混合法在确定刚性承台群桩基础最终沉降量中的应用

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1、第23卷增1岩石力学与工程学报23(增1):4586^-45892004年7月JournalofRockMechanicsandJuly,2004混合法在确定刚性承台群桩基础最终沉降量中的应用高强杨龙才王炳龙董月英(同济大学沪西校区铁道建筑工程系上海200331)摘要引用考虑群桩中桩与桩之间“加筋效应”的剪切变形传递法计算了桩身的压缩变形，采用等代墩基分层总和法计算了群桩基础下卧土层的压缩变形，以此来确定群桩基础的最终沉降量。详细地讨论了用于确定群桩基础最终沉降量的土的压缩模量的选取方法，结合实例验证了混合法在工程上的可行性。关健词土力学，群桩基础，沉降，

2、压缩模量，混合法分类号TU473.1+1文献标识码A文章编号1000-6915(2004)增1-4586-04APPLICATIONOFMIXEDMETHODINCALCULATINGFINALSETTLEMENTOFRIGIDPILE-GROUPFOUNDATIONGaoQiang,YangLongcai,WangBinglong,DongYueying(DepartmentofRailwayEngineering,WestCampusofTongiiUniversity,Shanghai200331China)AbstractByconsidering

3、`theeffectofbar'betweenpiles,theformulaforcalculatingthepiledeformationisusedinthispaper.Thesetlementofpile-groupfoundationiscalculatedwiththeequivalentpiermethod.Themethodfordeterminingthecompressionmodulusofsoilsforfinalsetlementis-discussed.Anengineeringexampleprovesthefeasibil

4、ityofthemixedmethod.Keywordssoilmechanics,pile-groupfoundation,setlement,compressionmodulus,mixedmethod剪切变形传递法是一种半解析的近似解法，不1引言需迭代就可显示计算群桩沉降值，其计算方法简单易行，但剪切变形传递法没有考虑桩端以下土层情群桩基础最终沉降量的计算多年来一直是一个况，尤其对于桩端以下存在下卧层时，其预测沉降难题，目前各种规范对于群桩沉降的计算仍然以等偏小，工程上偏于不安全。同时，等代墩基法计算代墩基法或其修正方法为主，但这些方法都没有合群桩基

5、础沉降量时忽略了桩间土的压缩变形。因理的考虑桩间土的压缩变形。而弹性理论法因其计此，本文采用剪切变形传递法确定桩间土的压缩变算工作量相对较大，且没有考虑桩与桩之间的“加形，用等代墩基法计算桩端下卧土层整体压缩变筋效应”，使得计算结果偏大等因素也不能得到广泛形，这样就可以获得比较合理的群桩沉降量。的认可。随着微机技术的发展，有限单元法也越来越多地被采用，但由于有限单元法计算工作量很大，2桩身压缩变形量的确定有限单元计算程序相对较难掌握，故在工程上不能大面积推广。根据文[1l所述，考虑“加筋效应”时，群桩中2004年4月10日收到初稿，2004年6月30日收到

6、修改稿。作者高强简介:男,1978年生，现为同济大学道路与铁道工程专业硕士研究生，主要从事岩土工程方面的研究工作第23卷增1高强等.混合法在确定刚性承台群桩基础最终沉降量中的应用.4587.桩k的桩顶沉降为基底的附加应力按照Mindlin解计算[{2.31，从而得到Sk=s艺akiA(1)桩端下卧层的压缩变形[41为_。s‘一ss:二yr,Bao么二T-(8)式中:s为单位荷载下孤立单桩的沉降;P，为桩i一乙si的桩顶荷载;a。为考虑“加筋效应”时桩k与桩i式中:W:为经验系数:B为假想实体基础底面宽，的相互作用系数，有按照扩散角计算;戊为按照Mindli

7、n解计算的沉降几，八2111ak;=(2)系数;co为假想基础下的附加应力。几3几3112压缩层厚度按照附加应力为自重应力的20%确式中:1+,为矩阵〔L]中第i行、第J列的元素。[L]为定。r十l0所以，群桩基础的最终沉降量由桩身的压缩变i一kb'0C0l不O﹁Ul形SP(也即桩间土的压缩变形)和桩端下卧土层的压rL，10fles..-.LJ-气elnn1k只不.(3)一U1-·we缩变形:s两部分组成(51，即weJseesnO︵U1esL︸s=SP+S3(9)式中kb为桩端土的刚度;T，F分别为-l﹃份4沉降计算参数的选取es.不esl了4、--es

8、cosh(A;l;)一sinh(A1,)/(凡再A)es‘、ese