[工学]04章 桩基础.ppt

　群桩承载力计算 群桩概念；群桩~单桩关系如何？ 一、群桩的承载力 端承群桩(桩基)，简单； 摩擦桩基，见图　 由此可见，桩端处：?z群＞?z单 则：S群＞S单 若需 S群=S单 必降低R群。 影响R群的因素有：桩数、桩距、桩径、土性、桩长、群桩平面形状等。 群桩效率系数?＝ 群桩的极限承载力 群桩中各根单桩极限承载力之和 模型及载荷试验表明： 1、桩距增大时，?提高； 2、桩距相同时，桩数越多，?越低； 3、桩距增大至一定值后，?增加不显著； 可见，桩距，桩数及排列是主要因素，规范归纳为如下原则： ? 端承桩和桩数n9根的摩擦桩以及条形基础下不超过两排的摩擦桩，其群桩的竖向抗压承载力为各单桩竖向抗压承载力的总和。 ? 桩距s6d，桩数n?9根的摩擦桩基，可视作一假想的实体深基础，进行基础下地基承载力验算和沉降计算。 二、群桩的地基强度和变形验算 (一) 强度验算 假想实体深基础如图 §4.5 桩基础的沉降计算 一、单桩沉降计算 单桩沉降计算包括三部分： 桩身弹性压缩引起的桩顶沉降 桩侧阻力引起的桩周土的附加应力向下扩散，致使桩端下土体压缩而产生的桩端沉降 桩端荷载引起桩端土体压缩而产生的桩端沉降 目前单桩沉降计算方法有： 荷载传递分析法 弹性理论法 剪切变形传递法 有限单元分析法 其他简化方法 §4.5 桩基础的沉降计算 二、群桩沉降的计算 群桩的沉降主要包括：桩间土的压缩变形 桩端平面以下土层的整体压缩变形 规范法：分层总和法（未考虑桩间土的压缩变形） 桩基沉降计算经验系数取值： §4.5 桩基础的沉降计算 二、群桩沉降的计算 实体深基础桩底平面处的基底附加应力计算 考虑扩散作用时 其中实体基础的自重为： §4.5 桩基础的沉降计算 二、群桩沉降的计算 不考虑扩散作用时 §4.7桩的平面布置原则 一、一般原则 桩的平面布置可采用对称式、梅花式、行列式和环状排列。 可采用不等距排列——外密内疏 群桩横截面的重心应与竖向永久荷载合力作用点重合或接近——使桩基中各桩受力均匀 布置桩位时，桩的间距（中心距）一般采用3~4桩径。 桩的最小中心距 灌注桩扩底端最小中心距 按试验成果确定单桩承载力 Q~s曲线明显转折点法 s~log t 沉降速率法 单桩静载荷试验Q-s曲线： 陡降型Q-s曲线：可取曲线发生明显陡降的起始点所对应的荷载为Qu。 单桩静载荷试验Q-s曲线： 缓变型Q-s曲线(右图中曲线②)：一般可取s=40～60mm所对应的荷载值为Qu； 对于大直径桩可取s＝（0.03～0.06）d（d为桩端直径。大桩径取低值，小桩径取高值)所对应的荷载值为Qu ； 对于细长桩(l/d80) ,可取s=60～80mm所对应的荷载值为Qu 。 单桩静载荷试验s-logt曲线： s-lgt曲线：取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值作为Qu。 按双桥静探资料确定混凝土预制桩单桩极限承载力标准值： 式中：Quk —单桩竖向极限承载力标准值，kN； u—桩身周长，m； li—桩穿越第i层土的厚度，m； βi —第i层土桩侧阻力综合修正系数，按下式计算： 粘性土、粉土： 砂性土： （接上页） fsi—第i层土的探头平均侧阻力，kPa； α—桩端阻力修正系数，对粘性土、粉土取2/3，饱和砂土取1/2。 qc —桩端平面上下探头阻力，取桩端平面以上4d(d为桩的直径或边长)范围内按土层厚度的探头阻力加权平均值，然后再和桩端平面以下，1d 范围内的探头阻力进行平均，kPa； Ap—桩端面积，m2。 课堂练习: 按图提供的地层资料计算：400mm×400mm的混凝土预制桩桩端进入⑤层粉砂4d 时单桩竖向极限承载力值。 根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值 式中：qsik—桩侧第i层土的极限侧限力标准值，可查 JGJ94-08规范表5.2.8-1取值；(教材P161表4.2) qpk—极限端阻力标准值；按JGJ94-08规范表5.2.8-2取值。(教材P161表4.3) 当桩径≥800mm时，应按下式计算： ψsi ψp—大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，按下表取 值； 大直径桩侧阻力尺寸效应系数ψsi端阻尺寸效应系数ψp 注：表中db为桩端直径。 例题： 承台底面下长度12.5m的预制桩截面为350mm×350 mm , 打穿厚度 l1=5m的淤泥质土，进入硬可塑粘土(