【摘要】：為了研究考慮時效的剛性樁復合地基樁土應(yīng)力比計算方法,首先對樁體承載力和樁間土排水固結(jié)理論進行分析,假設(shè)樁間土體為均質(zhì)材料,且考慮土體沉降時忽略樁體的存在,考慮到剛性樁復合地基僅在豎向排水固結(jié),采用太沙基一維固結(jié)理論,開展了對樁體應(yīng)力和樁間土應(yīng)力時效性的研究。選取單根樁和其四周加固區(qū)的土體作為一個計算單元體進行分析,基于荷載傳遞法,得到計算單元體各組成部分的沉降變形關(guān)系,從而推導出剛性樁復合地基中各個構(gòu)成部位之間的變形關(guān)系表達式。之后將樁側(cè)摩阻力分布曲線進行合理簡化,得到樁體應(yīng)力和土體應(yīng)力隨深度變化的表達式,再聯(lián)合之前得到的變形協(xié)調(diào)方程,可解得樁頂部位樁體應(yīng)力和樁間土應(yīng)力,引入考慮時效性的樁土應(yīng)力比修正系數(shù),從而推得考慮時間效應(yīng)后的樁土應(yīng)力比計算式。最后在某工程中使用該方法對其進行了計算分析,得到不同地質(zhì)條件下樁土應(yīng)力比隨時間變化的關(guān)系曲線。研究結(jié)果表明:剛性樁復合地基中樁土應(yīng)力比具有較為顯著的時效特性,在實際計算中不能忽視,樁土應(yīng)力比時效特性表現(xiàn)為隨時間的推移而增大,當樁間土地基壓縮模量減小時樁土應(yīng)力比增大,樁土應(yīng)力比出現(xiàn)峰值時,剛性樁受力最不利,設(shè)計中應(yīng)加以考慮,隨后樁土應(yīng)力比有所減小,最后趨于穩(wěn)定。
【圖文】：

維固結(jié)模型。２．１．１建立計算模型依照上述假定中的第１條，可選單根樁和其四周加固區(qū)的土體視作計算單元體來進行分析，計算單元體示意見圖１，圖１中，Ｓｘ，Ｓｙ均代表樁間距。圖１計算單元體示意Ｆｉｇ．１ＳｃｈｅｍａｔｉｃｏｆＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＵｎｉｔ圖２是在有上部荷載Ｐ時計算單元體的變形示意，圖２中，ｈｃ為褥墊層厚度，Ｌ為剛性樁長度，Ｓ１為土體表面沉降值，Ｓ２為樁頂沉降值，Ｓ３為土體底面沉降值，Ｓ４為樁底沉降值，δ１為樁體伸入褥墊層的長度，δ２為樁體伸入下臥層的長度。圖２有上部荷載時計算單元體的變形示意Ｆｉｇ．２ＳｃｈｅｍａｔｉｃｏｆＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＵｎｉｔＵｎｄｅｒＯｖｅｒｌｙｉｎｇＬｏａｄ２．１．２建立變形協(xié)調(diào)方程根據(jù)圖２中計算單元體各組成部分的沉降變形關(guān)系，可得Ｓ１＝Ｓ２＋δ１（１１）Ｓ３＝Ｓ４－δ２（１２）Ｓｓ＝Ｓ１－Ｓ３（１３）δｐ＝Ｓ２－Ｓ４（１４）式中：Ｓｓ為樁間土的總體變形量；δｐ為樁體的總體變形量。將式（１１）、（１２）代入式（１３），結(jié)合式（１４）整理得Ｓｓ＝δ１＋δ２＋δｐ（１５）樁體刺入褥墊層和下臥層時，在中性面處的樁土相對位移為０，因此可以在中性面處把樁土分為上、下兩部分。由式（１５）可以得到上、下兩部分中樁土相互作用時的變形協(xié)調(diào)方程為Ｓｓｕ＝δ１＋δｐｕ（１６）Ｓｓｄ＝δ２＋δｐｄ（１

