探讨复合地基工作性状研究的新方法

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1、探讨复合地基工作性状研究的新方法[摘要]：本文通过在某施工现场的单桩静载荷试验中的载荷板下埋设土压力盒的方法，测试出此工地在试验加载过程中的桩土应力比数据，并结合静载荷试验中记录的沉降数据推断桩土应力与搅拌桩复合地基的承载力以及变形之间的关系。较以前研究更有说服力的阐述出搅拌桩复合地基的工作性状。[关键词]：搅拌桩;复合地基;桩土应力比;工作性状;研究收稿日期：2012年4月5日作者简介：杨柳（1987-），男，河北保定人呢，河北工程大学硕士在读，专业：岩土工程0.引言收稿日期：2012年4月5日作者简

2、介：杨柳（1987-），男，河北保定人呢，河北工程大学硕士在读，专业：岩土工程目前，对于复合地基沉降的研究要比对复合地基承载力的研究少很多。其中有：乔京生[1]等通过模型实验和数值模拟对复合地基的研究，提出桩体沉降法计算沉降量，并通过工程实测进行对比分析，得出结论：采用桩体沉降法计算的沉降量与实测沉降量相吻合；王凤池[2]等通过建立Verhulst灰色预测模型，反映了地基沉降-实践曲线的单调递增性、有界性和呈“S”形的特点，并利用复合地基的变形协调条件，推导了层状土中桩体复合地基荷载-沉降关系及桩土应力

3、比公式。这些研究对于当前复合地基工作性状的分析提供了宝贵的经验和依据。常见的指数曲线法、双曲线法等沉降曲线拟合方法存在一些不足，如采用指数法时，在初期沉降预测误差较大，采用双曲线法所得预测值偏于保守[3]，且对于复合地基的工作性状的阐述并不是非常清晰直白。为此，本文作者在前人研究的基础上，通过现场静载荷试验，希望对复合地基的工作性状作出进一步的分析研究。1.工程概况该工程位于邯郸市马头镇107国道东侧金马路北侧，拟建地上5-6层，地下1层，砖混结构住宅楼。设计拟采用条形基础或筏板基础，采用条形基础时，基

4、础埋深为1.65m，基底压力（标准组合）为180KPa，采用筏板基础时，基础埋深为2.80m，基底压力（标准组合）为110KPa。土层剖面图见图1。图1:土层剖面图由图1得知拟建住宅楼基础底面坐落于第2层粉质粘土。该层土承载力特征值100KPa。依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）,按公式计算得到第2层土承载力特征值为112.2KPa。不满足采用条形基础时所需的地基承载力要求，故本工程采用了水泥土搅拌桩复合地基来提高其承载力。1.实验方案实验桩3根，为水泥搅拌桩，桩长8m，桩径500

5、mm，载荷板1.26m，中沙垫层200mm。实验采用四个NF200型振弦式土压力计，此种土压力计由一只专用孔隙水压力传感器与土体压力感应膜盒经整体设计组装而成。土体压力感应膜盒内部充填经特别研制的不含气体的“SG”溶液用以传递压力参数，盒体法向刚度较低以感受灵敏极小的土体压力的改变。其具体参数见表1仪表编号出厂频率率定系数1——10089728.68×10-72——10389218.68×10-73——10299368.68×10-74——10259948.68×10-7表1：仪器参数土压力盒的布置见图

6、1，图1：土压力盒布置实验采用混凝土块和钢梁组成的压重平台作为施加荷载的反力系统，混凝土块的总质量应为最大试验荷载的1.2倍以上。试验时，荷载由置于承压板上的油压千斤顶逐级加载，千斤顶作用中心线必须与承压板中心线重合。在承压板对称位置垂直安装4个百分表，测读承压板在各级荷载作用下的沉降量，百分表精度为0.01mm。载荷试验参照《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)要求，分为8级加载，每级荷载为43.75KN。2.实验所得数据及其分析3.1实验方法放置土压力盒，每隔半小时读取一次观测频率,数据记

7、录见表2第一个点数据如下土压力盒编号1008103810291025初始频率：991.6;924.2;940.1;1016.3;一级荷载：1090.0;1272.0;1280.2;1074.0;1090.61471.9;1491.2;1074.2;1087.6;1505.2;1520.11073.5;1087.7;1505.4;1520.11073.2;二级荷载：1085.2;1820.6;1832.51079.4;1086.4;1788.0;1830.21079.4;1085.8;1817.3;181

8、3.61076.5;1085.2;1828.9;1830.51077.0;1081.7;2075.9;2101.81075.6;三级荷载：............表2：频率采集如此记录第二个点和第三个点数据，桩顶两个土压力计算出的应力取平均值，通过计算土压力盒荷载公式:其中，8.68×10-7为率定系数，f为实验中测量的频率，f0为初始频率读数（详见表1）。得出应力后计算桩土应力比,即桩顶应力与土体应力的比。由此得出各级荷载下的三个桩的平均