双向复合地基的有限差分法分析
复合地基课程设计总结
复合地基课程设计总结一、引言复合地基是一种常见的地基工程方法，它通过利用不同材料的特性和优势，以提高地基的稳定性和承载力。
本文将围绕复合地基的课程设计展开讨论，分析设计过程、结果和改进方向。
二、设计过程1. 问题定义与分析在进行复合地基课程设计之前，首先需要明确设计目标和问题。
通过分析项目需求和地基条件，确定需要改善的地基性能和设计要求，如承载力、沉降控制等。
2. 地基现状调查进行地基现状调查是设计的基础，需要对地基的土壤类型、厚度、承载能力等进行详细调查和测量。
同时还需要考虑地基周边环境因素，如地下水位、地震烈度等。
3. 材料选择与试验根据地基现状和设计要求，选择合适的材料进行复合地基设计。
常用的材料包括砂土、粉土、石灰、水泥等。
在选择材料后，还需要进行试验验证其性能和适用性。
4. 复合地基设计方案根据地基现状和材料试验结果，制定复合地基设计方案。
设计方案应包括材料分布、施工方法、施工顺序等。
同时还需考虑施工期间的监测和控制措施。
5. 施工与监测按照设计方案进行施工，并在施工过程中进行监测和控制。
监测内容包括地基沉降、应力变化等。
根据监测结果，及时调整施工措施或进行必要的改进。
三、设计结果与分析根据设计方案进行复合地基施工后，需要对设计结果进行评估和分析。
主要从以下几个方面考虑：1. 承载力增加：通过复合地基设计，地基的承载力得到明显提高，能够满足设计要求。
2. 沉降控制：复合地基设计能够有效控制地基的沉降，减小对建筑物的影响。
3. 经济性：与传统地基处理方法相比，复合地基设计具有一定的经济性优势，能够节约材料和施工成本。
4. 环境影响：复合地基设计对环境的影响较小，能够减少土方开挖和填方对周边生态环境的破坏。
四、改进方向在复合地基课程设计中，还存在一些改进的空间和方向：1. 材料选择与试验：在材料选择和试验方面，可以进一步研究新型材料的性能和适用性，以提高复合地基的效果。
2. 施工技术与监测：在施工技术和监测方面，可以探索更加精确和可靠的监测方法，以及更高效的施工技术，提高设计的可操作性和施工效率。
复合地基固结性状有限元分析与研究
地 基土 中的超静孔 隙水 压力较 小 ， 且沿着桩 身长度 方 向孔压 值呈现 一种递减 的趋势 。 这主要 是因为外 部 荷载在 不断施加 过程 中 ， 使桩顶 处土体 中产 生 了
应 力 积聚 ，且在 加 荷初 期 主要庙 孔 隙水压 力 来承
维普资讯
２４ ５
燕 山大 学 学 报
２０ ０７
Ｐ ＡＸＩ ，它是一 种功 能强大 的专 门针 对岩土 工程 Ｌ Ｓ 中变形 与稳定计算 的有 限元分析软 件 。 Ｌ ＸＩ Ｐ Ａ Ｓ具 有先 进 并且 强大 稳 定 的本构 关 系模 型 可精 确模 拟 土 的特性 ，各 模型参 数充分 结合 了岩土 工程 实践 ；
． ，
，
分析 的基本方程 ， 该方程 的有 限元 解法 是岩土工程
收稿 日期：２ ０ －９０ ０ ６０ －１
本 文 采 用 的 有 限元 计 算 是 基 于 有 限元 软 件
作者简介：曹海 莹 （９ ９ ） １７ － ，男 ，河北廊坊人。硕士。主要研 究方向为岩土工程数值计算与地基处理新技术。
施 加荷 载 １０ ｋ ５ Ｎ，经 历 ９ ０天 ： 图 ５为施加 荷载 ２ ０ Ｎ， 历 １０天后 ， 侧和桩 端下土体 的超孔 ５ 经 ｋ ５ 桩 隙水压 力沿 深度方 向的变 化 。 由孔压 分布 图可知 ， 桩 顶 附近 的超静孔 隙水 压力 比较 大 ， 桩侧和 桩端下
充分考虑 了饱 和土 体的渗流 与孔 隙水压 力 的消散 ， 强大 稳 定 的静态 渗流 模 型可 应用 于 分析 复 杂 的渗 流 问题 ：用 户可 自定义 新 的土模 型 ，并将 之用 于
超孔 压 ，而后 随着 时间 的增加超孔 压逐渐 消散 ，与
复合地基处理设计原则及要点
复合地基处理设计原则及要点复合地基处理设计原则及要点主要包括以下几个方面：1.满足承载力和变形要求设计应确保复合地基能够提供足够的承载力以支撑建筑物的全部荷载，并控制地基变形在允许范围内，以防止因沉降不均匀导致的结构损坏或影响使用功能。
2.适应特殊土性质当地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等具有特殊工程性质的土体时，设计应充分考虑这些土体的特性：欠固结土：可能有较大的固结沉降，需考虑预压或选用能快速加载的处理方法。
膨胀土：需采取措施限制其吸水膨胀和失水收缩，如设置防渗层、采用抗膨胀材料等。
湿陷性黄土：需消除或减轻其湿陷性，如通过强夯、换填、预浸水等方法。
可液化土：需提高其抗液化能力，如采用振冲碎石桩、深层搅拌法等。
3.合理选择增强体材料与类型根据工程需求、地基土性质和经济性，选择适宜的增强体材料，如刚性桩（如混凝土预制桩、灌注桩等）、柔性桩（如砂桩、碎石桩等）、或无粘结材料桩（如CFG桩）。
考虑增强体的力学性能、耐久性、施工可行性以及与地基土的相互作用。
4.优化增强体布置与施工工艺根据荷载分布、地基土特性及建筑物形状，合理设计增强体的平面布置、间距、深度及数量，以实现荷载的有效分散与传递。
选择合适的施工工艺，如静压、振动、锤击、旋喷、深层搅拌等，确保增强体的施工质量及与周围土体的良好结合。
5.充分地质勘察与分析在设计前进行详细的地质勘察，准确掌握地基土层分布、物理力学性质、地下水条件等信息，确定地基处理的范围、深度及所需的处理强度。
对勘察数据进行深入分析，识别潜在问题，如不良地质现象、特殊土层分布等，为设计提供可靠依据。
6.严格设计计算与验算按照相关设计规范进行承载力计算、变形计算及稳定性分析，确保复合地基满足结构安全与正常使用要求。
对有粘结强度的增强体复合地基，按照实体深基础方法进行验算；变形计算应遵循《建筑地基基础设计规范》的规定。
7.考虑环境影响与施工监测设计应考虑施工过程对周边环境的影响，如噪声、振动、污染等，采取必要的环保措施。
复合地基质量检测方法及质量评定标准分析
复合地基质量检测方法及质量评定标准分析【摘要】随着我国的经济进步以及社会的发展，我国的建筑工程以及相关的工程都得到了很大程度上的发展，在复合地基这一应用上在当下已经愈来愈广泛，采用复合地基来对软土地基进行处理的方法也得到了很好的收益，但是在这一过程中，对于复合地基质量的检测以及质量的评定标准和当前的发展已经不能得到很好的适应，这些问题对一些地基的处理工程的实际需要没有得到满足，最终致使地基的沉降等问题的发生。
本文主要就复合地基质量的检测方法和质量评定的标准问题进行详细的分析探究，希望能够对此领域的发展起到一定的促进作用。
【关键词】复合地基；质量检测；质量评定标准0 引言在当前我国的城镇化建设不断加快的背景下，建筑工程的基础质量对整个的建筑质量起到了决定性的作用，在最为基础的地基施工的过程中，由于其隐蔽性比较高，对于质量问题也就不能及时的发现，倘若是地基发生了一些问题，那么对于整个的工程也会带来很大的威胁，故此，对其进行检测以及质量的评定有着必要性。
