(6.5.1)--6.5复合地基(2).pdf

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1、一、概念及分类二、作用机理及破坏模式三、复合地基设计计算内容四、复合地基承载力确定五、复合地基沉降计算六、复合地基稳定性分析6.5 复合地基法6.5 复合地基法一、概念及分类一、概念及分类概念概念增强体增强体基体基体复合体复合体地基土地基土复 合 地 基复 合 地 基垫层垫层是指被加固地基中部分土体得到增强或被是指被加固地基中部分土体得到增强或被置换，或者在其中设置加筋材料，置换，或者在其中设置加筋材料，加固区由加固区由基体(原地基土体)基体(原地基土体)和和增强体增强体两部分组成的人工地基。两部分组成的人工地基。6.5 复合地基法复合地基有两个基本特点：复合地基有两个基本特点：加固区是由增强

2、体和其周围地基土两部分组成，是非均质和各向异性的；加固区是由增强体和其周围地基土两部分组成，是非均质和各向异性的；增强体和其周围土体共同承担荷载并协调变形。增强体和其周围土体共同承担荷载并协调变形。桩材性质桩材性质布桩布桩 增强体 增强体按分：散体材料桩、柔性桩、按分：散体材料桩、柔性桩、刚性桩刚性桩 增强体 增强体按分：变长度桩、变直径桩、按分：变长度桩、变直径桩、变刚度桩变刚度桩式式向向形形水平向水平向竖竖复合地基的分类复合地基的分类6.5 复合地基法一、概念及分类一、概念及分类土工合成材料、金属材料格栅等形成土工合成材料、金属材料格栅等形成的复合地基的复合地基二、作用机理及破坏模式二、作

3、用机理及破坏模式作用机理作用机理桩体作用桩体作用排水固结排水固结挤密作用挤密作用加筋作用加筋作用6.5 复合地基法由于桩体刚度大于周围土体，在刚性基础底面发生变形时，桩体产生应力集中而桩间土应力降低，从而提高地基承载力。桩体材料，如碎石桩、砂桩等具有良好的透水性，提供排水通道，加速地基排水固结。桩体在施工过程中由于振动、挤压、排土等原因，可对桩间土起到一定的挤密作用。提高土体的抗剪强度，增加土坡的抗滑能力。二、作用机理及破坏模式二、作用机理及破坏模式褥垫层作用褥垫层作用调节桩土相对变形；调节桩土相对变形；调整桩、土的竖向及水平荷载的分担比例；调整桩、土的竖向及水平荷载的分担比例；减小基础底面的

4、应力集中。减小基础底面的应力集中。厚度厚度10-35cm；采用砂、级配砂石、碎石等采用砂、级配砂石、碎石等散体材料；不得使用卵石；散体材料；不得使用卵石；最大粒径不宜大于最大粒径不宜大于30mm。褥垫层：褥垫层：6.5 复合地基法6 6二、复合地基作用机理及破坏模式二、复合地基作用机理及破坏模式破坏模式破坏模式刺入破坏刺入破坏桩体发生向下刺入,位移较大破坏。(土体强度低)鼓胀破坏鼓胀破坏桩间土无法阻止桩体产生过大的侧向变形。剪切破坏剪切破坏出现塑性区,在滑动面上桩、土发生剪切破坏。整体滑动破坏整体滑动破坏沿某一滑动面产生滑动破坏。刺入破坏鼓胀破坏剪切破坏整体滑动破坏刺入破坏鼓胀破坏剪切破坏整体

5、滑动破坏6.5 复合地基法三、复合地基设计计算内容三、复合地基设计计算内容主要设计计算内容主要设计计算内容承载力计算承载力计算沉降计算沉降计算稳定性分析稳定性分析6.5 复合地基法三、复合地基设计计算内容三、复合地基设计计算内容面积置换率面积置换率 m22p22,42 3dAlmAdl正方形布桩；，正三角形布桩；正方形布桩正方形布桩正三角形布桩正三角形布桩桩体截面积桩体截面积 Ap与该桩所承担的复合地基面积与该桩所承担的复合地基面积A 之比。之比。6.5 复合地基法桩土应力比桩土应力比 n桩体顶面竖向应力桩体顶面竖向应力 p与桩间与桩间土顶面上竖向平均应力土顶面上竖向平均应力 s之比。之比。p

6、pss=EnE模量比法：三、复合地基设计计算内容三、复合地基设计计算内容桩土荷载分担桩土荷载分担Ep桩体压缩模量；桩体压缩模量；Es桩间土压缩模量。桩间土压缩模量。6.5 复合地基法复合模量复合模量 Esp将加固区视作一均质复合土层，与原非均将加固区视作一均质复合土层，与原非均质土层等价的均质复合土体模量。质土层等价的均质复合土体模量。pspcss(1)11EEEEmmEmn 三、复合地基设计计算内容三、复合地基设计计算内容m 置换率；置换率；n 桩土应力比；桩土应力比；Ep桩体压缩模量；桩体压缩模量；Es桩间土压缩模量。桩间土压缩模量。6.5 复合地基法四、复合地基承载力确定四、复合地基承载

7、力确定6.5 复合地基法一般应通过现场复合地基载荷试验确定；一般应通过现场复合地基载荷试验确定；初步设计时也可按初步设计时也可按复合求和法复合求和法估算。估算。复合求和法复合求和法先分别确定桩体的承载力和桩间土的先分别确定桩体的承载力和桩间土的承载力，再根据一定原则将这承载力，再根据一定原则将这两部分承载力进行两部分承载力进行叠加叠加，得到复合地基的承载力。，得到复合地基的承载力。复合求和法的计算公式复合求和法的计算公式根据桩的类型的不同而有所不同根据桩的类型的不同而有所不同。四、复合地基承载力确定四、复合地基承载力确定6.5 复合地基法 散体材料桩复合地基散体材料桩复合地基 水泥土类桩复合地

8、基水泥土类桩复合地基spkpksk(1)fmfm f aspkskp+(1-)Rf=mm fA 复合求和法复合求和法桩体承载力特征值桩体承载力特征值桩间土承载力特征值桩间土承载力特征值单桩竖向承载力特征值，kN单桩竖向承载力特征值，kN桩间土承载力折减系数，桩间土承载力折减系数，按地区经验取值按地区经验取值沉降沉降 S 计算计算五、复合地基沉降计算五、复合地基沉降计算6.5 复合地基法12sss下卧土层压缩变形：下卧土层压缩变形：应力扩散法应力扩散法 等效实体法等效实体法加固区土层压缩变形：加固区土层压缩变形：复合模量法复合模量法 应力修正法应力修正法 桩身压缩量法桩身压缩量法下卧层压缩量下卧

9、层压缩量加固区压缩量加固区压缩量2sshz加固区下卧层下卧层6.5 复合地基法六、复合地基稳定性分析六、复合地基稳定性分析路堤路堤路堤路堤路堤地基路堤地基路堤地基路堤地基稳定分析法稳定分析法将复合地基视为一整体，按整体剪切破坏或滑动破坏。将复合地基视为一整体，按整体剪切破坏或滑动破坏。按分别强度指标计算按分别强度指标计算式中：式中：ps、p、s分别为复合地基、桩体和桩间土抗剪强度。分别为复合地基、桩体和桩间土抗剪强度。sppsmm)1(按综合强度指标计算按综合强度指标计算式中：式中：p、s分别为桩体和桩间土内摩擦角；分别为桩体和桩间土内摩擦角；Cs桩间土的粘聚力。桩间土的粘聚力。tantan1tan(1)cpscsmmcm c