复合地基中垫层作用机理

以土力学和弹性理论为基础推导出了刚性、半刚性桩复合地基的竖向变形协调方程，从理论上建立了垫层厚度及压缩模量对刚性、半刚性桩复合地基性质和形状的影响的数学表达式。在此基础上，得出了不同的垫层厚度及垫层模量对桩土应力比、桩身最大应力位置、桩身最大应力、桩土荷载传递的影响。研究结果表明：增大垫层厚度大及降低垫层模量都能缓解桩顶应力集中程度，但等沉面位置下降，桩端应力增大，因此，靠过多地提高垫层厚度和降低垫层模量来获得较低的桩土应力比不可取；垫层的最佳厚度0．2－0．5m，垫层的最佳压缩模量为30-100MPa，这与目前工程上常用的垫层厚度和垫层模量相符；利用该方法可对刚性、半刚性桩复合地基进行优化设计。