现代地基设计理论的创新与发展

摘要：

主要介绍了依据现场原位压板载荷试验而建立的一套地基设计的新理论.地基设计中地基沉降计算与地基承载力合理确定的问题是土力学中的经典问题.现代土力学理论虽然发展了土的本构模型和现代数值计算方法,解决了非线性等复杂的计算难题,但实际工程设计中,目前采用的仍是传统的半理论半经验的方法,这是土力学理论创立近百年以来都没很好解决的一个问题.问题的根本原因是什么?应如何破解?本文认为对于结构性的硬土地基,传统理论依据室内土样试验求参数,由于取样扰动等的影响,这样得到的参数不能反映原位土的特性,从而使依据这些参数计算的结果与实际结果差异大.为解决这个难题,依据现场原位压板载荷试验曲线建立了切线模量法的计算模型并反算出模型的3个土体参数:初始切线模量t0E,黏聚力c和内摩擦角φ.该法所需参数少,物理意义明确,参数来源于现场原位试验,避免了取样扰动影响,精度可靠,可以计算基础沉降的非线性直到破坏的全过程.对于地基承载力,提出了用切线模量法计算实际基础的荷载沉降的p-s曲线,根据p-s曲线依据强度和变形双控的原则确定最合适的地基承载力的方法,实现变形控制设计,解决了以往直接由压板载荷试验曲线确定承载力存在的尺寸效应问题.对软土地基的沉降计算,在Duncan-Chang模型基础上,用压缩试验的e-p曲线构建了非线性沉降的实用计算方法,并建立了用压缩模量Es1-2求e-p曲线的方法,这样只用压缩模量Es1-2即可进行非线性沉降计算.由于一般饱和软土的Es1-2为2～4 MPa,变化范围小,参数简单而较为可靠,从而使方法易于应用.该项研究为破解土力学的百年难题提供了新的思路,值得进一步发展完善,为现代地基设计提供更科学的新方法.

关键词：地基沉降、承载力、切线模量法、压板载荷试验

所属期刊栏目：43

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目52078143

在线出版日期：2021-01-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共18页

页码：1-18