PPT關于復合地基復合模量

復合模模量式中：：—復合模模量(MPa)；—樁體的的壓縮縮模量量(MPa)；—樁間土土的壓壓縮模模量(MPa)；(1)—面積置置換率率；—樁的平平均截截面面面積(m2)；—一根樁樁承擔擔的處處理面面積(m2)。圖1(1)式中Ep為樁體體壓縮縮模量量，是是在某某些特定理理想條條件下下導出出的，，如圖圖1所示，，其條條件為：：1.復合地地基基基礎半半元限限大且且完全全剛性性；2.樁端落在完完全剛性土土層上；3.樁長L是有限的。。在這種理想想狀態(tài)下，，樁、土受受力如圖1（b）所示，樁樁與樁間土土只發(fā)生壓壓縮變形。。令e、ep、ep分別代表復復合地基應應變、樁體應變和和樁間土應應變，s、sp、ss分別代表復合地地基應力、、樁頂應力力和樁間土土應力，并有：：又：則：(2)即樁土應力力比等于樁樁土的壓縮縮模量比，，這也表明，，在理想條條件下，樁樁土荷載分分擔是按樁土壓壓縮模量分分配的。根據(jù)定義：：顯然，上式式中的Ep確為樁體材材料的壓縮模量。（一）CFG樁復合地基基CFG樁是典型高高粘結強度度樁。樁體體強度很高高，彈性模模量一般大大于10000MPa，在通常工工程遇到的的荷載水平平下，樁體體壓縮變形形不過幾毫毫米，可完完全忽略不不計。圖2所示是相同同樁長、相相同樁徑、、不同樁體強度三三組CFG樁單樁復合合地基靜載載試驗結果。試驗驗用荷載板板尺寸為：：52.5××52.5cm2,三組荷載試試驗的參數(shù)數(shù)如表1。土為均勻勻粉土,Es=3MPa。表1試驗編號樁徑(mm)樁長(m)置換率mR28(MPa)樁體彈性模量試11501.950.0642.58750試21501.950.0646.012500試31501.950.06410.017500將三組樁體體彈性模量量和土的壓壓縮模量帶入(1)式，則得到到如下結果果：試1：試2：試3：由此可知，，對三組試試驗，用樁樁體材料模模量并用測測定混凝土土彈性割線線模量的方方法確定Ep,進行復合模模量計算，，便會得到到三組相差差較大的復復合模量值值，在相同同荷載下，，應有三組組不同的沉沉降值。而而試驗結果果表明，三三種樁體強強度和模量量相差較大大的單樁復復合地基的的P-S曲線基本是是重合的，，亦即承載載力基本相相同。同一一荷載水平平P對應的復合合地基變形形基本相同同，復合地地基的復合合模量基本本相同。這這與試驗結結果是矛盾盾的。此外外，按Ep為樁體壓縮縮模量計算算出的復合合模量如此此之大，即即使按三組組中模量最小小的Esp1=526.8Mpa，計算出荷荷載p=120kPa時的沉降變變形（包括括下臥層變變形）最大大不過1mm，而實際變變形為25mm，顯然用樁樁體壓縮模模量按（1）式計算復合合模量是不不合理的。。（二）旋旋噴樁復合合地基北京某工程程，主樓地地下室二層層，地上29層，檐口標標高99.4m，基礎為筏筏基，埋深深14m，設計荷載載600kPa。地基中夾夾有較厚粘粘土層，經(jīng)經(jīng)計算，天天然地基沉沉降不能滿滿足設計要要求，決定定采用旋噴噴樁復合地地基加固。。旋噴樁設設計參數(shù)為為：面積置置換率m=0.189,樁徑1.4m，樁長26m，土的加權權平均壓縮縮模量Es為18.75Mpa。施工結束束后，通過過現(xiàn)場單樁樁靜載試驗驗和鉆孔取取芯，測得得樁的變形形模量和樁樁體彈性模模量如表2。表2樁號樁體彈性模量(MPa)樁的變形模量(MPa)#1308991175.4#1139517260.2#16010991199.6平均值9833211.7將Es和樁體平均均彈性模量量代入（1）式得：遠遠超出了了該復合地地基復合模模量的可能能取值范圍圍，顯然是是不合理的的。將使用荷載載下單樁靜靜載試驗測測得的變形形模量平均均值和土的的壓縮模量量Es代入（1）式得：實測地基沉沉降為54mm，按實測值值反算，復復合模量取取Esp2的數(shù)值比較較符合實際際。（三）碎碎石樁復合合地基碎石樁的復復合模量采采用下式：：(3)試中：—樁土應力比比，（3）式?jīng)]有出出現(xiàn)Ep，而引入了了樁土應力力比n。