1 针对复合地基质量检测的重要性分析在近些年的发展过程中，我国在建筑领域的成绩较为瞩目，在具体的施工过程中对于地基工程的施工量比较庞大，而质量问题是工程施工的一个最为基本的内容，在当前我国的建筑工程的施工过程中对于复合地基的工程所占的比例比较大，在总工程的占有量上超过了1/4，虽然在这些方面有着一定的成绩，但是在地基质量方面的问题还是层出不穷，所以在当前的有关地基质量的检测方面还要得到进一步的加强[1]。
地基是建筑的一个核心内容，地基的质量优劣对于建筑的质量有着直接的关联，在实际的对地基的质量进行检测的时候用时较少，并且在经济方面也消耗的较少，由此就可以采取多次抽样进行检查，这样才能够有效的对其质量得到保障。
在对复合地基进行检测的时候它所包含的内容比较多，其中有对地基的强度以及自身的承载能力和成桩的质量等，在具体的检测过程中可以采取多种方法进行检测，从而有效的保障复合地基的安全性。
复合地基沉降研究方法浅析
复合地基沉降研究方法浅析摘要：工程实践中,多数复合地基的应用都是以减小建筑物沉降量为处理目的,因为大量的工程事故都是因为沉降的原因造成的。
该文介绍了针对复合地基沉降目前所采用的方法，包括理论分析、有限元法、模型试验以及可靠性分析。
主要说明了各种方法的理论依据以及目前的难点和不足。
关键词：复合地基沉降分层总和法有限元法模型试验可靠性Abstract：In engineering practices，most of the applications of composite foundation are to reduce the building settlement. Because of many engineering accidents are caused by the reasons of foundation settlement. This article introduces the method for the settlement of composite foundation，including theoretical analysis、finite element method、model test and reliability analysis. This article mainly explains the theoretical basis of various methods and the current difficulties and defects of various methods.Key words：composite foundation sedimentation splitting summation method finite element method model test reliability很多土木工程事故是由于沉降过大，特别是不均匀沉降过大引起的，在软土地区工程建设中尤为突出。
复合地基处理方案
复合地基处理方案下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!复合地基处理方案被广泛应用于建筑工程中，尤其在土质复杂或地基条件较差的地区。
复合地基概论
部分—复合地基加固区压缩量和下卧层压缩量，于是，在荷 载作用下复合地基的总沉降量可表示为这二部分之和
复合地基承载力
复合地基在荷载作用下破坏时，一般情况下桩体和桩间土 两者不可能同时到达极限状态，或者说两者同时达到极限状态
概率很小。通常认为复合地基中桩体先发生破坏，但也有例外。
若复合地基中桩体先产生破坏，则复合地基破坏时桩间土承载 力发挥度达到多少是需要估计的。若桩间土产生破坏，复合地 基破坏时桩体承载力发挥度多少也只能估计。另外复合地基中 的桩间土的极限荷载与天然地基是不同的。同样，复合地基中 的机体所能承担的极限荷载与一般桩基也是不同的。因此桩体 复合地基承载力计算比较复杂。
2
（2－6）
c —桩间土抗剪强度； p —桩体抗剪强度；m—复合地基置换
率；c—桩间土粘聚力； p —复合地基上作用的荷载； －应
c s
s
力降低系数， 1/ 1 n 1 m ； —应力集中系数， n / 1 n 1 m ；
p
s
n—桩土应力比； , —分别为桩间土体和桩体的重度； , －
若能有效地确定复合地基中桩体和桩间土的实际极限承载 力，而且破坏模式是桩体先破坏引起复合地基全面破坏，则承 载力计算式(2—1)可以改写为
pcf mppf 1 m psf
ppf－桩体实际极限承载力(kPa)； psf－桩间土实际极限承载力(kPa) ； λ－桩体破坏时桩间土极限强度发挥度 m－复合地基置换率。
复合地基常用形式 1．按增强体设置方向分类 (1)竖向； (2)水平向； (3)斜向。 2．按增强体材料分类 (1)土工合成材料，如土工格栅、土工布等 (2)砂石桩； (3)水泥土桩、土桩、灰土桩、渣土桩等； (4)各类低强度混凝土桩和钢筋混凝土桩等。 3．按基础刚度和垫层设置分类 (1)刚性基础，设垫层； (2)刚性基础，不设垫层； (3)柔性基础，设垫层； (4)柔性基础，不设垫层。 4．按增强体长度分类 (1)等长度； (2)不等长度(长短桩复合地基)。
双曲冷却塔复合地基处理办法及分析
双曲冷却塔复合地基处理办法及分析一、工程概况某余热发电工程2500㎡冷却塔由环基、人字柱、水池池壁、水池底板、风筒、塔内预制淋水构件、中央竖井等构成。
其中环形基础、中央竖井及塔内预制柱桩基础下面均设计了Ф1000人工挖孔钢筋砼灌注桩，保证了冷却塔整体结构的稳定性。
设计要求对水池底板下土层进行强夯，并达到150kpa承载力，而不是进行常规的500mm厚3：7灰土换填。
但因图纸未能按期到达，桩基已浇筑完毕后无法进行强夯处理。
只是对回填土进行了分层机械碾压。
冬季最冷时施工，土层具有很大的湿陷性。
又因水池西侧、北侧因图纸未到，挡土墙没有施工。
蓄水后，水通过水池底板与环基基础之间施工缝及水池底板设计的井字施工缝渗漏后，底板下面的土失陷下沉。
又因西侧无挡土墙，且落差达到5m以上，造成水土流失。
使水池底板下方出现空洞。
水池底板下并未有基础梁支撑设计，桩基仅仅是对环基和淋水构件柱进行支撑。
这时水池底板可以近似认为半径约31m的圆形无梁混凝土板。
从而引起水池底板局部开裂后漏水，导致水池不能正常使用。
为保证冷却塔结构安全及早投入使用。
经与业主、设计讨论后，预对水池底板下面回填土进行钻孔压力注浆方法加固。
因水池底板下方3m-5m深处有部分建筑垃圾回填，此方法可以用水泥使建筑垃圾层板结成一体，并将回填土中的缝隙用水泥填充。
水泥硬化后可以很大的提高地基承载力和密实度。
同时，在原水池底板上面做一层防水，然后再在其上浇筑200厚钢筋来对原底板补强。
（原底板钻孔后强度有所损失）二、钻孔、注浆施工方法（一）．施工方案的原理经现场观察确定，此次主要下沉是由湿陷性黄土引起的不均匀沉降造成的。
因此为提高湿陷性回填黄土的力学强度和抗变形能力，根据实际情况采用确定采用压力注水泥浆加固沉降区。
即在下沉部位的地表施工钻孔，将搅拌好的水泥浆用高压泵注入孔内。
水泥浆在高压泵的作用下渗入到回填土的空隙中，并将空隙填满凝固，从而有效的提高其承载力。
（二）．注浆技术的参数本次注浆以32.5级水泥为固化剂，浆液配合比（水灰比）为0.5-0.6,注浆压力控制在0.5-1.0MPa。
水泥土桩复合地基的路堤填土差异变形解析算法
