软土地基与深基础工程地基与基础同作用

软土地基与深基础工程地基与基础共同作用（桩筏、桩箱基础）1概述2桩筏、桩箱基础设计与计算3桩筏基础布桩方式是“外强内弱”还是“内强外弱”？4桩筏基础相互作用下土中应力场的变化规律1.1高层建筑桩基础的基本结构型式（1）桩－柱基础桩－柱基础即柱下独立基础，可以是单根桩，亦可以是几根桩联合组成。为了加强基础结构的整体性，特别是提高其抵御水平荷载的能力，在各个桩－柱基础之间通常设置拉梁相互连接，或将地下室底板适当加强。1概述桩－柱基础是框架结构或含有部分框架结构（例如框剪结构、框筒结构等）的高层建筑的一种造价较低的基础型式，但有较严格的适用条件。单桩的柱基一般只适用于端承桩，群桩的柱基多用于摩擦桩的情况。（2）桩－梁基础桩－梁基础系指框架柱荷载通过基础梁（或称承台梁）传递给桩这种型式的桩基础。沿柱网轴线布置一排或多排桩，桩顶用刚度很大的基础梁相连，以便将柱网荷载较均匀地分配给每根桩。它比仅靠拉梁相连的桩－柱基础具有较高的整体刚度和稳定性，在一定程度上具有调整不均匀沉降的能力。（3）桩－墙基础桩－墙基础系指剪力墙或实腹筒壁下的单排或多排桩基础。剪力墙可看作特殊的深梁，以其巨大的刚度足以把荷载较均匀地传给各支承桩，无需再设基础梁。（4）桩－筏基础当受地质或施工等条件限制，单桩的承载力不高，而不得不满堂布桩或局部满堂布桩才足以支承建筑荷载时，常通过整块钢筋混凝土板把柱、墙（筒）集中荷载分配给桩。桩－筏基础主要适用于软土地基上的筒体结构、框剪结构，以便借助高层结构的巨大刚度来弥补基础刚度的不足。（5）桩－箱基础桩－箱基础系指由具有底板、顶板、外墙和若干纵内隔墙构成的空箱结构把上部荷载分配给桩。由于其刚度很大，具有调整各桩受力和沉降的良好性能，因此在软弱地基上建造高层建筑时较多采用这种基础型式。一般认为该基础型式是万能式桩基，但它的造价高。1.2桩筏、桩箱基础设计计算发展概况经历了三个阶段：不考虑共同作用阶段；仅考虑基础与地基共同作用阶段；开始全面考虑地基与基础和上部结构共同作用阶段。1.3桩筏、桩箱基础设计原则基底总荷载不超过桩基承载力与桩间地基容许分担荷载的总和；地基计算变形量小于建筑物容许变形值；水平力作用下满足建筑物抗倾覆和抗滑移稳定性要求。2桩筏、桩箱基础础设计与计算桩筏、桩箱基础础以其明显的优优点被广泛应用用作高层建筑的的基础结构。桩桩箱基础由于其其箱基具有较大大的结构刚度，，一般可按墙下下板受冲切承载载力计算确定板板厚，按构造要要求配筋即可满满足设计要求。。但对于桩筏基础础，由于其底板板和地下室结构构刚度有限，其其在上部结构荷荷载作用下的整整体和局部弯曲曲所产生的内力力，特别是弯矩矩的影响不可忽忽视，因而这里里主要指桩筏基基础的设计计算算方法。2.1桩筏（（箱）基础设计计要求埋深要求：不小小于建筑物地面面以上高度的1/15，桩的的长度不记入在在埋置深度内。。抗震设防烈度度为6度或非抗抗震设计的建筑筑，基础埋置深深度可适当减小小。桩基布置：一般般采用满堂布桩桩。桩与底板的构造造要求2.2桩筏基基础计算桩顶反力分布综合一些实测资资料和理论分析析，对桩距为3～4倍桩径的的满堂均匀布桩桩的桩筏基础，，桩顶反力的比比值可近似定量量表示为：一般认为，当桩桩的距径比大于于5时，各桩的的反力比较均等等。桩间土分担荷载载的比例当桩的中心距大大于或等于3倍倍桩径时，桩间间土可以分担部部分上部荷载，，分担的比例可可根据地区经验验确定。无地区区经验时，可按按桩间土承担10％的上部荷荷载考虑。对于于可液化土、湿湿陷性土、欠固固结土、新填土土和有震陷可能能的地基土，均均不考虑桩间土土的分担作用。。刚性板法计算桩桩筏基础内力即传统方法。不不计板底地基反反力，认为上部部结构荷载全部部由桩承担。弹性板法计算桩桩筏基础内力即数值计算方法法。采用有限差差分法和有限单单元法。3桩筏基础布桩方方式是“外强内内弱”还是“内内强外弱”？均匀布桩外强内弱布桩内强外弱布桩基础底部沉降分分布图“外强内弱”布布桩减小了沉降降量，但却增加加了差异沉降；；而“内强外弱弱”布桩减小了了差异沉降，但但沉降量略有增增加。基础顶面应力分分布图基础底面应力分分布图从应力分布图可可得这样一个清清晰的结论，即即改变布桩方式式对基础应力的的影响相当大，，其中以“外强强内弱”布桩基基础弯矩最大，，“内强外弱””布桩弯矩最小小。由上述分析可知知，“外强内内弱”这种布桩桩形式虽然略减减少了总体沉降降量，但同时却却付出了差异沉沉降和基础弯矩矩增加的代价，，这可能会影响响到建筑物的经经济效益。因此此对于上部结构构和基础刚度较较大的情况采用用“外强内弱””这种布桩形式式可能是合理的的。采用“内强外弱弱”的布桩形式式时，总体沉降降量会有少量增增加，但差异沉沉降和基础弯矩矩大大减小，因因此当对总体沉沉降量要求不太太严格时，采用用“内强外弱””布桩是比较合合理的。4桩筏基础相互作作用下土中应力力场的变化规律律（1）桩筏基础中桩数数、桩长直接影影响土中的应力力场的分布，增增加桩数和桩长长能够使应力扩扩散的区域增大大，局部应力集集中程度减弱，，从而充分利用用各上层对荷载载的分但作用，，达到控制沉降降的目的。（2）不同桩数、桩长长情况下应力场场变化直接引起