巖土工程師輔導(dǎo)資料:巖土工程與工程地質(zhì)介紹(5)

　　10 基坑工程圍護(hù)體系穩(wěn)定和變形 $lesson$

　　隨著高層建筑的發(fā)展和城市地下空間的開(kāi)發(fā)，深基坑工程日益增多。基坑工程圍護(hù)體系穩(wěn)定和變形是重要的研究領(lǐng)域。

　　基坑工程圍護(hù)體系穩(wěn)定和變形研究包括下述方面：土壓力計(jì)算、圍護(hù)體系的合理型式及適用范圍、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化、基坑工程的“時(shí)空效應(yīng)”、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，以及基坑開(kāi)挖對(duì)周?chē)h(huán)境的影響等等。基坑工程涉及土體穩(wěn)定、變形和滲流三個(gè)基本問(wèn)題，并要考慮土與結(jié)構(gòu)的共同作用，是一個(gè)綜合性課題，也是一個(gè)系統(tǒng)工程。

　　基坑工程區(qū)域性、個(gè)性很強(qiáng)。有的基坑工程土壓力引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是主要矛盾，有的土中滲流引起流土破壞是主要矛盾，有的控制基坑周?chē)孛孀冃瘟渴侵饕堋Ｄ壳巴翂毫碚撨€很不完善，靜止土壓力按經(jīng)驗(yàn)確定或按半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力按庫(kù)倫(1776)土壓力理論或朗肯(1857)土壓力理論計(jì)算，這些都出現(xiàn)在Terzaghi有效應(yīng)力原理問(wèn)世之前。在考慮地下水對(duì)土壓力的影響時(shí)，是采用水土壓力分算，還是采用水土壓力合算較為符合實(shí)際情況，在學(xué)術(shù)界和工程界認(rèn)識(shí)還不一致。

　　作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力與擋土結(jié)構(gòu)的位移有關(guān)?；訃o(hù)結(jié)構(gòu)承受的土壓力一般是介于主動(dòng)土壓力和靜止土壓力之間或介于被動(dòng)土壓力和靜止土壓力之間。另外，土具有蠕變性，作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力還與作用時(shí)間有關(guān)。

　　11 復(fù)合地基

　　隨著地基處理技術(shù)的發(fā)展，復(fù)合地基技術(shù)得到愈來(lái)愈多的應(yīng)用。復(fù)合地基是指天然地基在地基處理過(guò)程中部分土體得到增強(qiáng)或被置換，或在天然地基中設(shè)置加筋材料，加固區(qū)是由基體(天然地基土體)和增強(qiáng)體兩部分組成的人工地基。復(fù)合地基中增強(qiáng)體和基體是共同直接承擔(dān)荷載的。根據(jù)增強(qiáng)體的方向，可分為豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基和水平向增強(qiáng)體復(fù)合地基兩大類(lèi)。根據(jù)荷載傳遞機(jī)理的不同，豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基又可分為三種：散體材料樁復(fù)合地基、柔性樁復(fù)合地基和剛性樁復(fù)合地基。

　　復(fù)合地基、淺基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)是目前常見(jiàn)的三種地基基礎(chǔ)形式。淺基礎(chǔ)、復(fù)合地基和樁基礎(chǔ)之間沒(méi)有非常嚴(yán)格的界限。樁土應(yīng)力比接近于1.0的土樁復(fù)合地基可以認(rèn)為是淺基礎(chǔ)，考慮樁土共同作用的摩擦樁基也可認(rèn)為是剛性樁復(fù)合地基。筆者認(rèn)為將其視為剛性樁復(fù)合地基更利于對(duì)其荷載傳遞體系的認(rèn)識(shí)。淺基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)的承載力和沉降計(jì)算有比較成熟的理論和工程實(shí)踐的積累，而復(fù)合地基承載力和沉降計(jì)算理論有待進(jìn)一步發(fā)展。目前復(fù)合地基計(jì)算理論遠(yuǎn)落后于復(fù)合地基實(shí)踐。應(yīng)加強(qiáng)復(fù)合地基理論的研究，如各類(lèi)復(fù)合地基承載力和沉降計(jì)算，特別是沉降計(jì)算理論;復(fù)合地基優(yōu)化設(shè)計(jì);復(fù)合地基的抗震性狀;復(fù)合地基可靠度分析等。另外各種復(fù)合土體的性狀也有待進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。

　　加強(qiáng)復(fù)合地基理論研究的同時(shí)，還要加強(qiáng)復(fù)合地基新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和復(fù)合地基技術(shù)應(yīng)用研究。

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