水泥土桩复合地基的路堤填土差异变形解析算法随着城市发展的不断壮大，道路建设成为各地政府重点推进的工程项目之一。
而道路建设中路堤填土的工程质量对道路使用寿命、行车安全等方面具有至关重要的影响。
一些地区的地基条件较差，路堤填土容易发生差异沉降，建议采用水泥土桩复合地基来解决此问题。
水泥土桩复合地基是一种常用的地基加固技术，通过钢筋混凝土桩的加固和沉管水泥土灌注桩的加固结合，能够有效地增强地基的承载力和稳定性，达到减小差异沉降及渐进沉降的目的。
但是，路堤填土差异变形仍然会影响基础的稳定性，因此需要进行算法解析。
以下是水泥土桩复合地基的路堤填土差异变形解析算法的阐述步骤：第一步，进行路堤填土的工程地质调查，对于路堤填土差异沉降严重的地带，要进行开挖试验，以测量沉降量和荷载响应。
通过试验数据分析，确定水泥土桩复合地基的桩径、长度、间距和地基处理深度等参数。
第二步，进行水泥土桩施工前的地面平整处理，确保地面平整度符合设计要求。
然后，根据前期试验测量数据，施工水泥土桩。
桩的直径一般是500毫米左右，深度不得少于7米。
桩与桩之间的间距应根据设计要求进行设置。
第三步，进行沉管水泥土灌注桩的施工。
沉管水泥土灌注桩的直径一般在300毫米左右，深度不得少于6米。
灌注桩通常设置在路堤边缘处，以增加桩的密度，提高桩的承载力。
第四步，进行路堤填土的施工。
在填土过程中，要注意填土的均匀性和压实度。
填土压实的充分性对于路堤的承载力和稳定性具有非常重要的影响。
填土完毕后，再次进行沉降量和荷载响应的测试，以确定工程质量。
通过以上几个步骤，完成了水泥土桩复合地基的路堤填土差异变形解析算法。
这种方法能够有效地提高路堤填土的承载力和稳定性，保障道路使用寿命以及行车安全。
在实际工程中，根据具体情况，还可以采用其他地基加固方法，提高工程质量。
复合地基中不同分析计算方法的对比分析
弹簧 法 ， 通过实 际工程来对比分析此两种设计方 法的不 同适应条 件 ， 及其 计算结 果的对 比 ， 后提 出基于 有限元 最 分析 的面弹簧法更接近 于实 际工程情况 ， 更为安全 ， 并具有较好的技术效果和经济效益。
【 关键词 】 复合地类 号】 Ｔ ４０ Ｕ ７ 【 文献标识码 】 Ｂ
情况 ， 并可 以拓展应 用到复合桩 基中。
（ ） 可针对地基土各项参数进 行分析 ， 察参数 的敏 ４ 考
筋计算时采用荷载基本组合。
表１ 各 岩 土 层 特 性 表
目前在复合地 基 的设计 过 程 中， 用 比较 多 的有 两 种 使 方法 ： 于弹性 的倒楼 盖 法 和基 于非线 性有 限元 分析 的 面 基 弹簧法 ， 这两种 方法考虑不 同的设计假设 前提 ， 复合地基 对 进行设 计 ， 以下详 细介绍此 两种方法 在复合地 基 中的应 用 ， 以及各 自的优缺点 。
图 １ 倒楼 盖法 整体 模型
（ ） 构 建模 型。倒 楼盖 法模 型设计 中筏板 整体 模型 ５
见 图 １ 。
（ ） 分析结果 ： ６ 筏板 的 内力结果 ： 心筒处 方 向最 核
大 弯 矩 Ｍ… ＝ ２ １ ｋ ・ ｍ，Ｙ 向 最 大 弯 矩 为 Ｍ… ＝ ０３Ｎ
１ ６３ ｋＮ ・ｍ 。 ３
图 ２ 弯 矩 云 图
４ ７ ｋ ・ｎ Ｙ方 向 ９３ Ｎ ｉ，
＝ １７ Ｎ ・ ３４ ｋ ｍ
基于有 限元设计的基础设 计可 以解决的 问题 ： （ ） 可考虑土的非线性本构（ １ 本构 曲线可 由现场 压板
试验得到 ） 。
（ ） 底板单元剖分可模拟底板真实变形 。 ２
（ ） 对底板单 元 的局部 处理可 以模 拟真 实场 地 土 的 ３
复合地基处理技术简述
复合地基处理技术简述【摘要】在建筑、交通、水利、市政基础和土木工程等各大领域中，地基处理技术的应用正不断发展，并被广泛应用。
对复合地基的处理技术的研究与运用，深切影响到工程施工的质量。
本文对复合地基的处理方法和技术进行了探讨与总结。
【关键词】复合地基技术处理方法选择复合地基是指在地基处理过程中，天然地基中的部分土体得到加强、置换，或在天然地基中设置加筋材料；加固区是由基体和增强体两部分组成的人工地基。
按照复合地基荷载传递机理，一般把复合地基分为竖向增强体复合地基、水平向增强复合体地基、斜向增强复合体地基和双向增强体复合地基；其中，竖向增强体复合地基又可细分为散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基三类。
在工程项目的施工中，主要复合地基处理方法有灰土挤密桩法和土挤密桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法和水泥搅拌法等。
一、灰土挤密桩法和土挤密桩法1、方法概述：灰土挤密桩法和土挤密桩法即在施工时采用柔性桩土桩或灰土桩，将其与桩间土共同组成复合地基。
先在地基上打入钢套管或振动沉管，或者利用爆破等手段打洞成孔，然后在打好的孔中分层依次填入素土或灰土。
此方法强调通过挤压使地基土得到加密，即在成桩的过程中，通过横向挤压作用，使孔内的土被挤向四周，得以挤密挤实。
2、加固机理及优点：灰土挤密桩法和土挤密桩法属于深层加密处理地基的方法，其加固机理是利用土的侧向挤密作用、灰土性质作用和桩体作用，提高复合地基承载力，降低地基的压缩性。
其方法具有显著的优点和适用性，在复合地基的处理中适用范围较大，与其它地基处理法相比，灰土挤密桩法和土挤密桩法省去了土垫层的开挖、回填这两道工序，因此大大缩短了工期，减少了工作量，也可进一步加深处理深度；而且，土桩和灰土挤密桩法虽是横向挤密，但同样可以达到施工要求指标，确保加密处理后的最大干密度；另外，采用此方法，其填入桩孔的材料属于就地取材，无需开挖和回填，相对于处理湿陷性黄土和人工填土的方法，可以极大降低成本，提高效益。
复合地基处理技术的研究与应用
复合地基处理技术的研究与应用在现代土木工程建设中，地基处理是至关重要的环节。
由于天然地基往往难以满足工程建设的要求，复合地基处理技术应运而生，并在各类建筑、道路、桥梁等工程中得到了广泛的应用。
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。
复合地基处理技术的目的在于提高地基的承载能力、减少地基的沉降变形、增强地基的稳定性，从而确保建筑物或构筑物的安全和正常使用。
常见的复合地基处理技术包括：水泥土搅拌桩复合地基、高压喷射注浆桩复合地基、灰土挤密桩复合地基、碎石桩复合地基、CFG 桩复合地基等。
水泥土搅拌桩复合地基是通过特制的深层搅拌机械，将水泥浆或水泥粉等固化剂与地基土强制搅拌，使软土硬结而提高地基强度。
这种方法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于 120kPa 的粘性土地基。
在施工过程中，要严格控制水泥的掺入量、搅拌的均匀性以及桩体的垂直度等，以确保处理效果。
高压喷射注浆桩复合地基则是利用高压喷射流的冲击力切削破坏土体，将水泥浆与土粒强制搅拌混合，形成水泥土加固体。
该技术适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。
其优点是施工设备简单、施工速度快、加固效果好，但对施工工艺和参数的要求较高。
