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地基沉降计算一直是土力学的主要问题,其中最大问题是由于土体特殊的结构性导致计算参数的不准确,尤其是在反映原状土特性方面不是很理想。
地基沉降计算的原状土切线模量法利用原位压板试验建立的,以应力水平来确定原状土切线模量的方法,可较好地获得原状土体的切线模量,对地基不同点根据其应力水平由切线模量方程确定计算点原状土的切线模量,用该切线模量对地基沉降进行分层总和法计算,用于地基沉降计算具有较好的精度和合理性,反映了原状地基土的特点,反映了土的非线性特点。假定压板试验p-s曲线为一双曲线方程,所需参数简单,易于确定。为地基沉降计算提供了一种新思路。本文的主要工作是将地基原状土切线模量法加以推广,将其应用于分析地基压缩层深度和计算单桩非线性沉降。主要研究内容有:
1、各种土质情况下,地基压缩层深度计算方法的比较对不同土质情况,采用各种计算方法计算压缩层深度,并进行对比分析,得出各种方法的适用范围。并利用原状土切线模量对各种地基压缩层计算方法进行分析和比较,提出利用切线模量法计算地基沉降时可简化考虑压缩层深度的麻烦,而按照地基土实际情况计算。
2、提出了一种简单的地基沉降计算方法基于原状土切线模量法,考虑地基可压缩层深度和荷载水平,对弹性理论计算地基沉降进行修正。提出了一种简单的地基沉降量的计算方法,引入了压缩层厚度修正系数α和荷载水平修正系数β,并给出了不同基础形状、不同可压缩土层厚度情况下的α值和不同荷载水平下的β值,可为实际工程应用提供一个简便实用的地基沉降计算方法。
3、桩底土体极限承载力p<,u>的分析对比分析了目前几种桩底土体极限承载力模型和有限元数值分析结果,对桩基承载力公式进行了初步探讨。
4、提出单桩非线性沉降计算模型在地基非线性沉降的原状土切线模量法的基础上,结合荷载传递法,提出了一种新的单桩非线性沉降计算的模型。桩底土体的非线性沉降变形计算采用原状土切线模量法,使土体参数既能反映原状土特性又能合理考虑其非线性且参数确定方便,又可较好的计算单桩的非线性沉降。通过实测计算证明了方法的有效性。