在土木工程建设中,当天然地基不能满足结构物对地基的要求而又不能另选其它场地时,就需对天然地基进行处理,形成人工地基,以保证结构物的安全与正常使用。 桩—网复合地基,是指天然地基在地基处理过程中,下部土体得到竖直向增强体—“桩”的加强从而形成桩土复合地基加固区,而在该区上部得到水平向增强体—“网”的加强从而形成加筋土复合地基加固区,并能使网—桩—土三者协同作用、共同承担荷载的人工地基。 桩—网复合地基具有桩体、垫层、排水、挤密、加筋、防护等综合效能;具有沉降变形小而且完成快、工后沉降较易控制、稳定性高、不需预压期、工期短、施工方便等优点;具有可布置成疏桩、减少用桩数量,进而大幅度降低工程建设成本的长处。桩—网复合地基技术很适合于在天然软土地基上快速修筑铁路、公路、城市道路、长大堤坝、大面积填方类工程,应用前景广阔。 桩—网复合地基的基本组成部分为:(1)上部路堤填土;(2)上部网或由网组成的加筋土;(3)中间砂石褥垫层或由网组成的复合网垫;(4)下部一般为非刚性桩组成的桩土加固区;(5)最下部的天然软土层或持力层。 桩—网复合地基较传统的复合地基形式而言,是一种新型的地基处理理论与方法,因为,这种复合地基形式相对来讲,不仅实际应用不多,而且理论研究更是滞后,其原因就在于,桩—网复合地基的工作机理目前国内外尚不十分清楚,既没有现成的设计理论和设计方法,也没有成熟的施工工艺和控制措施,处于边实践应用边摸索总结的状态。但是,其有限的应用却显示出非常良好的技术经济效益,有开展进一步深入研究的巨大价值,从而促使理论及实践工作者对此孜孜以求。有鉴于此,可以说,桩—网复合地基的理论探讨与应用研究基本上是一个新课题。 本项目针对桩—网复合地基这一新课题开展研究工作,得到了中国博士后科学基金的资助。经过近两年的努力,主要取得了以下成果: 1.在总结现有工程实践经验和理论研究成果的基础上,提出了桩—网复合地基是一个独立的地基处理技术体系的观点,包括给出了桩—网复合地基的定义,阐述了其特点和应用前景,分析了其组成和协同工作机理。 2.分析了网的受力情况,根据网单元的受力平衡条件、路堤荷载特点及工后沉降机理,提出了桩—网复合地基桩土应力比计算公式;经理论分析发现:当上部荷载增大、桩间距增大、网垫刚度增大、桩间天然地基土承载力减小、工后沉降量减小时,应力比增大;反之则应力比减小。