灰土挤密桩复合地基是利用成孔过程中的横向挤压作用，使桩间土得以挤密，然后将灰土填入桩孔内分层夯实形成灰土桩。
这种方法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。
施工时要注意控制桩孔的直径、深度和间距，以及灰土的配合比和夯实质量。
碎石桩复合地基是通过振动、冲击或水冲等方式在地基中成孔，再将碎石填入孔中形成密实的桩体。
它适用于处理松散砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。
碎石桩可以起到置换、排水和挤密的作用，从而提高地基的承载能力和减少沉降。
地基处理6复合地基
KS T
Cc Cs(1m)mC p
c
tgc tgs(1m)tgpm
6．5 水平向增强体复合地基承载力计算
视粘q聚f 力q0qf
能量消散率增量
承C 载r力增0量s
incos(0) cos0
D AC r C v 0sc in o0) (s 0 v 0 Z 0 c(t g0)
体中的刺入量。
S2:下卧层沉降 （分层总和法）
应力扩散法
等效实体法 n
S2
i1
pi Esi
Hi
pb(B2htD g)(D Bp2htg)
pbB
D(p2B2D)hf BD
经过处理形成的人工地基通常有三种类型：
○ 均质地基、复合地基和桩基。
人工地基中的双层地基是指天然地基经地基处理形成的均质加固区的厚度与荷载作用面 积或者与其相应持力层和压缩层厚度相比较小时，在荷载作用影响区内，地基由两层性 质相差较大的土体组成，如图所示。
桩基
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 强或置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区由基体(天 然地基土体或桩改良的天然地基土体)和增强体两部分组成的 人工地基。上部结构的荷载由基体和增强体共同承担。
单击此处添加大标题内容
二． 复合地基桩土应力比 实际工程中，即使是单一桩型的复合地基，由于桩处在基础下的部位不同或桩距不同，桩土应力比n也
不同。将基础下桩的平均桩顶应力与桩间土平均应力之比定义为平均桩土应力比。 基础下的平均桩土应力比是反映桩土荷载分担的一个参数。 桩体材料刚度越大，桩土应力比就越大； 桩越长，桩土应力比就越大； 面积置换率越小，桩土应力比就越大。
一．复合地基面积置换率
对复合地基检测结果不满足承载要求的分析及处理
对复合地基检测结果不满足承载要求的分析及处理摘要：复合地基在建筑工程地基施工中已经成为一种常用的技术方案，复合地基是在基土中设置桩体或者加筋材料，借助挤密、固结、置换等作用强化地基的承载力，避免地基下沉。
但复合地基会因为设计缺陷，桩体质量不达标，或者桩土结构不合理等因素，而导致其不能满足承载力要求，在这种情况下要通过试验掌握复合地基承载力缺口，增加桩体密度，改善桩土结构，进而弥补复合地基承载力不足的问题。
关键词：复合地基；检测结果；不满足承载要求；处理措施引言：复合地基由基土和桩体（或者加筋材料）构成，这两个组成部分都可提供一定的承载力，形成建筑物的基础施工平台。
施工单位在复合地基施工结束之后需对其承载力做严格的检测，在工程实践中常常因为桩体质量不达标、设及不合理或者桩体数量不足等因素的制约，导致复合地基的承载力未达到施工需求。
工程设计和施工单位需针对复合地基的特点，掌握造成其承载力不足的常见原因，然后制定出科学的处理对策。
一、复合地基及其作用机理（一）复合地基天然地基的承载力相对较差，于是在地基设计中在天然地基中设置加筋材料，或者采用其他类型的优质材料置换天然地基，最终形成复合地基，其特点是包括增强体和天然基土体两个部分，承载力上远超由基土构成的天然地基。
复合地基类型多样，加筋土复合地基是在水平方向上设置加筋体，桩体复合地基是在天然基土中设置桩体，常用的桩体类型为CFG桩、旋喷桩、预应力管桩、水泥搅拌桩等。
图1显示了常用复合地基的结构示意图，目前以竖直向增强复合地基应用最为广泛。
复合地基与桩基础、均值地基的核心区别在于基土和增强体共同承担建筑物载荷。
图1 常用复合地基示意图（二）复合地基的作用机理1.挤密作用复合地基中将桩基础打入地面，借助桩基的挤压作用提高基土的密实性，同时加密的基土又能对桩基础产生强大的反作用力，当上层建筑物载荷作用在桩基础上时可产生显著的摩擦阻力，并且借助摩擦力抵消建筑载荷。
有限差分法分析复合地基沉降计算深度
有限差分法分析复合地基沉降计算深度
毛前;龚晓南
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】1999()3
【摘要】运用快速拉格朗日元有限差分分析程序ＦＬＡＣ，对复合地基在局部均布荷载作用下的附加应力分布和变形场进行了分析，讨论了复合模量与周围土的模量之比Ｅｃ／Ｅｓ以及加固区高宽比Ｌ／Ｂ两个指标对下卧层的应力集中和变形场的影响，并进而探讨了下卧层计算深度的确定问题。
【总页数】5页(P37-41)
【关键词】复合地基;下卧层;有限差分法;计算深度;地基沉降
【作者】毛前;龚晓南
【作者单位】浙江水电专科学校水利系;浙江大学土木系
【正文语种】中文
【中图分类】TU433;TU472
【相关文献】
1.四谈地基沉降计算深度——关于桩基础沉降计算深度问题分析 [J], 徐激抒;吴淦卿;徐文忠
2.四谈地基沉降计算深度——关于桩基础沉降计算深度问题分析 [J], 徐激抒;吴淦卿;徐文忠;
3.水泥土搅拌桩复合地基沉降计算方法及有限元分析 [J], 曾芳金;魏超玉;王军
4.素混凝土桩复合地基沉降计算及有限元分析 [J], 赵文亮;常伟世;武龙堂;柳电
5.复合地基沉降计算的复合本构有限元法适应性研究 [J], 杨涛;徐永福
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
复合地基承载力和变形分析
复合地基承载力和变形分析
施 峰
福州 350025) ( 福建省建筑科学研究院
摘
要 : 通过对复合地基载荷试验的作用荷载、 沉降以及承压板尺寸相互关系的讨论 , 提出了复合地基承载力的确定
方法 ; 通过理论计算 , 运用载荷试验结果并根据实际工程的试验和沉降观测结果, 分析下卧软土层承载力和变形。
关键词 : 复合地基 承载力 沉降 下卧软土层 载荷试验
2
!q 0 b
( )
其中 , ! 称为沉降影响系 数 , 与载荷 板的形状尺寸 m ( = l b ) 有关 。 Steinbrenner( 1934) 给出了沉降影响系数 ! 的算法 : != ( 1) ) ( 2) 1 m ln 1+ m2 + 1 ) + ln m + m m2 + 1 ( 5)
