群樁基礎承載力計算

群樁基礎承載力計算①群樁的荷載傳遞機理,概述由多根樁通過承臺聯(lián)成一體所構成的群樁基礎，與單樁相比，在豎向荷載作用下，不僅樁直接承受荷載，而且在一定條件下樁間土也可能通過承臺底面參與承載;同時各個樁之間通過樁間土產生相互影響；來自樁和承臺的豎向力最終在樁端平面形成了應力的疊加，從而使樁端平面的應力水平大大超過了單樁，應力擴散的范圍也遠大于單樁，這些方面影響的綜合結果就是使群樁的工作性狀與單樁有很大的差另U。這種樁與土和承臺的共同作用的結果稱為群樁效應。正確認識和分析群樁的工作性狀是搞好樁基設計的前提。群樁效應主要表現(xiàn)在承載性能和沉降特性兩方面，研究群樁效應的實質就是研究群樁荷下我們對能做詳細載傳遞的特性。以群樁效應的承載性研究。，群樁的荷性群通過承臺散應力，路徑傳到從而引起為群樁的群受到許多復雜又多的角度，有兩類：型。7P71究群樁荷下我們對能做詳細載傳遞的特性。以群樁效應的承載性研究。，群樁的荷性群通過承臺散應力，路徑傳到從而引起為群樁的群受到許多復雜又多的角度，有兩類：型。7P7151SIMi承樁的單樁與群樁心單粧l(b)群樁載傳遞特樁的荷載傳遞是指和樁，在土體中擴將外荷載沿不同的地基的不同部位，不同的變形，表現(xiàn)不同承載性能。樁的荷載傳遞路徑因素的影響而顯得變。但從群樁效應荷載傳遞模式主要端承樁型和摩擦樁1)端承樁型的荷載傳遞。對于端承樁，樁底處為巖層或堅實的土層，軸向壓力作用下樁身幾乎只有彈性壓縮而無整體位移，側壁摩擦阻力的發(fā)揮受到較大限制，在樁底平面處地基所受壓力可認為只分布在樁底面積范圍內，如圖1所示。在這種情況下，可以認為群樁基礎各樁的工作情況與獨立單樁相同。2)摩擦樁型的荷載傳遞。對于摩擦樁，隨著樁側摩擦阻力的發(fā)揮，在樁土間發(fā)生荷載傳遞，故樁底平面處地基所受壓力就擴散分布到較大的面積上如圖2(a)所示。試驗表明,當相鄰樁的中心距Sa〉6d時(其中d為樁的直徑，有斜樁時Sa應按樁底平面計算)，樁底平面處壓力分布圖才不致彼此重疊，因而群樁中一根樁與獨立單樁的工作情況相同，如圖2(b)所示。而當樁間距較小(中心距SaW6d)時，樁底平面處相鄰樁的壓力圖將部分地發(fā)生重疊現(xiàn)象，引起壓力疊加，地基所受壓力無論在數(shù)值上及其影響范圍和深度上都會明顯加大,如圖2(c)所示；這種現(xiàn)象就是群樁作用或群樁效應。由此可見，只有摩擦樁群才有群樁效應問題，才需要考慮群樁問題，因此，一下關于群樁的討論均指非端承樁群。<b}.?-何H2的簾柱氣作用三，群樁評價效應由于群樁效應而使承載力降低的可以用群樁效應系數(shù)n表示，以此來評價群樁的工作性能。n=群樁的極限承載力/（n*單樁的極限承載力）一n為樁基中的樁數(shù)。研究表明：當樁距增大時，效率系數(shù)n提高當樁距相同時，樁數(shù)越多，效率系數(shù)n越低當樁距增大至一定值后，效率系數(shù)n值增加不顯著當承臺面積保持不變時，增加樁數(shù)（樁距同時減小），效率系數(shù)n顯著下降。②群樁承載力計算方法單樁極限承載力疊加法Pu=nQu式中PU——群樁基礎的極限承載力QU——群樁中任一根樁的單樁極限承載力n——群樁中的樁數(shù)上式適用于群樁效應極弱的樁基，例如：端承樁基礎、樁數(shù)較少（例如n=9）的樁基礎、排數(shù)較少（例如不超過兩排）的條形布置樁基礎。等代實體基礎法（1）將樁與樁間土一起作為一個實體基礎，假定荷載通過樁側摩擦力，從嘴歪一圈的樁頂外緣以a角向下擴散，如圖3所示。擴散角a=；?m,?m為樁長范圍內各土層內摩擦角的加權平均值，即?m=E?ili/Elio至樁端平面處擴大為面積A，，即作為整體深基礎的底面積,則A'二b'l'=（b+2ltana）（l+2ltana）0000然后可按驗算天然地基承載力方法進行計算。F圖3假想灤基礎計算團一中此時應滿足：中心荷載時PkWfaPk=（Fk+Gk）偏心荷載時PKW1.2faKP=（F+G）/A'+M/W+M/WKmaxKK1KXXKYY式中PKPKmax——樁端平面處地基上作用的平均應力和最大應力標準值（KN）；fa樁端平面處修正后的天然地基土德承載力特征值（KPa）；Fk——作用于樁基上的垂直荷載標準值（KN）Gk——假想實體基礎自重（KN）,包括作用在A'面積上的樁、土及承臺的重量；MM——作用在假想實體基礎底面上的力矩標準值（KN-m）;KXKYMM——假想實體基礎底面的截面抵抗矩（m3）KXKY（2）將樁與樁間土一起作為一個實體基礎,考慮實體基礎側面與土的摩擦力的支承作用，如圖4所示，此時應滿足：

