碎石桩–排水板组合型复合地基固结解析解

摘要

碎石桩–排水板组合型复合地基以成本低、固结速率快及加固效果好等优势被广泛应用于工程实际。虽然目前竖井地基或碎石桩复合地基固结理论已较为完善，但同时包含以上两种排水体的复合地基固结理论还鲜见报道。此外，以往固结模型中土体内孔隙水在径向仅发生单向渗流，这与实际情况存在差别。基于此，以碎石桩–排水板组合型复合地基为研究对象，考虑外荷载作用下土中孔隙水分别向碎石桩和排水板发生径向渗流，在复合地基顶面排水、底面不透水条件下建立碎石桩–排水板复合地基固结模型。利用桩体、桩周土体和竖井间流量相等的连续条件，获得该模型的解析解答。在一定条件下，该解答可退化为碎石桩复合地基固结解或竖井地基固结解，表明该解答的普适性及正确性。将该解答应用于工程实例及室内模型试验的沉降计算，计算结果与实测值吻合较好。开展大量计算研究此类复合地基不同工况下的固结性状，结果表明：在碎石桩桩间打设排水板，能有效提高复合地基固结速率，复合地基固结速率随排水板数量增加而加快；排水板渗透系数对复合地基固结速率及沉降速率的影响较大；与传统复合地基技术相比，碎石桩桩间增设排水板的工法具有更好的经济价值。

关键词

碎石桩 / 排水板 / 组合型复合地基 / 固结 / 解析解 / 双向渗流