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文档简介

桩基工程讲义2005年6月桩的分类留1存.忌1伶准概述稳桩是深入土层族的柱型构件。卵桩与桩顶的承跌台组成深基础缘,简称桩基。律桩的作用:将拾上部结构的荷驳载通过软弱地奸层或水传递给系深部较坚硬的遮、压缩性小的山土层或岩层。辟桩基通过作用磁于桩尖(或称蕉桩端)的地层构阻力和桩周土览层的摩擦力支熟撑轴向荷载、堂依靠桩侧土层然的侧向阻力支炎撑水平荷载。背1辆.壳2筒桩基发展简史挪两个方面:桩勾的材料和成桩斑工艺。绪木桩:汉朝已浴经用木桩修桥繁,到了宋朝桩凳基技术已经比跃较成熟,上海别市的龙华塔是吧现存的北宋年驳代修建的桩基搬建筑物。祝钢桩忧:阳1海9康世个纪清2纪0仓年代开始使用愉铸铁板桩修筑威围堰和码头景;论2孔0腰世纪初美国出肃现了各种形状峡的型钢,在美踢国密西西比河价上的钢桥大量岔采用钢桩基础捐;捡到内2脱0坝世尚纪赚3行0梅年代欧洲也广挪泛采用。二次斜大战后,无缝扬钢管也作为桩良材用于基础工友程。上海宝钢绢工程中,使用美直径蛇90cm返的长达抄60m择的钢管桩基础够。峡混凝土桩爹:差2用0粱世纪初随钢筋历混凝土预制构深件的问世,开剃始出现预制钢统筋混凝土桩。倡我慕国孟2看0育世毁纪扇5贷0愉年代开始生产倾预制钢筋混凝衰土桩,多为方泛桩植。伸194全9柿年美国最早用汤离心机生产中归空预应力钢筋醋混凝土管桩。贡我国铁路系秒统滤2拨0光世延纪露5其0疼年代末也生产名了预应力钢筋屑混凝土桩。愈灌注桩五:词2恋0畜世败纪沙2欠0纪~接3鲜0应年代发明了沉怪管灌注桩,上偷海恳2晃0拾世器纪继3滑0膀年代修建的一润些高层建筑基嘉础就曾采用沉睡管灌注桩。星在裙2闲0女世燕纪催6围0妙年代我国铁路良和公路桥梁开凑始采用钻孔灌深注砼桩和挖孔佣灌注桩。诞目前,桩基的论成桩工艺还在袄不断的发展中催。线1.3灌桩的分类门按桩的尺寸大抹小可分为:不桩破(筹pil闯e昼),柱诚(功cylind包e白r俯),墩菊(吐pie可r师)眨。垫铁路桥涵设计娇规范:钞1.5m沉直径以上的预币制空心钢筋砼越桩基称为管桩签基础。但国外哲有文献中提到裕的大直径桩基奸直径已达到磁3.6m毫。因此国外区弊分较难,在分排类中一般不考骄虑尺寸的影响货。壶按成桩方式对阶土层的影响分伞类:丛挤土桩。也成增排土桩。原始抢土层结构遭到槽破坏,主要有召打入或压入的巧预制桩,封底励的钢管桩沉管匠式就地灌注桩码等。引部分挤土桩,拌也称微挤土桩章。成桩过程中母,桩周围的土陆层受到轻微的愚扰动,土的原扭始结构和工程断性质的变化不独明显,主要有拢打入小截面蓄的牌I洒型赶、楚H奏型钢桩、钢板性桩、开口式钢带管桩。重非挤土桩,也成称非排土桩。置成桩过程中将器与桩体积相同带的土排出,桩饲周围的土较少移受到扰动。但望有应力松弛现瓣象。主要有各敲种形式的挖孔葱、钻孔桩等按桩材分类:颠木桩。单根木蚀桩的长度大约薯为十余米,不栽利于接长。混凝土桩尚预制砼桩,多柏为钢筋砼桩。宵工厂或工地现芝场预制,断面梳一般恳为隐400*40哄0群或荐500*伤500mm忽,单节长十余宁米。球预制钢筋砼桩浩,多为圆形管致桩,外泼径化40袭0银~鸟50子0垮两种,标准节解长为雁8m茂或扛10m湖,法兰盘接头尝。超就地灌注砼桩岗,可根据不同花深度的钢筋笼宣,其直径根据悼设计需要确定图。葵钢桩,型钢和伙钢管两大类。女型钢有各种形分式的板桩,主盾要用于临时支匆挡结构或码头熄工程为。牺H层型伯及王I校型钢桩则用于肃支撑桩。钢管沙桩由各种直径蝶和壁厚的无缝摘钢管制成。蛾组合桩。指一秋种桩用两种材沿料组成。如较砖早用的水下桩球基,泥面以下上用木桩而水中影部分用砼桩,平现在较少采用帅。镰按桩的功能分穴类:睁抗轴向压桩。市在工业民用建杆筑物的桩主要动承受上部结构爬传来的垂直荷若载。它摩擦桩。桩尖瓶部分承受的荷兰载较小,一般蜓不超屠过视1忍0知%。如打在饱介和软土地基和伙松软地基中的弊桩。网端承桩。通过砖软弱土层桩尖额嵌入岩基的桩羽,承载力主要宴有桩的端部提贿供,一般不考他虑桩的侧摩阻武力的作用。芒端承摩擦桩。蜓桩的端阻力和壤侧摩阻力同时悬发挥作用,最旗常用的桩。如杠穿过软弱土层劈嵌入坚实硬粘含土或砂、砾持榜力层的桩。这蛇类桩的端阻和貌侧阻所分担荷蜂载的比例与桩复径、桩长、软李弱土层的厚度维以及持力层的词刚度有关。抗侧压的桩棕港口码头的板齐桩、基坑支护忌桩等都是主要焦承受作用在桩挽上的水平荷载寿,桩身要承受防弯矩,其整体涨稳定则靠桩侧裁土的被动土压怕力、或水平支式撑和拉锚平衡搬。抗拔桩悄主要抵抗作用泥在桩上的拉拔朴荷载,拉拔荷苗载依靠桩侧摩俗阻力承受。熊按成桩方法分铸类归:崭一、打入桩:睬将预制桩用击曾打振动的方式钥打入地层至设俊计要求的标高眠。打入的机械垮有:自由落锤全、蒸汽锤、压谈缩空气锤、振控动锤等。坦二、就地灌注券桩:挽沉管灌注绣桩悄架冬将钢管(钢壳俩)打入地层到萝设计标高,然架后灌注砼,灌由注砼过程中可锄逐渐将钢管拔思出,或将钢管灾留在土中。旨钻孔灌注赠桩醉汗政使用机械形成蓝桩孔,钻孔机论械有冲击钻、拿旋转钻、长螺冻旋和短螺旋等番,适用于不同窗的土层。在地漂下水位以上做宜灌注桩时,也赚可以使用人工惭挖掘法。让为提高灌注桩眼的承载力,可货将桩身逐步局圈部扩大,形成先扩底桩。送三、静压桩:丰利用无噪音的秒机械将预制桩蒸压入到设计标滚高。蹦螺旋桩:在木区桩或砼桩的底胀部接一段螺旋野的钻头,藉旋档转机械将桩拧潜入土层至设计摇标高,现已少父用。丹目前桩型正在臂发展中,如近陡年出现的压力叨灌浆微型桩,预利用压浆提高菌桩的承载力等原。联桩型和成桩方绍式的选择:手预制桩的类型春、特点和使用亚条件西预制桩的优点倍:题桩的单位面积次承载力高,打肥入土层时使松卖软土层挤密,度从而使承载力恶提高。通桩身质量较易盐保证和检查。组易于在水上施愈工。晶桩身砼的密度泼大,抗腐蚀性庙强。仅施工工效高,纳施工工序简单毅。尝预制桩的缺点钞:肿1.伤扒单价较灌注桩修高,预制桩需判要配较多的钢咏筋以抵抗搬运寻、起吊和捶击怖时的应力。缴2.心痕施工噪音大,场污染环境,不陪宜在城市中使浴用。灭3.麦拔预制桩是挤土步桩,群桩施工带时将引起周围卵地面的隆起,暮对周围有影响辟。迁4.既煤受到起吊设备尿能力的限制,暑单节预制桩的花长度不能过长饮,一般为十余乡米,长桩时需词接桩。桩的接煮头常形成桩身限的薄弱环节。途接桩后如不能膝保证全桩长的凉垂直度,则将毫降低桩的承载扫能力,甚至在央打桩时造成断那桩。在瑞典,邪打入预制桩的菜长度已超过旷100m幅,关键在于制遭造的施工工艺录质量。锦5.食性不易穿透较厚侧的坚硬土层。皂6.企黑打入后桩长超蓬过要求时,截萍桩较困难。适用条件:拾不需考虑噪音搂污染和振动影杰响的环境。开持力层上覆盖的的为松软土层岗,没有坚硬的响夹层。京持力层顶面起既伏变化不大,赶桩长易于控制论,减少截桩。瓜水下桩基工程斥。怕大面积打桩工们程,打入桩的熟工序和设备简线单,工效高。衡在桩数量多的光情况下可取得思较高的经济效明益。物灌注桩的类型姜、特点和适用欺条件优点:睡可适用于各种益地层。没桩长可随持力雪层起伏而改变是,不需截桩、膀没有接头彻。备8奉0皱多米的桩也采况用了。提仅承受轴向压傲力时不用配置披钢筋,节约钢浮材。馅采用大直径钻哭孔或挖孔灌注约桩时单桩的总滥承载力大。迁一般情况下比斩预制桩经济。缺点:驾桩的质量不易符控制和保证,望容易在灌注砼犬过程中出现断计桩、缩颈、露序筋和泥夹层等幻现象。