中心荷載時:偏心荷載時:(F+G-(刀Uq/K))SU/AWfa其中(F+G-(EUq/K))SU/A+M/W+M/WW1.2faXX中心荷載時:偏心荷載時:(F+G-(刀Uq/K))SU/AWfa其中(F+G-(EUq/K))SU/A+M/W+M/WW1.2faXX式中l(wèi)0b0UqSUA=l*b00q=q/2SUU

q=Etan?

群樁外圍的長度和寬度（m）

按土層分段的實體基礎側表面積(m2)qUE0?K不同土層的極限摩擦力（KN），對粘性土,土，取q二Etan?土的無側限抗壓強度（KN）-實體基礎側面土的靜止土壓力（KN）-土的內摩擦角安全系數(shù)，一般取K=3取qq/2；對砂SU=03.群樁分項效應系數(shù)法《規(guī)范》規(guī)定，考慮樁群、土、承臺的相互作用，其復合基樁的豎向承載力設計值為：R=nSQSK/YS+npQPK/YP+nCQCK/YC當根據(jù)靜荷載試驗確定單樁豎向極限承載力標準值時，其復合樁的豎向承載力設計值為：R=nSPQUK/YSP+nCQCK/YCQCK=qCKAC/n式中QskQpk――單樁總極限側阻力和總極限端阻力標準值（KN）；SKPKqck――相應于任一復合基樁的承臺底地基土總極限阻力標準值(KN)Qck承臺底1/2承臺寬度深度范圍（W5m）內地基極限阻力標準值（KN/D12）A——承臺底地基土凈面積（H12）Quk——單樁豎向極限承載力標準值（KN）丫$YpY$pYc樁側阻、端阻、側阻端阻綜合阻、承臺底土阻力抗力分項系數(shù)，按表1—1選用—npnSP樁側阻、端阻、側阻端阻綜合阻、承臺底土阻力效應系數(shù),nsnpri$p按表i-2選用，-由下式計算可得。當承臺底面一下存在可液化土、濕陷性黃土、高靈敏度軟土、欠固結土、新填土、或可能出現(xiàn)震陷、降水、沉樁過程產生高孔隙水壓和土體隆起時，不考慮承臺效應，即取nc=o,nsnp兀戸取表中為Bc/l=o.2—欄的對應值。進行樁基計算時，對樁基承臺和承臺上土自重的計算，其自重荷載分項系數(shù)在其效應對結構不利時取1.2.有利時取1.o承臺土阻力發(fā)揮值與樁距、樁長、承臺寬度、樁的排列、承臺內外區(qū)面積比等有關。承臺土阻力群樁效應系數(shù)可按下式計算：\（A”Ac）+W*（Ae/A）cc式中Aci承臺區(qū)內（外圍樁邊包絡區(qū)）、外區(qū)的凈面積，A=Ai+Aeccc見圖5n（?nce承臺內、外區(qū)土阻力群樁效應系數(shù)，按表1-3取值。當承臺下存在高壓縮性軟弱下臥層時，—i均按Ec/L取值樁基豎向承載力抗力分頂系數(shù)表1-1P臟薩工藝11.60詢’1.701.60L65,祕漿護望命m亂矗注柱】血L671,65干菲業(yè)帖孔注扯g如1.651,73-1,651.70IJ51,702.前拔胖的髓粗扎力分塡泵數(shù)人可取戦刑

表1-2側阻?鐸阻群樁效應系數(shù)仏仏以及側H渤目綜課樁效應系數(shù)斥十±￡KUtt.Ltft-fc.B±玆成JK散黑莊、，i3&3廠65301.441.35l.ltf1Q&IK1-1?1?l1.060.40121.40￡.231.III.Mi-351.201.15a.mj1.713.441.27t.161.W1-11l.u1.12a.so1iTi1.痕1.31b.20LM-l.?1W>100l，?9J.5Z1,351.341.441.40aat,13<a.2Qt.w*97Q_W1.011.21t.it1.06-￡.019,40p.u0.9T1-001-021uZ2t.it"Th他0.6OO.QJICL唧1.011.011.15l.!3T砒L030?0.69t.+sD.-W1.031-01I.QJi,fl?1.04AWmtu0.B9Q.^M1sQBtf51.00a仁岐*jl分鋼肖It打黃廈陽箭的人土苗堆??.為*中七?*S-3.^*?直.Mh卓乩―/p.?i：圖厠尿亞，拓聲別?均值i，"B*i"奠屈土討*吐吋搶JiK土巫成疔劃權齊七斥鬢PURBUrATITtK-ta*t-|t￡*i|ttt4e±.上務贓?S*?^4Tf