【正文】 剛性樁進(jìn)行加固，下面從復(fù)合地基的定義、各種地基基礎(chǔ)的荷載作用等方面進(jìn)行一些探討。 復(fù)合地基的定義與本質(zhì) 復(fù)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(qiáng)或置換，或在天然地基中設(shè)置加筋材料，加固區(qū)是由天然地基土體和增強(qiáng)體兩部分組成的人工地基。 下面通過分析淺基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和復(fù)合地基在荷載作用下的荷載傳遞特性來認(rèn)識(shí)復(fù)合地基的本質(zhì)，并討論淺基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和復(fù)合地基三者之間的關(guān)系。對(duì)淺基礎(chǔ)，荷載通過基礎(chǔ)直接傳遞給地基土體，如圖11所示。樁基礎(chǔ)可分為摩擦樁基礎(chǔ)和端承樁基礎(chǔ)2大類。對(duì)摩擦樁基礎(chǔ)，荷載通過基礎(chǔ)傳遞給樁基礎(chǔ)，樁體主要通過樁側(cè)摩阻力將荷載傳遞給地基土體；對(duì)端承樁基礎(chǔ)，荷載通過基礎(chǔ)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(duì)樁基礎(chǔ)，荷載通過基礎(chǔ)先傳遞給樁體，再通過樁體傳遞給地基土體，如圖12所示。對(duì)復(fù)合地基，荷載通過基礎(chǔ)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(chǔ)、樁基礎(chǔ)和復(fù)合地基三者的荷載傳遞特性是不同的，復(fù)合地基的本質(zhì)是樁和樁問土共同直接承擔(dān)荷載。淺基礎(chǔ)、復(fù)合地基和樁基礎(chǔ)三者之間其實(shí)并沒有嚴(yán)格的界限。如采用土擠密樁加固地基，當(dāng)樁土應(yīng)力比等于1時(shí)，也可視為淺基礎(chǔ)；又如考慮樁土共同作用的摩擦樁基，則可以認(rèn)為是樁基礎(chǔ)，也可以看作剛性樁復(fù)合地基。圖11 淺基礎(chǔ)圖12 樁基礎(chǔ)圖13 復(fù)合地基 客運(yùn)專線路基地基加固常用形式與分析 在荷載作用下，增強(qiáng)體與天然地基土體通過變形協(xié)調(diào)共同直接承擔(dān)荷載作用是形成復(fù)合地基的基本條件。圖14反映的是 目前客運(yùn)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(jìn)行簡(jiǎn)要分析。圖14 客運(yùn)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(chǔ)的存在基本可以保證樁和土共同直接承擔(dān)荷載，加固樁采用 CFG樁或低強(qiáng)度素混凝土樁時(shí)，可以按復(fù)合地基進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；加固樁采用預(yù)制管樁或鋼筋混凝土灌注樁時(shí)，一般按復(fù)合樁基進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。在圖14(b)中，在剛性筏板基礎(chǔ)下設(shè)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(dān)荷載，柔性墊層的存在可以減少樁土荷載分擔(dān)比，充分發(fā)揮樁問土的承載潛能。因而，一般按復(fù)合地基進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。在圖14(c)中，路堤下直接設(shè)置碎石加筋墊層，其作用與剛性筏板基礎(chǔ)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(dān)比，充分發(fā)揮樁的承載潛能，可按復(fù)合地基進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)復(fù)合地基 、復(fù)合樁基理論進(jìn)行客運(yùn)專線路基沉降控制分析可以參照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行。 復(fù)合地基沉降量計(jì)算管樁樁網(wǎng)復(fù)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(fù)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(fù)合模量法計(jì)算，采用分層總和法。 管樁加固區(qū)沉降量采用復(fù)合模量法計(jì)算，將復(fù)合地基加固區(qū)中的管樁群體和土體假想成一個(gè)復(fù)合實(shí)體基礎(chǔ)，加固區(qū)的沉降即為該實(shí)體基礎(chǔ) 的壓縮變形量，選用壓縮模量進(jìn)行計(jì)算： (8)式中，一第 i層復(fù)合土上附加應(yīng)力增量一第 i層復(fù)合土層的厚度； m一復(fù)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(fù)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(jì)算，在分層總和法計(jì)算中，下臥層土體的附加應(yīng)力采用等效實(shí)體法，即將復(fù)合地基加固區(qū)中的管樁群體和土體假想成一個(gè)復(fù)合實(shí)體基礎(chǔ)。 (9)式中，一第i層厚度； 一第 i層中點(diǎn) 自重應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的孔隙比； 一第 i層中點(diǎn) 自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和對(duì)應(yīng)得空隙比。