示為二部分之和。至今提出的復(fù)合地基沉降實(shí)用計(jì)算方法中，對下臥層壓縮量S2大都采用分層總和法計(jì)算，而對加固區(qū)范圍內(nèi)的土層壓縮量S1則針對復(fù)合地基的特點(diǎn)采用一種或幾種 計(jì)算方法。主要有復(fù)合模量法和與應(yīng)力修正法。
1.1 復(fù)合模量法
將復(fù)合地基加固區(qū)中增強(qiáng)體和土體視為一復(fù)合土體，采用復(fù)合壓縮模量Ecs來評價復(fù)合土體的壓縮性。采用分層總和法計(jì)算加固區(qū)土層壓縮量。將加固區(qū)分成n層，每層復(fù)合土體的復(fù)合模量為Ecsi，加固區(qū)土層壓縮量表示為
式中 ——第i層復(fù)合土上附加應(yīng)力增量；
Hi——第i層復(fù)合土層的厚度
豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基復(fù)合土層壓縮模量Ecs，通常根據(jù)彈性力學(xué)的平面問題理論，采用面積加權(quán)平均法計(jì)算，則
式中Ep——樁體壓縮模量；
Es——樁間土壓縮模量；
m——復(fù)合地基置換率。
復(fù)合土體的復(fù)合模量也可采用彈性理論求出解析解或數(shù)值解。使樁和樁間土有一均勻的豎向壓縮 ，即 =常數(shù)，因此屬于廣義平面應(yīng)變問題，可得
其中vp，vs——分別為樁體和土體的泊松比；
m——復(fù)合地基置換率；
1.2 應(yīng)力修正法
在豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基中，增強(qiáng)體的存在使作用在樁間土上的平均荷載密度比作用在復(fù)合地基上的平均荷載密度要小。在采用應(yīng)力修正法計(jì)算壓縮量時，根據(jù)樁間土分擔(dān)的荷載，按照樁間土的壓縮模量，忽略增強(qiáng)體的存在，采用分層總和法計(jì)算加固區(qū)土層的壓縮量。
豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基中樁間土分擔(dān)的荷載為
式中p——復(fù)合地基平均荷載密度；
——應(yīng)力減少系數(shù)或稱應(yīng)力修正系數(shù)；
n和m——分別為復(fù)合地基樁土應(yīng)力比和復(fù)合地基置換率。
復(fù)合地基加固區(qū)土層壓縮量采用分層總和法計(jì)算，其表達(dá)式為
式中 ——未加固地基（天然地基）在荷載P作用下第i層土上的附加應(yīng)力增量；
——復(fù)合地基中第i層樁間土中的附加應(yīng)力增量；
S1s——未加固地基（天然地基）在荷載P作用下相應(yīng)厚度內(nèi)的壓縮量；
——應(yīng)力修正系數(shù)，