2018年岩土工程师基础知识考点：复合地基理论

2018年岩土工程师基础知识考点：复合地基理论

　　复合地基理论

　　(一)概念及分类

　　1.概念

　　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。复合地基与天然地基同属地基范畴。

　　2.分类

　　根据地基中增强体的方向可分为水平向增强体复合地基和竖向增强体复合地基。桩体如按成桩所采用的材料可分为：1)散体土类桩—如碎石桩、砂桩等;2)水泥土类桩—如水泥土搅拌桩、旋喷桩等;3)混凝土类桩—树根桩、CFG桩等。桩体如按成桩后的桩体的强度(或刚度)可分为：1)柔性桩—散体土类桩属于此类桩;2)半刚性桩—水泥土类桩;3)刚性桩—混凝土类桩。

　　(二)复合地基的特性

　　1.作用机理

　　1)桩体作用

　　2)垫层作用

　　3)加速固结作用

　　4)挤密作用

　　5)加筋作用

　　2.破坏模式

　　水平向增强体复合地基通常的破坏模式是整体破坏。有以下三种破坏形式。

　　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

　　竖向增强体复合地基的破坏形式首先可以分成下述两种情况：一种是桩间土首先破坏进而发生复合地基全面破坏，另一种是桩体首先破坏进而发生复合地基全面破坏。在实际工程中，一般不可能桩间土和桩体同时达到破坏，大多数情况下，都是桩体先破坏，继而引起复合地基全面破坏。竖向增强体复合地基中，桩体存在四种可能的破坏模式：1)刺入破坏;2)鼓胀破坏;3)整体剪切破坏;4)滑动破坏。

　　3.桩土应力比

　　桩土应力比n是竖向增强体复合地基的一个重要计算参数，它关系到复合地基承载力和变形的计算，它与荷载水平、桩土模量比、桩土面积置换率、原地基土强度、桩长、固结时间和垫层情况等因素有关。

　　4.固结特性

　　5. 动力特性

　　【例题24】在下列各种地基处理方法中，不能形成复合地基的是()。

　　A. 换填垫层法

　　B. 水泥土桩法

　　C. CFG桩法

　　D. 砂石桩法

　　答案:A

　　【例题25】在下列各种地基处理方法当中，用于消除地基土液化现象效果最明显的是()。

　　A. 水泥土搅拌桩

　　B. CFG桩

　　C. 石灰桩

　　D. 振冲桩

　　答案:D

　　(三)复合地基承载力与变形计算

　　1.复合地基承载力计算

　　1)竖向增强体复合地基承载力计算

　　2)水平向增强体复合地基承载力计算

　　水平向增强体复合地基主要包括在地基中铺设各种加筋材料，如土工织物、土工格栅等形成的复合地基。复合地基工作性状与加筋体长度、强度，加筋层数，以及加筋体与土体间的粘聚力和摩擦系数等因素有关。水平向增强体复合地基破坏可具有多种形式，影响因素也很多。到目前为止，许多问题尚未完全搞清楚，水平向增强体复合地基的计算理论尚不成熟。

　　2.复合地基沉降计算

　　在各类复合地基沉降实用计算方法中，通常把沉降量分为二部分。S=s1+s2

　　s1的计算方法一般有以下三种：

　　1)复合模量法;

　　2)应力修正法;

　　3)桩身压缩量法。

　　s2的计算方法一般有以下三种：

　　1)应力扩散法;

　　2)等效实体法;

　　3)Mindlin—Geddes方法。

　　(四)复合地基质量检验

　　对地基处理的效果检验，应在地基处理施工结束后经一定时间的休止恢复后再进行检验，因为地基加固后有一个时效作用，复合地基的强度和模量的提高往往需要有一定的时间。效果检验的方法有：钻孔取样、静力触探试验、轻便触探试验、标准贯入试验、载荷试验、取芯试验等，有时需要采用多种手段进行检验，以便综合评价地基处理效果。

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