《复合地基简述》PPT课件

《《复合地基简述》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章复合地基理论概要（CompositeSubgrade)一、概述二、作用机理和破坏模式三、复合地基应力特征四、桩体复合地基承载力计算五、复合地基沉降计算六、基础刚度和垫层对桩体复合地基性状的影响一、概述1、概念复合地基一般指由两种刚度（或模量）不同材料（桩体和桩间土）所组成，在相对刚性基础下两者共同分担上部荷载并协调变形（包括剪切变形）的地基。其研究方法是在众多根桩所加固地基中，选择一根桩及其影响的桩周土所组成的单元体作为研究对象。复合地基与天然地基同属地基范畴，两者之间有内在联系，但又有本质的区别；复合地基

2、与桩基都是采用以桩的形式处理地基，故两者具有相似之处，但复合地基属地基的范畴，而桩基属于基础范畴，两者又有其本质的区别。复合地基计算简图复合地基主要受力层在加固体内，而桩基的主要受力层是在桩尖以下一定范围内。由于复合地基理论的最基本的假设为桩与桩间土的协调变形。为此，从理论而言，复合地基中不存在类似桩尖中的群桩效应。复合桩基与桩基受力比较示意2、分类按材料：散体土类桩―如碎石桩、砂桩等；水泥土类桩―水泥土搅拌桩、旋喷桩、水泥土夯实桩等；混凝土类桩―CFG桩、素砼桩、树根桩等。按强度：柔性桩―散体材料类桩，其与桩身材

3、料的密实度有关；半刚性桩―水泥土类桩，其与水泥的掺入比有关；刚性桩―混凝土类桩，其与砼的强度等级有关。柔性复合地基、半刚性复合地基、刚性复合地基3、从荷载传递路线看：复合地基的本质是桩和桩间土共同直接承担荷载。浅基础桩基础桩体复合地基二、作用机理和破坏模式1、作用机理1）桩体作用由于桩体的强度较桩间土为大，在刚性基础等量变形时，地基中的应力将按材料的模量进行分布，在桩体上产生应力集中现象，大部分荷载由桩体承担，桩间土上应力减少。2）垫层作用桩与桩间土组成的复合层，由于其性能优于原天然地基，它可起到类似垫层的换土、均

4、匀地基应力、增大应力扩散角的作用。在桩体未有贯穿整个软弱土层时的复合地基中，垫层的作用尤其明显。3）加速固结作用除碎石桩和砂桩具有良好的透水性，可加速地基的固结外，水泥土类、混凝土类桩也可加速地基的固结。Cv=k(1+e。)/γw·at=2.47H2/Cv式中：Cv－固结系数；k－渗透系数；e。－天然孔隙比；γw－水的重度；a－压缩系数；H－土层固结的厚度；T－最终沉降完成所需时间。水泥土类桩使k降低，同时使a减小，而且后者的减小幅度要前者为大。4）挤密作用砂桩、土桩、夯实桩、砂石桩等由于施工过程中对桩周土具有挤密作

5、用；生石灰桩由于其材料吸水、发热和膨胀等作用，对桩周土也具有挤密作用；据有关资料，其它类桩也对桩周土具有挤密作用，但其效果尚需进一步研究。5）加筋作用各种桩土复合地基不仅可提高地基土的承载力外，还可提高土体的抗剪强度，增加土坡的抗滑能力。强度增加/原强度2、破坏模式刺入破坏鼓胀破坏整体剪切破坏滑动破坏刺入破坏：桩体向下刺入，导致其承担荷载急剧下降，桩间土发生破坏，极易发生在刚性桩复合地基中；鼓胀破坏：桩周土不能提供足够侧向压力，导致桩体变形过大，易发生在散体材料桩中；整体剪切破坏：在上部荷载作用下，桩体发生剪

6、切破坏，从而引起复合地基的全面破坏，易发生在低强度的柔性桩复合地基中；滑动破坏：复合地基沿滑动面发生剪切破坏，柔性地基较刚性地基易发生。复合地基破坏的模式比较复杂，一般认为其取决于桩体与桩间土的破坏特性，其中桩体的破坏特性是主要的。水泥土桩体与桩间土应力应变关系复合地基的二次屈服现象三、复合地基应力特征1、基底反力2、附加应力实测载荷板下复合地基反力分布图复合地基竖向附加应力等值线图m－置换率Ep/Es－桩土模量比3、桩土应力比桩土应力比是复合地基的一个重要设计参数，它关系到复合地基承载力和变形计算，它与荷载水平桩土

7、模量比、桩土面积置换率、软地基土的强度、桩长固结时间和垫层情况等因素有关。复合地基的p--n关系曲线（桩与土的模量影响）n与桩土模量比的关系碎石桩复合地基n与m的关系应力一定时，Ep/Esn随着m的增大而越大，n越大减小，但幅度不大桩的长径比L/d与n的关系曲线n随着L增加而增大，但当桩长达到某一值时，n值基本上不再增加。为此，存在一有效桩长Lo的概念。L/d建筑物施工过程中碎石桩复合地基实测n与t的变化情况碎石桩复合地基n与t的关系曲线四、桩体复合地基承载力计算1、复合地基极限承载力pcf：pcf=k1λ1

8、mppf+k2λ2(1-m)psf(2-2-1)式中ppf－单桩极限承载力，kPa；psf－天然地基极限承载力，kPa；k1－反映复合地基中桩体实际极限承载力与单桩极限承载力不同的修正系数，与地基土质k2－反映复合地基中桩间土实际极限承载力与天然地基极限承载力不同的修正系数λ1－复合地基破坏时，桩体发挥其极限强度