基本介紹
- 中文名：樁土應力比
- 外文名：Pile-soil stress ratio
- 學科：基礎工程
- 定義：樁頂應力和樁間土表面應力之比
- 影響因素：應力應變關係、模量比
- 套用：複合地基
定義,複合地基,基本假設,影響因素,應力水平,力學性質差異,變形模量,
定義
樁土應力比一般是指樁頂的平均應力與樁間土表面的平均應力的比值，一定的荷載水平可以分解為樁體承擔荷載和樁間土承擔荷載兩組， 樁頂、 樁間土表面平均應力是有明確界限的。樁土應力比是複合地基最佳化計的重要內容，最佳化是指設計的複合地基，既安全可靠，滿足使用要求，又節省投資等，要做到這些，就必須從工程實際出發，把自然地基可資利用的潛力發揮到適當的程度，使樁土各自的出力水平達到合理的分擔。建築荷載通過剛性基礎傳遞到複合地基上，在滿足沉降協調條件下，樁土應力比受到諸多因素及條件的影響和制約，如模量比、應力應變水平與關係。
複合地基
複合地基是指天然地基在地基處理過程中部分土體得到增強，或被置換，或在天然地基中設定加筋材料，加固區是由基體（天然地基土體或被改良的天然地基土體）和增強體兩部分組成的人工地基。在荷載作用下，基體和增強體共同承擔荷載的作用。根據複合地基荷載傳遞機理將複合地基分成豎向增強體複合地基和水平向增強複合地基兩類，又把豎向增強體複合地基分成散體材料樁複合地基、柔性樁複合地基和剛性樁複合地基三種。
基本假設
(1) 在路堤設計荷載作用下，帶帽樁、褥墊層、樁帽間土體和樁帽下土體均簡化為線彈性體。
(2) 樁帽起剛性板作用，將樁帽、樁體和樁帽下土體視為一個複合樁體，帶帽單樁複合地基等效單元體是由複合樁體與複合樁周土體（即樁帽間土體）所組成， 考慮複合樁體與複合樁周土體之間的摩擦阻力，不考慮樁身與樁帽下土體之間的摩擦阻力。 狹義上說，複合樁體可看成是一種特殊的無帽樁，帶帽樁可看作是無帽樁的一種特例。
(3) 樁體剛度大且樁徑比樁帽尺寸小得多，可不考慮複合樁體和複合樁周土體的徑向變形。
(4) 複合樁體中樁體和樁帽下土體共同工作，樁帽下土體在樁帽承載作用的影響下可以隨樁身一起發生變形，且豎向變形量與樁身壓縮量相同，複合樁體的壓縮變形量可以用帶帽樁身壓縮量來代替。
(5) 考慮樁體的影響和土層的不均質性，把加固區複合樁周土體簡化為層狀地基， 同層土體視為均質；相應層間微段複合樁體側摩阻力分布形式近似採用Berrum摩擦力公式， 加固區內複合樁體側摩阻力分布形式整體為非線性。
(6) 載荷板絕對剛性，墊層、樁端平面處土體分別採用 Winkler地基模型。
影響因素
應力水平
應力水平是指實際所受應力與破壞強度的比值。一般也稱為應力比，定義為作用在試件上的最大荷載應力與材料的極限承載能力的比值（混凝土試件可取抗折強度）。
力學性質差異
在剛性基礎下面，樁土共同出力、滿足沉降變形協調，在相同的條件下，由於樁土的應力應變關係不同，其發揮的水平就不同，一般通過三軸實驗和無側限壓縮實驗來證明。樁土中的應力水平決定於各自的模量和應變值。樁體模量值與加固前土的物性指標、加固的水泥滲合比、加固後的密度、含水量、養護期等有關。對於特定的加固土，養護期達到一定值後，模量值與應力水平有關，但關係較為穩定。天然土模量的影響因素，除土性外，還有應力條件，應力水平、排水固結條件和時間等。
變形模量
變形模量是通過現場載荷試驗求得的壓縮性指標，即在部分側限條件下，其應力增量與相應的應變增量的比值。能較真實地反映天然土層的變形特性。其缺點是載荷試驗設備笨重、歷時長和花錢多，且深層土的載荷試驗在技術上極為困難，故常常需要根據壓縮模量的資料來估算土的變形模量。
