群樁基礎(chǔ)計(jì)算

1、4.6.1 4.6.1 群樁基礎(chǔ)的工作特點(diǎn)群樁基礎(chǔ)的工作特點(diǎn)4.6.2 4.6.2 承臺(tái)下土對(duì)荷載的分擔(dān)作用承臺(tái)下土對(duì)荷載的分擔(dān)作用 4.6.3 4.6.3 復(fù)合基樁豎向承載力特征值復(fù)合基樁豎向承載力特征值4.6.4 4.6.4 樁頂作用效應(yīng)簡(jiǎn)化計(jì)算樁頂作用效應(yīng)簡(jiǎn)化計(jì)算4.6.5 4.6.5 基樁豎向承載力驗(yàn)算基樁豎向承載力驗(yàn)算4.6.6 4.6.6 樁基軟弱下臥層承載力驗(yàn)算樁基軟弱下臥層承載力驗(yàn)算4.6.7 4.6.7 樁基豎向抗拔承載力驗(yàn)算樁基豎向抗拔承載力驗(yàn)算4.6.8 4.6.8 樁基水平承載力驗(yàn)算樁基水平承載力驗(yàn)算4.6.9 4.6.9 樁基負(fù)摩阻力驗(yàn)算樁基負(fù)摩阻力驗(yàn)算4.6.10

2、4.6.10 群樁基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算群樁基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算 back4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算（1 1）端承型群樁基礎(chǔ)）端承型群樁基礎(chǔ) 群樁基礎(chǔ)通過承臺(tái)分配到各基樁樁頂?shù)暮奢d，絕大群樁基礎(chǔ)通過承臺(tái)分配到各基樁樁頂?shù)暮奢d，絕大部分或全部由樁身直接傳遞到樁底，由樁底巖層部分或全部由樁身直接傳遞到樁底，由樁底巖層( (或堅(jiān)或堅(jiān)硬土層硬土層) )支承。支承。 由于樁底持力層剛硬，樁的貫入變形小，低樁承臺(tái)由于樁底持力層剛硬，樁的貫入變形小，低樁承臺(tái)的承臺(tái)底面地基反力與樁側(cè)摩阻力所占比例很小，可的承臺(tái)底面地基反力與樁側(cè)摩阻力所占比例很小，可忽略不計(jì)。忽略不計(jì)。 因此承臺(tái)分擔(dān)荷載的作用和樁側(cè)摩阻力的擴(kuò)散作用因

3、此承臺(tái)分擔(dān)荷載的作用和樁側(cè)摩阻力的擴(kuò)散作用一般均不予考慮。一般均不予考慮。 樁底壓力分布面積較小，各樁的壓力疊加作用也小樁底壓力分布面積較小，各樁的壓力疊加作用也小，群樁中的各基樁的工作狀態(tài)近同于單樁。，群樁中的各基樁的工作狀態(tài)近同于單樁。 4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.1 4.6.1 群樁基礎(chǔ)的工作特點(diǎn)群樁基礎(chǔ)的工作特點(diǎn) 樁基礎(chǔ)的承樁基礎(chǔ)的承載力等于各單樁載力等于各單樁承載力之和，其承載力之和，其沉降量等于單樁沉降量等于單樁沉降量，即不考沉降量，即不考慮群樁效應(yīng)。慮群樁效應(yīng)。4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.1 4.6.1 群樁基礎(chǔ)的工作特點(diǎn)群樁基礎(chǔ)的工作特點(diǎn)（2 2

4、）摩擦樁群樁基礎(chǔ)）摩擦樁群樁基礎(chǔ) 荷載主要通過樁側(cè)荷載主要通過樁側(cè)土的摩阻力傳遞到樁周土的摩阻力傳遞到樁周土體。土體。 擴(kuò)散作用，樁底處擴(kuò)散作用，樁底處的壓力分布范圍要比樁的壓力分布范圍要比樁身截面積大，樁底處的身截面積大，樁底處的應(yīng)力疊加。應(yīng)力疊加。 樁底處地基，土受樁底處地基，土受到的壓力比單樁大。到的壓力比單樁大。4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.1 4.6.1 群樁基礎(chǔ)的工作特點(diǎn)群樁基礎(chǔ)的工作特點(diǎn) 群樁基礎(chǔ)的基礎(chǔ)尺寸大，荷載傳遞的影響范圍群樁基礎(chǔ)的基礎(chǔ)尺寸大，荷載傳遞的影響范圍也比單樁深，因此樁底下地基土層產(chǎn)生的壓縮變形也比單樁深，因此樁底下地基土層產(chǎn)生的壓縮變形和群樁基礎(chǔ)的