东桩身直径比较吵大,孔底沉积统物不易清除干魂净,因而单桩帅的承载力的变割化较大。处大直径灌注桩命做压载试验的滋费用昂贵。庆一般情况下不置宜用于水下桩昏基。牵钢桩的类型特判点和适用条件夏钢板桩:板桩桥有接口槽,已找将板桩可沿河冰岸或海岸组成介一个整体的板筐桩墙,也可将舅一组钢板桩形打成围堰,或作宰为基坑开挖的份临时支挡措施堡。钢板桩成本然较高,但可多甘次使用,仅用饲于水平荷载桩健。买型钢桩:可用穗于承受垂直荷躲载或水平荷载赴,贯入各类地萝层的能力强且示对地层的扰动院较少盒。傅H喂型胀和糖I吼型钢桩的截面河积较小,不能领提供较高的端骗承承载力。在饲细长比较大时仙易于在打入时愤出现弯曲现象桑。弯曲超过一挽定限度时就不圆能做为基础桩抖使用。珠钢管桩:贯入话能力、抗弯曲厕的刚度、单桩冠承载力和节长芳焊接等方面都侨有明显的优越挥性。但钢管桩鬼造价较高。日陆本生产的钢管棕桩的外经从跟500mm悲别到楼可1016mm庭,壁升厚讽9搅~趋19m姨m蜻。尖钢管桩打入土阁层时,其端部奴可敞开或封闭秒,端部开口时失易于打入,但本端部承载力较彻封闭式为小,饮必要时钢管桩闭内可充填砼。老钢桩与砼桩比浮较,价格较高卷、抗腐蚀性能更力差,需做表匙面防腐处理。胁桩型和成桩方枝式的选择:桩麦的类型和施工程方法的选择应她考虑多方面的拔因素,主要有古:建建筑物本身的巨要求。如:荷舞载的形式和量柴级、工期的要象求等。值工程地质和水乌文地质条件。奇场地的环境。找对环境的保护责要求等。胞设备材料和运选输条件,施工使技术力量,施畅工设备和材料棚的供应可能性畜等、经济分析。靠2五.醋单桩竖向承载托力的确定尺单桩竖向极限欣承载力:单桩爬竖向荷载下到烛达破坏状态前受或出现不适于剖继续承载的变禾形时所对应的记最大荷载(桩画基规范)。廊按静载荷试验犬确定进单桩静载荷试便验是确定单桩挠竖向极限承载谁力的可靠依据长。常见事的堵Q~南S壮曲线大体可划央分为两类基本灰类型:蓬陡降型归:剩Q~恭S惨曲线出现明显译陡降段,相应倾的沉降梯度剧原增,破坏点明典显。(突进型疑破坏)烦缓变型:当荷闲载超过某一临胞界值后,沉降倘梯度的变化趋氏缓或趋于常量依。(渐进型破妄坏)产陡降雪型胆Q~敌S州曲线:极限荷兵载即为与破坏来荷载相等的陡陶降起始点荷载裁。厌缓变形厚型核Q~灶S田曲线:极限承全载力的取法较筐多。常用的有酷:愤方法一:对应亚于曲线斜率转蛇为常数或斜率影减小的起始点照荷载,如蔬△困S蛛/脂△些Q搭-欠Q猛曲线的第二拐次点。兄方法二:渗取混S橡—私lg堤t煎曲线尾部明显狗弯曲的前一级引荷载为极限承杂载力。蔽取桌lgS捡—壤lg旁Q趋曲线上第二支渴线交会点荷载纠为极限承载力酷。求注:桩基规缎范摩JGJ-94避-9帮4妄(巡P13焦4胁),指明:一菜般应讯绘唐Q申-六S,S-lg镰t险曲线以及其他商辅助分析所需两曲线。个按变形确挎定爪P详u矮,具体杏见葡p13持5歌页。坛(喷a固)荷载-沉尿降瞒Q贼-切S喷曲线嫩(焦b鸽)荷载-沉降昨梯勉度然Q京-废曲线裙由曲阳线寻b玻可见,对于缓间变型的桩,荷炉载到油达听“污极限承载中力谷”晶后,再施加荷才载,并不会导盗致桩的失稳和跃沉降的显著增落加,即实际上污并未达到极限妙承载力,因而派该极限承载力芒实际上应称宿为示“箩拟极限承载洞力及”胞。竿按照以可靠性拣理论为基础的接极限状态设计角准则,桩基到巩达最大承载能吩力或不适于继锤续承载的变形甘。因此,对于抖缓变猜型枕Q逝-报S津单桩,可按控泳制沉降量确定星承载力。一般沉可按上部结构映类型和对沉降柔的敏感度取得晒某一沉降值所享对应的荷载为畏极限承载力。失通常,该极限莫沉降值皮取烧4丙0障~仍60m伞m蝇(驻或颠3貌%坚~周6瓜%蔽)闭D判。呀D授为桩的直径。鬼实际工程中常寿见的几已种奶Q渡-猾S轧曲线:晨软弱土层中的辩摩擦桩(超长俱桩除外)。桩般端一般为刺入略式剪切破坏,脸桩端阻力分担烤的荷载比例小怀,知Q记-透S抵曲线成陡降型衰,破坏特征点直明显。如图寻Fig令剂均匀中的摩擦匙桩李桩端持力层为朝砂土、粉土的摇桩。由于端阻倡力所占比例大悉,发挥端阻力别所需的位移大夏,级Q碧-妥S删曲线成缓变型岩,破坏特点不船明显。此时一期般押以燃S插u新=4遍0送-释60mm艺所对应的荷载赠为其极限承载蕉力。扒Fig烦宗端承于砂层中差的摩擦桩吓扩底桩。支撑奶于砾、砂、硬侮粘性土、粉土术上的扩底桩。肯由于端阻破坏虏所需位移过大欧,端阻力所占下比例较大暖,薯Q~胀S或曲线成缓变型偏。极限承载力响可取记SU狡=胃(村3功%磁~断6姑%版)辉D枕控制。乎Fig捡扩底季端承桩梦泥浆护壁作业织,桩端有一定内沉淤的钻孔桩纪。由于桩底沉拴淤强度低、压壁缩性高,桩端转一般呈刺入剪播切破坏,接近守于纯摩擦装组,就Q设-永S灵曲线呈陡降型紫,破坏特征点迅明显。应Fig寸插孔底有沉淤的哗摩擦桩云桩周土为加工阶软化型土(硬璃粘性土、粉土意、高结构性黄沉土等)无硬持霸力层的桩。由扰于侧阻在较小培位移发挥出来手并出现软化现器象,桩端承载厕力低,因而形佳成突变。陡降冶型伶Q灾-妥S敏曲线。与孔底识有沉淤古的疫Q呢-剩S点曲线相似。社Fig制1货-加工软化型狸;销2疲-非软化(一青般土),硬化同型慎;开3叛-加工硬化型秤嵌入坚硬基岩巧的短粗端承桩培。桩身材料强塑度的破坏而导仰致桩的承载力永破坏煤。什Q朝-线S肺曲线呈突变、航陡降型。梁Fig魔杠嵌入坚硬基岩包的短粗端承桩响单桩的允许承咱载力:乱浩Qa软仓=大嫁Q脏u钩/K脏卷=帆会Q修su愤/K惑s龟+Q委pu记/K骂p粮由于侧阻和端屿阻呈异步发挥拘,触工作荷载(相抹当于容许承载榴力)下,侧阻赌可能已发挥出沸大部分,而端栏阻只发挥了很枕小一部分忌。深因此,侧阻力棚和端阻力的实饰际安全系数是靠不相等的。一驻般情况下有:累渗盟K冶s轿鸭<具算K每p适但对于短粗的欧支承于坚硬基矮岩的桩勾,铁K伐s订>K泊p测。四对于前述的几迫种按Q慰-舱S拉曲线丘,阁大致有如下的氏安全系数:骂1血.率粘性土中桩端兄无硬持力层的杨打入式摩擦桩购:尿K间s意=扯1.卡4瓶~另1.6岂,宾K文p颤=执3梁~丸4育2颠.瓦桩端持力层为惊砂土或粉土的赔打入桩:捡K县s量=徐1.饶4胖~尽1.6抓,年K肺p局=腐3.锄0爹~迎4.5召3她.笔扩底端承桩:判K业s伪=平1.沸1串~拾1.3毒,漠K焰p灾=躲2.鲜5献~吃3.0禽4筋.巡桩端无硬持力携层、泥浆护壁腥或干作业钻孔述桩:虫K番s凳=肉1.累5酒~诞1.8荡,西K耻p踏=拾3溪~氧4嫩5偏.加工软化型尚土中的桩栋:独K纽s韵=誓1.迈2燥~纷1.4腹,授K岩p字=迫3振~理4扇6饶.插短贯粗嵌岩灌注桩订:晴K枣s算=枯2.屈5蹦~遇3.0驴,蓄K熊p朋=饲1.库5让~今1.8煤由此可见,分抚项安全系辫数译K躺s熊、街K教p反的值的大小与陈桩型,桩侧、摧桩端土的性质灵、桩的遮长径比,成桩协工艺与质量等属因素有关。妄静力沙法碗计算单桩承载笨力像1勿.茂桩端阻力的计贯算派计算端阻力的像极限平衡理论源公式每Fig饥起几种桩端土滑抄动面图形史以刚塑性体理哈论为基础,假燃定不同的破坏争滑动面,便可模导犯得不同极限桩户端阻力理论表窝达式,并可统探一表示为如下东形式:林=且ζ逗c*C*Nc吗宇+归指*笨γ战1场*b*尤+摆ζ科q*色γ漠*h*Nq鼻式中甘:开N扬c皇、打、维N输q止-分别为反映贺土竹的浑内聚处力黑C催、桩底以下滑举动土体自重和懒桩底单面以上加边豪载(竖向压柏力言γ碗*骆h株)影响的条形星基础无量纲承丘载力系数,仅迫与土的那摩擦波角止Ψ县有关喷。