双向增强复合地基土工格室加筋体变形分析

　　为解决现有梁、板法不能同时考虑桩土差异刚度、布桩形式以及摩阻效应对土工格室加筋体变形影响的问题，将单桩影响范围内的土工格室视为受上部荷载、水平摩阻力及桩土支撑力共同作用下的弹性圆薄板，并基于Winkler假定考虑了土工格室与桩土加固区的变形协调;根据单元体静力平衡建立了考虑水平摩阻效应的格室体挠曲变形控制微分方程，利用Bessel复变函数构造出不同条件下的挠度解析表达式，在此基础上得到了双向增强复合地基网下桩土应力比、沉降及桩土差异沉降的计算公式;采用室内试验对该方法进行了验证，土工格室指标，并在此基础上利用该方法探讨分析了格室加筋体的复合弹性模量、水平摩阻系数、桩土刚度比等因素对双向增强复合地基网下桩土应力比和沉降的影响。研究结果表明:与实测值的对比结果显示该方法具有可行性;摩阻效应对桩土差异沉降影响较大，且在桩土刚度较大或加筋体复合弹性模量较小时，摩阻效应对桩土应力比、沉降影响亦十分显著。

　　双向增强复合地基工作情况可以用土工格室垫层的变形表示，桩土沉降等参数也可以根据其变形来进行计算，目前模拟格室体的“柔性筏板”作用主要是格室加筋体板、梁结构计算。格室加筋体的受力很复杂，不仅受到桩与桩间土的支撑力以及还有路堤的竖向压力，而在变形的时候上下界面受垫层填料的摩阻力，然而目前在模拟格室体的方法上又存在一定的局限性，因此对土工格室变形计算进行研究是十分有必要的。

土工格室+碎石桩处治软土路基设计计算方法

　　通过对土工格室+碎石桩双向增强体复合地基这一新型地基处治技术的承载机理的分析研究，结合实际工程，以振动沉管碎石桩+土工格室为例，探讨了处治高速公路软土路基的技术方法。在此基础上，针对土工格室垫层与碎石桩复合地基共同工作构成荷载传递和支撑体系以提高地基承载能力的特点，建立了考虑格室体水平加筋作用的土工格室+碎石桩双向复合地基的简化计算模型，并给出了一便于工程应用的双向增强体复合地基承载力设计计算方法。后将该方法应用于京珠高速公路临长段地基处治实践。理论分析及实际工程实践表明，土工格室+碎石桩复合地基处治软土地基可充分发挥碎石桩的竖向承载能力及土工格室的水平加筋特性，两者共同工作可有效提高地基承载力。

　　近年来，多元型复合地基，如土工格室+碎石桩双向(竖向和水平向)增强体复合地基处理技术的出现与成长，土工格室，为地基处理技术的发展开辟了一条新的途径。该技术在碎石桩复合地基上加设一层土工格室碎石垫层，可充分发挥水平向增强体复合地基和竖向增强体复合地基各自的优点。目前已在国内外的高速公路路基加固、台背填土加固、不良地质条件的旧路加宽改造等工程中得到了广泛应用。目前，对单一型复合地基(只采用水平向增强体或竖向增强体的复合地基)的研究已有不少，其计算理论，如沉降理论、承载力理论等已有不少成果。然而对于双向增强体复合地基的设计理论与方法的研究尚处于初级阶段。土工格室+碎石桩双向增强复合地基的受力特性及承载机理不同于单一型复合地基，其设计理论不可简单套用一般的单一型复合地基的设计理论。为此，本文拟从土工格室+碎石桩双向增强体复合地基的处理原理与方法入手，针对其受力特性，给出一便于工程应用的土工格室+碎石桩复合地基设计计算方法。

　考虑水平摩阻效应的土工格室加筋体受力分析

　　视土工格室加筋体为置于Winkler弹性地基上的连续有限长梁，土工格室，考虑荷载作用下格室体与其上下表面土体之间摩阻力影响，基于传统的弹性地基梁理论，建立出相应的格室加筋体挠曲变形控制微分方程。引入Galerkin法，导出具有对称荷载作用下格室加筋体的挠曲变形、转角、剪力及弯矩的非线性解析解。进而进一步分析探讨了格室体与土体之间的摩阻效应对土工格室加筋体内力及位移的影响。结果表明：水平摩阻效应对土工格室加筋体内力及位移有一定程度的影响。

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