【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 豎向排水固結(jié)度式中: Uv ———豎向排水平均固結(jié)度，m ———正奇數(shù)Tv ———豎向固結(jié)時(shí)間因數(shù)(無(wú)因次)cv ———豎向固結(jié)系數(shù)，t ———固結(jié)時(shí)間,s。H ———土層的豎向排水距離,cm ,雙面排水時(shí)H 為土層厚度的一半,單面排水時(shí)H 為土層厚度。徑向排水固結(jié)度總平均固結(jié)度以上是瞬時(shí)加荷條件下的固結(jié)度理論,在實(shí)際工程中,荷載總是分級(jí)逐漸施加的,因此,由上述理論方法求得的固結(jié)時(shí)間關(guān)系必須加以修正,修正的方法有改進(jìn)的高木俊介法和改進(jìn)的太沙 基法。改進(jìn)的高木俊介法該法是根據(jù)巴倫理論,考慮變速加荷使砂井地基在輻射向和垂直向排水條件下推導(dǎo)出砂井地基的總平均固結(jié)度,其特點(diǎn)是不需要求得瞬時(shí)加荷條件下的地基固結(jié)度,而是可以直接求得修正后的平均固結(jié)度,其固結(jié)度的計(jì)算式為:改進(jìn)的太沙基法該法得到的固結(jié)度僅是對(duì)本級(jí)荷載而言的,總固結(jié)度等于各級(jí)荷載增量作用下固結(jié)度的疊加,對(duì)總荷載還要按荷載的比例進(jìn)行修正。修正后的太沙基法總平均固結(jié)度為:其中,豎向和徑向固結(jié)系數(shù)的選取很關(guān)鍵。不同的土層因?yàn)橥恋奈锢砹W(xué)參數(shù)不同,因此豎向和徑向固結(jié)系數(shù)也有差異,計(jì)算的固結(jié)度也將不同分別計(jì)算各個(gè)土層的固結(jié)系數(shù)并求出固結(jié)度,進(jìn)行對(duì)比分析,可以看出不同土層的固結(jié)情況。而且,在堆載作用下各個(gè)土層的抗剪強(qiáng)度增長(zhǎng)量和沉降量也會(huì)不同,在由上述方法計(jì)算的固結(jié)度基礎(chǔ)上可以求得各個(gè)土層的抗剪強(qiáng)度增長(zhǎng)量和沉降量。另外,在不同的堆載等級(jí)作用下,軟土地基的受力狀態(tài)必將發(fā)生改變,進(jìn)而影響土的物理力學(xué)參數(shù),因此,在不同等級(jí)的堆載作用下,土的固結(jié)系數(shù)是不同的。在每級(jí)加荷結(jié)束后,都要重新測(cè)量土工參數(shù),以求得固結(jié)系數(shù),再計(jì)算在該級(jí)堆載作用下的固結(jié)度或固結(jié)度增量。根據(jù)改進(jìn)的高木俊介法和太沙基法計(jì)算的地基固結(jié)度可以看出: 1)高木俊介法計(jì)算的結(jié)果稍微偏大,但隨著堆載等級(jí)的增加,兩種方法的計(jì)算結(jié)果漸趨一致。其原因主要是太沙基法是假定每一級(jí)荷載增量Pi 所引起的固結(jié)過(guò)程是單獨(dú)進(jìn)行的,與上一級(jí)荷載增量所引起的固結(jié)度無(wú)關(guān),總固結(jié)度是在各級(jí)荷載增量作用下固結(jié)度的疊加,而高木俊介法不需要求得瞬時(shí)加荷條件下的地基固結(jié)度,這些假設(shè)條件和計(jì)算方法的不同導(dǎo)致兩種計(jì)算結(jié)果的差異。2)地基土在第一級(jí)堆載下的排水固結(jié)效果最顯著,土的平均固結(jié)度均大于60 % ,在達(dá)到最大的堆載等級(jí)時(shí),兩種方法計(jì)算的固結(jié)度都接近了100 % ,表明堆載預(yù)壓排水固結(jié)法能夠較好地消散孔隙水壓力,加速地基土的固結(jié),從而使土的有效應(yīng)力增大,使土體強(qiáng)度得到逐步增長(zhǎng)。用砂石樁結(jié)合堆載預(yù)壓法處理軟土地基達(dá)到了預(yù)期的效果。作用：計(jì)算平均附加應(yīng)力，計(jì)算殘余變形計(jì)算達(dá)到允許殘余變形所需要的時(shí)間估算強(qiáng)度增長(zhǎng)減少排水距離分析比較復(fù)合地基、柔性樁、散體樁、剛性樁的變形特征復(fù)合地基一般按強(qiáng)度可分為散體材料樁復(fù)合地基、柔性樁復(fù)合地基（半剛性樁復(fù)合地基）、及剛性樁復(fù)合地基。