项目3桩基础..ppt

项目3?桩?基?础?及其他深基础 3.3群桩承载力计算 3.3.1群桩效应 但当桩数较多，桩距较小时，例如桩距Sa小于3d时，桩端处地基中各桩传来的压力将相互重叠，如图3.18c所示。桩端处的压力比单桩时大得多，桩端以下压缩土层的厚度也比单桩要深，此时群桩中各桩的工作状态与单桩时迥然不同，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。显然，若限制群桩的沉降量与单桩沉降量相同，则群桩中每一根桩的平均承载力就比单桩时要低，故应考虑群桩效应。 a 单桩 b群桩Sa6d c 群桩Sa3d 摩擦桩单桩与群桩应力扩散示意图 2.摩擦型群桩基础：摩擦型群桩主要通过每根桩侧的摩擦阻力将荷载传递到桩周及桩端土层中。且一般假定桩侧摩阻力在土中引起的附加应力?z按某一角度?沿桩长向下扩散分布至桩端平面处，压力分布如图3.18a中阴影部分所示。当桩数少，桩的中心距Sa较大时（例如Sa6d），桩端平面处各桩传来的压力互不重叠或重叠不多，如图3.18b所示此时群桩中各桩的工作情况与单桩一致，故群桩的承载力等于各单桩承载力之和。 项目3?桩?基?础?及其他深基础 3.3群桩承载力计算 3.3.1群桩效应 群桩基础中桩的极限承载力的确定极为复杂。群桩基础中的一根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密的程度高，潜在的侧阻大，桩间土的竖向变形量比单桩时大，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，桩端平面处的压应力增加较多，极限桩端阻力相应提高。 因此，群桩基础中桩的极限承载力，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，为了合理地确定群桩的承载力，过去我国工程中曾经采用以概率极限状态设计为指导，通过实测资料的统计分析对群桩内每根桩的侧阻力和端阻力分别乘以群桩效应系数，既群桩分项效应系数法，但这类方法应用中比较复杂。为方便设计，在现行桩基规范中，不再考虑群桩效应对桩基承载力的影响。 项目3?桩?基?础?及其他深基础 3.3群桩承载力计算 3.3.2群桩承载力 1.在荷载作用下，由桩和承台底地基土共同承担荷载的桩基称复合桩基（承台底的地基土分担荷载的作用随桩群相对于地基土向下位移幅度的加大而增强。 研究表明，承台底土反力比平板基础底面下的土反力要低（由于桩侧土因桩的竖向位移而发生剪切变形所致），其大小及分布型式随桩顶荷载水平、桩径、桩长、台底和桩端土质、承台刚度以及桩群的几何特征等因素而变化。通常，台底分担荷载的比例可从百分之十几直至百分之五十以上。 考虑承台分担荷载时应注意：承台分担荷载是以桩基的下沉为前提的，故只有在桩基沉降不会危及建筑物的安全和正常使用，且台底不与软土直接接触时，才可考虑开发利用承台底土反力的潜力。因此，在下列情况下，通常不能考虑承台的荷载分担效应： ①承受经常出现的动力作用，如铁路桥梁桩基； ②承台下存在可能产生负摩阻力的土层，如湿陷性黄土、欠固结土、新填土、高灵敏度软土以及可液化土，或由于降水使地基土产生固结而与承台脱开； ③在饱和软土中沉入密集桩群，引起超静孔隙水压力和土体隆起，随着时间推移，桩间土逐渐固结下沉而与承台脱离等。 项目3?桩?基?础?及其他深基础 3.3群桩承载力计算 3.3.2群桩承载力 2.《桩基规范》规定：对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型桩基，或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时，基桩竖向承载力特征值取单桩竖向承载力特征值，即R＝Ra；对于符合下列条件之一的摩擦型桩基，宜考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载力特征值： ①上部结构整体刚度较好、体型简单的建（构）筑物； ②对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物。 考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值R可按下式确定： 不考虑地震作用时： R= Ra+?cfakAc?考虑地震作用时： 基土抗震承载力调整系数ζa 岩石名称和性状 ζa 岩石，密实的碎石土，密实的砾、粗、中砂，fak≥300kPa 的黏性土和粉土 1.5 中密、稍密的碎石土，中密和稍密的砾、粗、中砂，密实和中密的细、粉砂，150kPa≤fak＜300kPa 的黏性土和粉土，坚硬黄土 1.3 稍密的细、粉砂，100≤fak＜150 的黏性土和粉土，可塑黄土 1.1 淤泥，淤泥质土，松散的砂，杂填土，新近堆积黄土及流塑黄土 1.0 字号太小，不清楚 项目3?桩?基?础?及其他深基础 3.3群桩承载力计算 3.3.2群桩承载力 3.设计复合桩基时应注意：承台分担荷载是以桩基的整体下沉为前提，故只有在桩基