4.复合地基理论与设计.ppt

1、1.概述1。均质地基和复合地基均质地基：复合地基是指由基质(天然地基土)和加固体组成的人工地基，在地基处理过程中对部分土壤进行加固或置换。第二章是复合地基理论综述。1.概述2。根据地基加固的方向，复合地基分类可分为水平加筋复合地基和垂直加筋复合地基。1.概述3。浅基础、桩基和复合地基1)浅基础特点：在浅基础中，上部结构荷载通过基础底板直接传递给地基土；1.概述3。浅基础、桩基和复合地基2)桩基特点：在端承桩基中，上部结构荷载通过基础底板传递到桩身，然后直接传递到桩端持力层。不仅基础底板下的地基土不传递荷载，而且桩旁的土也基本不传递荷载。在摩擦桩基础中，上部结构的荷载通过基础底板传递给桩身，然后

2、通过桩表面摩擦力和桩端承载力传递给地基土，但桩侧摩擦力是主要的。1.概述3。浅基础、桩基和复合地基3)复合地基的特点：在复合地基中，上部结构的荷载直接同时将荷载传递给地基和基础底板下的地基土。从以上分析可以看出，浅基础、桩基和复合地基的分类主要考虑荷载传递路线。荷载传递路线也是上述三种基础形式的基本特征。简而言之，对于浅基础，荷载直接传递到地基土；对于桩基，荷载通过桩身传递到地基土；对于复合地基，一部分荷载通过桩传递到地基土，另一部分直接传递到地基土。5.垫层的作用：理论研究和试验研究表明，在地基和复合地基加固区之间设置垫层，不仅可以保证各种钢筋和桩间土形成复合地基来承受上部荷载，而且可以有效

3、改善复合地基中浅层的应力状态，如降低桩土荷载分担比、提高桩间土的抗剪强度和提高钢筋承受竖向荷载的能力。2.桩复合地基承载力计算1。复合地基承载力：1)桩复合地基承载力的计算思路是分别确定桩的承载力和桩间土的承载力，然后将这两部分相加，按照一定的原则得到复合地基的承载力。2.桩复合地基承载力计算1。复合地基承载力：2)粘结材料桩极限承载力的计算目前，粘结材料桩(柔性桩和刚性桩)的承载力按以下两种情况计算：(1)根据桩身材料强度计算承载力；(2)根据桩侧摩阻力和桩端阻力计算承载力。两者中较小的是学校的承受能力。根据桩材料强度计算单桩极限承载力：单桩极限承载力表达式如下：2 .桩复合地基承载力计算1

4、。复合地基承载力：3)颗粒材料桩极限承载力的计算不同于柔性桩、刚性桩和其他粘结材料桩。颗粒材料堆保持其形状，并通过周围土壤的侧向极限阻力来承受载荷。散体材料桩的承载力除了桩材料的性质和密实度外，主要取决于桩周土。2.桩复合地基承载力计算1。复合地基承载力：2)桩间土极限承载力的计算天然地基的极限承载力可根据天然地基荷载板的试验结果或其他室内土工试验数据确定。的极限承载力在某些情况下，两者相差不大，或者虽然有所不同，但桩间土的极限承载力大于天然地基的极限承载力，难以计算。在工程实践中，天然地基的极限承载力常被用作向上桩的极限承载力。2.桩复合地基承载力计算1。复合地基承载力：2)桩间土极限承载力

5、计算，2。复合地基加固区下卧层承载力验算：当复合地基加固区下卧层为软土层时，根据复合地基加固区的容许承载力计算基底尺寸后，需验算复合地基下卧层的承载力。要求作用于下卧层顶面的附加应力和自重应力之和不得超过下卧层土壤的容许承载力，即。复合地基的沉降计算在各种实际计算方法中，复合地基的沉降通常分为两部分，即复合地基加固区的压缩s1和下卧层的压缩s2。3.复合地基沉降计算1。加固区土壤压缩s1的计算1)复合模量法(Ec法)。将复合地基加固区的钢筋和基体视为复合土，用复合压缩模量Ecs评价复合土的压缩性，用分层总和法计算加固区的土压缩s1。加固区土压力s1的表达式为：3。复合地基沉降计算1。加固区2土

6、壤压缩s1的计算。应力校正法(Es法)。采用应力修正法计算压缩量时，根据桩间土分担的荷载和桩间土的压缩模量，采用分层总和法计算加筋土层的压缩量。3.复合地基沉降计算1。加固区土压力计算S1)3)桩压法(Ep法)。荷载作用下复合地基加固区的压缩量也可以通过计算桩身压缩量得到。假设桩底刺入下卧层的沉降变形为0，相应加固区土层的压缩量s1计算公式如下：3。复合地基的沉降计算。下层2压缩量s2的计算方法。下卧层的压缩s2的计算方法当计算下卧层的压缩s2时，作用在下卧层上的载荷难以精确计算。最近，在工程应用中，经常使用以下方法进行计算。1)压力扩散法：如果作用在复合地基上的荷载为p，复合地基加固区的压力

7、扩散角为0，作用在下卧土层上的荷载Pb可按下式计算：条形基础为3。复合地基的沉降计算。下卧土层压缩量s2的计算方法2。等效实体法中，作用在下卧土层上的荷载Pb可以通过以下公式计算：对于条形基础，荷载作用下复合地基的沉降计算也可以是有限的。几何模型处理可以大致分为两类：一类是将单元分为两类：加固单元和土单元，如桩单元和土工布单元，并根据需要设置或不设置加固单元和土单元之间的接口单元；二是将单元划分为加固区复合土单元和非加固区土单元，复合土单元采用复合材料参数。4.地基刚度和垫层对桩复合地基性能影响。基础刚度的影响(1)在刚性基础下的复合地基中，桩与桩间土的沉降是一致的，桩承受较大的荷载，桩与土之间的荷载分担相对较大，并随着沉降的发展而逐渐增大。柔性基础复合地基中的土体沉降可以自由发展，桩不仅产生沉降，而且相对向上渗透到土层中(3)刚性基础下，随着总荷载的增加，桩首先进入极限状态，导致土体上的荷载急剧增加，然后进入极限破坏状态，导致复合地基的破坏；在柔性基础下，土体首先进入极限状态，导致桩荷载集中系数增大，然后荷载增加值主要由桩承担，导致复合地基破坏。4.地基刚度和垫层对桩复合地基性能影响。柔性体系下垫