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沉降变形是软土地区中建筑物基础设计时要考虑的主要因素之一,有关沉降变形的研究也是岩土工程学术界和工程界的主要课题。天然地基浅基础作为一种传统的承担上部结构荷载的形式,具有经济、施工简单、快速等优点。在软土地区上进行基础设计时,地基浅层的强度有时能够满足浅基础方案设计的要求,但基础沉降却超出要求,将基础设计改成桩基础方案只是为了满足沉降要求,于是,减沉桩基础应用而生。减沉桩基础是一种在天然地基承载力能够满足浅基础设计要求的前提下,当其天然地基“沉降验算”给出的变形难以满足现行规范和正常使用要求时,采用“加桩”以减少沉降的基础型式。
该文利用fortran语言编制刚性基础沉降与基底反力计算程序CSFRF,采用有限压缩层地基模型计算刚性基础的沉降,从而得到地基土线性的和非线性的p~s曲线。编制基于荷载传递法的单桩Q~s曲线及单桩极限承载力计算程序PQS,利用程序PQS可以求解单桩的极限承载力和Q~s曲线。
编制减沉桩基础沉降计算程序CSRSPF,程序中假设筏板基础为刚性基础,基底土反力均布,各桩桩顶反力相同,将地基土和桩假设为作用于基础底面的线性或非线性弹簧,忽略土与土、桩与桩、土与桩之间的相互影响,土弹簧和桩弹簧刚度分别由上述得到的地基土的p~s曲线和单桩Q~s曲线求得。利用程序CSRSPF研究减沉桩基础的工作性状,通过算例分析荷载水平、桩数、桩长、桩距径比和土层变化等因素对基础沉降、筏基底土分担比和单桩承载力发挥程度的影响,并分析比较了分别考虑地基土为线性和非线性时减沉桩基础的工作性状。文章中还分析了筏基底土承载作用发挥和基础沉降发展过程,分析减沉桩基础的可能破坏状态。
该文根据对减沉桩基础工作性状的研究分析,提出了适合于手算的减沉桩基础简化设计方法,并利用该法对已有工程进行设计计算,以验证该简化设计方法的合理性。