密繁遮ζ套c刷、颤、穴ζ载q贞-弱桩端为方形陆、衔圆形时的形状绳系数冬。拜b欧、张h恨-分别为桩端砌底宽(直径)蚊和桩的入土深浓度冤。运C歼-交土的穿粘聚力。骆γ非1栗-桩端平面以纸下土的有效重递度血。违γ桶-桩端平面以庄上土的有效重察度种。凶由舰于耕b<<召h头,一般可略去戚第二项故(拔=净N纲q程)均=特ζ真c*C*Nc趋咬+容ζ滔q炮*乎γ对*h*Nq砖并且几个系数示之间有如下关窃系式:悲N披c融=热(分N项q巨-布1河)量t需g衡Ψ脚ζ且c职=勒(椅ζ盈q*N月q仿-笔1)借/参(肤N烘q藏-此1先)嫂设深Nq祥'虹=捞ζ忠q×Nq露N灯q洞’长与爽Ψ谨的关系可绘于净图中,如图所录示胞Fig议羽承载力系数与考土内摩擦角的觉关系丸岭膜由图中曲线可层见,假定滑动革面图形不同鼻而分别求出雅的承载力把系数竭相椒差枣是很大的。梨对于桩端为饱醉和粘性土的情肢况,上述公式袋可以简化为:昏Q据pu混索=售N努c反’宴Cu复+乞γ基*h掘码陕=缩(旋6衣-获9晋)贯C脉u伙+线γ只*h澡其中触:日C秋u垦-为土的不排词水剪切强度粒。宫此外,还有另颂外假定形式的浊桩端阻力极限纹平衡公式,例盼如考虑土的压晋缩性计算端阻浮力的公式。字2孙.臭戏桩侧阻力的计示算郑总的桩侧阻力恒:膀Qsu询=夺∑叉Ui*Li*谢qsui列当桩身为等截驶面时:袜Qsu=位U插∑走Li*qsu巡i治Qsu况i煌的计算可分为沃总应力法和有锁效应力法两类两。根据各个计渗算表达式所用圣系数的不同,凝人们将其归纳哀为升α锋法膨、摸β镇法盾、章γ晚法搏。险α花法为总应力法婚,渗β颗法为有效应力锋法。α法:拴抹倍艇α碗法氏由堂Tomlin制son(19挪71属)树提出,用于计它算饱和粘性土布的侧阻力:=αCu姿蒙不夫其中冬:芬α倦-系数,取决饱于土的不排水考剪切强度和桩挺进入粘性土层灶的深度予比画(袜α港=枪0.3-1.阅0夜)。秀C列u沟-桩侧饱和粘槐性土的不排水饲剪切强度,采挖用无侧限压缩年、三轴不排水垄压缩或原位十览字板、旁压试专验等测定。β法:朽折Cha怠ndler(臭1968器)滤提出,也汁称偏有效应力法济。如用于计算土已诞固结情况下粘穗性土和非粘性司土的侧阻力赌。抗=志σ扒v*K0*t鞠g狸δ菠对于正常固结录粘性土蹄,匠K直0咱=链1欢-欣si劈n撕Φ收’时,册嫂δ桌=尾Φ巾’夫,堵故坐:蚁=挂σ虏v腊(探1汁-棒si恐n龄Φ扒’离)拌t厘g闻Φ抢’帐=轻源β舅*朽σ愿v往’刚式某中芦:辆β芳-系数茄,纷β苦=倘(盗1停-罩si顿n臣Φ卷’考)韵×t骑g愈Φ总’喉,乎当编Φ灵’兼=治2具0呆~丈3影0障时,扭β埋=窝0.2奶5流~锤0.4旨0亡,平溜均乱0.32世。懒K0恨-愉土的静止土压村力系数称。灿δ懒-桩、土间的催外摩擦角傅。竭σ通v松-桩侧计算土创层的平均竖向隐有效应力,地绑下水位以下取隆土的浮重度菠。凳Φ郑’世-桩侧计算土撑层的有效内摩关擦角井。λ法:怖综虎合援α适法肢和考β贷法的特点驱,祸Focht(女1972渗)坚等提出如下适偏用于粘性土情的赢λ删法麻。巡=慌λ裙(尘σ救v纹’柿+伙2C男u筋)低吹才其中能:恒σ兽v后’扔,警C余u它-分别快与找α丢法途、涨β仪法重的符号意假义相同西援谊华λ闯-系数,有图橡可查勿。热Fig建炭λ励与桩入土深度释的关系障原位测试法确隔定单桩承载力掉在国外已经普外遍采用,主要僚有静力触探试厅验、标准贯入中试验和旁压试筹验。固静力触探试验叙(肿CPT乐)碧确定单桩承载矿力无(舅1掌)锤综合修正法(挖我国铁路系统纱采用)棍(拿TBJ食2烧-85奇)签所用探头为双录桥探头,公式绒如下:悼Qu狱=啄α冶i*仰*A+吃U菌*培∑锅Ls赞*范β复s*fs悟其中景:摇Q至u磁-桩的栽极限殿承载力现咳姑-桩表平面的纸平均静探端阻须背f夕s魔-奴第熟s过层土的平均静奶探辅局部侧租摩阻忙A批-桩底的面积坛L筝s虚-忧第辣s久层土的厚度知U闭-桩的周边长炎α中i发-端阻综合修喝正系数牙β消s僵-侧阻综合修置正系数凯α卫i夕、柏β司s粱按下列判别标劫准取值:舍当土层的萄>2000K呆p斤a梅,闷且欠fs/问≤给0.01损4它时将α台i旷=饥谢,乐班β形s碧=累如不能满足上袖述条件时,则顺有警α冲i敢=享蚕逼潜,咸β才s吼=史采用上式计算厌得到的单桩极历限承载力,建钉议安全系数朽取关2赶。可建筑桩基技术穴规范法辱建筑桩基技术次规范纲(感JGJ9挠4碗-鬼9数4找)中推荐的单勺桥探头,根据孔土层的静探的臣比贯入阻殃力指P火s保值,按下式计铲算单桩的极限悲承载力:模Qu=纤α熄b*Psb*缘A+U虹*璃∑规*Li跨其中陕:泥Ps瓦b奴-桩端附近的丙静探比贯入阻配力的标准值(懂平均值命)疾KPa已α蔬b谋-桩端阻力修躁正系数窃-用静探计算念的桩周第胆i浸层土的极限侧泉阻力标准值渠Ps匙b秒按下述方法计弃算:趋当窃Psb1<骗Psb撒2伴时叼Ps锈b轨=启0.5惹(谱Psb1+轿β孙Psb2)槐当包Psb1>漏Psb省2华时雾Ps素b赴=白Psb2悬其中疾:歉Psb刷1蜘-桩端饲全截面牵以薪上针8傲倍桩径范围内损的比贯入阻力苏平均值盈。秋宜违Psb稀2栏-坟桩端全截面竭以湖下扯4返倍桩径范围内起的比贯入阻力壳平均值羞。挺β挤为折减系数可见查规范。燕桩端端阻的修倡正系服数夜α亦b低可根据桩的如闹图深度按下表诞查用:拢桩入土深度剖(肌m祖)武<15叔15-30羡30-60吴α络b见0.75患0.75-0响.90增0.90按桩侧极限侧阻睬力符根侍据乳P趴s徒值按经验公式骡计算醋:绪例如:刻当凯P询s匆=烦100逢0牺~蜂400柴0洁(第Kpa蛮)柏时要陪天=待0.025*樱Ps+25叉(K竭pa)戒肠武当晌Ps>4啊000Kp秃a纲时内慰构=甩125禾惰(K柳pa)梁2祝.标准贯入试涉验(阁S腔PT摔)猛确定单桩承载坛力驻Meyerh栋o萌f羊法院(贿197如6牢)川Mey税erho负f券建议,打入桩钻的单位桩端极弃限承载馒力奴q起p因可根据桩尖进繁入持力层的深阶度营,零按下式计算:域=手0.4N*D忧b/斜D悉≤线4N厅(100Ka垃)开钻孔灌注桩条俘件下:疯=生0.12N*绵Db/颤D炉≤膛1.2N绞(100慕Kpa)躲壁其中迈:单D坟b炉桩端进入持力士层的深度突缴倚D站为桩端直径莫跨间N熔为桩端附近的例标贯呜击榜数栏公式适用于砂执质土或砂砾石桩的单位极限壮侧阻访可按下式由加忙权标贯击夜数舟N糊估算疤打入桩:歉=累N/50贿,(10样0Kpa)陵钻孔灌注桩号、愤H挪型钢桩:催=蜘N/100殖油,杂(矮100Kpa疫)桥四、经验方法夹确定单桩承载忆力菠醉竿经验方法确定炮单桩承载力她被物列入一些国家底标准、行业标夫准或地乏区璃性标准中。用贝于桩基的初步忌设计和非碧重要艘工程的设计,远或切作川为多种方法综滋合确定单桩承险载力的依据之脂一,也有的规效定宗在烂无条件进行静捷载试验的条件爹下应用这种方宪法确定单桩承援载力。特建筑桩基技术勿规画范重JGJ94签-9息4通中的方法台新编的《建筑千桩基技术规斑范凶洽》恨JGJ94-赚9移4敢采用以可靠性盲理论为基础概板率极限状态设茂计法,以可靠腿指标锣β疤度量桩基的可交靠度,按承载舞能力极限状态黎和正常使用极浊限状态进行设浅计。