如表 1 所示 , 在相同 的均 布荷载 作用 下 , 由于 载荷 板形 状不 同 , 复合地基的 沉降与 载荷 板的宽 度并 非成比 例 , 还与 载荷板的长度有 关。此外 , 采 用矩 形面 积等代 法 ( 假定 矩形 面积 与方形面积相等 , 而按方 形边 长的 相对变 形取 值 ) 确定 复合 地基的承载力偏大 , 且无可 靠的依据。本 文利用表 1 的 结果 , 给出了矩形承 压板作 用时 , 复 合地基 承载 力按相 对变 形取 值方法 , 即对不同尺寸的矩形载荷 板的试验结 果进行修 正。以下结合 工程实例进行讨论。 T1 、 T2、 T 3、 T 4 4 组试验 的场地 土层自 上而下 依次分 为 : 杂填 土 , 稍 密 , 层 厚 2 2~ 2 7 m; 粉 质粘 土 , 可 塑 , 层 厚 0~ 10 7 m; 淤泥夹粉 细砂 , 饱 和 , 流塑 ~ 软 塑 , 天 然含 水量 w = 52 3% , 天然 孔隙比 e = 1 42, 层 厚 2 8~ 4 5 m; 其 下为 细中 砂 , 稍密 , 层厚 1 9~ 6 4 m。采用水 泥土搅拌 桩加固 , 搅拌桩 桩径 500 mm, 水泥 掺入比为 15% , 桩 端设在细中 砂。 T 5 、 T6、 T7、 T 8 4 组试验的场地 土层分 布为 : 冲填 砂 , 松散 , 层厚 0 40 ~ 2 90 m; 粘土 , 可塑 , 层厚 0 20~ 1 70 m; 淤泥 , 饱和 , 流 塑 , 天然 含水 量 w = 64 7% , 天 然 孔隙 比 e = 1 78, 层厚 6 70~ 14 90 m 。采用水泥土搅拌桩加固 , 桩端设置在淤泥中。 表 2 的分析结果表明 , 承压板为矩形时按修正后相对变
复合地基检测技术分析
复合地基检测技术分析发布时间：2021-04-30T06:55:45.411Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年3期作者：焦杨[导读] 我国软土地基类别多，分布广泛，自从改革开放以来土木工程建设规模大、发展快，然而我国又是发展中国家，建设资金短缺，这就给复合地基理论的实施和发展创造了机会。
如何在保证工程质量的前提下，节省工程投资就显得十分重要了。
辽宁营口 115000我国软土地基类别多，分布广泛，自从改革开放以来土木工程建设规模大、发展快，然而我国又是发展中国家，建设资金短缺，这就给复合地基理论的实施和发展创造了机会。
如何在保证工程质量的前提下，节省工程投资就显得十分重要了。
复合地基技术能够较好的发挥增强体和天然地基两者共同承担建筑物荷载的潜能，因此具有比较经济的优点。
复合地基近年来在我国得到重视，其发展与我国工程建设对它的需求是密不可分的。
1 检测目的1.用试验方法来确定在一定土层条件下采用接近于桩的实际工作条件，通过静载加压，确定复合地基的极限承载力，为设计或修改设计提供依据；积累资料为编制地方性标桩基规程提供依据。
2.为打桩施工提供控制贯入度或其他类型桩施工提供施工参数。
3.为新型地基形式的设计或新的桩基施工方法提供试验验证依据。
4.检验已施工地基基础的施工质量。
2 检测方法和内容复合地基应进行承载力和竖向增强体质量的检测。
复合地基应进行承载力检验是现行《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202、《建筑地基基础设计规范》JGJ79及《建筑地基基础技术规范》DB21/907以强制性条文的形式规定的；混凝土桩的桩身完整性检测是GB50202质量检验标准中的主控项目。
复合地基质量检测时，承载力和完整性两项内容密不可分，而本文主要阐述复合地基承载力的检测方法，即复合地基静载荷试验。
3 检测的一般规定1.为设计提供依据时，应通过现场复合地基静载荷试验确定复合地基承载力特征值，试验应加载至破坏。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
文章编号:1674 2974(2009)06 0001 06双向复合地基的有限差分法分析赵明华 ,龙 军,张 玲(湖南大学岩土工程研究所,湖南长沙 410082)摘 要:在对双向复合地基的各组成部分及工作原理进行分析的基础上,基于薄板变形的有限差分法理论和Winkler 弹性地基模型,对水平-竖直向增强体系进行合理假定,并考虑复合地基中碎石桩的双向排水作用,提出了桩土应力比随时间变化关系式以及路基工后沉降计算方法.该方法综合反映了桩土应力比随时间变化的特性以及荷载大小、网及桩间土的刚度、复合地基置换率、散体材料桩体的双向固结作用等因素对桩网复合地基的工后沉降的影响.用文中计算方法对一工程实例进行计算,验证了计算方法的可行性.关键词:有限差分法;薄板挠度;Winkler 地基模型;双向固结;工后沉降中图分类号:TU 473.1 文献标识码:AFinite Difference M ethod Analysis of Double direction Composite GroundZHAO M ing hua ,LONG Jun,ZHANG Ling(Institute of Geotechnical Eng ineering,Hunan U niv,Changsha,Hunan 410082,China)Abstract:T he composition and the w ork mechanism of double direction composite ground were discussed.Based on the theory of sheet deformation and Winkler elastic foundation model and reasonably assum ing the sys tem of the vertical and horizontal reinforcement,a form ula for the pile soil stress ratio and a calculation method of the post construction settlement w ere proposed,w hich took into account the tw o direction drainage of the stone column system and the tim e effect of the pile soil stress ratio.This method takes into account the following influence factors:the load,the stiffness of net,the stiffness of the soil betw een piles,the replacement rate of the composite foundation and the change of the tw o direction consolidation.Finally,to validate the method pro posed,a case history w as illustrated.T he calculation result of the case history show s that the calculated value is very close to the observed value based on the proposed method.Key words:finite difference method;sheet deformation;Winkler foundation model;tw o w ay consolidation;post construction settlement近年来,双向复合地基在公路及铁路路基等工程中广泛应用[1-2],它是 水平向+坚直向增强体的联合型复合地基形式.