桩基沉降的研究现状

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1、桩基沉降的研究现状【内容摘要】:桩基础是一种古老、传统的基础型式，乂是一种应用广泛、发展迅速、主命力很强的基础型式。近二十年来，由于工程建设和工业技术的发展，桩的类型和成桩工艺,桩的承载力与桩体结构完整性的检测，桩基的设计水平，都冇较大的提高。然而，由于土的变异性及桩基少土相互作用的复杂性,迄今成桩质量的控制与检测，桩基的计算理论打方法,仍然是不够完善而有待研究发展的。本文対单桩和群桩的沉降计算方法进行了综述，并阐述了它们的适用条件。【关键词】:桩基础沉降单桩群桩桩基础在房屋建筑中是一种很常用的基

2、础，在桩基设计中，最主要的是确定竖桩的承载力与沉降，尽管在过去漫长的时间内，从事岩土工程的研究者和工程师们，为了梢确计算和预测桩基的沉降，曾进行过大量的研究，提出过一系列的计算桩基沉降的方法，但时至今日，对桩基沉降的预估仍然不熊充分地反映真实的情况。1单桩的沉降分析计算1」荷载传递分析法荷载传递分析法是单桩荷载一变形分析最常用的一种方法,这种方法是从规定的荷载变形传递方式来计算桩对荷载的反应。其基木的概念是:将桩离散为一系列等长的桩段（弹性单元），每一桩段打土Z间的联系用非线性弹簧来模拟，桩端处土

3、体也用非线性弹簧■桩端联系。在运用荷载传递ilh线中，该法假定任意点的桩位移仅与那一点的摩阻力有关，而与桩具它位置的摩阻力无关，故没有考虑土体的连续性，所以对分析桩群的荷载沉降关系是不合适的。为了获得现场的荷载传递曲线，需要安装许多的仪器进行桩的荷载试验，且试验成果推广到另外场地并不一定是完全成功的。1.2剪切变形传递法Cooked974）提出了摩擦桩荷载传递的物理模型，该模型为了简化计算，作了一系列假定并认为:当荷载水平p/pu较小时，桩在轴向荷载尸作用下沉降较小，桩土Z间不产生相对位移，亦即桩

4、沉降吋周围土体亦随Z产生剪切变形，剪应力从桩侧表面沿径向向四周扩散到周围土体中;摩擦桩一•般在工作荷载作用时，桩端承担的荷载比例较小，沉降主要是山桩侧传递的荷载所引起。1.3弹性理论法弹性理论法是对桩土系统用弹性理论方法來研究单桩在竖向荷载作用下桩土之间的作用力少位移Z间的关系，进而得到桩对土，土对桩，桩对桩以及土对土的共同作用模式。以弹性理论法为根据发展出一些计算单桩沉降的方法，这些解法虽略冇不同，但一般都棊于桩的位移与临近土位移的协调条件，为此借助于轴向荷载下桩身的压缩求得桩的位移，乂应用荷载

5、作用于半无限体内某一点所产牛的Mindlin位移解求得桩周土体的位移。山于弹性理论假定桩土界面普遍满足弹性即界面不发生滑移这一条件，沿界面诸相邻点的桩位移应与土位移相等，由此即可求得桩身摩阻力和桩端阻力的分布，并进而求得桩的位移分布。1.4单向压缩分层总和法单向压缩分层总和法就是根据各土层的参数分别计算各层的沉降后总和求得总的沉降fio这种浅基础的最终沉降量的常用计算方法在桩基设计中，主要用于大直径的的单桩（墩）,考虑到其桩侧阻力的荷载分担比相对较小，桩端底面积大且其荷载分担比也较大，因此可仿照扩

6、展基础采用单向压缩分层总和法计算沉降。肖用以计算深基沉降的其它条件相同时，用明氏应力分布求得的最终沉降与实侧推算结果较为接近;而用布氏公式算得的值要比实测值人1/2至1/3,并且给出的实用应办计算公式及附加应力系数表格。用分层总和法分析单桩沉降时，要考虑压缩层的计算深度，可参照文献[17][20]的有关规定确定，或按照一些实丿11的经验公式确定。2群桩的沉降分析计算2」弹性理论法弹性理论法群桩沉降分析的塞木假定与单桩相同，其主要依据是Mindlin解的位移与应力解，以此为基础形成位移法和应力法,此

7、外还发展了一种简化弹性理论位移法，以位移解为基本解，但釆用应力法中关子桩侧摩阻力为线性的假定，在位移基本解的积分中舍去高阶无穷小量。以Poulos,Buterfield,Davis,Geddes等的群桩沉降弹性分析理论为基础的计算体系屮，叠加法是比较成熟和应用较广的一种简化方法，详细阐述了其原理和计算过程，该法在忽略桩对土位移的加强效应简单的假定基础上，把单桩的分析扩展到桩群，2.2实体深基础（等代墩基）法实体深基础法是现在工程界应用最广泛的一种计算群桩沉降的方法该计算模式是将承台下的群桩及桩间土

8、看作一个等效墩基的一个实体深基础，在此等代墩基范围内，桩间土不产生压缩如同实体墩基一样工作，然后按照扩展基础的沉降计算方法来计算群桩的沉降。由于计算时考虑的前提条件不同，研究者提出和使用着计算的不同模式，其主要弟别在于选用的假想实体基础底面的位置不同，以及对地基土中附加应力的考虑和计算不同根据桩距地基土的性质不同，桩间土实际上是会产生不同程度的压缩变形，另一方面假想的实体基础外围存在着侧面剪应力的扩散作用为了消除这些差别対群桩沉降计算的影响人们采取了一些措施，集中表现在所采用的模式