散體材料樁復(fù)合地基和柔性樁復(fù)合地基容易區(qū)別，因?yàn)榍罢咝枰恋膰拍芊Q得上“樁”，后者則可以獨(dú)立成型。柔性樁復(fù)合地基和剛性樁復(fù)合地基也應(yīng)該是強(qiáng)度上的區(qū)別，但又為量化的區(qū)分點(diǎn)，因強(qiáng)度和諸多因素有關(guān)，也不可能有，只是一般把CFG樁復(fù)合地基，低強(qiáng)度混凝土樁復(fù)合地基等視為剛性樁復(fù)合地基，其它一般可視為柔性樁復(fù)合地基。柔性樁是指無(wú)須樁周土的圍箍即能自立，樁身剛度和強(qiáng)度較小、壓縮量較大，單樁沉降以樁身壓縮為主、受樁端持力層性狀影響不大的復(fù)合地基豎向增強(qiáng)體。一般常把水泥攪拌樁、旋噴樁等一類(lèi)低強(qiáng)度成形樁稱為柔性樁。如果按樁身抗壓強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行劃分，一般強(qiáng)度低于2MPa的稱為柔性樁。因?yàn)槿嵝詷稑渡韽?qiáng)度很低，在荷載作用下，很容易產(chǎn)生側(cè)向變形，且土所能提供的約束作用較小，這也是柔性樁復(fù)合地基變形和沉降的主要原因。與散體材料樁依靠樁周土提供的被動(dòng)土壓力維持樁體平衡、承受上部荷載的作用不同，柔性樁同剛性樁一樣是依靠樁周摩阻力和樁端端阻力把作用在樁體上的荷載傳遞給地基土的，因而柔性樁復(fù)合地基中土的垂直應(yīng)力的擴(kuò)散范圍較散體材料樁復(fù)合地基大、深度深，加固效果也明顯。碎石樁是地基處理中應(yīng)用最廣泛的樁型之一，碎石樁是以碎石為主要材料制成的復(fù)合地基加固樁。碎石樁和砂樁等在國(guó)外統(tǒng)稱為散體樁或租顆粒土樁。所謂散體樁是指無(wú)粘結(jié)強(qiáng)度的樁，由碎石柱或砂樁等散體樁和樁間土組成的復(fù)合地基亦可稱為散體樁復(fù)合地基。目前在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的碎石樁、砂樁、渣土樁等復(fù)合地基都是散體樁復(fù)合地基。分析比較復(fù)合地基的承載力傳力區(qū)別由于樁體剛度大小的差異，柔性樁與剛性樁在荷載傳遞的規(guī)律上也不盡相同。在均質(zhì)地基中，柔性樁在荷載作用下，樁體的壓縮應(yīng)變由上而下逐漸減小，樁與四周土體之間的相對(duì)位移也由上而下逐漸減小，樁側(cè)摩阻力也是自上而下逐漸減小，樁側(cè)摩阻力的發(fā)揮遠(yuǎn)早于樁端端阻力的發(fā)揮。柔性樁樁身變形和樁側(cè)摩阻力均主要發(fā)生在臨界樁長(zhǎng)范圍內(nèi)。而在均質(zhì)土中的理想剛性樁，在荷載作用下樁周各處摩阻力和樁端端阻力的發(fā)揮是同步的。樁側(cè)摩阻力樁體深度方向的分布也是均勻的，并且隨著作用荷載的增加同時(shí)達(dá)到極限摩阻力。然而，由于理想的剛性樁實(shí)際上并不存在，在荷載作用下的樁體，總會(huì)產(chǎn)生一定的壓縮變形，樁側(cè)摩阻力總是先于樁端端阻力，即使是對(duì)于模量很大的鋼筋混凝土樁，在長(zhǎng)細(xì)比足夠大的情況下，同樣可能呈現(xiàn)出柔性樁的性狀。因此，柔性樁是相對(duì)于剛性樁而言的。剛性樁強(qiáng)度與剛度都很高，在置換率與柔性樁同樣的情況下，樁承擔(dān)大部分基礎(chǔ)荷載，土所分擔(dān)的荷載很小。剛性樁頂?shù)妮S向荷載大，在樁徑與長(zhǎng)度與柔性樁相同時(shí)，傳至底部的軸向力方面剛性樁就比柔性樁大由于柔性樁復(fù)合地基中樁間土分擔(dān)的荷載份額較多，樁土應(yīng)力比小，地基中的主要受力區(qū)與天然地基相似，位于基礎(chǔ)底面處的沿線處，且超出基礎(chǔ)寬度較多。剛性樁則相反，因主要荷載由樁承擔(dān)，沿樁身下傳，樁間土所受的應(yīng)力是越往下越大，到了樁底時(shí)最大。樁底以下的土是主要的受力區(qū)，因?yàn)闃兜纵S力也全部傳到土上，樁底以下的土中應(yīng)力分布狀態(tài)與天然地基相近，但深度卻在樁長(zhǎng)以下，剛性樁將土的主要受力區(qū)推到樁長(zhǎng)以下去了。半剛性樁介于柔性樁與剛性樁之間，土的主要受力區(qū)可能在加固深度的中間，或者接近于基底或者近樁底，視樁長(zhǎng)與土應(yīng)力比的不同而變化。