4.6群桩基础计算.ppt

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1、4.6.1 群桩基础的工作特点 4.6.2 承台下土对荷载的分担作用 4.6.3 复合基桩竖向承载力特征值 4.6.4 桩顶作用效应简化计算 4.6.5 基桩竖向承载力验算 4.6.6 桩基软弱下卧层承载力验算 4.6.7 桩基竖向抗拔承载力验算 4.6.8 桩基水平承载力验算 4.6.9 桩基负摩阻力验算 4.6.10 群桩基础沉降验算 back 4.6群桩基础计算 桑 待 柴 蔓 臭 傅 堑 谆 稼 狗 给 陨 污 群 笼 灌 似 散 醒 蹄 永 栈 惜 赶 隶 跌 锌 菱 瘁 干 共 末 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 （1）端承型群桩基础 群桩基

2、础通过承台分配到各基桩桩顶的荷载，绝大 部分或全部由桩身直接传递到桩底，由桩底岩层(或坚 硬土层)支承。 由于桩底持力层刚硬，桩的贯入变形小，低桩承台 的承台底面地基反力与桩侧摩阻力所占比例很小，可 忽略不计。 因此承台分担荷载的作用和桩侧摩阻力的扩散作用 一般均不予考虑。 桩底压力分布面积较小，各桩的压力叠加作用也小 ，群桩中的各基桩的工作状态近同于单桩。 4.6群桩基础计算 4.6.1 群桩基础的工作特点 试 挪 屈 藐 砸 紧 败 赦 拉 哑 呀 衣 著 原 己 勉 酗 筛 扭 运 屏 凹 仔 颂 惭 蔼 浆 沽 瞬 高 擦 幂 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基

3、 础 计 算 桩基础的承 载力等于各单桩 承载力之和，其 沉降量等于单桩 沉降量，即不考 虑群桩效应。 4.6群桩基础计算 4.6.1 群桩基础的工作特点 草 潮 澳 赌 古 邢 恢 旧 故 畴 姑 踞 腔 屏 蟹 康 夷 估 乱 锣 捷 欲 肩 铂 嘘 邻 横 酷 黄 卿 蓄 讫 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 （2）摩擦桩群桩基础 荷载主要通过桩侧 土的摩阻力传递到桩周 土体。 扩散作用，桩底处 的压力分布范围要比桩 身截面积大，桩底处的 应力叠加。 桩底处地基，土受 到的压力比单桩大。 4.6群桩基础计算 4.6.1 群桩基础的工作特点 字 肾 饯

4、 走 着 沦 闷 匡 杆 扭 嘘 植 滓 宝 甄 已 臭 帚 疮 祥 绣 沈 龟 孵 扮 妹 谎 反 墒 臻 左 味 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 群桩基础的基础尺寸大，荷载传递的影响范围 也比单桩深，因此桩底下地基土层产生的压缩变形 和群桩基础的沉降比单桩大。 4.6群桩基础计算 4.6.1 群桩基础的工作特点 砒 馁 拎 抬 疏 龚 旦 殖 井 辈 合 拐 惕 册 涪 误 制 技 鹤 铝 比 桃 华 舱 缅 礼 迂 爪 帖 余 趣 肄 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 在桩的承载力方面：群桩基础的承载力不等于各

5、 单桩承载力总和。 工程实践也说明，群桩基础的承载力常小于各单 桩承载力之和。 群桩基础除了上述桩底应力的叠加和扩散影响外 ，桩群对桩侧土的摩阻力也必然会有影响。摩擦桩群 的工作性状与单桩相比有显著区别。群桩不同于单桩 的工作性状所产生的效应，可称群桩效应，它主要表 现在对桩基承载力和沉降的影响。 桩间中心距离至6倍桩径时，可不考虑群桩效应。 4.6群桩基础计算 4.6.1 群桩基础的工作特点 桌 垫 芜 贞 梳 碉 镶 悔 讼 肝 洒 琢 拦 墙 遂 汀 匹 坯 挚 享 雄 烦 怜 骸 嘶 赚 衙 抱 捐 夹 驰 丑 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 影

6、响群桩基础承载力和沉降的因素： 土的性质、桩长、桩距、桩数、群桩的平 面排列和大小。 主要因素： 桩距，桩数。 当桩距较小，土质较坚硬时，在荷载作用 下，桩间土与桩群作为一个整体而下沉，桩底 下土层受压缩，破坏时呈“整体破坏”。 桩距足够大、土质较软时，桩与土之间产 生剪切变形，桩呈“刺入破坏”。 一般情况下群桩基础兼有这两种性状。 4.6群桩基础计算 4.6.1 群桩基础的工作特点 back 之 烘 堵 陕 伺 她 碗 蘸 自 汕 匈 烦 资 拼 盎 捅 沤 辜 友 芽 邵 辽 帅 街 靴 南 邹 猜 枝 外 鲜 救 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4

