土工格室-碎石桩双向增强复合地基承载机理

 　　土工格室-碎石桩双向增强复合地基承载机理

　　因碎石桩的压缩模量大于土体压缩模量,荷载 作用下产生桩土差异沉降而产生土拱效应,于是一部分桩间土所承担的荷载转移到桩上,从而使桩体承担大部分荷载,出现应力集中。在碎石桩复合地基上铺设土工格室加筋体后,一方面,由于加筋垫层具有良好的整体性能,桩土沉降差相应减小,使得因土拱效应传递到桩上的荷载减少,但另一方面,土工格室筋材张拉力的竖向分力又使得作用在桩上的荷载增加。随着桩体变形的开展,桩间土体开始受到荷载作用并产生压缩变形,加上桩体侧向鼓胀变形的影响,浅层的桩间土开始变得密实,其承载力得到提高。密实的桩间土对碎石桩桩体上部变形具有更大的约束作用,从而保证桩体不致过早地被破坏,其承载力得到充分发挥。此外,在桩顶一定范围内,土工格室加筋垫层的侧向约束作用限制了碎石桩的进一步鼓胀变形,并使得碎石桩可能发生鼓胀变形的位置下移。

　　在路堤荷载作用下,土工格室垫层的存在能有效调节碎石桩复合地基的桩土应力比,约束桩顶鼓胀变形,且充分发挥桩间土体承载能力。在车辆荷载等局部荷载的作用下,土工格室的存在不仅可调整局部的桩土应力比,而且筋材张拉力的竖向分力还可有效分担一部分上部荷载。

　　此外,碎石桩复合地基和土工格室碎石垫层共同构成性能良好的排水体系,孔隙水通过向碎石桩渗透并沿着桩体向上逐渐排出,再通过土工格室碎石垫层向路基外侧排出,如此有利于提高地基承载力及减少工后沉降。