国内外学者对稳定性分析和桩土应力比的计算进行了大量研究[1-8].为防止车辆颠簸和跳车现象的发生,工后沉降是公路路基设计考虑的主要因素之一.目前的研究有:Han 等[2]通过FLAC2D 程序从纯数值分析的角度分析工后沉降,Russell 等[9]使用FLAC3D 程序对路基沉降进行分析,Demerdash [10]应用FLAC2D 对地表差异沉降进行分析,饶为国[11]采用实测s -t 曲线上相同时间间隔三点实测沉降值推测工后沉降(三点法),收稿日期:2008 11 07基金项目:国家863计划资助项目(2006AA11Z104)作者简介:赵明华(1956-),男,湖南邵阳人,湖南大学教授,博士生导师 通讯联系人,E mail:mhzhaohd@第36卷 第6期2009年6月湖南大学学报(自然科学版)Journal of Hunan U niversity (N atural Sciences)Vol.36,No.6Jun 2009肖昭然[12]利用有限元建立三维模型进行数值分析,饶为国[13]采用薄板理论计算工后沉降等.但由于双向复合地基作用机理复杂,理论研究尚有待进一步深入.为此,本文视桩土为不同刚度弹簧,水平加筋垫层为一置于弹性地基上的薄板,考虑复合地基双向排水作用,基于有限差分理论给出双向复合地基桩土应力比随时间变化关系式以及工后沉降量计算新方法.1 工作机理及其特性1 1 双向复合地基组成双向复合地基体系通常由5部分组成(见图1).1)上部填土:最佳压实度,防止路面开裂.2)土工格室:提高路基承载力,减少沉降,均匀应力分布.3)中间砂石褥垫层:均匀应力分布,同时水平向排水通道,加速软土固结.4)加固区:承受上部荷载,将应力扩散到下部软土层.5)下部复合地基加固区下的天然软土层或持力层.其核心部分是土工格式和加固区.图1 双向复合地基的组成Fig.1 T he compositio n of the pile net composite foundation1 2 工作原理双向复合地基是 水平向+竖直向增强体 协同作用、桩和土共同承载的人工地基.1)土工格室垫层的水平向增强作用.土工格室与格室内的填料在荷载作用下,形成一个具有一定抗弯、抗剪、抗压和抗拉强度的柔性筏板基础,能够有效地扩散上部荷载作用.土工格室对格室内的填料具有当量侧向约束力效应,在荷载作用下,形成筏板基础效应和应力扩散效应网,从而有利于提高地基承载力和减少变形.2)碎石桩复合地基竖向增强作用.密实的碎石桩取代了同体积的土体,挤密并置换了部分软土,增大了复合土体的内摩擦角,改善了软土的物理力学特性.碎石桩体将上部荷载通过桩体向地基深处传递,提高了地基承载力和抗变形能力.3)土工格室垫层与碎石桩组成约束调节与支撑体系.土工格室垫层和碎石桩在荷载作用下共同工作,形成一个多元的复合地基体系.受荷初期,桩间土软弱,在荷载作用下碎石桩容易发生过量的鼓胀变形而破坏,土工格室垫层的存在能够约束桩顶鼓胀变形,提高桩及桩间土承载力.碎石桩很难穿过格室垫层,因此土工格室可以有效地调节桩土应力比.4)碎石桩复合地基和土工格室加筋碎石垫层共同构成性能良好的排水体系.根据固结理论,土体固结所需时间与渗径的平方成正比.在软基中设置碎石桩,减小了渗径,软土中水沿水平向渗流进入桩体,向上逐渐排出,再通过土工格室垫层向路基外侧排出,改善了地基的排水性能.2 桩土应力比时效分析对于散体材料桩形成的复合地基而言,由于散体材料桩为桩周土体提供了良好的排水通道,荷载作用下复合地基排水固结,导致桩及桩周土的应力应变特性随时间变化,桩土应力比表现出明显的时间效应.2 1 桩体时效分析根据文献[10],桩体竖向应力随时间的变化规律为:p ,t =(1+ ) p ,0= p ,0.(1)式中: p ,t 为任一时刻t 所对应的桩体竖向应力;p ,0为桩体初始时刻t =t 0的竖向应力; 为桩体应力时效修正系数, =1+ ; 为t 时刻桩体应力相对于初始应力的增长率,且有 =t/(b +at),a,b 分别为与桩径、桩长及土质有关的经验系数,可由试验确定.2 2 桩间土时效分析地基土的固结由2部分组成:1)沿垂直方向的渗流.2)垂直于z 方向平面内的轴对称渗流.取土体水平向与竖直向固结系数相等,固结方程为:C v ( 2u z2+1r u r + 2u r 2)= u t .(2)式中:u 为超孔隙水压力;C v 为固结系数;t 为时间.将地基土的渗流分解为竖直向的渗流和垂直z 方向平面内的轴对称渗流,用有限差分理论分别加以分析,利用M atlab 软件编程进行计算.2.2.1 垂直方向渗流分析竖向固结差分计算网格如图2所示,0点代表时间与深度的零点,t 方向表示时间增长,z 方向表示深度增加.2湖南大学学报(自然科学版)2009年图2 竖向固结差分计算网格Fig.2 Differential computing gr id aboutv ert ical consolidation取i点对应的时间为t,则增加一个时段 t后的时间记为t+1,有下式:u z(i,t+1)= (u z(i-1,t)+u z(i+1,t))+(1-2 )u z(i,t),(3)=C v t( z)2.(4)式中: z为竖直向划分网格间距.计算时先对 z 取值,根据地基土体参数计算C v;选取合适的 值( 不得大于0.5),由式(4)求出 t,或取合适的 t 值,求 值.根据弹性理论求出t=0时不同深度节点的初始超静水压力,由式(3)求出相隔时间间隔 t各节点的超静水压力.其中任一时刻在排水面处u z=0;在不排水面处 u zz=0,且在该面下设虚节点,两对称点的u z相等.2.2.2 水平方向渗流分析水平向固结差分计算网格如图3所示.0点代表井壁处,r方向代表水平方向各点距井壁距离.图3 水平向固结差分计算网格Fig.3 Differential computing gr id abouthor izontal consolidation有关系式:u r(i,t+1)= (u r(i-1,t)+u r(i+1,t))+(1-2 )u r(i,t),(5)=C v t( r)2.(6)计算时先取 r值,选取合适的 t 且满足式n t = t,由式(6)求出 值( 值通常不大于0.5).在任一时刻排水面处u r=0;在影响区的周界面r=r e 处,u rr=0;且在该面下设虚节点,两对称点的u r 相等.2.2.3 时效分析由上述分析,可求出任一时刻任一点处的u z, u r.由固结度定义:U=1-uu o.(7)其中,u o为任一点初始的孔隙水压力.由式(3), (5),(7)分别求出竖直和水平向的固结度U z 和U r.Carrillo[14]已经证明,在相同时刻,地基土的固结度可以分解成2个方向的渗流,且有:U=1-(1-U z)(1-U r).(8)已知任一时刻t的竖向和水平向的平均固结度分别为U z和U r,由式(8)求出地基土的固结度U t.由固结度的定义可知:U t=s c t/s c.(9)式中:U t为地基在时间t的固结度;s c t,s c分别为地基在时间t的固结沉降量与其最终沉降量.