路堤荷載下復(fù)合地基沉降計(jì)算方法研究.pdf

1、復(fù)合地基在工程中的應(yīng)用不斷得到發(fā)展,其沉降計(jì)算方法還不成熟.新近的研究成果大多是剛性基礎(chǔ)下復(fù)合地基的試驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果,只有少量的路堤和柔性荷載下復(fù)合地基的研究結(jié)果.高等級公路在軟土地基的興建,出現(xiàn)了橋面和橋頭段沉降差引起的"橋頭跳車"現(xiàn)象.加固軟土路基的復(fù)合地基不同于剛性基礎(chǔ)下設(shè)置墊層的復(fù)合地基,路堤為樁體的向上刺入提供了足夠的空間,路堤荷載接近于柔性荷載,樁土應(yīng)力比也將不同.目前還沒有在柔性荷載下進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)的方法,加強(qiáng)現(xiàn)場測試和計(jì)算分

2、析是探討路堤下復(fù)合地基工作性狀的一種途徑.該文在假設(shè)的位移模式下,考慮樁土相互作用,通過力學(xué)推導(dǎo),得到了路堤荷載下復(fù)合地基樁側(cè)摩阻力、加固區(qū)樁間土壓縮量和樁土應(yīng)力比的解析表達(dá)式.根據(jù)樁側(cè)摩阻力的解析解,給出了加固區(qū)壓縮量的簡化算法;采用典型段法對復(fù)合地基沉降影響因素進(jìn)行了三維有限元分析,避免了平面應(yīng)變分析方法中對復(fù)合地基中樁體的不合理換算,以使計(jì)算模型在力學(xué)概念上更合理.在有限元分析的基礎(chǔ)上,給出了基于天然地基沉降計(jì)算的復(fù)合地基沉降計(jì)算

3、方法及相應(yīng)圖表.在進(jìn)行復(fù)合地基沉降計(jì)算時,按通常方法計(jì)算路堤荷載下天然地基相應(yīng)加固區(qū)和下臥層的壓縮量.然后,確定7個修正系數(shù),按推薦的方法計(jì)算復(fù)合地基相應(yīng)區(qū)域的壓縮量及總沉降.對低強(qiáng)度樁復(fù)合地基處理橋頭段軟土路基進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)研究,對現(xiàn)場觀測結(jié)果進(jìn)行了分析,包括對載荷板及路堤下樁頂和樁間土的土壓力及沉降、分層沉降、側(cè)向位移和孔隙水壓力觀測結(jié)果的分析.現(xiàn)場原型觀測表明,樁間土的沉降量大于樁頂?shù)某两盗?填土中出現(xiàn)拱效應(yīng),填土荷載逐漸從樁間土

4、向樁頂轉(zhuǎn)移,樁土應(yīng)力比逐漸增加.填土荷載下的樁土應(yīng)力比的變化過程不同于剛性荷載板下的變化過程,其數(shù)值也遠(yuǎn)小于剛性荷載板下的樁土應(yīng)力比.由于采用了低強(qiáng)度混凝土樁復(fù)合地基,路基的沉降大大減少.現(xiàn)場測量結(jié)果表明,該復(fù)合地基的沉降量約為天然地基沉降量的1/3.更重要的是,采用了變樁長的方式協(xié)調(diào)橋臺和路面不均勻沉降取得成功,路堤頂面的沉降基本上是均勻的.分層沉降觀測結(jié)果和地表測量結(jié)果是一致的.分層沉降觀測結(jié)果還表明,復(fù)合地基的主要壓縮變形發(fā)生在加