2011级港航 桩基工程第四、五章 抗拔群桩

1、：当上拔变形量约为抗压桩极限荷载下沉量当上拔变形量约为抗压桩极限荷载下沉量的的1/5 1/5 1/101/10时时, ,桩顶上拔力即达到极限峰值。桩顶上拔力即达到极限峰值。 最好最好2020倍桩径（倍桩径（D）。）。 当当 l 20 20 20D( (桩径或边长桩径或边长) )，其，其 Qt S 曲线急剧转折，曲线急剧转折，其其承载力的增量随入土深度的增加而迅速增长。承载力的增量随入土深度的增加而迅速增长。 群桩群桩 中的桩如同单桩一样工作。中的桩如同单桩一样工作。不论桩距、桩数、入土深度如何，荷载位移曲线与同不论桩距、桩数、入土深度如何，荷载位移曲线与同样条件下单桩相似；样条件下单桩相似；群

2、桩中每桩所受荷载与单桩相同时，群桩的上拔变形群桩中每桩所受荷载与单桩相同时，群桩的上拔变形量比单桩的大；量比单桩的大； 抗拔群桩分配给各桩的荷载很不均匀，一般抗拔群桩分配给各桩的荷载很不均匀，一般，相差，相差 左右。左右。 群桩抗群桩抗拔力要计入拔力要计入或按或按计算抗拔承载力。计算抗拔承载力。difi i1(cos)RTUq lG dbpfKTULQ 式中各值含义见教材式中各值含义见教材P40： 式中各值含义见教材式中各值含义见教材P41：6 3 港口工程桩基规范港口工程桩基规范（JTS167 - 4 - 2012）)cos(1R GlqUTifiid 打入桩、灌注桩打入桩、灌注桩单桩抗拔承

3、载力单桩抗拔承载力设计值：设计值： 式中：式中：Td 单桩抗拔承载力设计值（单桩抗拔承载力设计值（kN） R 单桩轴向承载力分项系数，按单桩轴向承载力分项系数，按规范规范表表4.2.2 取值；取值； i 折减系数，对于粘性土取折减系数，对于粘性土取0.7 0.8；对于砂性土取；对于砂性土取0.5 0.6 ；桩；桩 的入土深度大时取大值，反之取小值；的入土深度大时取大值，反之取小值； U 桩截面周长（桩截面周长（m）；）； G 桩重力，水下部分按浮重力计；桩重力，水下部分按浮重力计； qfi 桩周第桩周第i 层土的极限侧阻力标准值（层土的极限侧阻力标准值（kPa ），打入桩可），打入桩可按按规范

4、规范 表表 4.2.4 -1 取值，灌注桩可按取值，灌注桩可按规范规范表表 4.2.4 -5 取值取值； li 桩身穿过第桩身穿过第i 层土的长度（层土的长度（m）；）； 桩轴线与垂线夹角（桩轴线与垂线夹角（）。）。2. 当桩的中心距当桩的中心距 3D S 6D 时，宜按群桩的时，宜按群桩的计算：计算： 粘性土：粘性土：式中：式中：m、n 桩数桩数 Qg 单桩的极限抗拔力单桩的极限抗拔力 群桩的抗拔效率系数群桩的抗拔效率系数gtQmnQ mnDLDS0.01-)(0083.0-0.0560.94）（ 1. ddTWF 式中各值含义见教材式中各值含义见教材P41：8 一、定义一、定义：桩周土相对

5、于桩身下沉时产生的摩阻力。桩周土相对于桩身下沉时产生的摩阻力。 （一）负摩阻力的意义及其产生原因（一）负摩阻力的意义及其产生原因 负摩阻力：负摩阻力： 当桩周土体因某种原因当桩周土体因某种原因发生下沉，其沉降变形大于发生下沉，其沉降变形大于桩身的沉降变形时，在桩侧桩身的沉降变形时，在桩侧表面的全部成一部分面积上表面的全部成一部分面积上将出现向下作用的摩阻力，将出现向下作用的摩阻力，称其为负摩阻力。称其为负摩阻力。图图4-7 桩的正、负摩阻力桩的正、负摩阻力 ： 负摩阻力不但不能成为桩承载力的一部分，反负摩阻力不但不能成为桩承载力的一部分，反而变成施加在桩上的外荷载，对入土深度相同的桩而变成施加