第5章 結(jié)論客運(yùn)專線路基沉降控制標(biāo)準(zhǔn)高，目前地基處理的理論與設(shè)計(jì)方法主要是針對(duì)傳統(tǒng)的軟弱土地基，并不完全適合客運(yùn)專線路基工后沉降的設(shè)計(jì)計(jì)算與地基加固處理，隨著工程實(shí)踐的日益增多，特別是工程試驗(yàn)和沉降觀測(cè)成果的積累，客運(yùn)專線路基沉降控制理論與設(shè)計(jì)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(jìn)行設(shè)計(jì)：（1）有限元“分級(jí)加載”模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果趨勢(shì)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(jí)填筑加荷的數(shù)值仿真方法是可行的，對(duì)高路基填筑施工控制具有一定的指導(dǎo)意義(2)對(duì)于軌道與列車荷載，在穩(wěn)定檢算時(shí)，采用雙線有載；在沉降分析時(shí)，考慮雙線軌道荷載和單個(gè)列車荷載。(3)堆載預(yù)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(yùn)專線路基沉降控制分析，應(yīng)根據(jù)路堤基底墊層形式、加固樁的類型，采用復(fù)合地基或復(fù)合樁基理論進(jìn)行。致謝四年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而對(duì)于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開始。四年的求學(xué)生涯在師長(zhǎng)、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(wàn)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(xiàn)給一位平凡的人，我的導(dǎo)師。我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營(yíng)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(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導(dǎo),經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟,常常讓我有“山重水復(fù)疑無(wú)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(wú)以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)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(wú)法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯謝意！ 同時(shí)也感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者。參考文獻(xiàn)[1] 屈曉輝，崔俊杰．客運(yùn)專線鐵路路基設(shè)計(jì)技術(shù) [M]．北京 ：人民交通出版社，2oo8． [2] 地基處理手冊(cè)編委會(huì)．地基處理手冊(cè) [K]．3版．北京：中國(guó)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(xué)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(yīng)用[M]．北京：中國(guó)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(fù)合效應(yīng)研究 [A]．第三屆全 國(guó)混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)專業(yè)委員會(huì)年會(huì)[C]，2007，6：134—137[8] 王驍敏，陳國(guó)軍．聚羧酸鹽減水劑與緩凝劑的復(fù)配[J]聚羧酸系高性能減水劑及其應(yīng)用技術(shù)，2005，8[9] 楊廣慶．高速鐵路路基設(shè)計(jì)與施工[M]．北京：中國(guó)鐵道出版社 ，2001[10] 折學(xué)森．軟土地基沉降計(jì)算 [M]．北京 ：人民交通出版社，1998[11]龔曉南．復(fù)合地基理論及工程應(yīng)用[M]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社 ．2002．[12] 王麗艷，袁新明．微型樁復(fù)合地基沉降和動(dòng)力特性研究[J]．水利學(xué)報(bào) ，2005，36(12)：1 492—1 497[13] 陳德春，劉祖德．混凝土剛性短樁復(fù)合地基在軟土地基加固中的應(yīng)用[J]．土木基礎(chǔ)，2003，17(3)：31—33[14] 郝文化．ANSYS土木工程應(yīng)用實(shí)例[M]．北京：中國(guó)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(guó)鐵道出版社 ．2000[16]祝彥知．復(fù)合地基各向異性地震反應(yīng)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(jí)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