5、沉降比單樁大。和群樁基礎(chǔ)的沉降比單樁大。 4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.1 4.6.1 群樁基礎(chǔ)的工作特點(diǎn)群樁基礎(chǔ)的工作特點(diǎn) 在樁的承載力方面：群樁基礎(chǔ)的承載力不等于各在樁的承載力方面：群樁基礎(chǔ)的承載力不等于各單樁承載力總和。單樁承載力總和。 工程實(shí)踐也說明，群樁基礎(chǔ)的承載力常小于各單工程實(shí)踐也說明，群樁基礎(chǔ)的承載力常小于各單樁承載力之和。樁承載力之和。 群樁基礎(chǔ)除了上述樁底應(yīng)力的疊加和擴(kuò)散影響外群樁基礎(chǔ)除了上述樁底應(yīng)力的疊加和擴(kuò)散影響外，樁群對(duì)樁側(cè)土的摩阻力也必然會(huì)有影響。摩擦樁，樁群對(duì)樁側(cè)土的摩阻力也必然會(huì)有影響。摩擦樁群的工作性狀與單樁相比有顯著區(qū)別。群樁不同于群的工作性狀

6、與單樁相比有顯著區(qū)別。群樁不同于單樁的工作性狀所產(chǎn)生的效應(yīng)，可稱單樁的工作性狀所產(chǎn)生的效應(yīng)，可稱群樁效應(yīng)群樁效應(yīng)，它，它主要表現(xiàn)在對(duì)樁基承載力和沉降的影響。主要表現(xiàn)在對(duì)樁基承載力和沉降的影響。 樁間中心距離至樁間中心距離至6 6倍樁徑時(shí)，可不考慮群樁效應(yīng)。倍樁徑時(shí)，可不考慮群樁效應(yīng)。 4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.1 4.6.1 群樁基礎(chǔ)的工作特點(diǎn)群樁基礎(chǔ)的工作特點(diǎn) 影響群樁基礎(chǔ)承載力和沉降的因素：影響群樁基礎(chǔ)承載力和沉降的因素： 土的性質(zhì)、樁長(zhǎng)、樁距、樁數(shù)、群樁的平土的性質(zhì)、樁長(zhǎng)、樁距、樁數(shù)、群樁的平面排列和大小。面排列和大小。 主要因素：主要因素： 樁距，樁數(shù)。樁距，樁數(shù)。

7、當(dāng)樁距較小，土質(zhì)較堅(jiān)硬時(shí)，在荷載作用當(dāng)樁距較小，土質(zhì)較堅(jiān)硬時(shí)，在荷載作用下，樁間土與樁群作為一個(gè)整體而下沉，樁底下，樁間土與樁群作為一個(gè)整體而下沉，樁底下土層受壓縮，破壞時(shí)呈下土層受壓縮，破壞時(shí)呈“整體破壞整體破壞”。 樁距足夠大、土質(zhì)較軟時(shí)，樁與土之間產(chǎn)樁距足夠大、土質(zhì)較軟時(shí)，樁與土之間產(chǎn)生剪切變形，樁呈生剪切變形，樁呈“刺入破壞刺入破壞”。 一般情況下群樁基礎(chǔ)兼有這兩種性狀。一般情況下群樁基礎(chǔ)兼有這兩種性狀。 4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.1 4.6.1 群樁基礎(chǔ)的工作特點(diǎn)群樁基礎(chǔ)的工作特點(diǎn)back4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.2 4.6.2 承臺(tái)下土對(duì)荷載的分