龍登弟、、趙祥認為為也可按（（1）式計算碎碎石樁復合合模量，但但Ep不用樁體壓壓縮模量，，而采用樁樁的變形模模量，并由由現(xiàn)場單樁靜載試驗驗求得，他他們將這樣樣計算的結結果與按（3）式計算的結結果作了比比較，如表表3所示：表3序號置換率m樁土應力比樁間土模量樁的變形模量Esp(1)式計算Esp(3)式計算10.2062.2622.9351.8228.6428.8820.2063.3815.4352.1523.0022.99(3)(1)由表3可知，對碎碎石樁復合合地基，采采用樁的變變形模量取取代樁體壓壓縮模量，，按（1）式計算的復復合模量，，與（3）式非常吻合合。（1）式Ep采用樁體壓壓縮模量計計算復合模模量，工程程實踐中將將導致沉降降計算產(chǎn)生生很大誤差差；在概念念上也反映映出許多不不妥之處。。比如:A.不能反映映樁長的的作用有一定粘粘結強度度樁型的的復合地地基，特特別是CFG樁復合地地基，樁樁越長，，樁受土土的側摩摩阻力越越大，樁樁長效應應越明顯顯。B.不能反映映端阻效效應端阻力的的發(fā)揮，，有利于于增強土土抵抗樁樁變形的的能力。。圖4所示單樁樁靜載試試驗中，，樁的參參數(shù)相同同，加固固區(qū)土質質相同#1樁端落在在承載力力較高的的粉土透透鏡體上上，#2樁端未達達透鏡體體。復合地基基的復合合模量復合模量量表征的的是復合合土體抵抵抗變形形的能力力。由于于復合地地基是由由土和增增強體（（樁）組組成，故故復合模模量與土土的模量量和樁的的模量密密切相關關。這里所述述土的模模量是指指土的壓壓縮模量量，樁的的模量是是反映樁樁抵抗變變形能力力大小的的量。樁與土形形成的復復合模量量在使用用上可理理解為復復合土體體的壓縮縮模量。。并可用用于按單單向分層層總和法法計算復復合地基基的變形形。樁的模量建筑物荷荷載P通過基礎礎將荷載載傳到樁樁和樁間間土上，，樁頂應應力為sp，樁間土土平均應應力為sp。樁在荷荷載作用用下，樁樁頂產(chǎn)生生豎向位位移S，且S由兩部分分組成，，其一是是樁體本本身的壓壓縮變形形量Sc，其二是是樁克服服土的側側阻和端端阻產(chǎn)生生的剛體體位移量量Ss，即S＝Sc＋Ss。樁的模模量應是是樁頂應應力與樁樁的相對對變形之之比。這這個相對對變形量量既包含含樁本身身的壓縮縮量Sc也包含樁樁頂剛性性位移量量Ss?；蛘哒f說樁抵抗抗變形的的能力由由兩部分分組成，，一部分分是樁體體本身抵抵抗變形形的能力力，另一一部分是是樁側和和樁端土土抵抗變變形的能力力。對樁樁的模量量起控制制作用的的是樁體體本身還是是樁側及及樁端土土，主要要取決于于樁身材材料的性質質。對于于由散體體材料構構成的樁樁（如碎碎石樁、、砂石樁樁）和一一般粘結結強度的的樁（如如石灰樁樁），Sc和Ss在樁頂總總位移量量S中的比例例都是不不可忽略略的。樁樁的模量量既取決決于樁體體本身抵抵抗變形形的能力力，也取取決于樁樁側、樁樁端土的的作用。。對于剛性性樁復合合地基（（如CFG樁），樁樁身模量量很高。。在工程程中常遇遇到的荷荷載水平平下，Sc可近似等等于0，既S＝Ss。這時對對樁的模模量起控制作作用的不不是樁體體本身，，而是樁樁側、樁樁端土。?；蛘哒f說剛性樁樁復合地地基的模模量主要要是樁的的幾何尺尺寸和土土的性質質的反映映。當荷載接接近或達達到復合合地基承承載力時時，假定定：—為加固后后樁間土土模量；；—為樁土應應力比。。（1）樁土應應力比等等于樁土土模量比比，即（2）加固后后樁間土土模量Es′是加固前前天然地地基模量量Es的a倍，即Es′＝aEs。a為樁間土土承載力力提高系系數(shù)；（3）復合模模量按下下式組合合：令又復合地地基承載載力表達達式為ξ既是承載載力提高高系數(shù)，，也是模模量提高高系數(shù)。。工程中中，根據(jù)據(jù)地質報報告提供供的天然然地基承承載力fak和壓縮模模量Es，加固后測測得復合合地基承承載力后后便可求求得模量量提高系系數(shù)ξ＝fspk/fak，則復合模模量可求求得。小結結（1）樁的模量量與樁體體材料模模量不同同；（2）樁的模量量=?(樁體材料料，樁的的幾何尺尺寸-樁長樁經(jīng)經(jīng)，樁周周樁端土土的性狀狀)；（3）樁的模量量=na土的模量