高速公路路堤下复合地基理论的几点探究(2)
2013-10-06 01:12
导读：2.1 试验方面 现有的试验研究比较少，且大都是在刚性承载板下进行的，仍然沿用刚性基础下复合地基试验方法，不能真正反映路堤下复合地基的工作性状
2.1 试验方面 现有的试验研究比较少，且大都是在刚性承载板下进行的，仍然沿用刚性基础下复合地基试验方法，不能真正反映路堤下复合地基的工作性状；模型试验是在理想的条件下进行的，存在着尺寸效应，很难模拟实际情况，具有一定的局限性；现场试验，因影响因素过多，必须经过大量的试验积累，才能找出规律。
2.2 理论计算方面 研究时基本将复合地基与路堤基础相脱离，未考虑路堤填土——刚性垫层——复合地基——下卧层土体四者之间的应力及变形耦合；研究中采用的桩问土竖向位移模式，大多数做法是假定在桩长范围内有一刚性位移，对解析计算的模型进行了简化，这种简化处理方法不能反映出桩土之间的力学机制。
2.3 数值模拟方面 ①材料本构问题由于土的突出非线性，到目前为止，还没有找到可以体现土的各种特性的本构模型。采用不同的本构关系，计算结果不同。刚性桩、柔性桩、半柔半刚性桩的本构有较大的差别，但研究中大多数都视为线弹性体②计算模型建模时大都将桩假设成连续墙或板，将复合地基简化成平面问题进行研究，而实际由于桩的存在，路基的力学性质在长度方向上不再有均匀性，这将影响数值模拟结果的真实性。③计算参数的选用现场土体的性质很不均匀，且各向异性，选取计算参数比较困难，实际计算时，往往对某一段范围内土体进行简化，一般按经验公式取值，带有随意性，计算参数取值不同，计算结果也不同，这将影响数值模拟的可信度。④桩土接触面的处理研究中大都没有考虑桩土之间的相对滑动，仍采用刚性基础下复合地基中桩和桩间土竖向变形相等的假设，不能反映路堤荷载下桩与桩间土的竖向不协调性及桩土之间的荷载传递规律。
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3 今后研究工作的建议
3.1 数值分析与试验相结合 单纯应用数值分析和试验研究都是行不通的，必须以数值分析与试验研究相结合，进行优势互补，依靠室内和现场试验研究的验证与反馈，走理论分析和经验分析与实际相结合的道路。
3.2 理论计算方法的改进 柔性基础下复合地基的荷载传递机理应当包括：基础填土的拱效应、基础的刚度效应、刚性垫层效应、桩土间差异沉降引起的荷载传递以及下卧层土体的支承作用五个部分。
3.3 提高数值模拟的可信度 ①应建立三维计算模型进行路堤和复合地基的三维数值模拟，使模拟结果更加真实。②为了更好地反映桩与土间的相互作用，真实模拟路堤荷载下桩与桩间土的竖向不协调性及桩土之间的荷载传递规律，应特别重视对桩土接触面的模拟，需要在桩土之间设置接触面单元。③选择合理的材料本构。土的本构比较复杂，不同土的本构，往往针对某个问题才具有合理性，因此要根据所研究的问题灵活选用，必要时对土的本构关系进行修正。桩的本构关系应通过试验确定，不能盲目的照搬经验。
参考文献：
[1]陈洪，等．不同刚度基础下复合地基沉降变形性状研究[J]．工业建筑，2008，33（11）：13-16．
