双向复合地基在公路工程中的应用分析VIP免费

双向复合地基在公路工程中的应用分析摘要：本文简要总结了双向复合地基的研究现状，对双向复合地基研究及实践中的一些问题进行了探讨，并分析了双向复合地基的一些新形式以及设计中注意的要点，增进了对双向复合地基承载机理及发展的认识。关键词：双向复合地基；公路工程；桩网结构；砼芯砂桩中图分类号：tu470文献标识码：a0引言[1][2]复合地基作为人工地基的一种，已广泛应用于工程实践，按目前的概念，复合地基可分为水平增强体型和竖直向增强体型这两种基本形式，一般称之为“单一型复合地基”。对于“单一型复合地基”，目前已作了大量的研究工作，已形成一套比较成熟的计算理论。但由于实际工程地质条件的复杂多变性，加上其它经济技术因素的制约，只采用其中一种型式往往不能满足要求。在这种情况下，可考虑采用“水平增强体型+竖直增强体型”的联合复合地基形式，博采两种单一形式之长，从而取得最佳的技术经济效果。这种联合复合地基型式，已有学者称之为双向复合地基，并建议提出一套新的计算理论，在工程实践中体现其独特设计理念。1双向复合地基研究现状[2~4]双向复合地基是一个比较新的概念，它的提出完全是来自于工程实践，尤其是近年来东南沿海地区高速公路软基处理中不断涌现出新型复合地基形式，极大地推动了技术进步和工艺革新，同时也带动了复合地基设计理论的发展。本文中的双向复合地基是指通过在地基中联合设置竖向和水平向增强体而形成的新型复合地基，它是一个完整的系统，其组成部分之间相互作用，共同承载，并在受力过程中不断调整，以充分发挥各部分承载潜力。在其设计中既考虑水平增强体均匀荷载的能力，也考虑其分担荷载的能力。水平增强体、竖向增强体和土相互作用，形成了一个有机整体，这些都是与单一型复合地基不同的，因而套用已有单一复合地基的计算方法是不合适的。纵观已有文献，多是介绍水平增强体的施工工法，而对于其参与承载的作用机理和计算理论方面的研究还很少。双向复合地基的作用机理研究，可从理论分析、数值分析和试验三条途径出发，但无论哪条途径，都应将双向复合地基视为一个整体来考虑。一般的理论分析方法是化整为零，分析各组成部分的承载机理，做出合理简化，然后利用静力平衡条件和变形协调条件将各部分作用耦合起来，通过调整参数的变化来分析各个因素对系统的影响。在分析过程中应考虑到各组成部分力学性质的非线性变化，这种变化有时会影响问题性质的改变，比如桩间土的弹塑性的改变会对桩土荷载分担比产生影响，基于弹性解得到的结论可能与实际情况有较大的出入。存在的问题还有：水平向增强体下条件相同的情况下，柔性竖向增强体和刚性竖向增强体的承载情况有所不同，如何定量考虑水平向增强体对桩土应力比的影响等，单一地分析这些影响因素已属不易，何况众多因素交织在一起。这就是双向复合地基研究理论比较困难的原因之一。有学者提出比拟桩-筏基础来研究双向复合地基的承载机理，这也是可行的，但是两者之间还有一些差异，如水平增强体和竖向增强体的刚性，二者之间的连接、地基的失效模式、荷载分摊问题、沉降的发展等。相信随着问题的细化和研究的深入，理论上会对其荷载传递机理有一个比较准确的把握。数值分析作为一种便捷的研究手段，较其他方法有很大的优势，目前的研究也以这方面的成果居多，其中国内外学者采用各种计算程序分析了双向复合地基的荷载传递机理，组成部分之间的应力转移机制，并且动态描述了这一过程，这些定性的分析对理解荷载在地基中的传递规律起到很大的帮助。现有的数值模拟中的不足之处主要在于对于水平增强体与土之间的相互作用不能准确模拟，且限于小变形，对竖向增强体的刺入，土的脱开对承载会有何影响这些方面的模拟都有一定困难。另外，双向复合地基在动力作用下的性状也有待于深入研究，特别是增强体体系对于软土地基的稳定性作用。关于试验方面，国内已有的研究多是结合原位试验来进行的，研究的重点是桩土应力比的变化。这也是设计理论改进的主要依据。关于双向复合地基的承载力和沉降计算，目前还未能考虑水平增强体与竖向增强体作用的耦合，整个增强体系的极限承载力如...