万膛斜以荷载效应基挨本组合,不考江虑承台效应的犯情况为例,其事基桩竖向承载炎力的极限状态忙表达式为:γ*N=R绒R=晓γ擦*Q谅+刺γ谁*Q干式中:隶γ辣-建筑物桩基范重要性系数。馅对一、二、三慨级建筑物分别丘取夸γ喜=否1.粘1再、酬1.午0剑、师0.9总。猫对于柱下单桩出基础应提高一矿级迫考虑。喊哭N望-作用于基桩槐桩顶的竖向压军力设计值瓣朗R毁-单桩竖向承榜载力设计值日Q歉、许Q仰-分别为单桩败的总极限侧阻发力标准值和总裁极限端阻力标猫准值胃Qsk=U知掉*赠∑品Li*q挥Qpk=A遵p*q凑q芝,q侦-分别为桩骂周污第垒i庄土层极限侧阻丹力的标准值和松桩端持力层极乘限端阻力标准粪值。可根据不遭同土类和不同普成桩工艺查表暴(经验值)丧。煌γ嘴,浅γ巩-分别为侧阻潜分项抗力系数郑和端阻分项抗督力系数。根据侦不同成桩工艺俯查表芽。完波数兰笨PN-浆83粗/B-024靠8填2桶桩基规范中的誉方法饲规定念在湾按承载能力极额限状态计算的叹单桩竖向荷载谢下的承载力时位,取Qm*N衡式中:锈Q滴-作用于桩顶得的设计荷载悼嫁N绝-桩的设计承崇载力白峡m蔑-修正系数,僚群桩基础马取摊0.屋9贡,双桩基础品取蚕0.钻8鹰,单桩基础书取惜0.7锹受压桩的设计型承载力为:汗N吨=千Np贱+N恨=S涉*q划*A愈+碍Σ史S核*t是*A躁受拉桩的设计党承载力为:坛N汁=雅S刺*t污*A蕉式杆中良:q分-桩底土的单程位设计强度其,训q站=r验*q化蚁场对于极粘的土叙或坚实粘土(辞Φ信=脏0碧)可按下式计竖算缠:q=q*S绑t托-故第沸i氧层桩侧土的设蒸计强度t=r*t金S扫、核S渴,S蒙-飘工艺系数,查车表李。弓r逢-土的材料系匙数璃,毙r储0.条9私随凯I忘、绪I锤查表惭S榆-土的设计不允排水抗剪强度选,可用十字板笛原委测定或三接轴不固结不排值水剪切试验确鸟定瞧q忙-希桩底土的极限哭强度,查表(助经验值)佳t卖-卫桩侧土的极限恐强度(经验值搜)惭波总兰态*拥*圣的特点:捏细致恳地纲考虑了成桩工速艺对桩承载力恢的影响帐。喉其影响系数对救于抗压桩和拉骨拔桩不同,侧征阻力和端阻力用不同,其幅度种由疗0.成3依至斜1.8搂。乖这说明成桩工两艺的不同对侧奇阻力和端阻力倚起到削弱和增栏强的效应写。禽挤土桩的侧阻蛇力和端阻力都辅高于非挤土桩彻,尤其是扭非粘性土。另纪外输,贞拉拔桩的侧阻晌力低于抗压桩粒。剑考虑了单、双男、群桩基础中竖基桩设计承载鱼力取值的不同慰分别鸭取矿m工=写0.陵7黎、纹0.罩8图、结0.滩9磨,这部分叛地悄反映了承台分论担荷载的作用非及不同桩数桩发基承载力的失趟效概率的不同零。隶侧阻力和端阻脉力均考虑了深受度效应斑。急五寺、华大直径灌注桩么的承载力刻按国内外习惯悼,桩径躲界限玻大体是:肆击微型桩恶:习d扣25cm俭中等直径桩:猫25cm竭迫d件80cm团大直径桩权:旋d名80cm屿大量试验证实毯桩端阻力等与样桩径有明显的氧关系。将中、爽小直径桩的端盲阻力参数或计妄算模式套用于虚大直径桩是不崖合适的,会得园出偏大的结果洋。颜大直径桩的承汁载性状远桩端持力层性近质不同的大直惹径桩具有相似玩的荷载~沉降斥特性,克大丝都属于缓变型洽,不会显示明绵显的破坏特征擦点。对于砂卵霞石持力层上的条挖孔桩,抚其弦Q挺~搏S持变化更为平缓粗。惨桩侧阻力都户在遣较小桩顶沉降竿(病10那-15mm情)下发挥出来榨,而端阻力随搁沉降增大逐渐驻发挥,并不显贸示破坏特征点辆。对于泥浆护齿壁的钻孔桩,晚由于孔底沉淤章的影响,发挥赔桩端阻力所需跪竖向位移更大爱,桩端碎分担灾的荷载也相应援减小。塘大直径桩承载前力的确定咬1除)根据静载试价验确定奴通常取桩顶沉务降程S欣晃=者(温4贫0妖~醋60桐)色mm标或贝委倒S翼陡=显(捆0.0蓄3悠~跃0.06欠)统D毒(园D柱为桩径,桩径远小者取大值,滥桩径大者取小奥值)饲所对应的荷载灭为极限承载力悬。恼取杂S=辽(捧1规0父~祸15年)颂mm课或切S=到(童0.008腐~叛0.01令)漫D干所对应的荷载基为承载力设计闷值。拒2垒)通过计算预种估承载力Q=Q+Q牛夜侦有=U师*奴*q端*L顽+瑞*q榜*A驻且储项式中最:秀q筋-中等直径桩德桩身极限侧阻姻力标准值(查居表)爷。察L世-溜有效侧阻桩段布长子,先L耻=总陕长蓄-丙扩底鼠高裹=嫩L-L盛U艳-桩身侧阻有河效车周霸长液,惕U尽=割*d法A绸-钢桩端投影面积太q塌-中等直径桩古桩端阻力极限喷标准值槐、描-尺寸效应系弊数默。朝分别为侧阻、思端阻折减系数通。按下述方法绞确定意:投F架ig敏财示意图艘桩端阻力折减往系数地=秘(贤0.8*/D肝)欲国末式中:经验系祥数圾n拴,对于粘性土时,粉土取输n=陷1/雁4挎,对于砂土、月碎石类土,食取倡n=1/3夏(却2)狠老桩侧阻力的折耳减系数深稠古对于无粘性的饮砂土、碎石类赖土,伤按下式确定拍=奔(魂0.8/d环)执疏音而对杨于趣粘土、粉土,决由于成孔时孔勾壁松弛效应不种明显,故可近差似取=1。痒3摧.锄桩的荷载传递傻理论甚可一根桩在轴向未荷载作用下,吹通过桩侧摩阻马力及瞒桩尖垒抵抗力把荷载掘传递给地基,饶这种荷载传递蛙过程是同桩与西土之间的位移呜相关联的。土棕的形态也影响述桩的变形过程周。因此有必要冻研究桩的荷载贼传递过程,探牲讨波(稠1透)狸桩侧摩阻力及弊桩尖嗽抵抗力是叛如何脾共同分担外荷映载的。械(似2玻)它们奔相互之间的伶干涉荣影响关系。绸(爪3茫)它们秀的发挥过程及丛分布规律。焰(咏4宇)异影响和在传递盈的主要因素等胃。磨啦桩的荷载传递刊研究是从糖2卸0画世纪槽5妙0真年代开始的。箩主要研究者有勇:筐Rees肺e缴,性Seed艰,域Vesi央c腹,教Coyl够e忧等。传递函数法堵基本概念:把寸桩视为由许多帐弹性单元组成讨,每一单元与逗土体吴之间用非线性抽弹簧联系,模碑拟幅桩箩-黎土之间的荷载柴传递关系。桩音尖土晕也用非线性弹脱簧表示,这些乔非线性弹簧的拉应问力编-蒜应变关系即表饭示为桩侧摩阻赔力音与剪切位移夺之间的关系(虾关系)。这一锹关系袄一般过就称为传递函观数。千Fig叼维示意图纺对分析微元,淹列平衡式:即:影即有:司衣酱证欢伤态(姻1送)壳式中帆:私U淹为桩截面周长略。枪设弹性体产生壮的弹性压缩葵为头d乳s潜,由虎克定律粘:鸣式中利:旬A胶,广E垮分别为桩的截遍面积及弹性模裁量,负号表示饶是因为巩随迹z辞的增加供而柜d忌s稍减少。因此有:半缘强济购逮射止(袍2变)福将上式求导,雀并以式量(蜜1棒)代入得:认凭沸焰馋仅混宇(灰3躺)赴式遣(界3漫)即为传递函节数法的基本微偷分方程。求解闯这个方程时取族决于传递函数辜-闻S怎的形式。目前超根据求解方程垫的途径不同,桂主要有两种计姨算方法。第一梁种方法为解析封法,对传递函翼数作简化假定铁后直接求解。炭第二种方法为风位移疤协调法,传递里函数以实测试阿验得到,碗然后羊采用位移协调监方法求解。扰常用的传递函始数:指数函数乱Kezdi统假定染为指数曲线:妄式中:休—班—害土侧压力系数汤栋馆株—钱—宫土的重度和内冤摩擦角枝系层钳—桂—贡桩侧土摩阻力残充分发挥时的铜极限位移知就疑加—置—歇与土的疾类别狸和密度有关的纳系数狂理想臭弹帅塑性关系糠佐腾悟失假定羊为理想弹塑性姑关系厉。当时,时,榜式中,蔬—冬—伴土的剪切变形承系数双曲线关系浇Gardne脸r小假定阵为双曲线:即:权式中游:补K佣,盼A固为试验常数,好可见:熔为线性关系。王Fig舱钉示意图应二.佐腾悟解菊析法笼196盖5甘年提出。1.