岩土工程现行复合地基沉降理论（一）

文摘:目前的复合地基沉降变形理论是建立在桩土变形一致的复合地基基础上的。当应用于桩土变形不一致的柔性地基(如公路地基)时，误差较大。本文将模型试验结果和实际工程的实测值与理论计算值进行了比较，分析了误差及原因，并探讨了解决方法。
关键词:不同刚度的基础；复合模量法；应力修正法；弹性力学平面问题理论
1目前的复合地基沉降变形理论
通常将复合地基的沉降分为两部分(见图1)。复合地基加固区厚度为H，加固区压缩量为S1；基础下卧层厚度为(Z-H)，下卧层压缩量记录为S2。因此，复合地基在荷载作用下的总沉降量s可以表示为两部分之和。迄今为止，在复合地基沉降的实用计算方法中，多采用分层总和法计算下卧层压缩S2，而根据复合地基的特点，采用一种或几种计算方法计算加固区土层的压缩S1。主要有复合模量法和应力修正法。图1复合地基沉降示意图
1.1复合模量法
将复合地基加固区内的加筋和土视为复合土，用复合压缩模量Ecs来评价复合土的压缩性。采用分层总和法计算加固区的土压力。加固区分为N层，每层复合土的复合模量为Ecsi，加固区的土体压缩量在公式
中表示为第I层复合土上的附加应力增量；
I层复合土层的Hi-厚度
竖向加筋复合地基复合土层的压缩模量Ecs通常是根据弹性力学平面问题理论用面积加权平均法计算的，然后
就是EP-桩的压缩模量；
es——桩间土的压缩模量；
m——复合地基的置换率。
复合土的复合模量也可用弹性理论解析或数值求解。使桩和桩间土有一个均匀的竖向压缩，即=常数，所以属于广义平面应变问题，我们可以得到
其中vp，vs——分别为桩和土的泊松比；
m-复合地基的置换率；
1.2应力修正法
在有竖向钢筋的复合地基中，钢筋的存在使得作用在桩间土上的平均荷载密度小于作用在复合地基上的荷载密度。用应力修正法计算压缩量时，根据桩间土分担的荷载和桩间土的压缩模量，忽略加筋的存在，用分层总和法计算加筋区土层的压缩量。
竖向加筋复合地基中桩间土所分担的荷载为P-公式中复合地基的平均荷载密度
;
-应力折减系数或应力修正系数；
n和m——分别为复合地基的桩土应力比和置换率。
复合地基加固区土层的压缩采用分层总和法计算，其表达式为
公式——I层土上未加固地基(天然地基)在荷载P作用下的附加应力增量；
——复合地基第I层桩间土中的附加应力增量；
S1s——荷载P作用下相应厚度的未加筋地基(天然地基)的压缩量；
-应力修正系数