基于双层地基和复合地基压力扩散角比较分析

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1、浙江大学硕士学位论文双层地基和复合地基压力扩散角比较分析姓名：杨慧申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：龚晓南20000101提要祈Ⅱ大享硕t学位诧丈[999逐屋蛙与墨盒地基慝垄童：置随比较分析本文从复合地基工程实际出发，将平面有限元的方法用于双层地基及复合地基性状的分析。首先介绍了平面有限元分析原理和程序，然后分析了桩及桩间土应力分布，指出桩长和桩周土的取值会对桩及桩间土应力分布产生影响。通过对双层地基和复合地基的应力的分析，指出双层地基中上层土体的厚度、复合地基中加固区的厚度以及天然土体的模量均会影响应力分布，进而影响地基的扩散角。最后，将双层地

2、基和复合地基的扩散角进行了比较。向髓L1晤IS0F曩琵耵璜氍nB越酾LEOFⅨ蕞蜀舅量_{J譬!翌譬冀—■■!薹瞳I姗C0肝0sITEFo【JND^TI侧BYF髓越塔姐认CTInthispaper,thewideninganglesofthedouble—layerfoundationandthecompositefoundationarestudiedbyFiniteElementMethod．Firstly,theprincipleofplaneFEMandtherelevantcomputerprogramareintroduced．Thenbya

3、砌ymgthepilesandthesoilsamongthepiles，theconclusionthatthelengthofthepilesandthemodulusofthesoilsaffectthestressisdrawn．Basedontheanalysisofthedouble-layerfoundationandthecompositefoundation，itisconcludedthatthethicknessoftheupperlayerofthedouble-layerfoundation，thethicknessofther

4、vinforeodzoneofcompositefoundationandthemodulusofthesollhaveobviouseffectonthedistributionofthestress．Thewideningangleoffoundationwillchangeaccordingly．Finallythewideninganglesofthedouble-layerfoundationandcompositefoundationarecompared．第一章绪论浙江大学硕士学位论文1999第一章绪论§1-1复合地基基本理论1-1-1复合

5、地基当天然地基不能满足结构物对地基承载力、变形等要求时，就要对天然地基进行处理。经过各种方法处理后的人工地基可以大致分为三类：均质地基、多层地基和复合地基。本文主要讨论的是复合地基。复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体(天然地基土体)和增强体两部分组成的人工地基。加固区整体看是非均质的和各向异性的。复合地基根据增强体的方向可分为横向增强体复合地基和纵向增强体复合地基两类。横向增强体复合地基主要包括由各种加筋材料等形成的复合地基。纵向增强体常称为桩，纵向增强体复合地基又可分为三类：散体材

6、料桩复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基。散体材料桩复合地基桩体是由散体材料组成的，只有依靠周围土体的围箍作用才能形成桩体，如碎石桩复合地基、砂桩复合地基等。柔性桩复合地基桩体刚度较小，与刚性桩相比，其荷载传递特性有较大区别，如深层搅拌桩复合地基、旋喷桩复合地基等。刚性桩复合地基如疏桩复合地基等。复合地基的增强体材料不同，施工方法不同，复合地基的效果也就不同。各种复合地基的效果都是为了达到提高地基承载力，改善地基的变形特性，减小在荷载作用下可能发生的沉降和不均匀沉降，有时还为了改善地基的抗液化能力。复合地基的效用主要有：桩体效用、垫层效用、排水效用、

7、挤密效用、加筋效用等。l-1．2复合地基的沉降计算目前工程上计算沉降，通常把复合地基的总沉降s分为二部分即加固区的压缩量和下卧层的压缩量，如图1．1．I所示。S=Sl+S2(1一1)式中S——加固区的压缩量；第一章绪论浙江大学硕士学位论文1999最——下卧层的压缩量。图1．1—1加固区土层的压缩量S，可采用以下几种方法计算：1、桩身压缩量法(E。法)在荷载作用下，桩身的压缩量S为：S。：工．垃丛12E。式中Ⅳ，——应力集中系数，脚2Fi碉／,／m、疗～分别为复合地基置换率和桩土应力比三——桩身长度，即加固区厚度h所——桩身材料变形模量；Pl——桩底端端承

8、力密度。则加固区的压缩量S为：SI=SP+△式中△——桩身刺入量。(1—2)(1