分析比較格柵、土釘、錨索、錨桿的加固機(jī)理錨桿：將拉力傳至穩(wěn)定巖土層的構(gòu)件。當(dāng)采用鋼絞線或高強(qiáng)鋼絲束作桿體材料時(shí)，也可稱為錨索。土釘：是一種基于新奧隧道法原理，在天然邊坡或開(kāi)挖形成的邊坡、基坑原位巖土體中近于水平設(shè)置加筋桿件并沿坡面設(shè)置混凝土面層，使整體土工系統(tǒng)的力學(xué)性能得以改善從而提高邊坡、基坑穩(wěn)定性的原位加筋技術(shù)。土工格柵加固土工的機(jī)理土工格柵對(duì)土的加固機(jī)理存在于格柵與土的相互作用中，一般認(rèn)為，這種相互作用可歸納為以下三種情況： 1）格柵表面與土的摩擦作用； 2）格柵孔眼對(duì)土的“鎖定”作用； 3）土對(duì)格柵肋條的被動(dòng)阻抗作用。上述三種作用均能充分約束土顆粒的側(cè)向位移，從而，大大地增加了土體的自立穩(wěn)定性，至于這三種作用在土體中各自發(fā)揮的程度將隨格柵種類(lèi)，開(kāi)孔大小，土顆粒級(jí)配等因素而定。土釘墻加固與傳統(tǒng)的護(hù)坡和擋土墻支撐機(jī)理不一樣，土釘墻在邊坡的一定范圍內(nèi)形成了一個(gè)加固區(qū)，由于很密的土釘錨桿的作用，滑移面不可能出現(xiàn)在加固區(qū)，只能產(chǎn)生于非加固區(qū)，從而使滑移面遠(yuǎn)離邊坡，達(dá)到穩(wěn)定邊坡的目的，加固區(qū)的整體穩(wěn)定，包括加固區(qū)抗傾覆與抗滑移問(wèn)題，用增加加固區(qū)的寬度和底排土錨桿打成向下傾斜穿過(guò)滑移面等措施來(lái)解決，土釘墻通過(guò)下述幾個(gè)方面的綜合作用使邊坡周邊土體形成加固區(qū)。密布的錨桿與砂漿柱體相結(jié)合對(duì)周?chē)馏w產(chǎn)生有效的錨固作用，限制了砂漿柱體周?chē)耐馏w變形。①土釘不需要施加預(yù)應(yīng)力，而是在土體發(fā)生變形后使其承受拉力工作；②土釘支護(hù)在邊坡中比較密集，起到了加筋的作用，提高了土的強(qiáng)度，為被動(dòng)受力機(jī)制。由于土釘在全長(zhǎng)范圍內(nèi)與土體接觸，其荷載傳遞沿整個(gè)土體進(jìn)行。由于土釘錨桿的密度比較大，擠密作用的影響也較大，使加固區(qū)的土體比非加固區(qū)土體密度大。密集的土釘與土釘之間土形成復(fù)合土體，其結(jié)構(gòu)類(lèi)似重力式擋土墻，個(gè)別土釘?shù)钠茐牟粫?huì)使整個(gè)結(jié)構(gòu)的功能完全喪失。土釘墻的面層不是主要受力結(jié)構(gòu)，其主要作用在于保持土體的局部穩(wěn)定性。在公路邊坡治理中，土釘墻的面層還起到防止沖刷、防止雨水滲入坡體影響邊坡穩(wěn)定性的重要作用。一般錨桿長(zhǎng)度在15～45m之間，直徑較大，錨桿所承受的荷載可達(dá)400kN以上，某些預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)荷載更可達(dá)3000kN。其端部的構(gòu)造較土釘復(fù)雜，以防止面層沖切破壞；而土釘長(zhǎng)度一般為3～10m，漿體直徑100mm左右，一般不提供很大的承載力。單根土釘受荷一般在100kN以下，面層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，利用小尺寸墊板及掛網(wǎng)噴射混凝土即可滿足要求。在國(guó)內(nèi)，一般情況下，錨索是需要施加預(yù)應(yīng)力的，因此它是主動(dòng)受力，多應(yīng)用于已出現(xiàn)變形或?qū)ψ冃我髧?yán)格的工程部位；錨桿則一般不施加預(yù)應(yīng)力（有時(shí)也會(huì)施加很小的預(yù)應(yīng)力），因此它是被動(dòng)受力，只有當(dāng)被錨固巖土體發(fā)生一定變形時(shí)它才發(fā)揮錨固力。此外，錨索長(zhǎng)度一般在20－50米，錨桿則不到20米。在國(guó)際上，錨索只是錨桿的一種類(lèi)型。預(yù)應(yīng)力錨索框架梁支護(hù)結(jié)構(gòu)采用對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索施加的預(yù)應(yīng)力將滑動(dòng)巖土體與穩(wěn)定巖體緊密連結(jié)為一體，增加巖土體各層面的抗滑力，同時(shí)又通過(guò)坡面上框架梁將各個(gè)錨索有效地連成一個(gè)整體，形成一個(gè)由表及里的加固體系，進(jìn)而達(dá)到防止整體邊坡失穩(wěn)的目的，是一種新型的抗滑結(jié)構(gòu)。