8、擔(dān)作用承臺(tái)下土對(duì)荷載的分擔(dān)作用 復(fù)合樁基復(fù)合樁基 承臺(tái)底面分擔(dān)荷載承臺(tái)底面分擔(dān)荷載樁豎向位移樁豎向位移承臺(tái)底土反力小于平板基礎(chǔ)承臺(tái)底土反力小于平板基礎(chǔ)，分擔(dān)荷載，分擔(dān)荷載10103030。 承臺(tái)底土反力承馬鞍形分布承臺(tái)底土反力承馬鞍形分布 4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.2 4.6.2 承臺(tái)下土對(duì)荷載的分擔(dān)作用承臺(tái)下土對(duì)荷載的分擔(dān)作用承臺(tái)底面的內(nèi)外分區(qū)承臺(tái)底面的內(nèi)外分區(qū) 內(nèi)區(qū)反力比外區(qū)反力小，分布均勻。內(nèi)區(qū)反力比外區(qū)反力小，分布均勻。 荷載總值增加時(shí)候，塑性重分布不明顯荷載總值增加時(shí)候，塑性重分布不明顯 加大外區(qū)比例，可以增加承臺(tái)承擔(dān)比例加大外區(qū)比例，可以增加承臺(tái)承擔(dān)比例back

9、對(duì)于端承樁和樁數(shù)小于4根的摩擦樁，不考慮承臺(tái)效應(yīng)。 基樁承載力特征值R=單樁承載力特征值Ra。 下列情況摩擦樁需要考慮承臺(tái)效應(yīng)。（1）上部結(jié)構(gòu)剛度好，體型簡(jiǎn)單的構(gòu)筑物；（2）對(duì)差異沉降適應(yīng)性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)物。4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.3 4.6.3 復(fù)合基樁豎向承載力特征值復(fù)合基樁豎向承載力特征值 考慮承臺(tái)效應(yīng)基樁承載力特征值考慮承臺(tái)效應(yīng)基樁承載力特征值R R 不考慮地震效應(yīng)不考慮地震效應(yīng)cakcaAfRR 4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.3 4.6.3 復(fù)合基樁豎向承載力特征值復(fù)合基樁豎向承載力特征值承臺(tái)底地基土凈面積nnAAApsc/ )( 考慮地震效應(yīng)考慮地震效應(yīng)

10、cakcaaAfRR 25. 116. 8承臺(tái)效應(yīng)系數(shù)，表c值層地基承載力加權(quán)平均承臺(tái)寬度深度范圍內(nèi)土承臺(tái)底2/1akf數(shù)，抗震規(guī)范地基抗震承載力調(diào)整系a4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算 承臺(tái)荷載分擔(dān)是以整體下沉為前提承臺(tái)荷載分擔(dān)是以整體下沉為前提 下沉過大不滿足變形要求下沉過大不滿足變形要求 下列情況不考慮承臺(tái)荷載分擔(dān)效應(yīng)：下列情況不考慮承臺(tái)荷載分擔(dān)效應(yīng)： (1) (1)承受經(jīng)常出現(xiàn)的動(dòng)力作用；承受經(jīng)常出現(xiàn)的動(dòng)力作用； (2) (2)承臺(tái)下土可能產(chǎn)生負(fù)摩阻力；承臺(tái)下土可能產(chǎn)生負(fù)摩阻力； (3) (3)飽和軟土中沉入密集樁群，引起超靜孔隙飽和軟土中沉入密集樁群，引起超靜孔隙水壓力和土體隆起

11、，隨著時(shí)間推移，樁間土逐漸水壓力和土體隆起，隨著時(shí)間推移，樁間土逐漸固結(jié)下沉而與承臺(tái)脫離。固結(jié)下沉而與承臺(tái)脫離。back4.6.3 4.6.3 復(fù)合基樁豎向承載力特征值復(fù)合基樁豎向承載力特征值4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.4 4.6.4 樁頂作用效應(yīng)簡(jiǎn)化計(jì)算樁頂作用效應(yīng)簡(jiǎn)化計(jì)算1. 1.基樁樁頂荷載效應(yīng)計(jì)算基樁樁頂荷載效應(yīng)計(jì)算 假定：假定： （1 1）承臺(tái)是剛性的；）承臺(tái)是剛性的； （2 2）各樁剛度相同；）各樁剛度相同； （3 3）x,yx,y基樁平面的慣性主軸基樁平面的慣性主軸nGFNkkk22iiykiixkkkikxxMyyMnGFNnHHkik4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群

