0.引言
與其他復(fù)合地基形式相比，管樁復(fù)合地基具有路堤總沉降和工后沉降值小，經(jīng)濟性好和能縮短施工工期的優(yōu)點。因此，管樁復(fù)合地基在高速公路、市政道路、鐵路中得到越來越多的應(yīng)用，但目前有限的分析和研究往往集中在對于復(fù)合地基沉降及承載力方面，對管樁復(fù)合地基處理路基后的路基的整體穩(wěn)定的分析與研究成果很少。在實際工程應(yīng)用中，工程人員往往根據(jù)工程經(jīng)驗及數(shù)值分析來解決遇到的高填路堤的整體穩(wěn)定計算問題，存在明顯的主觀性和經(jīng)驗性等問題，本文總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)理論成果，通過具體工程實例，系統(tǒng)分析各種計算方法的基本特點。
1.計算理論
1.1Aboshi方法和Priebe方法
Aboshi等人在1979年提出按平面面積加權(quán)計算的方法，即：
、
式中：
——復(fù)合地基綜合抗剪強度
——圓弧滑線與水平線的夾角
——相應(yīng)于樁體破壞應(yīng)變的樁間土的不排水強度
——應(yīng)力集中系數(shù)，
n——樁土應(yīng)力比
m——置換率
——樁體的抗剪強度
——樁體的抗剪強度指標(biāo)
——作用于滑面的垂直應(yīng)力
——樁體容重
——樁頂平面上荷載在計算點引起的附加應(yīng)力
z——樁頂平面至滑弧上計算點的垂直距離已知復(fù)合體抗剪強度后，可看做均質(zhì)土體按照常規(guī)穩(wěn)定計算方法圓弧分析法、瑞典條分法分析計算。
Priebe在1978年提出如下復(fù)合體抗剪強度的計算方法；
式中：、——樁間土體抗剪強度指標(biāo)
通過分析可以看出：兩種方法都是先求出樁土應(yīng)力比，然后確定復(fù)合體抗剪強度，最后把復(fù)合地基看做均質(zhì)體按常規(guī)方法進行計算。但由于樁土應(yīng)力比，對于散體樁、柔性樁復(fù)合地基便于計算和確定，管樁復(fù)合地基作為剛性疏樁復(fù)合地基的樁土應(yīng)力比計算一直是國內(nèi)相關(guān)學(xué)者研究的課題，鑒于計算的工程可操作性，本文選擇Priebe的計算方法作為研究對象。
1.2國內(nèi)通用計算方法
國內(nèi)相關(guān)學(xué)者認為，復(fù)合土體綜合強度指標(biāo)可用面積比法計算，公式如下：
該方法具有參數(shù)明確、原理簡單、計算方便等特點。但該方法只是簡單地根據(jù)面積大小的加權(quán)疊加，管樁復(fù)合地基具有樁體強度大、樁間距大等特點，所以計算結(jié)果偏差較大。
1.3英國BS8006規(guī)范法
該方法將滑動面經(jīng)過的樁的作用按下法考慮：即滑動面以下樁的豎向承載力作為荷載作用在滑動面上，而不考慮其樁體抗剪強度。
為確保路基穩(wěn)定，各部分力矩間應(yīng)滿足如下要求：
式中：為土體下滑力矩，土體抗滑力矩，為樁體抗滑力矩，為加筋抗滑力矩。
下滑力矩
樁間土抗滑力矩
樁的抗滑力矩：
加筋的抗滑力矩：
圖1BS8006規(guī)范法計算圖示
式中：
——條塊i的自重
——條塊i的寬度
——條塊i底部的傾角
——條塊i在有效應(yīng)力下的粘聚力
——作用在條塊i的平均空隙壓力
——條塊i在有效應(yīng)力下的摩擦角
——路基面上的均布荷載
——臨界滑動圓弧的半徑
——加筋墊層的最大張拉力
按主動土壓力計算：，為主動土壓力系數(shù)。
——樁i到滑動中心的水平距離
——樁i的反力，實際上豎向反力應(yīng)為截面處的軸力，由于樁側(cè)摩阻力相較樁體軸力要小的多，在實際計算中可以用樁頂應(yīng)力代替樁身反力。
Y——加筋到滑動中心的垂直距離
2.工程算例
2.1工程概況
天津市區(qū)某市政道路，路寬16m，路堤高7.3m，邊坡坡率1：1.5。采用預(yù)應(yīng)力管樁處理，樁徑0.4m，樁間距2m，樁帽尺寸1m×1m，樁長12m，墊層為0.6m級配碎石中間夾一層土工格柵，土工格柵抗拉強度120KN/m，延伸率8%。填土重度20KN/m3，粘聚力15Kpa，內(nèi)摩擦角30°，樁體混凝土抗壓強度40Mpa，樁體粘聚力8Mpa，內(nèi)摩擦角45°，τ=6Mpa，地層資料如下表所示：
表1土層物理力學(xué)參數(shù)表
2.1穩(wěn)定性計算結(jié)果
具體計算結(jié)果見表2，其中Priebe方法中樁土應(yīng)力比取35。
表2穩(wěn)定性計算結(jié)果
從計算結(jié)果可以看出，采用復(fù)合地基處理后安全系數(shù)滿足規(guī)范要求。
3.結(jié)語
（1）管樁復(fù)合地基處理路基在控制沉降的同時對路基整體穩(wěn)定也具有很好的效果。
（2）由于目前國內(nèi)對于管樁復(fù)合地基的樁土應(yīng)力比的計算還沒有公認的合理的理論計算方法，而Priebe方法的結(jié)果很大程度上決定于樁土應(yīng)力比的選取，因此該方法可操作性差。
?。?）國內(nèi)通用的計算方法參數(shù)簡單、易于操作，但該方法過高的考慮了樁體的抗剪強度，計算結(jié)果偏大，對于工程計算存在不利的一面。
（4）英國BS8006規(guī)范法綜合考慮管樁復(fù)合地基的特點，參數(shù)選擇合理，計算結(jié)果較為符合工程實際。
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