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加筋土工格栅设计理论和方法的研究

发布时间: 2021-06-24 16:25:05

  加筋土工格栅设计理论和方法的研究

  加筋土地基在我国的公路、铁路、建筑工程领域的应用越来越广泛,但其设计的理论和方法尚不够成熟和完善。本文在研究分析天然地基设计理论和方法的基础上,探讨了加筋土地基的设计理论和方法。

  2天然地基的设计

  2.1天然地基的承载力计算

  2.1.1按正常使用极限状态验算地基承载力是不妥当的

  规范GB50007 2001是按正常使用极限状态验算地基承载力的[1]。而在国家标准《建筑结构设计可靠度统一标准》GB50068-2001中明确规定,对于三种设计状况均应进行承载力极限状态设计,并指出,土压力、地基沉降属于永久作用,还指出,地基丧失承载能力而破坏(如失稳等)应认为属于承载能力极限状态[2]。再对比规范GBJ7-89[3],上海、天津规范均采用以分项系数表达的承载能力极限状态设计式,其总安全系数为2.5-3.0[4] [5]。其中上海规范在承载力极限状态验算中还考虑了风载和地震作用的组合。北京规范是以总安全系数表达的承载力极限状态[6]。其总安全系数对一般粘性土为2,沙土为3。因此地基承载力按正常使用极限状态验算不符合统一标准的规定,它也无法明确地基设计的可靠度,也与规范1.01条说明的控制大变形的要求不符,所以它是不妥当的。

  2.1.2地基承载力的确定

  对比分析规范GB50007-2002、广东、黑龙江、重庆、GBJ7-89、北京、上海、天津等规范,确定地基承载力的方法有:

  (1)由平板载荷试验确定地基承载力标准值或特征值或允许值(s/b=0.01-0.015),进行宽深修正;

  (2)由平板载荷试验确定地地基极限承载力值(s/b=0.06或0.07)Pu

  (3)由土的抗剪强度指标计算地基承载力的特征值-地基临界荷载P1/4

  (4)由土的抗剪强度指标计算地基极限承载力值 Pu

  (5)由土的物理指标等确定地基承载力特征值、标准值或基本值或允许值fk,进行宽深修正.

  地基承载力的确定,GB50007-2002、广东、黑龙江、重庆等规范是按照(1)(3)或(4)等方法确定,GBJ7-89是按照(1)(3)(5)等方法,北京规范是按照(1)(4)(5)等方法,天津规范是按照(1)(2)(4)(5)等方法,上海规范是按照(2)(4)等方法。需指出的是,由土的抗剪强度指标计算地基极限承载力值,北京采用 Vesic公式,上海、天津采用Hansen公式,上海、天津规范对地基极限承载力计算公式作了较为深入的研究,并对抗剪强度指标的确定,作了具体的分析。

  综合以上各种方法,我们认为(2)(4)较为适用、可靠。而平板载荷试验较为费时,费钱,建议采用弦线模量计算P-S曲线确定地基承载力,并采用Hansen公式计算地基极限承载力,

  2.1.3地基承载力的验算

  我们建议采用弦线模量法计算P-S曲线确定地基承载力-临塑荷载或极限荷载,并采用Hansen公式计算地基极限承载力后综合对比确定地基承载力,按照承载力极限状态进行地基承载力计算,承载力极限状态进行可以分项系数或总安全系数表达,以期满足工程地基承载力的可靠度要求。


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