载荷试验确定基床系数修正方法的讨论（已读）

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2004年第4期上海地质ShanghaiGeology·15·载荷试验确定基床系数修正方法的讨论木李伟高广运邱畅(同济大学地下建筑与工程系，上海200092)摘要Winkler地基模型是目前工程界应用最广的一种地基模型，但对其关键参数——基床系数k的确定，许多文献的表述并不一致。该文在大量试验资料的基础上，通过对该问题的深入研究，阐明了通过载荷试验确定基床系数修正方法的有关概念。对于砂性土地基，载荷板试验得出的基准基床系数仅需要进行基础大小修正，而对于粘性土地基，则需要进行

2、基础大小和基础形状两项修正。关键调Winkler地基模型基床系数载荷试验1引言数k的方法都有一定的局限性和应用范围。实用价值较大且应用最为广泛的应该是K．Terzaghi于1867年，捷克工程师E．winl【ler提出了地基土1955年提出的现场载荷板实测的方法。关于该表面上任一点处的变形s只与该点所承受的压力强方法，不同文献表述不同。关于基床系数修正的概度P成正比，而与其他点上的压力无关，即：念混淆，表述欠准确，影响了基床系数法的实际应P=ks(1)用。式中：k一基床反力系数，也可称为基床系数，N／m。显然，可以将Wi

3、nkler地基模型视为刚性基座上2载荷试验基床系数的修正一系列侧面无摩擦的土柱(即独立的弹簧)组成。关于基床系数确定的理论采用了如下两条假实际的地基是一种连续介质，地基中存在剪应力，使设：①假设基床系数k不随基底压力P的大小而改得基底应力可以向四周扩散，并使基底以外的地表变；②假设基底表面每一点都具有相同的竖向基床也发生沉降。而Winkler地基模型忽略了这种剪应系数k。K．Terzaghi根据大量的现场试验结果J，力的作用，与实际的地基变形特性并不相符，但由于并根据以上两个假设提出了由现场载荷试验得到的Winkler地

4、基模型表述简单、物理概念明确、便于广基床系数修正为实际基础的地基基床系数的方法。大工程技术人员所接受，所以在实际工程中，Wink—2．1载荷试验基准基床系数ler地基模型仍然得到了相当广泛的应用。Terzaghi建议采用一个标准的0．305m×0．由上述可知，基床系数k的选取，对Winkler地305m(1ft×lft)方形板进行现场载荷试验。根据现基模型的应用有很重要的意义。基床系数k作为弹场载荷试验测得的P—s曲线可计算由载荷试验得簧的刚度，具有明确的物理意义，但k值实际上取决到的基床系数为：于很多复杂的因素，而并非

5、是一个只与土的力学性质有关的计算指标。k=(3)基床系数k的确定方法也很多，如理论计算的式中：P一比例界限压力，kPa；方法，根据基床系数的定义：k=p／s(2)在式(2)中，保持基底压力P不变，基底变形s可以}高等学校博士点基金资助(No．2000024724)；上按照分层总和法计算，或者按照弹性半空间地基模海市重点学科资助型地基变形的计算方法计算，即可得到Winkler地基收稿日期_,2004一o2一o4模型的基床系数k。基床系数也可以通过现场载荷第一作者简介：李伟(1978一)，男：同济大学在读博试验或室内试验的方

6、法来确定⋯。各种确定基床系士，主要研究方向为土动力学。维普资讯http://www.cqvip.com上海地质总第92期·16·ShanghaiGeology若P—s曲线无初始直线段，P可取为临塑荷载主要发生在应力大于等于0．25p的土体范围内【2j。的一半；由式(4)可知，当基底宽度由B增大到nB时，压力s一为相应于该P值的沉降量，m。泡的深度由D。增大到nD，压力泡的深度反映了基2．2基础大小修正的地基土基床系数底土体的沉降变形。通常来说，实际基础的大小和形状不可能与载对于实际地基土而言，其变形特性是随深度而荷试验的

7、载荷板完全相同，而基床系数又依赖于基变化的，但对于坚硬的粘性土，可以认为其变形特性础大小和形状，所以需要对由载荷试验得到的基床不随深度而变化。可以假设基底沉降s随压力泡的系数进行修正。深度增加而线性增大，即：对于图1所示的柔性梁，其上作用有n个荷载Sn=rl$1(5)Q。～Q，置于弹性地基表面。根据前面两个假设可所以对于宽度为nB。的地基梁其土体的基床系数Q1Q2Qn为：=(6)。如果该梁放置于砂性土上，考虑到砂性土的变Bl形特性与粘性土不同，砂性土的沉降可以认为是瞬(b)r—]时完成的，并且砂性土的变形特性通常是随深度

8、而变化，即砂性土的弹性模量(或压缩模量)随着深度的增加而增加，显然由式(6)得到的结论对砂性土而言就不再适用了。如若考虑到砂性土弹性模量随图1放置于地基上的柔性梁示意图Fig．1Sketchforsoftbeamplacedonthefoundation深度的增大，则对于相同大小的压力，其变形量会减小，则基底的沉降就