桩基础与其它深基础6-9节.ppt

第六节 竖向荷载作用下群桩的工作性状 竖向荷载作用下群桩的工作性状 竖向荷载作用下群桩的工作性状 竖向荷载作用下群桩的工作性状 竖向荷载作用下群桩的工作性状 竖向荷载作用下群桩的工作性状 竖向荷载作用下群桩的工作性状 竖向荷载作用下群桩的工作性状 竖向荷载作用下群桩的工作性状 竖向荷载作用下群桩的工作性状 第七节 群桩的竖向承载力计算 群桩的竖向承载力计算 群桩的竖向承载力计算 群桩的竖向承载力计算 群桩的沉降计算 * 群桩的荷载传递特征 实际工程中的桩基础，除少量大直径桩是用单桩基础外，一般都是由多根桩，上部由承台联结而成的群桩基础。 什么是群桩？ 群桩的承载力是否等于各单桩承载力之和？？ 该问题的答案只有了解了群桩的荷载传递特征后才能给出！由于前述单桩荷载传递机制中，端承桩和摩擦桩的荷载传递机制存在显著差异，因此，端承型群桩和摩擦型群桩的荷载传递机制也有很大差异！ 端承群桩，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。而桩端处承载压面积很小，各桩端的压力彼此互不影响，故可认为端承群桩中各桩的工作情况与单桩工作情况基本一样；同时，由于桩的变形很小，桩间土基本不承担荷载，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。 群桩的荷载传递特征 摩擦型群桩 　　摩擦型群桩主要通过每根桩侧面的摩擦阻力将上部荷载传布到桩周及桩端的土层中。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。 这样则可能出现两种情况： 第一种情况：桩距S较大时，桩端平面处各桩传来的压力互不重叠或重叠不多，这时群桩中各桩的工作情况仍和单桩单独工作一样，故群桩的承载力也等于各单桩承载力之和。 要求：S＞6d(d为桩径) 第二种情况：桩距较小时，桩端处地基中各桩传来的附加应力?z就会相互重叠，使得桩端处压力要比单桩时增大许多，桩端以下压缩土层的深度也要比单桩时深很多。 要求：S＝(3～4)d，常用桩距 群桩的荷载传递特征 认识一个新概念：群桩效应 　　群桩中各桩的工作状态就与单桩时迥然不同，群桩的承载力并不等于各单桩之总和，沉降量也大于单桩的沉降量，这就叫群桩效应。 　　影响群桩效应的主要因素，一是群桩自身的几何特征，包括承台的设置方式(高或低承台)、桩距、桩长、及桩长与承台宽度比、桩的排列形式、桩数；二是桩侧与桩端的土性、土层分布和成桩工艺(挤土或非挤土)。 群桩效应具体反映在以下几方面:群桩的侧阻力、群桩的端阻力、承台土反力、桩顶荷载分布、群桩沉降及其随荷载的变化、群桩的破坏模式。 群桩的荷载传递特征 认识一个新概念：群桩效应 定义群桩效应：群桩效率系数 若不允许群桩的沉降量大于同荷载作用下的单桩沉降量时，则群桩中每一根桩的平均承载力就要比单桩时降低。根据这一概念，在设计中常要乘以群桩效率系数，其意义为： 相应地，还可区分群桩侧摩阻力和端阻力，分别定义群桩效应如下： 群桩的荷载传递特征 关于群桩效应的几点重要认识 桩侧阻力的群桩效应 群桩效应对桩侧阻力影响的基本规律是：群桩效率系数越大，则桩土间的相对位移越小，此时桩侧阻力的发挥越小。 右上图：桩距越大，群桩效应越不明显，桩周土应力重叠越小，致使桩周土的竖向位移越小，则桩土相对位移越大，桩侧摩阻力能尽情发挥，承台底土反力越大(P=KS)；反之，桩土相对位移越小，桩侧土摩阻力不易发挥；承台底反力越小。 打入群桩：群桩效应明显，整体破坏；反之，单桩破坏。 关于群桩效应的几点重要认识 桩端阻力的群桩效应 群桩效应对桩端阻力影响的基本规律是： 　群桩效应越大，受剪应力重叠及桩端土体位移受限影响， 桩端阻力越大； 群桩的荷载传递特征 关于群桩效应的几点重要认识 桩端阻力的群桩效应 群桩效应对桩端阻力影响的基本规律是： 　群桩端阻破坏形式依据群桩效应不同而不同，群桩效应不明显，群桩端阻破坏类似于单桩端阻破坏，但因应力重叠、承台约束、土体变形受限，从而使桩端土破坏承载力相对较高。 群桩的荷载传递特征 关于群桩效应的几点重要认识 桩端阻力的群桩效应 群桩效应对桩端阻力影响的基本规律是： 　群桩端阻破坏形式依据群桩效应不同而不同，群桩效应明显，桩端土强度不高时，破坏以冲剪或局部剪切破坏为主，若为软弱下卧层，土体可发生侧向挤出而使桩基整体失稳；桩端土强度较高时，可产生整体剪切破坏。 群桩的荷载传递特征 关于群桩效应的几点重要认识 群桩下承台底土对荷载的分担作用 　　承台底土是否能够承受荷载，需不需要考虑以及如何考虑承台底土的荷载分担效应？ 　　不考虑承台底土的荷载分担效应是偏于安全的。但事