【正文】 剛性樁進行加固，下面從復合地基的定義、各種地基基礎的荷載作用等方面進行一些探討。 復合地基的定義與本質(zhì) 復合地基是指天然地基在地基處理工程中部分土 體得到增強或置換，或在天然地基中設置加筋材料，加固區(qū)是由天然地基土體和增強體兩部分組成的人工地基。 下面通過分析淺基礎、樁基礎和復合地基在荷載作用下的荷載傳遞特性來認識復合地基的本質(zhì)，并討論淺基礎、樁基礎和復合地基三者之間的關(guān)系。對淺基礎，荷載通過基礎直接傳遞給地基土體，如圖11所示。樁基礎可分為摩擦樁基礎和端承樁基礎2大類。對摩擦樁基礎，荷載通過基礎傳遞給樁基礎，樁體主要通過樁側(cè)摩阻力將荷載傳遞給地基土體；對端承樁基礎，荷載通過基礎傳遞給樁體，樁體主要通過樁端端承力將荷載傳遞給地基土體。因此可以說，對樁基礎，荷載通過基礎先傳遞給樁體，再通過樁體傳遞給地基土體，如圖12所示。對復合地基，荷載通過基礎將一部分荷載直接傳遞給地基土體，另一部分通過樁體傳遞給地基土體，如圖13所示。因此，淺基礎、樁基礎和復合地基三者的荷載傳遞特性是不同的，復合地基的本質(zhì)是樁和樁問土共同直接承擔荷載。淺基礎、復合地基和樁基礎三者之間其實并沒有嚴格的界限。如采用土擠密樁加固地基，當樁土應力比等于1時，也可視為淺基礎；又如考慮樁土共同作用的摩擦樁基，則可以認為是樁基礎，也可以看作剛性樁復合地基。圖11 淺基礎圖12 樁基礎圖13 復合地基 客運專線路基地基加固常用形式與分析 在荷載作用下，增強體與天然地基土體通過變形協(xié)調(diào)共同直接承擔荷載作用是形成復合地基的基本條件。圖14反映的是 目前客運專線路基沉降控制中常采用的的幾種地基加固形式，下面進行簡要分析。圖14 客運專線路基地基加固常用形式在圖14(a)中，在路堤荷載作用下，剛性筏板基礎的存在基本可以保證樁和土共同直接承擔荷載，加固樁采用 CFG樁或低強度素混凝土樁時，可以按復合地基進行設計計算；加固樁采用預制管樁或鋼筋混凝土灌注樁時，一般按復合樁基進行設計計算。在圖14(b)中，在剛性筏板基礎下設置一定厚度的柔性墊層，通過柔性墊層的協(xié)調(diào)，可以保證樁和樁問土共同承擔荷載，柔性墊層的存在可以減少樁土荷載分擔比，充分發(fā)揮樁問土的承載潛能。因而，一般按復合地基進行設計計算。在圖14(c)中，路堤下直接設置碎石加筋墊層，其作用與剛性筏板基礎的柔性墊層的作用正好相反，碎石加筋墊層的剛度比路基本體要大，它的存在可以提高樁土荷載分擔比，充分發(fā)揮樁的承載潛能，可按復合地基進行設計計算。根據(jù)復合地基 、復合樁基理論進行客運專線路基沉降控制分析可以參照《建筑地基基礎設計規(guī)范》《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》進行。 復合地基沉降量計算管樁樁網(wǎng)復合地基的沉降量由兩部分組成，一部分是地基土在管樁加固固結(jié)壓縮后引起的加固區(qū)沉降量，另一部分是樁土復合地基加固區(qū)下臥持力或軟土層沉降量。S=+ (7)其中：采用復合模量法計算，采用分層總和法。 管樁加固區(qū)沉降量采用復合模量法計算，將復合地基加固區(qū)中的管樁群體和土體假想成一個復合實體基礎，加固區(qū)的沉降即為該實體基礎 的壓縮變形量，選用壓縮模量進行計算： (8)式中，一第 i層復合土上附加應力增量一第 i層復合土層的厚度； m一復合地基面積置換率； 一樁體壓縮模量； 一土體壓縮模量。管樁樁土復合地基加固區(qū)下臥持力層或軟土層沉降量 s 采用分層總和法計算，在分層總和法計算中，下臥層土體的附加應力采用等效實體法，即將復合地基加固區(qū)中的管樁群體和土體假想成一個復合實體基礎。 (9)式中，一第i層厚度； 一第 i層中點 自重應力所對應的孔隙比； 一第 i層中點 自重應力與附加應力之和對應得空隙比。第5章 結(jié)論客運專線路基沉降控制標準高，目前地基處理的理論與設計方法主要是針對傳統(tǒng)的軟弱土地基，并不完全適合客運專線路基工后沉降的設計計算與地基加固處理，隨著工程實踐的日益增多，特別是工程試驗和沉降觀測成果的積累，客運專線路基沉降控制理論與設計方法將不斷得以完善，目前在沉降控制分析工作中，可以按以下建議進行設計：（1）有限元“分級加載”模擬結(jié)果與實測結(jié)果趨勢基本一致，誤差在工程精度允許范圍內(nèi)。說明提出的路基沉降逐級填筑加荷的數(shù)值仿真方法是可行的，對高路基填筑施工控制具有一定的指導意義(2)對于軌道與列車荷載，在穩(wěn)定檢算時，采用雙線有載；在沉降分析時，考慮雙線軌道荷載和單個列車荷載。