CFG桩复合地基沉降分析

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1、第1卷　第3期　　　　　　　　华北科技学院学报2004年9月①CFG桩复合地基沉降分析冯　震②1,2,周龙翔1,宋克志1,李巨文2(11北京交通大学,北京100044;21防灾技术高等专科学校,北京东燕郊101601)摘　要:通过分析CFG桩复合地基桩土变型模式,确定桩土应力比和沉降折减系数,建立CFG桩复合地基沉降计算公式。通过实例分析,认为在复合地基任一水平截面上,桩与土变形量应相等。最终沉降计算公式在理论上比较合理,计算与实测结果吻合较好。关键词:复合地基;变形协调;沉降计算中图分类号:TU472文献标识码:B文章编号:1672-7

2、169(2004)03-0043-03CFG桩由于其重量轻、强度高的优点,越来越式中,Ke,εSP,εHP,εSS,εHS,δHS,δS,δHP,μS,μP,受到工程界的重视,而由CFG桩、桩间土、褥垫层ES,EP,m分别为桩的径向竖向应变比,桩的径一起构成的CFG桩复合地基用于加固软土地基也向应变,桩的竖向应变,桩间土径向应变,桩间土已历经十几年,作为一种岩土加固技术,大量实践的竖向压缩应变,桩间土总竖向应力,桩—土之间证明,这是一种加固效果好,经济效果显著的方法。总侧向压力,桩总竖向压力,桩间土的泊桑比,桩作为复合地基,与天然地基相比

3、,在外荷载作用下,体的泊桑比,桩间土的压缩模量,桩体的变形模其应力场和位移场都发生了很大的变化,桩和桩间量,复合地基面积置换率。土共同承担上部荷载。本文将从刚性基础下CFG在CFG桩复合地基中,桩—土之间是连续桩复合地基中桩与土的变形连续协调原理,分析桩的,因此:与土的应力—应变关系,确定桩土应力比表达式,1)当εHP>εHS时,即桩柱体的压缩应变大于建立CFG桩复合地基的沉降计算公式。桩间土的压缩应变,桩将产生拉断或脱空的情况,1　桩土变形模式这与实际不符,所以这种情况不可能发生;CFG桩复合地基的沉降分析不同于承载力2)当εHP<εH

4、S时,由于CFG桩复合地基属于高粘结强度桩复合地基,CFG桩柱体相对于桩分析,承载力分析主要研究复合地基在极限状态间土来说,表现明显的刚性,由于上部褥垫层和桩下的性状,沉降分析侧重于研究复合地基在设计荷载下的变形性状,此时,复合地基承载力水平不底支撑土的刚度较小,将可能发生向上刺入褥垫层、向下刺入桩底土的情况;高,因此分析时可假设桩—土均处于线性变形状态。则在竖向荷载和径向力的作用下,桩与桩间3)当εHP=εHS时,桩—土界面没有相对滑,这种等量变形是通过桩与土各自应力的调整来实土将产生竖向和径向变形,按复合地基桩—土间现的。连续变形原理

5、,有如下关系:Ke=-εSP/εHP(1)因此综上分析,CFG桩复合地基桩2土变形模式为:a)桩的变形表现为纵向刺入挤压变形;b)土mεSS=-×εSP(2)1-m的变形表现为纵向收缩、径向挤压变形;c)在复合2μSm地基任一水平截面上,桩与土变形量相等。δHS=εHS·ES+··Ke·σHP·ES(3)1-μS1-m2　桩土应力比KemμSδS=··εHP·ES+·εHS·ES(4)桩土应力比(n)是指复合地基中桩顶上的平1-μS1-m1-μSδH=εHP·EP+2μP·均应力与桩间土上的平均应力的比值。桩土应力KemμS比是反映复合地

6、基工作性状的一个重要参数,桩ES··εHP+·εHS(5)1-μS1-m1-μS体材料不同,桩土应力比的变化规律是不同的,对①收稿日期:2003-12-14②作者简介:冯震(1972-),男,北京交通大学博士生,从事岩土工程教学与研究。43©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.　第1卷　第3期　　　　　　　　华北科技学院学报2004年9月于同一种材料的复合地基,也因为桩长、地基土特EP将式(3)和式(5)代入,并令εHP=εHS,KE=性、时间等因素的

7、影响,桩土应力比表现出不同的ES(桩土模量比),消去Ke,得到变化规律,通常由复合地基试验确定或按照经验m取值,给设计带来不确定因素,现根据上面的(3)(1-μS)·KE+2μP·μS+(1-μP)·1-mn=(6)mm(1+μP)(1-2μP)(1+μS)(1-2μS)式和(5)式,建立桩土应力比的表达式:(1-μS)+2μP·μS+·(1-μ)·K1-m1-mSEδHP按照有关参数的变化范围,对n值作计算比较,n=δHS得表1的结果。表1n值随参数变化表μPmμSn(KE=3)n(KE=6)μPmμSn(KE=3)n(KE=6)014

8、313251890143127610401401353129519301401353122610401253123610001253116610401501350142192419901431