刚柔桩网复合地基桩土应力比研究.pdf

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1、低温建筑技术2011年第5期(总第155期)刚柔桩网复合地基桩土应力比研究孙凤玲，蒋军，唐文成(浙江大学防灾工程研究所。杭州310058)【摘要】通过室内模型试验，测定刚柔组合桩网复合地基在不同垫层厚度、格栅层数、桩间距下刚性桩和桩间土的应力比，柔性桩和桩间土的应力比，比较垫层厚度、格栅层数、桩间距的影响，对于指导刚柔组合桩网复合地基的设计和研究具有重要的意义。【关键词】刚性桩；柔性桩；加筋垫层；桩土应力比【中图分类号】TU473【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2011)05—0096—02桩网复合地基，近年出现于“复合地基”这一致性和试验的可重复性。范畴的一个新名词，关于

2、其承载机理、沉降特性、工作1．3试验桩和加筋垫层性状等的研究层出不穷，但仍远远滞后于工程应用所两类模型桩：刚性长桩，用PVC塑料管来模拟，桩需掌握的理论程度。而关于刚柔组合桩网复合地基工长50era，桩径5cm；柔性桩，碎石与砂振捣密实的碎石作性状的探索还几乎为空白，但是集刚柔桩复合地基桩，桩长30era，桩径5era。加筋垫层是垫层里植入土和桩网复合地基优势于一身的刚柔组合桩网复合地工合成材料一土工格栅，据试验安排确定格栅层数，也基已在工程实践中体现了良好的效果。即决定了垫层的不同刚度，土工格栅采用江苏宜兴市理论研究、模型试验和数值分析是复合地基研究华东岩土工程材料有限公司生产的双向格栅

3、。的三个重要方向，而模型试验是探索复合地基特性的1．4试验分组一种有效、可行的方法。文中通过室内模型试验来探为了分析格栅层数、垫层厚度、桩间距对桩土应力索不同格栅层数、垫层厚度、桩间距下对刚柔组合桩网比的影响，组织了8组对比试验，见表1。另外，图表复合地基的桩土应力比特点及三因素的影响效果。桩编号l一350—1—240(2)表示第一组试验中垫层厚度土应力比是反映复合地基工作性状的重要参数和计350mm，格栅层数为1层，刚柔桩桩间距240cm，(2)表算地基承载力及沉降的重要指标，这也是本试验的意示试验布置2排桩，余同。义所在一为刚柔组合桩网复合地基的工程设计和进表1试验分组一步研究提供参考

4、依据。1模型试验基本介绍1．1试验装置试验装置为长方体模型槽净空尺寸：长×宽×高=200em×49era×130era，其中三面由1．2em厚钢板围焊而成，一面为1．9cm厚钢化玻璃(以便观测地基内部位移)。模型槽顶部设置加载系统，上部有压顶梁，反力装置由钢反力架及工字钢地梁组成，与放置在地梁上的模型槽构成自平衡系统。使用量程为200kN的液压千斤顶进行加载，采用l0级加载模式，柔性荷载通过传递装置及加载板传递。1．2试验用土2桩土应力比分析选用干净细砂模拟桩间土，每组试验装砂时，先将2．1不同格栅层数下刚柔桩桩土应力比砂装入预制漏斗中，并在漏斗下承接一筛子起缓冲作图1中rp／s表示刚性桩

5、和桩间土的应力比，sp／s用，保持筛面到下层砂面的高度为80em左右，以期填表示柔性桩与桩间土的应力比。由图l所示的P—r／,入模型槽内的砂具有基本相同的物理力学性质。同时曲线可知，刚柔桩的桩土应力比在加载初期0～40kPa在非加载板区域的浅层预埋一纸杯，称砂重以计算其范围内直线型迅速增大；荷载大于40kPa后，rp／s有所密度，密度均在1．380g／cm左右。经计算，装人模型下降，sp／s增幅减小；在荷载4O～240kPa范围内，sp／s槽后的砂容重浮动很小，此方法保证了砂土填筑的一有波浪型起伏，但变化较小，而rp／s是继续增大的趋孙风玲等：刚柔桩网复合地基桩土成力比研究势，但增势较弱。

6、数对于刚柔组合桩网复合地基的桩土应力比影响较分别比较2、4两组试验的rp／s和sp／s，可发现，2大，一定程度上增加格栅层数可有效增加刚柔桩的荷层格栅比l层格栅下的刚柔桩桩土应力比均有增大，载分担比。rp／s的差值可达2，而sp／s的差值约l。表明格栅层2．2不同垫层厚度下刚柔桩桩土应力比1O86420PfkPaP／kPP／kPa一2—2oo一1—240(2)一rp／s一5—2o0一l-160(2)一rp／s。⋯22001—-240(2)—-rp／s。+2-2O0——1——240(2)—-sp／s-．一5—200-1-160(2)-sp／s一5-200—1—160(2)-rp／s一4—20

7、0—2—240(2)一rp／s—+．8-350—·1-·160(2)——rp／s一2～200—1—240(2)一sp／s一4—200—2—240(2)一sp／s。一8-350-1—160(2)一sp／s一5—2oo一1—16O(2)一sp，8图1不同格栅层数下的桩土应力比图2不同垫层厚度下的桩土应力比图3不同桩间距下的桩土应力比图2显示5、8组不同垫层厚度比较下的rp／s和(2)一定程度上增大格栅层数有利于荷载向刚sp／