基本假设灶(孕1灯)传递函数(讯关系)为理想剑弹塑性来:当(即时),顾(即芝时),忘常数(4)轰式中:吊-桩侧狼土经摩阻力达到极饲限值肺时,相应的桩庄与土之间的极内限位移值闭。素柳-土的剪切变祸形系数,诊(扒2结)桩尖处持力负层在到达屈服鄙之前,桩尖抵柜抗香力助P左可按下式计算房突满菜绢求鸣(迅5吓)虚式中:百-地基反力系宅数(龙)颈乎-桩尖处桩的海截面积鱼安-桩尖处桩的献贯入量(沉降筝量)武2腐.几种情况考扁虑值(住1全)根据桩的支屿承条件分成三辛种桩类型:午a诉.端承桩。桩允尖处桩的贯入盒量民=助0骗,即岂b焦.摩擦支承桩遍。此时织c含.描浮馒承桩(全摩擦贼桩)。此时康=渠0第,即纽(尺2热)根据土层极放限摩阻力的分唇布情况分成三佳种型式拒a窑.绣随深度的分布刮为常数;狮b叫.且随深度成线增锡加德c各.菠随土层性质而辛变化作不规则始分布岗(债3浅)根据桩侧土右的受力情况分殃成三个阶段吐a诸.弹性剪切阶熊段做么浆当作用荷载工较小时,沿桩寨身的摩阻力浸不超过土的极挖限值扮b陶.弹塑性剪切遇阶段寿打率沿深度部分箱=猴、部分语<乳,即有果:跑在深度州范围内,删=聚c荣.塑性剪切阶青段咐赌做沿桩全长均有屠=变Fig浆团土的极限摩阻赠力毅分布形式筛3开.弹性阶段桩蝇的荷载传递计合算乖前述方程扑(吨3扶)糠将假定式询(玉4屠)犁代入演令党级牢紫禁黄(出6向)道则有昂扶酷足厅(欢7厌)可求解上式,可爽得通解笔馆岩终胶(辉8效)绒式中种为待定常数,票由桩的边界条剧件确定笼。恳当菜z除=超0秋式,(即鱼时),时(),艰代入摇(羊8宁)式,可得:,式中,;艘将厦两系数代入惩(雅8苏)式,有喇:葵镰引愁凡(勤9抬)再深拨度捧z济处桩身轴向力阳的表达式为挣将式滚(活9恐)代入,经积冲分后可得:图蚂(洗1策0损)废式泉(特9据),筋(肿1涝0慧)是桩位移及窃桩身轴力的计部算公式,但式闸中桩顶及桩尖耀位移运,攻尚不知道,故将需先求彩,掘值疯。矿首先,已知桩夕顶位移卫等于桩尖位移盐及桩身弹性压甜缩量之和,即钉式中小,赤A惠,粮E慈—库—口为桩身截面积默及弹性模量惹将式穿(伏1拘0杰)僻代入上式后解罚得:类江棕午(匠1妈1捎)惨其次,已知桩奋尖抵抗力胜。轮另外,从式璃(循1宗0厉)愤中令址=偷1安求得,即:笑市(玩1漫2脉)和联解尘(臭1镇1草)岭、胃(屈1行2萝)浓两式,可以得陕到:庄丘哗雁(垒1默3锯)热绍破(早1蔬4掩)凝式中,无量曾纲笔系数:硬将式测(轻1恨3继)暑、皮(肺1魂4助)趋代入咐(贷1吵0秤)姿,即可得到桩务身轴向兵力割P少z泊计算式:被建灰(编1太5僻)式中:趟弃纲若令岭=岩1肝,可以从简(棵1舞5仍)肺中解料得毯P夏b私的表达式:车耗道旗(顶1考6宏)式中:字已知:卖,将式耍中监S墨用式喜(步9陆)苦、携(理1扣3臂)口、垫(军1君4因)见代入,可得到敢桩侧摩阻力践的表达式为:屑虾众宁(岔1晴7久)式中酿若令党=迅0斩,宾=姥1泉,分别代入因(吧1兰7夏)羽,即得到桩顶逆及桩尖摩阻力嫌:虏乌口止胞(破1斑8暑)超躺硬窗坊(图1构9凯)式中:需上述各式中,厘无量饥纲揉系数,甜,朴而仅:,,赤它狂们均取决于桩渔与土的特征及肠计算点的深度员,均为已知量诊。一般可将攻按不同盖,竹,且值寇制成表格或禾曲线查询。俊以屡上苗A傍,猴B咱是由位移边界抛条倒件厨s恼0呢和沸s锦b报来确定的,其感实也可以由力伙的边界条件来姻确俯定是A夺,虑B球,这时边界条友件为:,扑4灰、弹塑性剪切驴阶段桩摸的影荷载传递计算弹。鹰拼丘如图所示,随瘦着桩顶荷载的盐增加,在桩侧振土中某些区域界将会发生用,这些区域称禾为塑性区。祝Fig先呈示意图贿设辈一裤根沫摩擦支承桩桩再顶上作惹用匆P视o鸡,假定桩侧土候的极限摩阻力充沿深度成梯形窝分布(因为均色布和三角形分州布均是梯形分毁布的特例),南土表面处的极弊限摩阻力为雄,桩尖处为匹,若此时土中捧塑性区开展深艰度为好,在深度暑处桩的轴向力冤为鉴,楼它忆可以按照下式即计算:鼠唐暂切免剧连(花2朵0票)肥下面分别讨论啄在弹塑性剪切奶阶段桩的荷载引传递计算公式汽:培桩身轴向边力怠P妨及桩侧摩阻力丑的分布羽a朽.隔在深射度筐0钱z蔽范围(即桩侧渗土塑性区内)洲P府=搏P闯-员U屋=P黑-U胜l麻(较+寸/2)蛮殃痒(库21)骆式中:粮=瞎z/l够由于在塑性区登=然,故摩阻力偿的分布图即为患极限摩阻力铲的外导包线。曾b光.然在深倒度宝z素z棚墓l穴范围乱这时可把这一锡范围的桩,视器为一根长为庭=斗(咸1-详)叠l狡,翠桩顶作荷载鞋为竟P源,且全部处于处弹性剪切阶段俱的摩擦支撑桩静。给其种P定及浙值可按前述公以式遭(涉1欣5虎),湿(豪1驱7弹)计算,即验P胆=贯P洽*胸简夫长(弦2膏2胁)举式中:去=砌、普、率)象即以多=柔(促1慕-沾)盆,角喊,森代替公式中传中岩,幅,蠢l樱而求得杰。演P五可由下式求得母惭轻稀解(愁2然3碰)式中:=犯即以诸、继、嘴代入姥公式求得咬。忌2且)桩上两个特窜征荷载的计算铲塑齿第一荷载屈服厉点麻:胶[精]教-当桩侧土表纺面处刚出现听=凭时相应的桩顶腾荷载(或区=宪0劳)途。仁第二荷载屈服砖点殿:[涨]里-当桩全长范虑围内的土中均腿出现搏时娘=欠,相应的桩顶戏荷载(或下=己1喊)悔。浊讨论在弹性剪共切区中的一段荷桩,其桩长为浆桩顶荷载带为篮P嘉,峡桩顶处摩阻力险,这段桩处于洪弹性办阶段,故可按斜前述弹性情况伐计算:业欢(泥2肤4式)杜所愁以字P伙=郊届柴(泉2搅5颜)勺式中:住可按上述同样仓方法由委公式求得跳。胖析拉联合开式晴(20倦)澡、苍(25厕)循求得土中塑性广区发展深度达个到削时桩顶荷载号为:只=扫喉(贼2泼6恨)球这时桩顶沉降晕量罗为牧段桩在深度案处的桩尖位移尾和耕段的桩的弹性虎压缩量之和,滨即:廊采郊货烦荐矛拔(根2叶7主)叔若以唯代入缠(馆2议6齐)、锹(振2肝7艇)即得第一屈奇服荷排载阔[左]郑及相应得桩顶赔沉降锡量敞[率]山[帮]甜=姿忌(爱2激8荡)记[欧]狐=诞戒内(触2巴9均)港若以蓝代入,即得第私二荷载屈服捷点举:[础]滥及相应得桩顶绪沉降量盼:粒偶千(邪3案0狱)矩民窑(馒3分1袍)式中:价若令季0.刚2画、技0.雹4搅、戏0.勒6挑、委0.尾8聚、绩-----1程.吃0但代入霸(温2测6岁)、予(棕2荣7息),即可得到缺相应于不同塑末性区深度时得摩桩顶荷载代及沉降量呼。辽3倡)桩求的疼~缸曲线揪石铸桩得巴~豪曲线可按桩迷的竭两个特征荷载恳分成三段:从a剪.荡桩顶荷载也时泛~搞曲线上烈得树0-川1妨段,弹性状态臣,岸为直线=侵b惹.派当桩顶荷载若时,兽为森1-挠2都段曲线,此时科桩处于弹塑性汗剪切阶段,故盼~照可由公式饼(绑2锣7欢)、统(旅2窝6磁)按不同得塑侍性区开展深度盏(即盯=壁0李,遣0.虹2吊,所0.晒4粮,宾0.5滔6宝,张0.闲8废,异1.讽0微)求之,为曲剧线。跃Fig束辅桩的鉴~悦曲线谨c夸.梳当桩顶荷载距时,锅为宁2-患3宅段曲线,此时木桩侧土已处于溜弹性剪切阶段渠,桩侧摩阻力炒已充分发挥,迅桩顶荷载饿的昼增量将全部传仓递给桩尖宿持力娘层。因此各,技2-贝3方段曲线性状与辨桩尖持力层性孕状直接相关,纽一般由下列几脂种情况。月(甜i击)牵纯挪摩擦桩哲桩尖不能支撑搞荷载,泊=迈0默故玻,舒~洲曲线是一条水拴平线捞。康(基ii)滥抽摩擦支撑桩迷狱强当婚时婚,桩侧摩阻力侧不再增加,故丧此时桩尖抵抗副力许为:禽由上式可解得恩:眯上述关篇系为讯线性关系,淡故速2岁-谣3该段为直线贿。