由此可得:s t=U t s i0/U t0= s t0.(10)式中:U t,U t分别为地基在任意时间t和t0的固结度;s t,s t分别为地基在任意时间t和t0的固结沉降量.假设在考虑土体沉降时忽略桩体的存在,视土体为一均匀弹性体,且土性参数沿深度不变,基于弹性理论可知沉降与荷载成正比例关系,即有: s,t= s,t.(11)式中: s,t, s,t分别为t时刻和t0时刻土体的竖向应力.2 3 考虑时效的桩土应力比计算桩土应力比随时间变化的表达式为:n t=p,ts,t=(1+ ) p,ts,t.(12)若已知t0时刻的桩土应力比n t,则有:n t=[1+t-t0b+a(t-t0)]U tU tn t.(13)由式(13)可求出任意时刻的桩土应力比n t,且limt U t=1,则有:n u=limtn t=[1+1a]U tn t.(14)3第6期赵明华等:双向复合地基的有限差分法分析3 工后沉降分析工后沉降是指构造物施工完成投入使用后地基产生的沉降值.通常计算地基各组成部分工后沉降值,叠加求地基工后沉降.可由下式描述[13]:s =s 0 +s 1 +s 2 +s 3 .(15)式中:s 为地基工后总的沉降量;s 0 为上部加筋土的工后沉降量;s 1 为垫层的工后沉降量;s 2 为桩土加固区的工后沉降量;s 3 为压缩层厚度内加固区下卧软弱层的工后沉降量.s 0 和s 1 较小,可忽略;s 3 的计算方法较成熟,采用分层总和法、规范法都能满足精度要求;比较难确定的是s 2 .s 0 ,s 1 ,s 3 之和取为2cm[13],s 2 通常由主固结沉降和次固结沉降组成.对道路而言,若设计的使用年限为20年,则次固结沉降不超过主固结沉降的8%,工后沉降的表达式为:s =1.08s +2.(16)其中s 为桩土加固区的主固结沉降量.上部筋体在路堤荷载的作用下弯曲,筋材上任一点的位移即为该点桩土加固区的沉降值.将上部网层简化为板,对板的变形微分方程求解较困难,采用差分法可将其转换为代数方程求解.3 1 基本假定及微分方程取路堤无限长,正方形布桩,桩间距为l ,桩径为d ;取相邻4根桩上方一个土柱作用下的网单元分析,其横断面如图4所示.图4 路堤荷载作用下网的变形F ig.4 Defor matio n of the net effected by ebankment road为简化计算,作如下假设:1)在上覆土及外荷载作用下,筋材产生下凹变形,路堤均匀沉降,不计相邻土柱间的相互作用;2)板材为连续、均质、各向同性线弹性体;3)变形前垂直于中面(平分板厚度的平面称为板的中间平面,简称中面)的直线,变形后仍为直线,且垂直于变形后的中面,并保持其原长;4)与中面平行的面上正应力 z 与应力 x , y ,xy 相比属于小量;沿x ,y ,z 轴方向的位移分别用u ,v ,w 表示,其中u ,v 与w 相比属于小量.经简化,薄板尺寸及坐标设置如图5所示.图5 网单元的薄板模拟Fig.5 Sheet simulation about the net unit由薄板变形理论微分方程得:4w 4x +2 4w 2x 2y + 4w 4y =q 0D.(17)式中:D =Ec 312(1- 2);c 为板的厚度;E 为土的变形模量; 为泊松比;q 0为板所受竖向荷载;w 为板任一点的竖向位移.3 2 方程的解答设w =w (x ,y ),由薄板变形的对称性(如图6所示),则板的四周节点竖向位移w =0,由差分原理对1,2,3点列差分公式,将其代入式(17),有20w 1+32w 2+8w 3=q 0h 4D ,(18)-8w 1+24w 2-16w 3=q 0h4D ,(19)2w 1-16w 2+20w 3=q 0h 4D.(20)(a) 板节点的划分(b) 有限差分法节点的划分图6 节点的划分F ig.6 N ode partition4湖南大学学报(自然科学版)2009年其中h为板划分的节点间距.联立式(18),(19),(20)解得:w m ax=w1=3332q0h4D.(21)取地基为Winker地基模型,则地基反力q 为:q =K w.(22)其中K为地基系数.路堤传递荷载q 可按下式计算:q =qmn+1-m.(23)式中:q为路堤荷载;m为复合地基置换率;n为双向复合地基的桩土应力比.因此,板所受的竖向荷载合力为:q0=q -q =Hmn+1-m-K w1.(24)3 3 沉降量计算由上述分析,n=n(t),将n t代入方程,联立式(13),(21),(24),得双向复合地基工后沉降量为:w t=3332(Hmn t+1-m-K w t)h4D.(25)求解w t,s=limtw t,代入式(16),得s .4 实例分析临长高速公路路经洞庭湖区,存在大量软土,工程中采用 土工格室+碎石桩 复合地基进行加固.路基宽32m,路堤高5m,软基高度5.0~8.0m,弹性模量E s=3M Pa,固结系数C v=0.027m2/d,软土含水率45%,密度为1.6g/cm3,碎石桩桩径为0.45m,桩长8.0m,桩间距1.5m,土粒相对密度为2.56~2.58,软土的基床系数K=3000kN/m3,经碾压夯实后密度为2.0g/cm3,内摩擦角 =30 ,垫层采用砂垫层, =0.2,E=15M Pa.4 1 桩土应力比时效验算取 t=0.5d, z=1m,求出 =0.0135.同理,在水平向取 t =0.5d, r=0.24m,求出 = 0.234.按文献[15]中相似原理进行实验,测得双向复合地基的桩土应力比随时间的变化,由于加荷初期,荷载较小,主要由桩承担,桩土应力比较大;随着荷载的增大,桩间土的承载力发挥,桩土应力最终降至5~ 6.5之间,处于工程实际正常范围的较高水平.根据本文方法利用Matlab计算结果见表1.实验为逐级加载,加载初期n值较大,且变化也大,取15d后数据与计算值比较见图7,其结果吻合较好.表1 考虑时效的桩土应力比计算Tab.1 Calculation about the pile soilstress ratio considering the time effectt/d U z U r n150.1640.623 5.54200.1710.711 5.68250.1780.778 5.72300.1840.830 5.74400.1960.900 5.78500.2080.941 5.83700.2280.980 5.95900.2470.993 6.06t/d图7 计算值与实测值比较F ig.7 Comparison between calculatedvalues and measurement4 2 工后沉降验算由式(14)可求得:n u= 6.72.