噴錨支護(hù)體系是由密集的錨桿群、被加固的原位巖土體、噴射混凝土面層和必要的防水系統(tǒng)組成的。錨桿依靠于土體之間的界面粘結(jié)力或摩擦力，使錨桿沿全長(zhǎng)與周?chē)馏w緊密連接成為一個(gè)整體，形成一個(gè)類(lèi)似于重力式擋土墻的結(jié)構(gòu)，抵抗墻后傳來(lái)的土壓力和其他載荷，達(dá)到加固邊坡的目的 噴錨支護(hù)體系是靠錨桿、土體、鋼筋網(wǎng)和混凝土面層共同工作來(lái)提高邊坡巖土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形剛度，減少巖土體側(cè)向變形，增強(qiáng)邊坡的整體穩(wěn)定性的一種支護(hù)體系。錨桿的主要作用是約束和加固土體，它不僅能夠彌補(bǔ)土體抗拉、抗剪的不足，而且錨桿在注漿施工過(guò)程中，水泥漿能夠滲入到巖土體內(nèi)部的裂隙中，通過(guò)水泥漿對(duì)巖土體的補(bǔ)強(qiáng)作用，提高巖土體自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層能夠?qū)蝹€(gè)錨桿連接成一體，形成錨桿群，使錨桿與土體緊密的連接成為一個(gè)整體。同時(shí)，噴射混凝土能封閉坡面，避免坡面受到水流的沖刷。噴錨支護(hù)能改善巖土體的性質(zhì)，加強(qiáng)巖土體的內(nèi)在強(qiáng)度和整體性，提高其自身的自承自穩(wěn)能力，充分發(fā)揮巖土體的潛能。錨索穿過(guò)滑動(dòng)面 靠穩(wěn)定巖體來(lái)提供的拉力來(lái)加固非穩(wěn)定巖體土釘更多的是起到土釘擋土墻的作用 錨桿的作用介于兩者之間如何理解巖土工程中變形控制是一門(mén)藝術(shù)在巖土工程中，很重要的是控制變形，控制變形的目的是為了保證建筑結(jié)構(gòu)的安全，滿足人們生產(chǎn)生活的正常需求。巖土工程作為上部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，不能產(chǎn)生超過(guò)設(shè)計(jì)許可變形。變形控制的精髓是讓變形在可控的的范圍內(nèi)較大程度發(fā)揮巖土體自身的強(qiáng)度，在滿足安全性的情況下，節(jié)約成本，節(jié)約資源。變形控制要建立在符合相應(yīng)的工程特點(diǎn)上的，變形控制要因地制宜，具體情況具體分析。例如復(fù)合地基要使樁體上有一定厚度的墊層，發(fā)揮上部地基的承載力。新奧法施工也是邊檢測(cè)邊施工，發(fā)揮圍巖自身的承載潛力。另外還應(yīng)注意的是，在現(xiàn)行的地基設(shè)計(jì)中，地基與上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是分開(kāi)的，但是應(yīng)在地基設(shè)計(jì)時(shí)考慮上部結(jié)構(gòu)形式，選用合適的地基，如果上部結(jié)構(gòu)為超靜定，則下部基礎(chǔ)不應(yīng)產(chǎn)生較大形變，以免上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大的應(yīng)力。淺談含水量對(duì)地基力學(xué)特性的影響第四篇：地基處理地基處理論文地基處理在高速公路中的應(yīng)用[摘要] 軟土地基是指分布在濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、壓縮性大、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土軟弱地基。淤泥、淤泥制土、高壓縮性飽和粘性土和粉土等均屬于軟土。軟弱地基處理的優(yōu)劣，關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量。合理的軟弱地基處理、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以減輕和消除軟弱地基對(duì)上部建筑物的不利影響。[關(guān)鍵詞] 高速公路 軟基處理方法