董(师iii)碧端承桩讯寿撕当篇后,刃因缝端承桩桩惑尖庸不产生沉降窑,约即败,故这时桩顶尾沉降仅是桩身渡的弹性压缩。倦即红故瞎关系是忍直线白。柳举偶上述讨论即是需针对均匀土中欠的单桩传递方装法藏。漫对于分层土情抚况严,骗相同的假设也展可以进行菠,元并推出相应的僵理论公式。但寄那财时情况可能键更脂复杂一些。玻代督在佐腾吾的解耗析法中给,编把桩侧土的特险征用狐三个参数表示沃。目前在实用意上,采用什么灰测验手段取得日这三个参数,燕还是存在着许捡多困难。这是逃由于土的性质塞,应力历史,派桩的特征和施屑工方法等均影冻响这三个参数愚。目前较好的雹方法是在试桩姜中在桩身内埋伯设量测元件,冷测定静载试验信时轴向压力的巾分布,计算出帽关系。由此确浮定蚁,慧值。在积累大滥量试验资料后柳,可利用统计哥关系得到模,集与土的常规试辉验指标间的关婶系。目前这方资面的工作也正京在研究。侨三.位移协调惰法丈S拆ee娃d趟和呈R沙ees搞e讨于盘195充5课年提出。该法瑞是应用实测的夜传递函数,不雄能直接求解微神分方程。为此炭将桩分成若干馒个单元,考虑沿每逝单元的位移和佳内力的协调关脱系。求解桩的暑荷载传递,具素体步骤如下:题Fig闪失位移协调法计悟算图全若已知桩的特豪征值(桩长测l锋,截面嗓积圈A保,弹性模屯量禾E创),以及实测泥的桩侧土的传漂递函数挖曲线。夺把整个桩分诱成哪n南个单元哄。间每单元桩长节,雄n县的大小取决于禽要求的计算精解度。迅D铺’之appolo查ni慨a谁等指出,毁当宣n触=穴10夏时陡一般可以满足长要求。折先假定桩尖上说单塔元滔n减的底面产生位工移障为灭s味,从实测桩尖抵上土的层曲线求得相应屡于竖的桩测企,按下式计算奥桩尖上桩轴向劲力俱:新式中,知是将桩尖换算府为虚拟的附加品桩长。或按佐缺腾悟的公式计汽算:桃假定单钟元药n下中点处的位移盈为银(一般可假定柱等于或稍大于听)旋,从实测曲线付上求得相应于背的桩侧摩阻力预为迈值。伍求单攀元收n第顶面上桩的轴衔向力狠求单御元蹈n动中点处桩的位荐移菊:怕式中岗:粗-单扒元跳n合下半段桩的弹秃性模章量阻腥,即罗式中慈:石-单绞元敢n工中点截面处桩秋的轴向力理。顶校核求得的笔值与假定值是丘否相等。若不皇符合则重新假馋定充的值,直到计性算值的假定一状致为止。由此灌求得非值。仅向上推移,按肌上述步骤求(笼4漆-捷7语)欢计算单元蚀n驻-奸1踩,求得摊,以此推移,丢直到斯桩顶单元遭1眼。蛋将娃求得的各单元倘值绘得荷载传致递还曲线和导曲线壳。例:病S姜ee离d杯和贝Rees液e伶在旧金山烂泥目中进行了钢管逮桩的荷载传递嘉实测试验,现巩应用位移协调贵法更计算该桩的轴番向力及桩侧摩座阻力的分布。船已知试桩为得英寸闭口的钢中管桩。壁厚庭英寸,桩全也长凯2另2脚英寸依,廉入床土深度森1久5刘英尺绝。如图所示双。谅桩的弹性模街量械E骄=权30*盈磅今平方英寸。横土质情况:桩叉进入有机粉质签粘土,液限江,塑限界。通过十字板朽剪力试验得到奴不同深度土的灵传递函数陶传递曲线,如绩图所示。考虑潜到实际桩破坏演时,滑动面是蒙发生在桩表面巴与殃土掉之间帆,而不是土与校土之间,因此疯需要将实测的浇曲线乘以修正滔系数捧。修正系数许是通过实测,详比较不同深度面处土的抗剪强挥度与传递函数唉之间的关系得驳到,如下表。艇深喘度袋(鼠英杠尺圾)饼22带20美18王16侧14旺12冠10进1.0吊1.0篇0.9杀0.7乘0.6繁0.3老0解:口一射.桩的特征值薄计算饮已知桩陡径且d很=太6伸英寸梢,壁渐厚营t伴=思0疗.矮07睛4吵英寸果,弹性模吨量踩E御=滑30垃磅唤平方英寸。亩桩截面薯积畏A阳=弦=月英寸桩身周长二.的计算称将桩兰入兼土部分分布缎成馋7避个单元,每单贸元墙。桩尖部分假膊定用折算附加猛桩长杂英寸代替洲。棚1碍.浆首先假定桩尖马,在深雅度遥2您3桥英寸产生位移绩安括英寸肯由图中实测年曲线中的聋曲线银(深度占2系2骂英尺息,泥查得此时系磅拨平方英尺,并栋且此时客,故可得桩尖轻抵抗力蜡:==磅算2秩.隔计算单磁元崭8惯,载如图短假定单元中点治处(即深度欧2渡2汗英尺造处)位移耕=炉0.120体3肿英寸焰。查实测段曲线腾得磅英尺计Fig制砖示意图盆则单位桩顶面杰处(即深度臭2专1封英尺屋处)轴向力润:未单谊元中病点截面处轴向安力为巾:上单女元嫩下半段(即深航度仓2挽2嚼-同2奇3姜英尺龙)的弹性压缩皮:代,鉴与假定相符办!买单元顶面位移愈(即深度态2汽1知英尺吴处)翅3泊.秆计算单元计桩梳7健假定深度孙2猾0糟英尺娃处桩的位移陈英寸辽从图中曲贷线促e鹿得税磅役/亏平方英尺驳:与假定相符!迁按刃同话样步骤计算单想元棋6究,谨5资,佛4困,惯3膝,终2浊得各点位移,梨轴力,剪力,组并据此绘出结担果,如图所示鼠。签传递函数法的工使用关键在于洽求得可靠的王曲线,此外,购该法假定腐桩侧磨土的位移只与侧该点的骆摩龟阻力有关,而底与其它点的应淘力情况无关,喘也即忽队略无了土的连续性营,因而在理论柔上受到了一定漆的限制。愧Fig卖近计算结果图妙4院.航桩分析的弹性赞理论法穷POULO并S悉的弹性理论法单桩分析乎1帅座基本假暴定其饮(范1肝)将土看作为质均质的炒、价各向同性的弹夸性半空间体,懂具有弹性模量脏和泊松比何,楼它幼们累都不因有桩的未存在而发生变竹化。葡(签2社)将桩看作长箩度为拢L扒,直径荡d倚,底端直径柜的一根圆桩,悠桩顶与地表面至平齐,并作用遮有轴向外荷载箱P拔;沿桩身圆周预作用有均匀分先布的剪应力雕;在桩端作用葱有均匀的竖向隐应力辞。途(划3房)桩身侧面假驴定是完全粗糙尾的。备(冈4色)只考虑桩与壳其临近土之间筋的竖向位移协常调,忽略它们侧之外的径向位高移协调。捏2泳碧土的位移方程扔奖么在一般情况下锹,将桩划分为吓n膨个单元,例如惹取头n惰=1衬0舞,其精确度可害以满足色计算要求。肺FigP叮oulo界s属单桩分析同考虑单元笋i忌,单元疯j虎上的剪应力离在枣i盐处产生的桩周镜土位移姻可表示为:缩推熟唯淡薯浆式中:墓—躬—常单元蹲j垮上的剪应力洲=孙1蜜时在鸦i供处产生的竖向余位移系数。师用俩MINDLI仍N累公式计算。扑嘱坊全部圣n泄个单元上的剪鸡应力和桩端上洲的竖向劳应力寒在竭i愧处产生的土位涛移令为:阻糕厘么睛艘冲式中:懒—挑—慈桩端递竖向拳应力滩=1中葱时在秘i磁处产生的竖向唯位移系数。坛用常MINDLI埋N显公式计算。虎毅稻对于其他单元贿和桩端可以写余出类似的表达纤式,于是桩所欺有单元的土位它移可用矩阵形瓦式表示为:妹临歼偷济妥书式中:肺—担—盘土位移矢量,浊=披链竹——块桩凑侧剪应力和桩贫端应力矢量勉悄腿邻炮照—艰—贞土位移系数的半方阵,由棋下式步给出屑:句妖觉粮匪3渐桩吼的位移方程锯张骨假定桩材料的驾弹性模量静和抗截面积愿均为常数。将巴面积定义为耽桩貌截面积同桩外召周边包围的面畏积之比值。即素:笼寨刻倍柏蚂对实心桩,描=相1改。台暂登对于桩单元,闪考虑圆柱桩单弟元的竖向平衡钓条件可得凉闷朵蛋葡填来式中:笑—取—自桩的轴向应力娘暖拍—秧—豪桩侧面的剪应馅力沃槽斧分析桩各单元钓的位移时,忽龄略径向力的影璃响,只计轴向翻力的压缩作用芝,单元的轴向浸应变为:如号定傻殖目及式中:安为桩的位移。疏虫商华合并上述两式凳。可得:格伍功类捏(漂i四件=1,2与………院n死)测慕亩将上述方程用具差分方程表示茎,依次应用于雅计算点忽i足=1,2锣……搞.默n脏,可得桩位移菊方程为:宰长翼稍炸式中:灰——优n恳尖+浙1趁阶剪切矢量惩骑爬——指n疗唯+谨1挎阶桩位移矢量筑撞煮—梯—静桩作用矩阵(把n见绘+胜1修)方阵。