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1、浅谈软弱地基处理方法1、相关定义1.1、关于塔城盆地基底的定义应该明确本文所指的塔城盆地的基底的概念。”基底”的概念很广,在不同情况下有着不同的地质意义。关于基底有地台基底、褶皱基底、结晶基底等不同的概念[1]。塔城盆地位于中亚造山带,经历过强烈而又复杂的构造史,因此我们认为塔城盆地的基底应为褶皱基底。如表1.1所示,为研究区三个构造层次的划分(关于研究区构造层次的划分在本文第二章中将详细说明),依据此表,我们明确了本文研究对象塔城盆地基底新疆大学硕士学位论文3的概念:研究区塔城盆地的基底主要是指盖层型构造层之下的构造层次。在时代上塔城盆地的基底为晚石炭
2、世之前的下石炭统——泥盆系。在以上定义的基底之下,为变质程度更深的奥陶系——志留系构造层。表1.1塔城地区的构造层次的划分时代构造层类型演化类型上石炭统——下二叠统盖层型构造层陆相火山磨拉石沉积阶段泥盆系——下石炭统过渡型构造层弧后盆地残余洋盆阶段奥陶系——志留系褶皱变质基底型构造层早古生代洋陆转化阶段为了简明起见,本文中以后提到的塔城盆地的基底,均以上述的表述为准。与基底对应的是沉积盖层,即在基底之上堆积的沉积岩层,因此沉积盖层的厚度与基底的深度具有对应关系。基底和盖层处于不同的构造层,它们在一些物理性质上(如密度、磁性、电阻率)具有明显的差别,这些差
3、别是我们进行物理反演的根本依据。(二)研究综述及研究方法1.2、复合地基的概念1.1.1复合地基的定义1.1.1复合地基的定义基础是承担建筑物的组成部分,是将荷载传递到其自身以下土体的结构,通过有限元建模时一般可以将上部结构与基础视为一个整体,通过荷载来取代。地基则是指受基础传来荷载直接影响的地层,即基础下面承受建筑物全部荷载的地下土体。地基不是建筑物的组成部分,但它对保证建筑物的持久稳定具有非常重要的作用。为保证建筑物正常地使用而不遭到破坏,通常要求地基具备足够的承载能力、沉降要控制在某一值内以免影响建筑物的正常使用。但是由于很多建筑场地为软弱土地基,
4、其天然地基的承载能力及沉降控制常达不到设计的要求,此时需优化基础设计方案或对地基进行加固处理(包括换土、夯实、挤密、振冲、堆载、化学加固及利用桩体加固等方法),从而改善地基土的整体结构性质,使其达到设计的要求。在桩体加固地基方法之中就有一种为复合地基。复合地基[2-5]的概念始于1962年,其后在国际上逐渐开始使用,随着复合地基技术的逐渐发展,复合地基在高层建筑及高速公路等的地基处理中应用非常广泛,各国学者对复合地基作用机理的研究工作也不断深入的开展。特别是在我国国内随着对复合地基研究的深入,出现了对复合地基概念的各种不同解读。如有的从复合地基发展历史的
5、角度来考虑,认为只有沙石桩与水泥土桩是复合地基;有的认为桩体与基础不连接的是复合地基,刚性连接的则不是复合地基;也有的认为只要桩与土共同承担荷载的就算复合地基。我国复合地基方面的知名学者龚晓楠[2]把这些认识归为狭义的复合地基定义与广义的复合地基定义。本文不对狭义与广义复合地基的差别进行探讨,而是根据严密的地基的概念、桩土共同作用的要求以及公认的复合地基模型进行定义。复合地基通常指在天然地基中设置一定数量的增强体,由天然土体和增强体共同承担由基础传来的建筑物荷载,这样的一种人工地基称为复合地基。根据增强体的设置形式可以将复合地基划分为水平向增强体复合地基
6、与竖向增强体复合地基,实际工程中应用比较广泛的是竖向增强体复合地基。增强体通常是由混凝土等强度和刚度比天然土体高的多的材料组成,本文根据工程实践习惯,在后文中一律将竖向增强体称为桩[2]。而由碎石组成的竖向增强体则称为碎石桩;由水泥和土搅拌而形成的竖向增强体则称为水泥土桩;由水泥、粉煤3???????水平向增强体复合地基竖向增强体复合地基复合地基?????粘结材料桩复合地基散体材料桩复合地基???柔刚性性桩桩复复合合地地基基灰、碎石行成的竖向增强体称为水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩);其它的还有砂桩、石灰桩、灰土桩、混凝土桩等。复合地基的理论已经广泛应用于碎
7、石桩、石灰桩、CFG桩、水泥土搅拌桩、夯实水泥土桩、旋喷桩等加固地基的设计算之中,成为众多地基处理方法、理论计算及公式建立的基础和依据。但是更完善更精确的理论仍需我们去研究。目前,复合地基的研究方法基本都是在多根桩所加固的地基中,选取一根桩及其所影响的桩周土所组成的单元体作为研究对象。但在本文的研究中还将考虑置换率的问题。同天然地基相比,二者都属地基范畴,但复合地基为人工地基,后者是天然地基。复合地基与复合桩基从概念上来讲是不相同的,复合桩基[5]是兼具基础与地基的特性,是二者的一种特殊形式。只不过在复合桩基中,桩达到极限承载能力时,桩、土才能共同承担荷
8、载,但有荷载的分担比是确定的。而复合地基中,桩体与基础通常是通过设置的一层一定厚