式中：ｌ０為中性面位置所在的深度。τ（ｚ）為正數(shù)時，代表此時的摩阻力為負；τ（ｚ）為負數(shù)時，代表此時的摩阻力為正。２．２初始時刻樁土應(yīng)力比的解析圖５為計算單元體承受外部荷載的示意圖，其中σｐ，σｓ分別為上部荷載通過褥墊層調(diào)節(jié)后作用在樁頂和土體表面的初始豎向應(yīng)力，假定Ｐ是地基上部結(jié)構(gòu)傳至褥墊層表面的均布荷載，樁土的面積置換率為ｍ，可得下列公式［１８］Ｐ＝ｍσｐ＋（１－ｍ）σｓ（２０）圖５計算單元體的受力簡圖Ｆｉｇ．５ＦｏｒｃｅＤｉａｇｒａｍｏｆＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＵｎｉｔ把土體的上表面當作參考面，在深度ｚ處取一個土體微單元體，并列平衡方程σｓｚＡｓ－（σｓｚ＋ｄσｓｚ）Ａｓ－τ（ｚ）ｕｐｄｚ＝０（２１）式中：σｓｚ為深度ｚ處土體的應(yīng)力；Ａｓ為計算單元體內(nèi)樁間土的總面積；ｕｐ為樁體的橫截面周長，令λ＝ｕｐ／Ａｓ（２２）化簡式（２１）可得ｄσｓｚｄｚ＋λτ（ｚ）＝０（２３）將式（１９）和式（２３）聯(lián)立得σｓｚ＝λτ０２ｌ０ｚ２－λτ０ｚ＋Ｃ１（２４）在上部分土體中，當ｚ＝０時，，σｓｚ＝σｓ，把該邊界條件代入式（２４），則有Ｃ１＝σｓ，最后再代入式（２４）有σｓｚ＝λτ０２ｌ０ｚ２－λτ０ｚ＋σｓ（２５）深度ｚ處剛性樁的樁身應(yīng)力σｐｚ為σｐｚ＝σｐ＋１Ａｐ∫ｚ０τ（ｚ）ｕｐｄｚ（２６）

【參考文獻】

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2 朱小軍;趙學亮;龔維明;徐國平;閆峭;;剛性樁復合地基墊層破壞機理研究[J];中國公路學報;2014年05期

3 呂偉華;繆林昌;;剛性樁復合地基樁土應(yīng)力比計算方法[J];東南大學學報(自然科學版);2013年03期

4 李波;黃茂松;程岳;葉觀寶;項培林;;路堤荷載下長短樁組合型復合地基現(xiàn)場試驗與數(shù)值模擬[J];中國公路學報;2013年01期

5 孔綱強;劉漢龍;丁選明;呂亞茹;;現(xiàn)澆X形樁復合地基樁土應(yīng)力比及負摩阻力現(xiàn)場試驗[J];中國公路學報;2012年01期

6 陳健;鄭俊杰;陳保國;魯燕兒;;考慮負摩阻力的剛性樁復合地基工作性狀分析[J];巖土力學;2008年07期

7 黃菊清;何春保;莫海鴻;倪光樂;;剛性樁復合地基承載機制試驗研究[J];巖土力學;2008年03期

8 郭忠賢;霍達;;剛性樁復合地基樁土應(yīng)力比計算及承載特性分析[J];巖土力學;2006年S2期

9 朱世哲,徐日慶,楊曉軍,王景春;帶墊層剛性樁復合地基樁土應(yīng)力比的計算與分析[J];巖土力學;2004年05期

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2 黃挺;龔維明;戴國亮;;不同土表堆載分布形式下樁基負摩阻力特性模型試驗[J];東南大學學報(自然科學版);2015年06期

3 韋海霞;;樁基負摩阻力產(chǎn)生的原因、計算與處理[J];江西建材;2015年19期

4 梁文文;田浩;;剛性樁復合地基的承載力影響因素分析[J];黑龍江科技信息;2015年28期

5 宋少坡;江濤;劉子劍;;剛性樁復合地基沉降計算方法探討[J];河南科學;2015年08期

6 穆保崗;張立聰;龔維明;;減沉樁在沉管隧道中應(yīng)用的室內(nèi)模型試驗[J];中國公路學報;2015年08期

7 呂亞茹;丁選明;劉漢龍;劉義;;X形樁樁土相互作用對截面形狀的力學響應(yīng)[J];巖土力學;2015年S2期

8 辛辛凱;陳運啟;;地基樁周圍繞流流場的三維數(shù)值模擬[J];溫州職業(yè)技術(shù)學院學報;2015年01期

9 葉觀寶;張晴雯;趙維炳;;混凝土芯砂石樁載荷試驗及沉樁數(shù)值分析[J];長安大學學報(自然科學版);2015年01期

10 戴國亮;黃挺;龔維明;繆云;;邊載作用下砂土樁基負摩阻力試驗[J];中國公路學報;2015年01期

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3 符云峰;剛性樁復合地基樁土應(yīng)力比計算及工程應(yīng)用[D];湖南大學;2015年

4 袁曉波;飽和軟土剛性樁復合地基樁長對樁體受力及沉降影響的研究[D];西南交通大學;2014年

5 李國紅;CFG樁復合地基在合肥地區(qū)的應(yīng)用研究[D];安徽建筑大學;2013年

6 董友扣;剛性樁復合地基受力與變形特性的細觀分析[D];華中科技大學;2012年

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3 張浩;石名磊;張瑞坤;;樁承式灰土路堤基底荷載效應(yīng)分析[J];公路交通科技;2011年06期