如下兵式:蒸选其中:哄效=甚蠢废其中:乳P嗽—创—孟作用于桩顶上吉的轴向荷载。4位移协调殊影态根据桩土界面辽普遍满足弹性津的条件。即界膨面不发生滑移宗,沿界面诸相藏邻点的桩位移循与土位移都相伙等。即:贝涨柳即有:猛闪洞坦式中:敏——字n肥赠+更1陕阶的单位矩阵柏岛K携—翅—细桩的刚度系数喘,由下式给出过:隶欣挠抵配上述方程即为毒单桩桩土相互缴作用方程。求炒解之可得到沿源桩侧分布的剪鹊力哨,桩段应力害,优桩豪身鹅各点处的沉降勾位移断,奔不同深度桩截氏面的轴向力,体桩顶沉降等。术兵POUL鞋O神S笔将单桩分析的搬典型泉结果按以何参敌数解形式表示刷,并提供图吗表段查之。验岩兴螺均质土中的单废桩桩顶沉降内s坝可用下式表示修:猪傅阿值象建蓬逗芦僵滑式中:浇—于—蹲作用于桩顶的储荷载来煌雅—烤—蠢土的弹性模量洪券坛肺—迅—阶桩长草校知—推—鸣沉降影响系数喊亚甲—栗—剧在矮时的半空间均铃质土中单桩的粥沉降影响系数罪。绿取决于箱和闹,由图查取。宋阵惊—午—螺考虑均质土厚济度的修正系数辰。脖取决于聪和均质土厚度孩与桩长的比值披土的泊松比峰对单桩沉降的酿影响系数较小居,一般小于品15%老,忽略不计。呢有时均质土中望的单桩沉降侮s心用下式表示晃冠极忽念史其中:术=盐伏式中:纳—刑—堪沉降影响系数证能—伴—湾不可压缩单桩净的沉降影响系本数告渡—取—救考虑抗压缩性馋的修正系数割对于不可压缩永性单桩,有:魄相闲耗Fig趁码半空间均质土仗中单桩的沉降秘影响系数怒(才)舟Fig乔转土泊松比修正山系数瞧Fig益哭土层厚度修正荒系数壁(二)业群桩分析只云1泳.两根桩的相膝互作用分析陪斑(浩1枣)分析方程忧Fig盲屯两根桩的相互仆作用分析驻考虑几何尺寸盟和受载条件完照全相同的两根芝桩组成的群桩冰。与单桩分析骗相同掀,令将每根桩划分侦几个圆柱单元芒和一个均匀受疤载的圆底面。榴如土体内保持就弹性条件且桩渡土界面不发生阻滑移傅,抛每一单元中心叙处的桩与土的扶位移必须相等肥,查桩的位移应与爹单桩的相同。雁对于摩擦桩,毫土的位移方程怎可写成:容谣似盗张式中:宜—魂—誉土位移矢量吓馋往—屈—鹊抗侧剪应力和偿抗端应力矢量脊在限—兵—字土位移系数它的吸n绸捆+联1体阶方阵谊载蚀—赔—润分别表示桩一鸡和桩二中脚j秘上的单位剪应寻力对桩一的单蔑元鹊i罗所产生的位移加系数。可通既过斩MINDLI撞N尿位移解求得。孟横垦同样,由桩土惜位移协调的条乐件可得双桩情引况下的桩土相议互作用方程:峰龙豆上述公式与单样桩分析完全相助同。只是土位提移系数脖中包含了第二图根桩的作用。昆(台2扯)相互作用系揪数蚕竿贼桩与桩相互作借用系数定义如朋下:背洞浇这里桩与邻近狼桩都承受相同面荷载。吊西嚷相互作用胖系数昨与桩间距赚,桩长径比嚷和桩刚度系数寄有密切关系。微当见增大,相互作乖用明显降低,吗当亲和浓增大,即桩变衰得更细长和更稻坚硬。相互作酷用趋于增长。恒Fig怎犬两根桩的相互橡作用系数2群桩分析船杠白如果群河桩据中所有桩具有钱相同的特征酱,衫可以采用叠加歌法利用相互作灶用系数求解群剃桩沉降。对于统n盾根几何尺寸相六同的群桩。桩闭k伏的沉降据利用叠加法可政表示为:昂式中:贩—拦—痕在单位荷载下碌孤立单桩的沉毒降抹奏—保—匆桩贞j砍的荷载锁料—皆—果相应于桩胃k角桩贵j裹间间距的相互仇作用系数。其待中域。释对于其余的桩雹也可以写出类牙似的表达式,莫于是,所有桩游的沉降可用矩唉阵形式表示为盆:徒式中,破—芳—榜桩沉降的仁n破个矢量境偶—喘—拆桩荷载的圣n铺个矢量魂蔑—两—潮相互作用系数甩的击n沾阶方阵,其中遣此外笑,群桩总荷载百与桩荷载的竖扶向平衡条件,难即花在下面二种简双单情况下,可紫求得群桩沉降乱的解答。诞各桩的荷载相摔同,相等于柔茫性承台桩基的郑情况。例如店支撑油罐结构嫁的桩基饭。这时可利用角计算群桩中各驻桩的沉降及平敬均沉降。由此烂分析群桩的不得均匀沉降。座各桩的沉降相泽同,相当于刚粒性承台桩基的来情况。例如高贺层座建筑的桩基。难这时可计算群樱桩的沉降量和呢各桩的荷载分共布。访群桩分析的结产果通常用下列袜两种方法表示晓:群桩沉降比柏秤耻(骆2蜓)嘴升群孟桩折减系数掌上述两式有如京下关系:离于是,群桩基汪础的沉降可用天下式表示:或棉式中:盏—辅—优群桩中各桩的压平均荷载,赛羊—骗—屋在荷载驶作用下单桩的工沉降蛙对于方形群桩贱且用刚性承台迎连接的绸群桩阅基础悼。案POULO傅S古给出了不同长圈径比,不同桩真间距和不同刚训度情况下在桩歌数肯为涂4休,遵9退,鹊1奴6虽,岸2燕5甚时的沉降比朗。并且发现,且当桩数大岗于召1裹6叫时,筝与桩数的平方顶根近似的成线险性增长,可用盛下述公式计算坚:困条馆崖战绘式中:止—璃—槐2纱5绿根桩时群桩的连值沃木锯—于—哲1腰6阻根桩时群桩的纪值怎POUL璃O防S员弹性理论法的锡基本理论是畜在争6搅0狱年代酬末澡7睬0离年代初提出的昌。由于该理拢论比较系统,混它提供了许多社供应用的表格悔曲线,因此在逼各国都受到了倒极大的重视,碍并得到一定的巡应用。但是大统量实际工程表罚明名POULO滚S春推导的半无限盾均质土中具有草刚性承台的群孕桩弹性理论解己过高的估计了汇群桩相互作用粒。主要表现指在棵3腹个方面:妹POULO捐S穿弹性理论解预猛计的相互作用块系数远大于相抄互作用实测数踩据。实测结果扎表明:在桩距处离相旁距吨12洋d匪以上时,相互扬作用系数洁已接柳近梁0灾,但理论值仍宽有较大的值。俘即有黑偏大。继POULO罢S则理论解预计的执群桩沉降比雾往往大于实测销值。抖POULO鹿S析理论预估的群左桩荷载分布的杠不均匀性比实硬测结果要大。沙室内和现场试退验均表明,群图桩中角桩共受荷最大,边幼桩次之,中心双桩受荷最小,符这与弹性理论浮解得结果在趋沙势上是一致的算。但实测的群王桩荷载分布比敞理论的要均匀拨些。劣贞此外浑,狼POULO魔S刊理论在使用上析也受到一定的涨限制。主要是疯土的弹性模量涨的确定问题,始现在还没有一均种直接的试验惭方法来确定怖值。糟(三稿)造POULO误S茄弹性理论在上观海软土地区的葵应用讯鲜许上述方法一般疑来说要使用服计算洞机才能实现,痒表格及公式也导只是对应于均逼匀土。而实际私工程中理想的妄均质情况是很幕少的,因此对禾于实际工程需慨要具体处理。躺主要碰到的问采题有:贩非均质土的处岭理土模量的取值胶考虑基础板与河土的接触类下面是漠根据上海地区校情况剑及法POULO块S夏的理论,我们钞推出的用于上刊海地区桩基础消沉降的半理论拣半经验公式:厨由匹POULO李S期理论,群装基领础沉降:刻式中:构—跌—卧群桩承担的荷金载坏因,冬—役—零分别为桩数和费桩径闭燕—乎—摄单桩的沉降系醋数她惯—惹—高群桩的沉降影促响系数,当虎n滤大馆于恳1苦6级时近似有价另一方面,如桶果没有桩,且称为刚性板基础锈,其沉降可近麦似由下式计算译:堤杆式中:甘—盏—无作用在基础上够的单位面积压劣力膊选—流—胡基础上的等效丸宽度,取挡=肥,跑A棚为基础面积层耕—垫—帝土的弹性模量厕和泊松比裙Fig友像示意图究假定基础板与丑土接触,则建盐筑物的总荷载到P烦由群桩和基底骆土共同承担,仰即有:式中:即:笑式中:撞—图—累基础面积辈A奖减去群桩的有洽效受荷面积慎由基础底板各鸟处沉降相等,夸即由此可得:主播聋上述就是桩秃筏想基础沉降计算有的理论公式。兆对于上海土来汪说,由于土的赖不均匀性等原秆因,理论模式唯和实际情况有匆较大差别,为拥此在实际应用息时需乘于一定计的经验修正系膝数,即有:播式中:朗、贷—静—印分别为对应于粒建筑物竣工时扯的沉降和最终话沉降计算时的档经验系数。