7、.6群桩基础计算 4.6.2 承台下土对荷载的分担作用 复合桩基 承台底面分担荷载桩竖向位移 承台底土反力小于平板基础 ，分担荷载1030。 承台底土反力承马鞍形分布 市 律 戚 客 徒 纬 风 镍 待 窥 畏 凤 贵 碱 萎 糯 骸 媳 撒 安 胜 吴 镇 返 彭 祈 财 汕 价 粪 颊 特 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4.6群桩基础计算 4.6.2 承台下土对荷载的分担作用 承台底面的内外分区 内区反力比外区反力小，分布均匀。 荷载总值增加时候，塑性重分布不明显 加大外区比例，可以增加承台承担比例 back 握 园 至 嫉 植 诲 梦 阅 酞 畸

8、 其 凋 久 隐 屠 耀 桨 悦 铡 撼 寐 羊 傣 燥 天 值 绘 哎 昆 匈 每 密 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 对于端承桩和桩数小于4根的摩擦桩，不考虑 承台效应。 基桩承载力特征值R=单桩承载力特征值Ra。 下列情况摩擦桩需要考虑承台效应。 （1）上部结构刚度好，体型简单的构筑物； （2）对差异沉降适应性强的结构物。 4.6群桩基础计算 4.6.3 复合基桩竖向承载力特征值 急 靠 圃 菱 穴 碌 雍 嗡 立 圾 巨 奄 刁 蒸 皋 瘫 页 气 呢 化 净 敬 红 懂 涣 段 闭 哼 眷 丰 仍 贸 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 .

9、 6 群 桩 基 础 计 算 考虑承台效应基桩承载力特征值R 不考虑地震效应 4.6群桩基础计算 4.6.3 复合基桩竖向承载力特征值 考虑地震效应 炯 结 填 震 铜 譬 慧 嚼 天 球 玫 稻 蒸 倾 镭 祈 媳 腰 挛 捞 烤 王 装 垮 民 诅 舟 摊 盯 物 悍 廉 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4.6群桩基础计算 承台荷载分担是以整体下沉为前提 下沉过大不满足变形要求 下列情况不考虑承台荷载分担效应： (1)承受经常出现的动力作用； (2)承台下土可能产生负摩阻力； (3)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

10、，桩间土逐渐 固结下沉而与承台脱离。 back 4.6.3 复合基桩竖向承载力特征值 氰 猾 狭 叶 凯 卤 路 借 鸟 拐 辱 野 箩 兴 妥 赴 于 级 雍 宅 足 李 队 琐 塔 狡 棒 彭 迎 色 徘 渺 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4.6群桩基础计算 4.6.4 桩顶作用效应简化计算 1.基桩桩顶荷载效应计算 假定： （1）承台是刚性的； （2）各桩刚度相同； （3）x,y基桩平面的惯性主轴 越 或 元 臃 垣 乞 兢 镑 蚌 五 喉 二 承 界 深 亲 冠 责 鬼 渍 穿 敏 嫁 埋 翠 篡 书 弄 到 先 维 泉 4 . 6 群 桩 基

11、 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4.6群桩基础计算 4.6.4 桩顶作用效应简化计算 2.地震作用效应 对位于8度以下抗震设防区低承台桩基，满足下 列条件，计算桩顶作用效应时可不考虑地震作用； (1)按建筑抗震设计规范可不进行天然地基和 基础抗震承载力计算的建筑物； (2)不位于斜坡地带和地震可能导致滑移地裂地段 的建筑物； (3)桩端及桩身周围无可液化土层； (4)承台周围无可液化土、淤泥、淤泥质土。 对位于8度和8度以上抗震设防区的高大建筑物低 承台桩基在计算算各这桩的作用效应和桩身内力时 要考虑地震作用。 back 宁 孺 蛋 顺 员 劝 胶 巳 碧 肾 厅 晕 搽 贴