12、樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.4 4.6.4 樁頂作用效應(yīng)簡(jiǎn)化計(jì)算樁頂作用效應(yīng)簡(jiǎn)化計(jì)算 2. 2.地震作用效應(yīng)地震作用效應(yīng) 對(duì)位于對(duì)位于8 8度以下抗震設(shè)防區(qū)低承臺(tái)樁基，滿足下度以下抗震設(shè)防區(qū)低承臺(tái)樁基，滿足下列條件，計(jì)算樁頂作用效應(yīng)時(shí)可不考慮地震作用；列條件，計(jì)算樁頂作用效應(yīng)時(shí)可不考慮地震作用； (1) (1)按建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范可不進(jìn)行天然地基和按建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范可不進(jìn)行天然地基和基礎(chǔ)抗震承載力計(jì)算的建筑物；基礎(chǔ)抗震承載力計(jì)算的建筑物； (2) (2)不位于斜坡地帶和地震可能導(dǎo)致滑移地裂地段不位于斜坡地帶和地震可能導(dǎo)致滑移地裂地段的建筑物；的建筑物； (3) (3)樁端及樁身周圍無可液化土層；樁端及樁身

13、周圍無可液化土層； (4) (4)承臺(tái)周圍無可液化土、淤泥、淤泥質(zhì)土。承臺(tái)周圍無可液化土、淤泥、淤泥質(zhì)土。 對(duì)位于對(duì)位于8 8度和度和8 8度以上抗震設(shè)防區(qū)的高大建筑物低度以上抗震設(shè)防區(qū)的高大建筑物低承臺(tái)樁基在計(jì)算算各這樁的作用效應(yīng)和樁身內(nèi)力時(shí)承臺(tái)樁基在計(jì)算算各這樁的作用效應(yīng)和樁身內(nèi)力時(shí)要考慮地震作用。要考慮地震作用。back4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.5 4.6.5 基樁豎向承載力驗(yàn)算基樁豎向承載力驗(yàn)算 1. 1.荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合 承受軸心荷載樁基：承受軸心荷載樁基：backRNk承受偏心荷載樁基：承受偏心荷載樁基：RN2 . 1max 2. 2.地震作用效應(yīng)

14、組合（承載力可以提高地震作用效應(yīng)組合（承載力可以提高25%25%） 軸心荷載：軸心荷載：RNEk25. 1RNEk25. 1max 偏心荷載：偏心荷載：4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.64.6.6樁基軟弱下臥層承載力驗(yàn)算樁基軟弱下臥層承載力驗(yàn)算樁端平面以下有軟弱下臥層：樁端平面以下有軟弱下臥層：azzzfz 樁距小于樁距小于6 6倍樁徑：倍樁徑：)tan2)(tan2()(2)(0000 tbtalqbaGFisikkkz4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.64.6.6樁基軟弱下臥層承載力驗(yàn)算樁基軟弱下臥層承載力驗(yàn)算樁距大于樁距大于6 6倍樁徑：倍樁徑：2)tan2()(4

15、tdlquNeisikizback4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.74.6.7樁基豎向抗拔承載力驗(yàn)算樁基豎向抗拔承載力驗(yàn)算承受拔力的樁（整體和非整體破壞）：承受拔力的樁（整體和非整體破壞）：gpgkkGTN2backpukkGTN2kN基樁上拔力設(shè)計(jì)值基樁上拔力設(shè)計(jì)值gpG群樁樁土總重量群樁樁土總重量/ /總樁數(shù)（地下水位以下總樁數(shù)（地下水位以下有效重度）有效重度）pG基樁自重（地下水位以下有效重度）基樁自重（地下水位以下有效重度）gkukTT ,按（按（8.208.20）計(jì)算，驗(yàn)算樁身抗拉強(qiáng)度，）計(jì)算，驗(yàn)算樁身抗拉強(qiáng)度，驗(yàn)算裂縫寬度驗(yàn)算裂縫寬度4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算

