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地基处理设计计算三原则之局部加固

249 2020-09-02 17:36:21

目前,地基处理的方法和技术丰富多彩,其原理都是基于土、基础、加固增强体的共同作用。而这种共同作用有时十分复杂,用理论和数值方法很难定量的描述,因而,关于复合地基的承载力与沉降计算成为基础工程中一个关键技术问题,研究者和研究成果很多,但目前很多问题仍未能很好解决。在实际设计计算中,大都采用一些简化与假设,而承载力往往靠现场载荷试验来最后决定。处理后的人工地基与天然地基和桩基础有明显的差别,在处理后的地基设计和施工中存在如下几个原则。


广义上讲,不管采用什么方法对地基加密、加固和加筋,都使地基成为两种不同部分:一种是天然的原状土;另一种是经加密、加固、加筋的增强体。这就由增强体和周围地基土共同承担荷载,形成复合地基。不管是预压加密、强夯加密、换填垫层、加筋垫层,还是各类置换桩、挤密桩、振冲桩、柱锤冲扩桩、各类含胶结材料形成的桩,都可以形成复合地基。因而除少量单纯为了防渗用的地基处理外,都可以认为经处理后的地基都形成复合地基。前一类可称为横向增强体复合地基,其作用是扩散荷载,类似垫层作用;后一类为竖向增强体复合地基,也可称为桩式复合地基。按照桩的材料及刚度,又有人分为散体桩、柔性桩和刚性桩复合地基,亦即:

复合地基_竖向增强体_水平增强体复合地基

这种广义复合地基的概念,使其区别于天然地基,区别之一是增强体是人工干预的结果,区别之二是增强体的局部化。

不管采用何种方法加固、加密、加筋,除大面积人工填土与大面积预压加固情况外,都是在有限范围内实现的,这与天然土层在平面方向是无限延伸是不同的。不管是外部植入的增强体,还是人工加密的增强体,范围总是有限的,一般是与基础范围相同,或者稍大于基础范围。这样就使建筑物地基受力及可能的破坏形式有别于天然地基。比如,这些复合地基是局部加固,很难在增强体内发生地基的整体破坏,形成整体滑裂面,而容易产生类似于冲剪形式的破坏。对于整体破坏,基础的宽度和埋深对于承载力的影响很大,而对于冲剪破坏,则影响较小或可以忽略。