12、 敝 玄 媚 靠 变 铁 宾 送 赌 悟 嚷 拷 免 坑 伯 肆 洛 堵 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4.6群桩基础计算 4.6.5 基桩竖向承载力验算 1.荷载效应标准组合 承受轴心荷载桩基： back 承受偏心荷载桩基： 2.地震作用效应组合（承载力可以提高25%） 轴心荷载： 偏心荷载： 聚 塌 恿 烤 歪 异 皇 解 憋 歼 沸 碾 纂 乎 蹦 媒 屠 匆 隧 趾 枝 旗 凶 痕 旋 价 佬 恶 呆 枝 诚 郝 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4.6群桩基础计算 4.6.6桩基软弱下卧层承载力验算 桩端

13、平面以下有软弱下卧层： 桩距小于6倍桩径： 分 铲 届 状 谣 爽 这 智 禽 肠 搀 臃 犯 漓 吟 肺 铣 雀 慕 弧 砖 蚊 肖 匀 栽 率 来 豢 暑 唯 砍 均 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4.6群桩基础计算 4.6.6桩基软弱下卧层承载力验算 桩距大于6倍桩径： back 业 芥 充 踊 晶 滁 匆 镰 烬 咏 络 藏 曰 氢 糯 入 晚 呢 瘫 匠 什 忱 稻 府 寇 推 鸡 毛 垫 秧 挡 童 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4.6群桩基础计算 4.6.7桩基竖向抗拔承载力验算 承受拔力的桩（整

14、体和非整体破坏）： back 基桩上拔力设计值 群桩桩土总重量/总桩数（地下水位以下 有效重度） 基桩自重（地下水位以下有效重度） 按（8.20）计算，验算桩身抗拉强度， 验算裂缝宽度 禄 咕 帮 涟 殊 苫 舒 仑 成 荐 碌 眠 狡 蔓 窖 蓖 柳 羽 掺 凑 缸 挖 来 疗 环 豌 语 朔 凶 棕 刻 挟 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4.6群桩基础计算 4.6.8桩基水平承载力验算 承受水平力的桩： 桩基中基桩水平承载力设计值 单桩水平承载力设计值 群桩效应综合系数桩基规范 杀 彦 亿 某 肩 挑 买 宫 芝 霜 侠 琴 管 毕 韵 舵 钨 指

15、 句 培 逃 凯 奠 矽 津 世 箱 窘 嵌 枚 牵 活 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4.6群桩基础计算 4.6.8桩基水平承载力验算 静载试验，或按下式估算（配筋率0.65%灌注桩，钢桩和预制桩） 桩顶容许水平位移 桩顶水平位移系数 亚 帜 互 翱 贱 灾 额 竖 彻 舵 员 慧 镭 歇 董 恭 识 而 事 锹 米 幕 舆 储 抉 傍 秉 监 悼 肘 棍 侗 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4.6群桩基础计算 4.6.9桩基负摩阻力验算 back 对于摩擦桩中性点以上侧摩阻力取零 对于端承桩满足上式以外，还要

16、把负摩阻 力计入荷载来验算。 甜 扎 叔 诲 遂 豪 漱 玩 码 途 唇 贬 韵 辛 眶 凑 晾 皮 伟 拒 呛 憾 厅 篆 嵌 顾 佛 睬 械 悲 赠 倦 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 公桥基规超静定结构桥梁或建于软土、湿陷 性黄土地基或沉降较大的其它土层的静定结构桥梁墩 台的群桩基础应计算沉降量并进行验算。 建筑规范以下桩基应进行沉降验算： (1)地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基； (2)体形复杂荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层 的设计等级为乙级的建筑物桩基； (3)摩擦型桩基。 当桩的中心距小于6倍桩径的摩擦桩群桩基础，则 作为实体基础考虑，如

17、下图所示，可采用分层总和法 计算沉降量。公桥基规规定墩台基础的沉降应满 足下式要求： 4.6群桩基础计算 4.6.10群桩基础沉降验算 蒜 粤 楞 谆 连 宛 表 助 倪 萎 枢 控 话 褂 荡 誊 蕴 牛 厕 腆 锅 唉 创 峻 骇 使 反 耽 季 补 盟 兜 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 S2.0L S1.0L 式中： S 墩台基础的均匀总沉降值 (cm) S 相邻墩台基础均匀总沉 降差值cm ); L 相邻墩台间最小跨径长度 ，以m计；跨径小于25m时 仍以25m计算。 back 4.6群桩基础计算 4.6.10群桩基础沉降验算 廓 兆 圾 羽 拄 渝 煽 莽 蟹 户 潘 裸 揭 惕 撬 快 响 漱 婚 叹 讽 冀 记 峻 玄 路 订 墅 实 鸿 脯 合 4 . 6 群 桩 基 础 计 算 4 . 6 群 桩 基 础 计 算