(3)堆載預壓措施能加速基底壓縮土層的變形，從而減小工后沉降是有效的。(4)客運專線路基沉降控制分析，應根據(jù)路堤基底墊層形式、加固樁的類型，采用復合地基或復合樁基理論進行。致謝四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而對于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。四年的求學生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將完畢之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。 偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻給一位平凡的人，我的導師。我不是您最出色的學生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學嚴謹，學識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術(shù)目標，領(lǐng)會了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導,經(jīng)由您悉心的點撥,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟,常常讓我有“山重水復疑無路,柳暗花明又一村”。 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯謝意！ 同時也感謝學院為我提供良好的做畢業(yè)設計的環(huán)境。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學，以及在設計中被我引用或參考的論著的作者。參考文獻[1] 屈曉輝，崔俊杰．客運專線鐵路路基設計技術(shù) [M]．北京 ：人民交通出版社，2oo8． [2] 地基處理手冊編委會．地基處理手冊 [K]．3版．北京：中國建筑工業(yè)出版社，20o8． [3] JGJ 79—2002／J 220—20o2，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[s]．[4] JGJ 94—2oo8，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[s]．[5] 何廷樹．混凝 土外加劑 [M]．西安：陜西科學技術(shù) 出版社，2003[6] 郭延輝，郭京育，趙霄龍，等．聚羧酸系高性能減水劑研究與工程應用[M]．北京：中國鐵道出版社 ，2007[7] 王子明，陳紅巖，崔素萍，等．聚羧酸系高性能減水劑與緩凝劑的復合效應研究 [A]．第三屆全 國混凝土外加劑應用技術(shù)專業(yè)委員會年會[C]，2007，6：134—137[8] 王驍敏，陳國軍．聚羧酸鹽減水劑與緩凝劑的復配[J]聚羧酸系高性能減水劑及其應用技術(shù)，2005，8[9] 楊廣慶．高速鐵路路基設計與施工[M]．北京：中國鐵道出版社 ，2001[10] 折學森．軟土地基沉降計算 [M]．北京 ：人民交通出版社，1998[11]龔曉南．復合地基理論及工程應用[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社 ．2002．[12] 王麗艷，袁新明．微型樁復合地基沉降和動力特性研究[J]．水利學報 ，2005，36(12)：1 492—1 497[13] 陳德春，劉祖德．混凝土剛性短樁復合地基在軟土地基加固中的應用[J]．土木基礎，2003，17(3)：31—33[14] 郝文化．ANSYS土木工程應用實例[M]．北京：中國水利水電出版社 ．2005．[15] ]吳鴻慶，任俠．結(jié)構(gòu)有限元分析[M]．北京：中國鐵道出版社 ．2000[16]祝彥知．復合地基各向異性地震反應的數(shù)值模擬 [J]．工業(yè)建筑 。2005，35(6)：45—48．[17]金雷．高速公路路堤逐級填筑下路基沉降變形數(shù)值仿真分析．河南省交通廳,中外公路2009，34—37 —————————————————————————————————————— 30