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沉降控制复合桩基设计的探讨 李晓勇 (±海岩上工程勘察《#研究靛目m0日，±*200438 摘要本疋综旮整理分析T沉降控制复合桩基作用机理，井时沉降复合桩基设计方法的适月性进行探讨分析 从■进一步疏理7谊种设计方法的设计理念，并通过6完成设计棠倒特其与常规桩基方素进行7比较分析 总结沉降控制复合桩基方击的一些特点。 关键目：沉降控制复合桩基；势自位移．{4入变形 0引言 近年来，在长三角、天津等软土地区，进行建筑物的基础设计过程中．当采用天然地基的基础形式 时，往彳：I=会出现地基承载力能够满足要求。耐沉降却过大的情况，因此为了有敢控制基础沉降，在承台 下设置少量桩基，通过利用桩、土共同作用达到控制沉降量，这就足近年来被广泛聚用的以沉降量为控 制指标的复合桩基设计，该种设计理念是随着桩土相互作用理论研究的进一步发展而产生的，目前在软 土地区被广泛应用，取得了很好的经济和社会效益。 沉降控制复台桩基作用机理探讨 沉降控制复合桩基是承台下地基士与桩共同分桕外荷载、按沉降控制要求确定柱数量的大桩距( 般在5倍身截面边长以上)低承台摩擦桩基。是介于天然地基上浅基础与常规低台磨擦桩基之间的一种 地基基础形式。由于复台桩基的桩距较太，桩群中任一根基桂的工作性状接近独立单桩受力状态．群桩 效应影响对于邻桩作用往往较小，圈1为根据大量学者及设计工作人员对复合桩基的研究试验结果，总 结的大小桩距桩土菇同作用机理示意图。 目l十Ⅻ桩距∞桩±作埘机理i意网 桩顶受峰向荷载而向F位移时，桩土州的摩阻力带动桩周土产生竖向剪切位移，根据Randolph． (1978)等建议的均匀上层中剪切变形传递模型来描述桩周十的蛙向位移．则离桩中心任一点，处的竖 向位移为： 460 201 I程勘$GeoteehnicalInvestigalionSu～rying 0年增“#1* !之丝ndl。型 E=面q“Ja了dr ￡O r 由式(1)可看出，桩周土的位移随土的泊桑比Ⅳ。、桩侧阻力口。、桩径d、土的变形范围参数”(随 土的抗拉强度，荷载水平提高而增大，”=8～15)增人而增大，随土的弹性模量矗、位移点与桩中心 距离r增大而减小。在群桩的作用下，柱问土的竖向位移除黼l述周素而变化外，j；I；园邻桩影响而增大． 桂距愈小．相邻影响斑大，承台土反力的发生可以理解为由于桩顶平面桩间土的蛏向位移小于桩顶位移 产后接触压缩变形所致。因此承台土反力与桩、土变形密切相关，并随下列因素而变化： (1)承台底士的压缩性越低、强度越高、承台土反力越太； (2)桩距越太，承台土反力越大； (3)承台土反力随着荷载水平提高，桩端贯入变形增大，桩、土界面出现滑移而提高； (4)桩越短，桩长与承台宽度比越小，柱倒阻力发挥值越低，承台土体反力相应提高。 由于沉降控制复合桩基的桩间距较大，桩问土变形主要呈现“马鞍蟛”，桩的沉降主要以刺入变形为 主，桩距越犬，刺入变形在总沉降中的比例就越高。桩土共同作用过程中，由于桩的刚度远大于土体刚 度．故总是桩先发挥作用，桩侧阻力由于桩土阃产生较大相对位移而得咀充分发挥，桩的支撑力接近极 限值．桩的沉降转为争塑性变形阶段．即承载支撑能力不随桩的继续沉降而增长。此时土体的变形明显 超过桩沉降而引起桩问士的变形量．土体由于被压缩而逐渐承担承台上部荷载。由于土体的本身性质， 桩土交替承载是一个复杂的过程，且分担上部结构荷载的桩、土固定分担比是不固定的， 目2沉蜂分m关系i《目 根据以往前^进行模型及现场原位试验测试结果，桩、土共同作用具有如下特征： (1)由于相邻桩之间桩距较大．基桩受荷产生的竖向位移相互之间影响较小； (2)桩与土的剐度在不同荷载水平下是不同的，刚度一直在变．桩土的刚度比也在变化； (3)桩、士共同作用的极限承载力不低于所有桩的极限承载力加地基土的极限承载力： (4)桩的沉降主要以刺^变形为主。