将已知数据代入式(16)和(25),得s =4.38cm,与实测值5.1cm 也较为接近.5 结 语1)本文基于薄板变形的有限差分法理论和Winkler弹性地基模型,考虑桩网复合地基中碎石桩的双向排水作用和桩土应力比随时间变化的特性,提出了桩土应力比随时间变化的关系式以及路基工后沉降的计算新方法.2)通过对工程实例的计算,文中双向复合地基桩土应力比时效关系式和工后沉降计算方法与实测值吻合,从而验证了本文方法的可行性.3)本文方法没有考虑多层软土地基的沉降问题,且没考虑网材的模量、应变对地基的沉降和承载能力的影响,还有待进一步研究.5第6期赵明华等:双向复合地基的有限差分法分析参考文献[1] JONES C J F P,LAWSON C R,AYRES D J.Geotextile reinforced piled embankmouts[C]//Proc4th l nt Conf on Geotextiles: Geolnembranes and Related Products.Den Hoedt,Rotterdam: Balkema,1990:155-160.[2] HAN J,GABR M A.Numerical analysis of geosynthetic reinforced and pile s upported Earth platforms over soft soil[J].Journal of Geotechnical and Geoen vironment Engineeri ng,ASCE,2002, 128(1):44-53.[3] 刘吉福.路堤下复合地基桩土应力比分析[J].岩石力学与工程学报,2003,22(4):674-677.LIU Ji fu.Analysis on pile s oil stress ratio for composite ground under embankment[J].Chinese Journal of Rock M echanics and Engineering,2003,22(4):674-667.(In Chinese)[4] 饶为国,赵成刚.桩-网复合地基应力比分析与计算[J].土木工程学报,2002,35(2):74-80.RAO Wei guo,ZHAO Cheng gang.The behavior of pile net compisi te foundation[J].C hi na Civil Engineering Journal,2002, 35(2):74-80.(In Chinese)[5] 赵明华,陈艳平.土工格室+碎石垫层结构体的稳定性分析[J].湖南大学学报:自然科学版,2003,30(2):68-72.ZHAO M ing hua,CHEN Yan ping.Stability anal ysis of geocell+gravel cushion structure[J].Journal of Hunan University:Natural Sciences,2003,30(2):68-72.(In Chinese)[6] 赵明,赵明华,陈昌富.确定碎石桩复合地基桩土应力比的一种新方法[J].湖南大学学报:自然科学版,2002,29(2):112-116.ZHAO M i ng,ZHAO M i ng hua,CHEN Chang fu.New pile s oil stress ratio calculation method in rushed stone pile composite foun dation[J].Journal of Hunan University:Natural S ciences,2002, 29(2):112-116.(In Chinese)[7] 赵明华,张玲,邹新军,等.土工格室-碎石桩双向增强复合地基研究进展[J].中国公路学报,2009,22(1):1-10.ZHAO M ing hua,ZHANG Ling,ZOU Xi n jun,et al.Researchprogress in tw o direction reinforced composi te foundati on formed by geocell reinforced matlress and gravel piles[J].China Journal of Highw ay and T ransport,2009,22(1):1-10.(In Chinese) [8] 杨宇,陈昌富,赵明华.水平加筋与散体材料桩组合型复合地基承载力计算[J].公路交通科技,2008,25(6):35-39.YANG Yu,CHEN Chang fu,ZHAO M ing hua.Bearing capacity of two dimensional reinfoned composite foundation[J].Journal of Highw ay and Transportati on Research and Development,2008,25(6):35-39.(In Chinese)[9] RU SSELL D,PIERPOINT N.An assessment of design methodsfor piled embankments[J].Groun d Engi n eering,1997(1):39-44.[10]DEM ERDASH M A.An experimental study of piled embankments incorporating geosynthetic bas al reinforcement[D].New castle:Universi ty of New Castle Upon T yne,1996.[11]饶为国.三点法推算桩-网复合路基工后沉降量[J].公路学报,2001(8):92-95.RAO Wei guo.Three point calculation method of residual settle ment about pile net composite foundation[J].Highway,2001(8):92-95.(In C hi n ese)[12]肖昭然.桩-网复合地基承载及变形的数值分析[J].土工基础,2006,20(5):35-37.XIAO Zhao ran.Numerical analysi s of the bearing and settlement performances of pi le net composite foundati on[J].Soil Engineer ing and Foundation,2006,20(5):35-37.(In Chinese)[13]饶为国.桩网复合地基工后沉降的薄板理论解[J].水利学报,2002(4):23-27.RAO Wei guo.Deformation of sheet plate due to residual settle ment of pile n et composite foundati on[J].S hui li Xuebao,2002(4):23-27.(In Chinese)[14]李广信.高等土力学[M].北京:清华大学出版社,2004:300.LI Guang xin.Advanced soil mechanics[M].Beijing:Tsinghua U niversity Press,2004:300.(In Chinese)[15]陈艳平.土工格室垫层-碎石桩复合地基理论与模型试验研究[D].长沙:湖南大学土木工程学院,2003.6 湖南大学学报(自然科学版)2009年。