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發(fā)，深基坑工程日益增多。基坑工程圍護體系穩(wěn)定和變形是重要的研究領(lǐng)域。

　　基坑工程圍護體系穩(wěn)定和變形研究包括下述方面：土壓力計算、圍護體系的合理型式及適用范圍、圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計及優(yōu)化、基坑工程的“時空效應(yīng)”、圍護結(jié)構(gòu)的變形，以及基坑開挖對周圍環(huán)境的影響等等。基坑工程涉及土體穩(wěn)定、變形和滲流三個基本問題，并要考慮土與結(jié)構(gòu)的共同作用，是一個綜合性課題，也是一個系統(tǒng)工程。

　　基坑工程區(qū)域性、個性很強。有的基坑工程土壓力引起圍護結(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，有的控制基坑周圍地面變形量是主要矛盾。目前土壓力理論還很不完善，靜止土壓力按經(jīng)驗確定或按半經(jīng)驗公式計算，主動土壓力和被動土壓力按庫倫(1776)土壓力理論或朗肯(1857)土壓力理論計算，這些都出現(xiàn)在Terzaghi有效應(yīng)力原理問世之前。在考慮地下水對土壓力的影響時，是采用水土壓力分算，還是采用水土壓力合算較為符合實際情況，在學(xué)術(shù)界和工程界認(rèn)識還不一致。

　　作用在圍護結(jié)構(gòu)上的土壓力與擋土結(jié)構(gòu)的位移有關(guān)?；訃o結(jié)構(gòu)承受的土壓力一般是介于主動土壓力和靜止土壓力之間或介于被動土壓力和靜止土壓力之間。另外，土具有蠕變性，作用在圍護結(jié)構(gòu)上的土壓力還與作用時間有關(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)得到愈來愈多的應(yīng)用。復(fù)合地基是指天然地基在地基處理過程中部分土體得到增強或被置換，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)和增強體兩部分組成的人工地基。復(fù)合地基中增強體和基體是共同直接承擔(dān)荷載的。根據(jù)增強體的方向，可分為豎向增強體復(fù)合地基和水平向增強體復(fù)合地基兩大類。根據(jù)荷載傳遞機理的不同，豎向增強體復(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)合地基更利于對其荷載傳遞體系的認(rèn)識。淺基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)的承載力和沉降計算有比較成熟的理論和工程實踐的積累，而復(fù)合地基承載力和沉降計算理論有待進(jìn)一步發(fā)展。目前復(fù)合地基計算理論遠(yuǎn)落后于復(fù)合地基實踐。應(yīng)加強復(fù)合地基理論的研究，如各類復(fù)合地基承載力和沉降計算，特別是沉降計算理論;復(fù)合地基優(yōu)化設(shè)計;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。

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

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