桩基础10・3～4-文档资料.ppt

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1、10.3群桩基础计算P.179由三根或三根以上的桩组成的桩基础称为群桩基础。在实际工程中，除少量大直径桩基础外，一般都是群桩基础。竖向荷载下的群桩基础，各桩的承载力发挥和沉降性状往往与相同情况下的单桩有显著差别。因此不能按单桩性状的简单叠加来研究群桩的承载力与变形性状。基桩：群桩中的每根桩称为基桩。群桩效应：竖向荷载作用下的群桩基础，由于承台、桩和土相互作用，其基桩的承载力和沉降情况与相同条件（地质和设置方法均相同）下的单桩有明显差别，这种现象称为群桩效应。群桩基础的承载力通常不等于其中各单桩承载力之和。

2、群桩的工作原理1、端承型桩由于持力层坚硬，不允许桩下沉，故桩侧摩阻力不易发挥，上部荷载通过桩身直接传到桩端处土层上，而桩端处承压面积很小，各桩端的压力彼此互不影响，故可认为端承型群桩中各基桩的工作情况与单桩工作情况相同。（在承载力和沉降方面）群桩的工作原理即：桩的变形很小，桩间土基本不承载。因此：群桩的承载力就等于各单桩的承载力之和；群桩的沉降量也与单桩基本相同。群桩的工作原理2、摩擦型群桩每根桩侧的摩阻力将上部荷载传递到桩周及桩端土层处。而摩阻力在土中引起的附加应力则按某一角度沿桩长向下扩散分布。在常规

3、桩距下，桩端处地基中各桩传来的压力将相互重叠。群桩的工作原理此时桩端处压力比单桩时增大，桩端以下压缩土层的厚度也比单桩加深。此时群桩中各桩的工作状态与单桩的炯然不同，其承载力小于各单桩承载力之和，沉降量则大于单桩的沉降量。群桩的工作原理群桩效应群桩效应包括两方面：1、承载力效应2、变形效应分别以群桩效应系数及变形比两个指标来反映群桩效应的强弱及评价群桩的工作性状。群桩效应对竖向受压桩基础，定义群桩效应系数为：式中：Qu－－单桩竖向抗压极限承载力，kN；Qug－－群桩竖向抗压极限承载力，kN；n－－桩数

4、。群桩效应对于群桩的竖向沉降，则定义群桩沉降比为：式中：Q－－单桩桩顶竖向荷载，kN；s(Q)－－单桩在荷载Q作用下的沉降量，mm；sg(nQ)－－n根桩在nQ作用下的沉降量，mm。通过对群桩的现场静载试验、群桩模型试验及有关理论分析，对群桩的竖向承载力与沉降性状得出以下结论：1、桩间距对群桩效应的影响很大。当其它因素不变时，随桩间距增大，效应系数会提高而下降；但当桩间距增大到一定程度时后，其对群桩效应的影响会变得不显著。2、桩数对群桩效应的影响较大。当桩间距等其它条件相同时，桩数越多，越低而越高

5、。当承台面积一定时，增加桩数的同时会使桩间距变小，将导致显著下降。3、桩长：当其它因素相同时，桩越长，群桩越低而越大。4、地基土越硬，越小而亦越大。5、群桩排列方式、桩上荷载大小对及也有一定影响。试验与理论分析资料表明，当桩间距小于3倍桩径时，地基中附加应力重叠现象严重，群桩效应系数低而变形比大；而当桩间距大于6倍桩径时，地基应力重叠现象较轻，群桩效应系数较高而变形比较小。利用这一性质可对复杂的群桩承载力与变形问题做适当的简化处理，以满足实际设计需要。但是国内外大量工程实践和试验研究结果表明

6、，采用单一的群桩效应系数不能正确反映群桩基础的工作状况，其低估了群桩基础的承载能力。其原因是：群桩基础的沉降量只需满足建筑物桩基变形允许值而无需按单桩的沉降量控制。群桩基础中的基桩与单桩的工作条件不同，其极限承载力也不一样。由于群桩基础成桩时桩侧土体受挤压的程度高，潜在的侧摩阻力大，故桩与土的相对位移减小，影响侧阻力的发挥。通常，砂土和粉土中的桩基，群桩效应使桩的侧阻力提高；而粘性土中的桩基，在常见桩距条件下，群桩效应往往使侧阻力降低。考虑群桩效应后，桩端平面处压应力增加较多，极限桩端阻力相应提高。因此，

7、群桩基础中桩的极限承载力确定极为复杂，其与桩的间距、土质、桩数、桩径、入土深度以及桩的类型和排列方式等因素有关。目前工程上考虑群桩效应的方法有两种：1、群桩分项系数法：以概率极限设计为指导，通过实测资料的统计分析对群桩内每根桩的侧阻力分别乘以群桩效应系数；2、实体基础法：把承台、桩和桩间土视为一假想的实体基础，进行基础下地基承载力和变形验算。关于群桩效应问题。影响桩基础竖向承载力的因素包含三个方面：1、基桩的承载力；2、桩土相互作用对于桩侧阻力和端阻力的影响，即侧阻和端阻的群桩效应；3、承台底土抗力分担荷

8、载效应。08桩基规范关于侧阻和端阻的群桩效应不予考虑，这样处理，方便设计，多数情况下可留给工程更多安全储备。对单一黏性土中的小桩距低承台桩基，不应再另行计入承台效应。承台下土对荷载的分担作用定义：基桩：群桩基础中的每根桩。复合基桩：低桩承台群桩基础中，包含承台底土阻力的基桩称为复合基桩。复合桩基：考虑由承台底地基土与桩共同承受荷载的桩基础称为复合桩基。承台下土对荷载的分担作用承台底土分担荷载的作用随桩群相对于地基土向下位移幅度