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1、第4章 复 合 地 基 要求掌握复合地基的基本概念和效用，熟悉其分类和特点；了解各类复合地基的破坏模式和桩土应力比的主要影响因素及基本规律；了解复合地基载荷试验的基本方法，掌握复合地基承载力标准值的确定方法；熟练掌握复合地基承载力和沉降的计算模式以及实用计算方法，初步具备应用复合地基的基本原理和方法解决实际工程问题的能力。 4.1 概述 4.1.1 复合地基的概念,所谓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(竖向桩体或水平加筋材料)两部分组成的人工地基。 4.1.2 复合地基的效用 一般地，复合地基的效
2、用可综合为5个主要方面，即： 桩体效用 垫层效用 排水固结效用 挤密效用 加筋效用,4.2 复合地基形成条件和分类 4.2.1 复合地基的形成条件 复合地基有两个基本的特征： 加固区是由基体和增强体两部分组成的，是非均质的，各向异性的； 加固区的基体和增强体共同承担荷载作用并协调变形。 4.2.2 复合地基的分类,4.3 复合地基承载力 4.3.1 复合地基破坏模式 (1)竖向增强体复合地基的破坏模式 (a)刺入破坏 (b)鼓胀破坏 (c)整体剪切破坏 (d)滑动破坏 图4.3 竖向增强体复合地基可能的破坏模式,1)刺入破坏 2)鼓胀破坏 3)整体剪切破坏 4)滑动破坏 (2)水平向增强体复合
3、地基的破坏模式 图4.4 水平向增强体复合地基破坏模式 1)加筋体以上土体剪切破坏,2)加筋体在剪切过程中被拉出、或与土体产生过大相对滑动产生破坏 3)加筋体在剪切过程中被拉断而产生剪切破坏 4.3.2 复合地基置换率 正方形布置 三角形布置,对网格状平面布置 4.3.3 复合地基桩土应力比 (a) (b) 图4.5 实测载荷板下复合地基反力分布图,(1)桩土应力比定义 图4.6 复合地基竖向附加应力等值线图,(2)桩土应力比的影响因素 图4.7 复合地基pn关系曲线 1)荷载水平 2)桩土模量比,3)面积置换率 4)基体强度 图4.9 复合地基mn关系曲线 图4.10 复合地基L/dn关系曲
4、线,5)桩长 6)固结时间 图4.11 复合地基tn关系曲线 图4.12 施工过程实测桩土应力比n的 变化情况,(3)桩土应力比理论计算 1)模量比公式 2)Baumann公式 3)基于Rowe剪胀理论的公式,4)Priebe公式 5)基于静载荷试验的公式 4.3.4 竖向增强体复合地基承载力 (1)复合地基载荷试验,(2)承载力计算模式 1)面积比公式,(3)应力比公式 (4)复合土体稳定分析法 复合土体的抗剪强度sp可用式(4.17)表示： 若s=0，(4.17)式可简化为：,复合土体综合强度指标采用面积比法计算，可用下式表示： 4.3.5 水平向增强体复合地基承载力 (1)Florkie
5、wicz(1990年)承载力公式,(2)Nishigata-Yamaoka(1990)承载力公式 则复合地基极限承载力可表达为：,图4.16 土工织物加筋复合土层计算简图,4.4 复合地基沉降 4.4.1 复合地基沉降计算模式 (1)加固区沉降量s1的计算 1)复合模量法 采用面积比法计算： 也可采用应力比法计算：,2)应力修正法 (2)加固区下卧层沉降量s2的计算 1)压力扩散法 对平面应变情况，可简化为：,图4.18 复合地基应力扩散 图4.19 等效实体法 2)等效实体法,对于平面应变情况，可简化为： 图4.20 当层法原理图,3)当层法 4)改进的Geddes法 4.4.2 复合地基沉降计算 (1)刚性桩复合地基沉降计算,(2)半刚性桩复合地基沉降计算 (3)柔性桩复合地基沉降计算 (4)水平向增强体复合地基沉降计算,