6、在桩上的外荷载，对入土深度相同的桩来说，若有负摩力发生，则；来说，若有负摩力发生，则； 桩的外荷载增大桩的外荷载增大 桩的承载力相对降低桩的承载力相对降低 桩基沉降加大桩基沉降加大桩侧大范围降低地下水，如大桩侧大范围降低地下水，如大面积抽水，基坑降水等；面积抽水，基坑降水等； 桩侧地面大面积堆载；桩侧地面大面积堆载； 桩身穿越较厚松散填土、自重桩身穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层进入湿陷性黄土、欠固结土层进入相对较硬土层；相对较硬土层； 冻土区升温引起桩侧土沉陷。冻土区升温引起桩侧土沉陷。 二、产生负摩阻力的条件二、产生负摩阻力的条件填土12 三、负摩擦力的分布及三、负摩擦力的分布

7、及定义：定义：桩土相对位移为零处桩侧摩阻力为零处。桩土相对位移为零处桩侧摩阻力为零处。 在某深度处桩周土与桩截面沉降相等；在某深度处桩周土与桩截面沉降相等； 或两者无相对位移发生；或两者无相对位移发生； 或其摩阻力为零。或其摩阻力为零。 特点：特点：。 13 中性点位置还与时间因素、环境因素、地质条件等有关，中性点位置还与时间因素、环境因素、地质条件等有关，精确计算有困难，目前采用经验估算法：精确计算有困难，目前采用经验估算法： l0桩周变形土层下限深度，即软弱压缩层厚度。桩周变形土层下限深度，即软弱压缩层厚度。 桩侧土下沉曲线桩下沉曲线桩底下沉摩阻力分布曲线四、中性点位置的确定四、中性点位置

8、的确定中性点的位置取决于中性点的位置取决于桩桩土间的相对位移：土间的相对位移： 当桩侧压缩变形大，桩地当桩侧压缩变形大，桩地下土层坚硬，桩下沉量小，下土层坚硬，桩下沉量小，下移；下移； 反之，中性点位置上移。反之，中性点位置上移。图图2-4-2 2-4-2 a) )位移曲线位移曲线； b) )桩侧摩阻力分桩侧摩阻力分布曲线布曲线； c) )桩身轴力分布桩身轴力分布 曲线曲线 Sd 地面沉降地面沉降 S 桩的沉降桩的沉降 Ss 桩身压缩桩身压缩 Sh 桩底下沉桩底下沉 Nhf 由负摩由负摩 阻力引起的桩阻力引起的桩 身最大轴力身最大轴力 Nf 总的正摩总的正摩 阻力阻力15 五、负摩擦力及下拉荷

9、载的确定五、负摩擦力及下拉荷载的确定initannfk 影响因素甚多。多数学者认为桩侧负摩阻力大小与桩侧土影响因素甚多。多数学者认为桩侧负摩阻力大小与桩侧土的有效应力有关。的有效应力有关。 1、建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范（JGJ94-94）规定，单桩单位面积）规定，单桩单位面积负摩阻力按下式计算：负摩阻力按下式计算： 式中式中: fn 第第 i 层土桩侧负摩阻力层土桩侧负摩阻力( kPa); 桩周第桩周第 i 层土平均竖向有效应力层土平均竖向有效应力; P 地面均布荷载；地面均布荷载； Zi 自地面起算的第自地面起算的第i 层土中点深度。层土中点深度。 其它各值见教材。其它各值见教材。

10、i iiiZ iiiPZ 五、负摩擦力及下拉荷载的确定五、负摩擦力及下拉荷载的确定2. ：当用静力触探求得探头贯入阻力（：当用静力触探求得探头贯入阻力（Ps）时）时 fn = 0.1Ps （kPa ）3. 当用标准贯入试验求得击数（当用标准贯入试验求得击数（N）时，按下）时，按下式估算式估算 fn = 2N + 30 （kPa ）负摩阻力之合力（下拉荷载负摩阻力之合力（下拉荷载 ）：un nQUf l 目前，国内外对负摩阻力的计算方法研究尚不目前，国内外对负摩阻力的计算方法研究尚不够完善，计算方法较多，且差异较大，而现场试验够完善，计算方法较多，且差异较大，而现场试验则投入大、周期长。因此，多根据有关资