碎石桩复合地基计算模型及承载性能研究

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1、碎石桩复合地基计算模型及承载性能研究摘要：本文在大量阅读了碎石桩复合地基承载力作用机理和及国内外相关研究工作文献的基础上，通过对碎石桩复合地基的承载机理，地基承载力以及相关的沉降变形等方面的分析，进一步探讨了关于碎石桩复合地基承载力的计［方法和计算模型。并对相关工程实例进行碎石桩承载力与沉降进行计算。关键词：碎石桩，复合地基，承载力，性状1.碎石桩复合地基的加固原理在松散的沙质土层中设置碎石桩时，施工振动会使其孔隙降低，所以土壤颗粒将会重新排列密实，从而减少沉降；此外，砂碎石桩可以排水畅通，从而使桩间土的振动产生超孔隙水压力之间的水迅速通过碎石桩体排出

2、，土壤孔隙水压力将随之减少，孔隙水压力就不会升髙，以减少或消除液化的可能性。总之，碎石桩处理松散砂土地基，主要功能是加速排水效果和振动压实。而处理粘性土地基时主要是其置换效率和加速排水效果的有效利用［1］。郭蔚东［2］(1989)等应用应力剪胀理论对碎石桩CF的桩土应力比和沉降进行了计算，并与工程实际、国外有关理论解作了广泛的比较。林孔锚［3］(1992),对碎石桩承载力和沉降进行计算，分析碎石桩复合地基的固结特性和变形特性。加载过程中，碎石桩土排水功能使超静孔隙水压力消散，在桩周土的强度和有效应力增加[4],碎石桩复合地基的强度也相应增加。1.碎石桩

3、复合地基的承载力计算因为我们之前做了假设复合地基施工完成后经过充分固结，桩体和基质土体均为均质弹性体，所以我们把复合地基层看成一个整体来计算，把本来松散的砂土层置换为了一层密实的砂土，其内摩擦角提升很多。先求出最大主应力和最小主应力，然后算出基底附加应力。最后求出碎石摩擦桩的主要作用深度根据极限原理，求出最大作用深度求出然后，令，Z最大值等于2倍D求作用于碎石桩的竖向承载力取，贝H根据桩土共同作用原理，,其中,通过以上公式，就可以求出碎石桩复合复合地基的承载力。计算碎石桩复合地基的沉降，我选用基础底面分层总和法⑸。S=3•某学院实验楼地基处理工程2.1

4、工程概况本次工程实例为某学院大型振动台实验用房，参数地上3层42.60*41.58m、高度为16.4米，采用埋深为2米的独立基础建筑。各钻孔孔口相对标高为-o.71〜-0.27m,地形较为平坦。在地貌上该场地属于河流冲积平原。其中1层素填土为人工堆积层、2层细砂、2-1层粉土为第四纪新近沉积层，以下各层为一般第四纪沉积层，按土质特征由上至下共分9个地层单元，4个夹层，地层描述详见地质勘查报告。场地主要含水层及其渗透系数细砂粉土粉质粘土粉土的渗透系数详见陈希哲清华大学版《土力学地基基础》。根据标准贯入试验以及土的物理力学指标综合得出的土的地基承载力特征值

5、。3.2计算书（1）设计计算与沉降计算桩周长：桩截面积：，带入承载力公式求解验算：振动台实验楼基础规模为ll*llm,基础底面荷载为200kpa,基础埋置深度为2.0m,地下水位为地表以下2.Om处。地基变形计算深度为：=16.95对基础地面以下的土层进行分层后，查表得到均布的矩形荷载角点下的竖向平均附加应力系数，按照分层顺序依次为0.2494、0.2488、0.02450、0.2418、0.2346、0.2252、0.2164、5、0.2110、0.2058。按分层总和法进行沉降计算103mm根据相关的规范查证[6],符合规范沉降标准。参考文献[1]

6、龚晓南•地基处理技术发展与展望.[M]中国水利水电出版社，2004,10：13〜34.[1]郭蔚东，钱鸿绪.振冲碎石桩地基.承载力计算的若干途径•[J]地基处理，1990,1(1)：38〜46.[2]林孔锚.碎石桩地基的承载力与沉降计算.[C]见：1983年振冲加固法经验交流学术讨论会论文选编.北京：水利电力出版社，1984.[3]龚晓南.有关复合地基的几个问题.[M]地基处理，2000,11(3)：25〜30.[4]陈希哲•土力学地基基础.[M]清华大学出版社，2004.4：100〜101[5]GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》[S]作

7、者简介：单新宇(1987—),男，辽宁沈阳市人，岩土工程专业，主要研究方向复合地基