4 盧萌盟;謝康和;周國慶;郭彪;;不排水樁復合地基固結(jié)解析解[J];巖土工程學報;2011年04期

5 亓樂;施建勇;侯仟;;復合地基樁體對墊層的刺入量研究[J];巖土力學;2011年03期

6 葉觀寶;張振;邢皓楓;黃茂松;萇紅濤;;組合型復合地基固結(jié)分析[J];巖土工程學報;2011年01期

7 經(jīng)緋;張峰;占莉;;江蘇海相軟土地基沉降變形監(jiān)測分析[J];巖土工程學報;2010年S2期

8 郭克誠;陳磊;;多向水泥砂漿攪拌樁復合地基在高鐵地基加固中的試驗研究與應(yīng)用[J];建筑結(jié)構(gòu);2010年S2期

9 張偉麗;蔡健;林奕禧;黃良機;;水泥土攪拌樁復合地基荷載傳遞機理的試驗研究[J];土木工程學報;2010年06期

10 王智強;劉漢龍;張敏霞;袁佶;雍君;;現(xiàn)澆X形樁豎向承載特性足尺模型試驗研究[J];巖土工程學報;2010年06期

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2 雷金波;;帶帽剛性樁復合地基復合樁土應(yīng)力比的簡化計算[J];工業(yè)建筑;2010年05期

3 朱世哲,徐日慶,楊曉軍,王景春;帶墊層剛性樁復合地基樁土應(yīng)力比的計算與分析[J];巖土力學;2004年05期

4 趙延林;曹洋;陶仕博;;復合地基中樁土應(yīng)力比的試驗研究[J];低溫建筑技術(shù);2009年11期

5 王樹強;;確定樁土應(yīng)力比n值的探討[J];西南交通大學學報;1993年03期

6 田莉;韓冉冉;;散體材料樁復合地基樁土應(yīng)力比計算方法研究[J];水道港口;2018年03期

7 馬海龍,董金潮;目標樁土應(yīng)力比在柔性樁復合地基優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用[J];蘇州城建環(huán)保學院學報;1997年04期

8 姜燕;楊光華;姚麗娜;王恩琪;蘇卜坤;;剛性樁復合地基褥墊層合理厚度的確定[J];廣東水利水電;2012年07期

9 雷金波;;帶帽樁復合地基復合樁土應(yīng)力比計算及工程應(yīng)用[J];公路交通科技;2011年07期

10 郭忠賢,耿建峰,楊志紅;剛性樁復合地基的現(xiàn)場試驗研究[J];勘察科學技術(shù);2001年01期

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2 劉志偉;王永發(fā);申汝濤;;超大型冷卻塔剛性樁復合地基試驗及工程應(yīng)用[A];第十五屆全國工程物探與巖土工程測試學術(shù)大會論文集[C];2017年

3 俞建霖;朱普遍;劉紅巖;龔曉南;;基礎(chǔ)剛度對剛性樁復合地基性狀的影響分析[A];第九屆全國巖土力學數(shù)值分析與解析方法討論會論文集[C];2007年

4 柳冰強;;某剛性樁復合地基筏板基礎(chǔ)分析與計算[A];慶賀劉錫良教授執(zhí)教六十周年暨第十一屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學術(shù)研討會論文集[C];2011年

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6 劉尊平;朱金泰;;碎石類土層中大直徑剛性樁復合地基的設(shè)計與施工[A];中國地質(zhì)學會工程地質(zhì)專業(yè)委員會2007年學術(shù)年會暨“生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)工程地質(zhì)”學術(shù)論壇論文集[C];2007年

7 宋二祥;池躍君;沈偉;;剛性樁復合地基的沉降計算[A];中國土木工程學會第九屆土力學及巖土工程學術(shù)會議論文集（下冊）[C];2003年

8 王亦德;宋云梅;;低強度素混凝土剛性樁復合地基處理技術(shù)在120m煙囪中的應(yīng)用[A];錨固與注漿新技術(shù)——第二屆全國巖石錨固與注漿學術(shù)會議論文集[C];2002年

9 姚怡文;楊敏;;豎向荷載作用下剛性樁復合地基數(shù)值分析[A];首屆全國建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會論文集[C];2006年

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4 陳健;帶褥墊層剛性樁復合地基作用機理研究[D];華中科技大學;2006年

5 何臘平;剛性樁復合地基沉降計算與模型試驗研究[D];湖南大學;2009年

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8 任靈賢;高層建筑筏板基礎(chǔ)剛性樁復合地基工作性能試驗研究[D];上海交通大學;2006年

9 謝成;軟土剛性樁復合地基工作性狀研究[D];浙江大學;2005年

10 劉冬林;高層建筑筏板基礎(chǔ)剛性樁復合地基工作性能試驗研究[D];天津大學;2003年

本文編號：2693600