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G2?(A?n?p)L??2d4??3(L?d4)L18.7?3.65?18.5(6?3.65)6?(1710.8?0.1256?828)?6??179528.12k?
桩群体重力为:
G?G1?G2?14314.12?179528.12?193842.24k?
(5)复合地基下卧层强度验算
湿陷性黄土经过地基处理后的承载力,应在现场采用静载荷试验结果或结合当地建筑经验确定,其下卧层顶面的承载力特征值,应满足下式要求:
pz?pcz?faz (4-7)
式中,pz——相应于荷载效应标准组合,下卧层顶面的附加压力值(kPa);
pcz——地基处理后,下卧层顶面上覆土的自重压力值(kPa);
faz——地基处理后,下卧层顶面经深度修正后土的承载力特征值(kPa)。 由于pz,pcz均未知,故先求pz,pcz。 ①求下卧层顶面的附加压力值pz
经处理后的地基,下卧层顶面的附加压力pz,对条形基础和矩形基础,可分别按下式计算:
条形基础:
pz?b(pk?pc)b?2ztg? (4-8a)
矩形基础:
pz?lb(pk?pc)(b?2ztg?)(l?2ztg?) (4-8b)
式中,b——条形或矩形基础底面的宽度(m);
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l——矩形基础底面的长度(m);
pk——相应于荷载效应标准组合,基础底面的平均压力值(kPa);
pc——基础底面土的自重压力值(kPa);
z——基础底面至处理土层底面的距离(m);
?——地基压力扩散线与垂直线的夹角,一般为22?~30?,用素土处理宜取小值,
用灰土处理宜取大值,当zb?0.25时,可取??0?。
由于是矩形基础故选用矩形基础的公式(4-8b)。现取??22?。 下卧层顶面的附加压力为:
pz??lb(pk?pc)(b?2ztg?)(l?2ztg?)65.65?25.05?(180?0)(25.05?2?6?tg22)?(65.65?2?6?tg22)??
?140.440kPa②求下卧层顶面上覆土的自重压力pcz
pcz?GA1?193842.241644.5325?117.871kPa
故pz?pcz?140.440?117.871?258.3kPa 复合地基沉降计算在复合地基设计中占有重要地位,相比复合地基承载力计算,沉降计算更为复杂,也更不成熟。正因为如此,复合地基在得到广泛应用的同时,也发生过一些工程事故,而这些事故大多数是由于沉降过大,特别是不均匀沉降过大引起的。如何精确计算复合地基沉降使其控制在变形允许范围之内,是当前及今后一段时期内需要着重解决的问题。复合地基理论认为,复合地基沉降变形包括三部分:褥垫层的压缩变形(S0),加固区的压缩变形(S1)和下卧层的压缩变形(S2)。在这三部分变形中,褥 37 黄河水利职业技术学院 垫层的压缩变形较小且是可控的,一般可以通过密实度?0.90来控制厚度在10~30cm的褥垫层产生的最大变形不超过15mm,这部分变形由于很小可以忽略不计;加固区的压缩变形由于涉及到桩体与土体的协同作用,对其中的荷载传递机理尚未完全了解,目前的计算均作了理想假定和简化,因而这部分的变形计算不确定性较大;下卧层的变形计算采用分层总和法,其主要难点在于下卧层顶面的附加应力确定,目前主要采用压力扩散法和等效实体法进行计算。在工程实践中,最关心的是加固区和下卧层两部分的压缩变形,这也是复合地基沉降变形的主要部分,通常把复合地基的总沉降量S取为这两部分之和,即S?S1?S2。 4.7.5.1 加固区土层压缩变形S1的计算 加固区土层压缩变形的计算可以从三方面考虑:一是根据桩所分担的荷载计算桩身压缩量作为复合地基加固区的压缩量,二是根据桩间土所分担的荷载计算加固区土层的压缩量作为复合地基加固区的压缩量,三是把加固区中桩体和土体两部分视为复合土体,采用复合压缩模量来计算复合土体的压缩变形。由于桩、土荷载分担比很难确定,影响因素较多(荷载水平、地质条件、桩长、桩距、桩体刚度等),所以根据桩(或桩间土)的压缩变形作为复合地基加固区的压缩变形往往偏小(或偏大),与实测值误差较大。在工程实践上,多采用复合模量法来计算加固区的压缩变形,简便易行,并与工程实测有较好的吻合。 在复合模量法中,将加固区分成几个层,每层复合土体的复合压缩模量为Ecsi,则加固区压缩量S1为: nS1??i?1?piEcsiHi (4-9) 式中,?pi——第i层复合土上的附加应力增量(kPa); Ecsi——第i 层复合土的复合压缩模量(kPa); 38 黄河水利职业技术学院 Hi——第i层复合土的厚度(m)。 式中复合压缩模量Ecsi可按桩、土模量采用面积加权平均法计算,也可采用将各层天然地基压缩模量都相应扩大?倍的方法,即: Ecs?mEp?(1?m)Es (4-10a) 或: Ecs??Es (4-10b) 式中,Ecs——复合土压缩模量(kPa); Ep——桩体压缩模量(kPa); ); Es——土体压缩模量(kPam——复合地基置换率。 ?——模量修正系数,其值可按下式确定: ??fspkfak (4-11) 式中,fspk——复合地基承载力特征值(kPa); fak——天然地基承载力特征值(kPa)。 由于没有桩体压缩模量Ep的资料与取值,所以复合压缩模量Ecsi按公式(4-10b)计算。 设计任务书上没有直接告诉第2层土的压缩模量Es,故先求土的压缩模量Es。 根据土力学知识,在土的压缩曲线上,当压力为P0时,在曲线上可找到相应的孔隙比e0,这时对应的土样高度为h0,当压力增大到P1时,孔隙比减小到e1,对应的土样高度为h1。 故压缩系数为: 39