分層總和法與應(yīng)力路徑法怎樣計(jì)算固結(jié)總沉降

 我們先前分析了地基總沉降的三種情況，目前主要談?wù)動(dòng)?jì)算強(qiáng)夯地基固結(jié)總沉降的其中兩種方法：

 1、分層總和法

 分層總和法假定土體為直線變形體，在外荷載下的變形只發(fā)生在有限的厚度范圍內(nèi)(即壓縮層)，將壓縮層內(nèi)的土體分層，分別求出各個(gè)分層的應(yīng)力，然后利用室內(nèi)壓縮試驗(yàn)指標(biāo)及土體應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系求出各個(gè)分層的變形量并將其總和起來(lái)即為土體的終沉降量。分層總和法常采取e-p曲線和e-lgp曲線進(jìn)行計(jì)算，前者未能考慮土體的應(yīng)力歷史狀況，而后者能夠克服這個(gè)不足，能夠求出正常固結(jié)、超固結(jié)和欠固結(jié)情況下的沉降。但這兩種方法都是假定土體在側(cè)向不產(chǎn)生變形，而只在豎向上發(fā)生壓縮，如此假定無(wú)側(cè)向變形會(huì)導(dǎo)致沉降計(jì)算結(jié)果偏小。

 2、應(yīng)力路徑計(jì)算方法      

 應(yīng)力路徑法計(jì)算強(qiáng)夯地基的沉降量是指在荷載的作用下，強(qiáng)夯地基中各點(diǎn)的主應(yīng)力的值及方向都隨時(shí)間和荷載而變化，因而各點(diǎn)固結(jié)過(guò)程中的應(yīng)力狀態(tài)有顯著差異，即應(yīng)力路徑不同。

 該方法的計(jì)算過(guò)程為：

(1)計(jì)算某點(diǎn)的自重應(yīng)力，并根據(jù)彈性理論計(jì)算附加應(yīng)力引起的豎向和水平應(yīng)力;

(2)進(jìn)行三軸試驗(yàn)，士樣現(xiàn)在自重應(yīng)力下固結(jié)，然后加上附加應(yīng)力，量取在附加應(yīng)力作用下固結(jié)前后的垂直應(yīng)變;

(3)用量取的兩種應(yīng)變差乘以土層的厚度，即得地基固結(jié)沉降量。該方法的優(yōu)點(diǎn)是能考慮加荷方式和加荷速率的影響，但該方法過(guò)多地依賴(lài)室內(nèi)試驗(yàn)，試驗(yàn)工作量大且試驗(yàn)技術(shù)要求很高，故在工程應(yīng)用方面非常不便。

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      在地基經(jīng)過(guò)沖擊壓實(shí)與強(qiáng)夯處理之后，其干密度與壓縮模量得到較大程度上的提高，同時(shí)，其濕陷比也得到了一定程度的減小。分析物理力學(xué)指標(biāo)在沖擊壓實(shí)與強(qiáng)夯處理前后的變化幅度和影響深度顯示， 各項(xiàng)指標(biāo)反映強(qiáng)夯和沖擊壓實(shí)效果的規(guī)律基本相近。除此之外，隨著深度的變化，進(jìn)行處理所取得的效果也存在著一定程度上的差異。一般情況下，沖擊壓實(shí)在20m深度之內(nèi)，進(jìn)行處理能夠取得十分明顯的效果。而對(duì)于強(qiáng)夯影響深度來(lái)說(shuō)，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沖擊壓實(shí)的影響深度。因此，如果對(duì)比沖擊壓實(shí)與強(qiáng)夯處理對(duì)相同地層的影響效果，沖擊壓實(shí)的整體效果要低于強(qiáng)夯處理的效果。

　  在地基經(jīng)過(guò)沖擊壓實(shí)與強(qiáng)夯處理之后，其干密度與壓縮模量得到較大程度上的提高，同時(shí)，其濕陷比也得到了一定程度的減小。一般情況下，沖擊壓實(shí)在20m深度之內(nèi)，基礎(chǔ)強(qiáng)夯施工，進(jìn)行處理能夠取得十分明顯的效果。而對(duì)于強(qiáng)夯影響深度來(lái)說(shuō)，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沖擊壓實(shí)的影響深度。因此，如果對(duì)沖擊壓實(shí)與強(qiáng)夯處理對(duì)相同地層的影響效果進(jìn)行對(duì)比，沖擊壓實(shí)的整體效果要低于強(qiáng)夯處理的效果。

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       1.動(dòng)力置換原理，此項(xiàng)原理又可分為樁式置換原理和整式置換原理。所謂的樁式置換原理是指依托強(qiáng)夯的效果把碎石填入軟土里，然后構(gòu)成樁式碎石墩和碎石樁，它經(jīng)過(guò)碎石內(nèi)的摩擦角和墩間土地基的復(fù)合效果，對(duì)樁體平衡狀況加以保持。而整式置換原理是經(jīng)過(guò)強(qiáng)夯無(wú)窮的力氣把碎石的全體擠進(jìn)淤泥里。

       2.動(dòng)力固結(jié)原理，此項(xiàng)原理常被用于對(duì)細(xì)顆粒的飽滿土進(jìn)行處理，在動(dòng)力固結(jié)原理之下，也即是無(wú)窮應(yīng)力波因?yàn)楹艽鬀_擊能量而在土體中構(gòu)成，然后對(duì)土體的原有構(gòu)造形成損壞，使部分土體液化，進(jìn)而發(fā)作裂縫，添加排水通道，使孔隙水溢出，在孔隙水的壓力散失今后，土體便會(huì)固結(jié)。

       3.動(dòng)力密實(shí)原理，此項(xiàng)原理主要是用于對(duì)非飽滿、多孔隙、粗顆粒的土體進(jìn)行加固強(qiáng)夯，它經(jīng)過(guò)沖擊力效果讓土層中孔隙的體積減小，讓土體愈加密實(shí)，然后增強(qiáng)土體的強(qiáng)度。在強(qiáng)夯法重錘強(qiáng)壯的效果之下土層路基構(gòu)造里的土粒觸摸點(diǎn)便會(huì)發(fā)作緊縮變形，然后加大土粒間觸摸的面積，讓土層更密實(shí)，增強(qiáng)路面承載的力度。在土層地基里，土粒并非滿是均勻的橢圓形或圓形，也有一些片狀的顆粒。在強(qiáng)夯法效果下，片狀的顆粒會(huì)發(fā)作形變，然后使鄰近土粒發(fā)作相對(duì)的位移，在土粒觸摸處就會(huì)發(fā)作相對(duì)的運(yùn)動(dòng)。

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