16、4.6.84.6.8樁基水平承載力驗(yàn)算樁基水平承載力驗(yàn)算承受水平力的樁：承受水平力的樁：HikRHhhHRRHR樁基中基樁水平承載力設(shè)計(jì)值樁基中基樁水平承載力設(shè)計(jì)值hR單樁水平承載力設(shè)計(jì)值單樁水平承載力設(shè)計(jì)值h群樁效應(yīng)綜合系數(shù)樁基規(guī)范群樁效應(yīng)綜合系數(shù)樁基規(guī)范4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.84.6.8樁基水平承載力驗(yàn)算樁基水平承載力驗(yàn)算)1)(2225. 1 (75. 00ntmNgmtmhAfNvWfR 靜載試驗(yàn)，或按下式估算（配筋率靜載試驗(yàn)，或按下式估算（配筋率0.65%0.65%0.65%灌注樁，鋼樁和預(yù)制樁）灌注樁，鋼樁和預(yù)制樁）oexhxvEIR375. 0 oex樁頂容

17、許水平位移樁頂容許水平位移xv樁頂水平位移系數(shù)樁頂水平位移系數(shù)4.64.6群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算4.6.94.6.9樁基負(fù)摩阻力驗(yàn)算樁基負(fù)摩阻力驗(yàn)算nnngQQback4)(/dqdssmnsayaxnRNk對(duì)于摩擦樁中性點(diǎn)以上側(cè)摩阻力取零對(duì)于摩擦樁中性點(diǎn)以上側(cè)摩阻力取零群樁效應(yīng)系數(shù)單樁負(fù)摩阻力群樁中某基樁負(fù)摩阻力nnngQQ 對(duì)于端承樁滿足上式以外，還要把負(fù)摩阻對(duì)于端承樁滿足上式以外，還要把負(fù)摩阻力計(jì)入荷載來驗(yàn)算。力計(jì)入荷載來驗(yàn)算。RQNngk 公橋基規(guī)超靜定結(jié)構(gòu)橋梁或建于軟土、濕陷公橋基規(guī)超靜定結(jié)構(gòu)橋梁或建于軟土、濕陷性黃土地基或沉降較大的其它土層的靜定結(jié)構(gòu)橋梁墩性黃土地基或沉降較大的其

18、它土層的靜定結(jié)構(gòu)橋梁墩臺(tái)的群樁基礎(chǔ)應(yīng)計(jì)算沉降量并進(jìn)行驗(yàn)算。臺(tái)的群樁基礎(chǔ)應(yīng)計(jì)算沉降量并進(jìn)行驗(yàn)算。 建筑規(guī)范以下樁基應(yīng)進(jìn)行沉降驗(yàn)算：建筑規(guī)范以下樁基應(yīng)進(jìn)行沉降驗(yàn)算： (1) (1)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑物樁基；地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑物樁基； (2) (2)體形復(fù)雜荷載不均勻或樁端以下存在軟弱土層體形復(fù)雜荷載不均勻或樁端以下存在軟弱土層的設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的建筑物樁基；的設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的建筑物樁基； (3) (3)摩擦型樁基。摩擦型樁基。 當(dāng)樁的中心距小于當(dāng)樁的中心距小于6 6倍樁徑的摩擦樁群樁基礎(chǔ)，倍樁徑的摩擦樁群樁基礎(chǔ)，則作為實(shí)體基礎(chǔ)考慮，如下圖所示，可采用分層總和則作為實(shí)體基礎(chǔ)考慮，如下圖所示，可采用分層總和法計(jì)算沉降量。公橋基規(guī)規(guī)定墩臺(tái)基礎(chǔ)的沉降應(yīng)法計(jì)算沉降量。公橋基規(guī)規(guī)定墩臺(tái)基礎(chǔ)的