《高等基础工程学》期末复习.doc

一 、桩基水平向，竖直向受力分析方法的不同，群桩与单桩的不同。 桩基竖向受力荷载传递机理： 桩侧摩阻力是自上而下逐渐发挥的，而且不同深度土层的桩侧摩阻力是异步发挥的。 当桩土相对位移大于各种土的极限位移后，桩土之间产生滑移，滑移后土的抗剪强度将由峰值强度跌落为残余强度，滑移部分的桩侧土产生软化。 桩端阻力和桩侧阻力是异步发挥的，当桩身轴力传递到桩端并对桩端土产生压缩时才会产生桩端阻力。 极限侧摩阻力为 桩土体系荷载传递基本微分方程 桩基的负摩阻力的影响：沉降增大，桩承载力减小 竖向群桩效应：在群桩地基中，由于应力的叠加，其桩端应力大大超过单桩，而使群桩的承载力降低，沉降增大。 打桩挤土对邻桩的影响： 桩基水平受力分析：当荷载较小时，水平抗力仅由靠近地面的土体提供，且桩周土处于弹性压缩阶段；随着水平荷载的增大，桩体变形也相应增加，表层土逐渐产生塑性屈服，从而使水平荷载向更深处土层传递；当变形增大到桩体或桩周土的承受极限时，桩-土体系便发生破坏。埋入土中的水平受荷桩的基本方程。地基土反力p（x,y）存在不同假定有： 极限地基反力法（极限平衡法）， 弹性地基反力法（如m法、C法、K法等），复合地基反力法（p-y曲线法）。 （2）群桩效应：水平荷载作用于群桩基础时，荷载传递至各基桩，从而在各桩前部的土体中形成受剪区。随着荷载的增加，受剪区的范围不断扩大;当群桩桩间距较小时，各基桩周围土体的受剪区很有可能会发生重叠，导致各基桩的水平承载力减小，即产生了群桩效应。 （3）群桩在水平荷载作用下，呈现以下特性： 当受到相同的水平荷载时，相比单桩而言，群桩中的基桩产生的位移更大；水平荷载在群桩中的分配是不均匀的，一般而言，前排多，后排少，但是同一排桩间差异不大；“遮蔽”效应（即群桩效应）随荷载或位移的增大而越发显著；由于承担的荷载较大，故而最大弯矩一般也发生在前排桩上;前排桩的荷载（弯矩）-位移曲线更接近于单桩，承载力略有降低； （4）水平荷载作用下群桩的计算分析方法：群桩效率法和群桩的p-y曲线法。 二、 深厚软土地基处理技术 1.排水固结法深厚软土地基处理 a.袋装砂井，堆载、超载预压 孔压上升，消散，孔隙比减小压缩性降低强度增加 b.堆煤自预压法 先施工塑料排水板和砂垫层，然后利用已建好的输煤栈桥与煤系统，直接堆煤自预压； 通过控制堆煤的空间位置及时间速率，使堆煤过程中地基稳定，产生的侧向变形和竖向变形不影响已建成的周边构筑物(如输煤栈桥、斗轮机轨道等) 适用于 （1）当塑料排水板能够打穿、预压时间充足的情况,能控制工后沉降； （2）塑料排水板不能打穿，以稳定控制为主的结构物如，煤场，海堤，场坪等 2水泥搅拌桩深厚软土地基处理 通过搅拌机械就地将水泥浆液与软土强制拌和，使软土硬凝成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土；提高地基土的模量和强度，达到加固软土地基的目的。 适用于 （1）软土厚度较薄时，水泥搅拌桩打穿，能控制工后沉降； （2）软土层较厚时，路堤较低，通过控制桩端应力来控制工后沉降； （3）应用范围：建筑物，机场，高速公路等 3.托板桩 由路堤填料、带桩帽(或称托板)刚性桩(如钢筋混凝土预制桩)和地基土体组成。通过在桩顶设置桩帽,桩承式路堤中形成土拱,大部分路堤荷载由桩承担并向下传递给了深层承载力较高的土层,而桩间土承担的路堤荷载很少,因而路堤沉降可大大减小，解决土拱效应，提高桩的承载力。且优点在于荷载可以瞬时施加，不需要堆载预压，总沉降和不均匀沉降较小，地基侧向变形很小。 适用于 （1）软土层深厚，对沉降要求严格； （2）以承载力和变形控制为主的结构物 （3）应用范围：高速公路桥头，圆形煤场等 三 、足尺和缩尺的物理模型试验的优势和局限性： 足尺模型试验：模型的几何尺寸和荷载等与原型的比例均为1：1。 小比尺模型试验：将土工建筑物或地基及基础缩小n倍，自重和荷载以及应力水平也相应缩小n倍。 优点： 1模型试验作为一种手段，可以根据需要控制试验对象的主要参变量而不受原型结构或其他条件的限制。 2尺寸比原型结构小，对设备要求低，节约成本 3实验室良好的测试环境为精确的测试和分析提供了保证。一定条件下，可反复对结构模型进行测试，消除测试误差。 4可以预测尚未建造的结构的性能。 应用范围： 1、代替大型结构试验或作为大型结构试验的辅助试验 2、作为结构分析计算的辅助手段 3、验证和发展结构设计理论 模型试验常与计算机分析相配合，试验结果与分析计算结果互相校核。 局限性：小尺寸模型制作困难，加工精度高，加载困难，对量测仪器要求也高 首先,由于离心机试验的模型较小,导致模型因尺寸效应、不同物理量的比尺不同而导致试验发生误差。其次,离心机模型试验成本较高,试验过程复杂,给这种试验的大量进行造成了很大困难。 四、分析邻近基坑开挖对