带帽桩复合地基复合桩土应力比的计算及影响因素分析

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1、万方数据第27卷2005年第1l期11月岩土工程学报ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringV01．27No．11Nov．．2005带帽桩复合地基复合桩土应力比的计算及影响因素分析雷金波1’2，姜弘道2，郑云扬1，张少钦1，况森保1(1．南昌航空工业学院土木建筑系，江西南昌330046：2．河海大学土木工程学院，江苏南京210098)摘要：在分析带帽刚性桩复合地基试验成果的基础上，提出复合桩土应力比的概念，以合理反映带帽桩复合地基的力学性状。以土力学和弹性理论为基础，基于合

2、理假定，采用等沉面的思想，考虑复合桩体发生上、下刺入变形现象，推导出能够反映层状不均质地基和带帽桩复合地基空间三维沉降变形特征的复合桩土应力比隐式计算公式。通过工程算例，分析了桩体中心间距、桩长、桩帽尺寸、垫层变形模量、下卧层土体变形模量、桩帽问土体变形模量和静止侧压力系数等因素的影响，提出了利用复合桩土应力比进行带帽桩复合地基按桩帽问土体沉降量控制优化设计的思路。关键词：带帽刚性桩复合地基：复合桩土应力比；等沉面；控制沉降；桩帽间土体中图分类号：Tu44文献标识码：A文章编号：1000—4548(2005)l

3、l—1300—06作者简介：雷金波(1973一)，男，讲师，博士，主要从事复合地基理论、地下结构等方面的研究工作。Calculationandanalysisofcompositepile—soilstressratio0fcompositefoundationwithcapped1．igidpileLEIJin．b01”，JIANGHong．da02，ZHENGYUn．yan91，ZHANGShao—qinl，KUANGSen-ba01(1．DepanmentofCivilandArchi眦ture’N锄ch

4、angInstituteofAeronauticalT鼬nology'NaIlchang330034，China；2．CivilEngineeringInstitute，HohaiuIliversity，Nanjing210098，china)Abstract：Theconceptionofstressratioofcompositepile—so订wasputfonVal．donthebasisoftestdataofcompositefoundationofrigidpilewithcaptodesc曲ei

5、tsmechaIlicalbehaVior．Basedtheonso订mechanics，elastictheoryafldsomereasonableassumptione，adoptingmemethodofmeequalsetⅡementsection，consideringmepemetrationoftopalldfirofpile，thecalculationfbnllulaofcompositefollndationwithcappedfi百dpilewasp11叩losed，whichshowe

6、dthecharacteristicsoflayeredsoilaJldits3DsettlementdefbnIlation．Thespacingalldlengmofpile，sizeofpilecap，modulusofcushion，modulusofunderlyingsoillayerS，modulusofsoilbesidespilecapsand尺jweI℃discussedwithpracticalengineeringex锄ple．Itwasshownthattheoptimizeddesi

7、gnofmecompositefoundationwimcappedrigidpilecouldbepe怕nnedwiththemethod．Keywords：dgidpilewithcapcompositefoundation；compositepile—soiIstressratio；equalsettlementsection；con舡．olsenlement；soilbesidepilecapsO前言文献[1]指出，采用控制沉降设计理论，将带帽刚性桩应用于某高速公路深厚软土地基处理中，取得了良好的社会经

8、济效益。通过对现场试桩成果分析，桩帽顶部与桩帽间土体之间存在沉降差，桩帽间土体下陷，桩帽顶向上刺入了碎石褥垫层，同时桩尖处存在一定的桩端阻力，说明桩尖也会向下刺入下卧层中。理论上由于桩体刚度比土体大得多，桩身压缩量比加固区土体的压缩量要小，根据复合地基的形成条件，桩体必会产生上、下刺入现象。在这种情况下，褥垫层一带帽桩一土体三者之间的共同作用非常复杂，已有成果基本上是在单向均质的无帽桩