广义桩土共同作用的概念与发展

发布时间：2021-07-24 15:29

　　地基土参与分担上部结构荷载的方式可分为浅层土体直接参与和深层土体间接参与两种,现有的桩土共同作用理论体系主要基于前者,对于深层土体的参与发挥,目前工程界虽有涉及,但远未形成完整体系。笔者对现有基于浅层土体直接参与的桩土共同作用方法进行梳理和归纳,融合可充分发挥深层土体的承载潜力且与桩基共同承担上部结构荷载的多元复合地基、劲性复合桩等新型基础形式,综合提出广义桩土共同作用理论体系,该体系涵盖地基土发挥自身承载潜力的全部可能方式,是对现有桩土共同作用理论的重要补充与发展。 

【文章来源】：南京工业大学学报(自然科学版). 2020,42(06)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

常规摩擦型桩与劲性复合桩受力机制示意图

目前工程界和学术界对于桩土共同作用的理解主要指前3个阶段,即桩与浅层土体共同承担上部结构荷载。笔者认为以劲性复合桩为代表能充分发挥深层土体承载潜力的桩基础则是现有桩土共同作用理论的重要补充与发展,与现有相关研究成果一起构成了广义桩土共同作用理论体系(图8),具体包括沉降控制复合桩基、刚性桩复合地基、可控刚度桩筏基础、桩顶预留净空桩筏基础、多元复合地基和劲性复合桩等基础形式,通过地基土直接或间接参与分担上部结构荷载的方式,以充分发挥地基土承载潜力为最终目的,实现上部结构-桩-土体系的同时优化。5 结论与展望

地基土承载潜力充分发挥,与桩基础共同分担上部结构荷载的方式可以分为直接参与和间接参与两大类,从已有研究成果可以看出现有桩土共同作用理论体系均是基于基底浅层土体,直接参与分担荷载(图1(a)),而地基深层土体承载潜力发挥并传递到基底,会产生不能满足设计要求的较大变形,无法直接参与分担上部结构荷载,只能通过间接的方式分担荷载(图1(b))。对于深厚软土地区来说,常用的摩擦型桩实际上起到了发挥地基深层土体承载潜力的作用,但仍然有两个问题值得关注:一是每根桩所能调动的土体范围相当有限,要充分发挥深层土体承载潜力,只能通过增加布桩密度来解决;二是不管布桩密度如何,摩擦型桩的桩身强度通常均显著大于地基土所能提供的承载力,容易使桩身强度产生较大冗余(布桩密度越大,产生的桩身强度冗余越大)。上述两个问题在软土地基里将更加严重,与浅层土体桩土共同作用一样,上述问题归根结底仍是由于桩基、土体刚度差异过大,桩土变形不协调(桩土接触面滑移)引起的。因此,如何实现桩基与深层土体的共同作用,充分发挥深层土体的承载潜力,是一个具有重要工程意义的课题[13]。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]多元复合地基设计理论与模型试验研究[D]. 王仙芝.华中科技大学 2008
[2]路堤荷载下长短桩复合地基加固深厚软土路基的试验与研究[D]. 鲁绪文.南京水利科学研究院 2007
[3]多元复合地基工作机理及优化设计研究[D]. 尚新生.西安理工大学 2005
[4]复合地基承载特性分析及设计方法研究[D]. 郑俊杰.浙江大学 2001

硕士论文
[1]SMW工法的设计理论与计算方法[D]. 刘霞.南京工业大学 2004



本文编号：3300921