查胜下炉表决:、值岂类别榴桩入土深度洗I秩20-30垒0.50-0枝.70布0.70-1徐.00涛II携30-45奏0.25-0浙.30赚0.35-0伯.45损III舌〉撕45嚷0.15-0期.18镇0.20-0峡.25肿在上述公式应猜用中,需要解懒决参数取值问耳题:迅(妈1唐)孩值歼:觉该比例值反映厦沉桩后桩的影击响范围,即有厦效直径的取值尚,上海宾取垄1.5亭(脆2坛)塔值课:荡该值可由单桩膊试验资料反算采求得,如果没钓有则按下式求口得:桥其中岂为害(共1-2因)雹kg/cm咏2麻时土的压缩模哪量恋(临3脉)眨值脾:滔上海夸取肥0.4含二.酬分层土中的桩享基分析辜P傲oulo售s悬方法应用罚M呼indli轰n供位移解求解土止中的位移。这擦对于均匀土情询况时合适的。嘉对于分层土情窃况误差比较大礼,因为孔M筒indli户n闹解获是弹性半空间怕介质中的解。效有限元的分析阵表明,土的非降均匀性及非线倦性对于位移,庄剪力等有较大粪影响。但对于隐竖向应力度的分布影响相贡对来说不大。柿因此我们可以秋采用以下方法盗近似分析分皮层土中的桩基突,即采用丘M神indli广n落的应力解求解屯土中位移。警贞倘基本假定:杂(地1悟)在桩侧面只锹考虑摩阻力,么而在桩底只考贿虑垂直抗力。激钞如船(狸2基)土的位移可草近似认为敢仅与毒竖向应力仅有关,即不考微虑水平应力及初剪力的影响。创屡陕于是,对于单狮桩情况。单元现i红中截面的位移蠢为:式中:诚式中:乘——滨j眨点作用力下在奋i盲点引起的应力豪渠——烫i郑点土层的土模瓦量携屑——塑i债点到土的可压虑缩层底部边界察的距离浇,笑计算中,可压昼缩层底部边界毅为政2剖l拨盛—吊—铃柔度系数,毯j钳点单位力下,遗在抬i亲点引起的土位壁移。马实际上,以上终的分析过程与繁P腔oulos烛分析法相仿。渠两者有以下近挪似关系:风盘弓从垒(辉计算中不是仅躲考虑比作用)迎然而,当地基芳土为非均质情羡况时,赶会发生变化,棚影响配的主要因素有荐:倘均匀土的不均冶匀程度舍。矩之比越大,应怎力集中的程度脱也越大。玩荷载的作用域材。柴在作用域以上月的应力将减少套即作用域以下限的应力增大。扁上层土的厚度辉。滨该土层越薄则志应力集中的现警象越明显。新根据分析,壶修正方法如下胜:唐端承桩情况(隔双层土)式中:=乓棵—间—躺端承桩情况下讲修正后的柔度毅系数睛耻—鲁—坟调正精度茄伍a已—旨—务沉降调整系数卷岂——钳符号函数赏文园根据位移互等绕原理,在完成究如上修正之后戴,还应使调正柳后的柔度阵识保持对称。别F书ig步景Gibson垦土姜G生ibso驾n枝土滋Gibson蠢土(较硬土)视,其模量可用层下式表示:岸式中,刃m报为模量随深度使线性变化的比岔例系数色这类土的桩分明析仍须对滴修正,方法如柿端承桩渠的弄情况,但系数循c扯按下式计算一般分层土苏[悠SI狼]娘系数的修正按烫端承桩情况,服但系数须用下紧式计算:将式中:桥和刷分别称为桩底氧土和桩间土的骤等效模量。桨5膀.混水平荷载下桩搭的承载力和变俱形一.概述顽1则.宇止破坏机理浅籍据早先的设计工驻程师并不重视券桩的水平承载滤性能。假定桩忌只能受轴向荷捏载,并常在基特础中配置斜桩纪作为竖直桩的惧辅助孤。永6况0卡年代开始,管某桩和大直径灌淋注桩的应用日盾趋普遍,研究剖发展了水平荷蔬载桩的作用机宵理和分析计算强的多种方法博,辅并积累了水平冤静载试验的大瑞量数据。实践组表明,竖直桩片能通过抗剪和族抗弯来承担相卡当大的水平荷野载。忌一根单桩所能述承担的水平荷销载可达数十吨样以上,因此,村用竖直单桩或牙群桩而不配用阴斜桩承担水平条荷载,竖向荷隐载和力矩共同另作用的桩基工厅程日愈增多。传档枯水平承载桩的搜工作性能是矛桩达—制土相互作用的得问题,桩利用受桩周土的水平钩抗力承担水平图荷载,桩在水棍平荷载下发生促变位,促使桩睁周土发生相应历的窃变形而产生抗程力。这一抗力冶又阻止了桩变兄形的进一步发铺展。蔽Fig梳纯刚性短桩摊城搜按照桩,土相门对刚度的不同束,水平荷载下革的浊桩着-后土体系可有鸦两信类工作性态和院破坏机理。刚性短桩:桩头自由情况议由于桩下端得句不到充分的嵌裕固且桩身不发头生挠曲变形,雕故在水平荷载脑作用下产生了森全桩长的刚体后转动,绕转约动躲禽中心转动时,低在转动中心上办方的土层和转幸动中心到桩底朝之间的土层分例别产生了抗力该,并与水平荷妇载营达成平衡,桩呼体本身一般不感发生破坏。纵桩头嵌固于承猎台底板中的刚朵性短桩狂因不能转动而独发生平移,由弃平移而获得土秧抗力。当土抗星力不足以平衡臣水平荷载或嵌枝固处的弯矩超糊过抗截面极限熟抗矩时,此类楼刚性短桩就发东生破坏。秃Fig旧蛋弹性长桩弹性长桩:厕鲜墙弹性长桩相对估来说具有柔性奥,故在水平荷惊载下发生桩身捆挠曲变形,且箱由于桩是无限莲长的继,宏故桩下段的土摆抗力可视为无和限的,亦即桩炮下段可视为嵌棉固于土中而不仰能转动。桩头自由情况运由逐渐发展的硬桩疑截面抗矩和土覆抗力来承担逐筛渐增大的水平油荷载,当桩中怠弯矩超过扩桩采截面抗矩或土脑失去稳定时,械弹性长桩便趋情于破坏。桩头嵌固得破坏也是弯曲娃破坏艺形态,但是其韵极限抗矩可能梅在嵌固处和土钱中两处出现。饱由此可见滩:贷留封刚性短拔桩粘—匪—尺因转动或平移嫩而破坏贿厌检共恭柔性长绸桩演—掀—班因挠曲而破坏鄙(桩因剪切而亭破坏的情况较攻少)2分析方法余基本上嘴有战4很种:地基反力锻系数法,弹性往理论法,有限第元法,极限平迫衡法。彩地基反力系数理法颂惨讽地基反力系数货(地基反力模乞量,基床系数惹):土压力同鄙其相应位移之潮比值,是一个浓计算参数。简役称地基系数。尸桩的挠曲变形润:抖引星虑式中:析式辱中墓:源—现—遮单位桩长上的冤桩周土所提供前的抗力竭京呢—摄—掩桩宽度选犁准—养—自桩的抗弯刚度而:监—柜—吧地基反力系数端Fig欢祸地基反力系数份沿深度的分布税图式假定:动式中:岩为深度,橡为比例系数,须n撒为指数。痛令岭n林附=翠忘0碎,谨根—何—懒张氏法,土抗烘力从地面一开算始就是最大值许。最大值是沿逢全桩长为不变撤。我国港口部油门部分采用。笛令舱n船块=穴局0.叉5汇,记——法叼令蔽n膛奴=1亦盆并记扇——肯m张法均。护涉中国交通部标总准柏JTJ024毫-8坦5肺中采用。写令医n俯摩=2服谦并记——k法足表明地基反力槐系数法采用文重克勒地基模型槐,把桩周土离呜散为一个个单传独的弹簧,即跑把地基土视为芽非连续介质,悄此外,在地基光反力系数上也堵采用了一系列义简化假定,致允使分析较为简膏单。目前也积券累了相当经验典。故而在工程能界有相当的应坊用。弹性理论法斤渗偶假定桩埋置于迷各向同性半无非限弹性体中并帽假定土的弹性务系数虫或为常数,或建为随深度按某耀种规律变化。蹲计算时将直径贫d葡,长度偿L估的桩分为若干故微段。根据半授无限体中承受架水平力并发生怀位移的触M可indli肝n印方程估算微段宽中心处的桩周林土位移。所另据细长杆(政桩)的挠曲方樱程求出桩的位悠移,并用有限签差分式表达。败令土位移与桩铁位移相等。通胡过每一微段处安未知位移的足设够多的方程来暖求解。址这种方法主要亭是蹲P扔oulo超s榨提出的。捐咐叼—炼—协水平力下的土灌位移系数,由鹅M层indli捐n尼解求之另一方面:巨将上述方程差效分化,可得一魂组方程,将此捆方程砍与土的物位移秩分析协调就可世得到水平荷载怖下的桩土相互昨作用方程。求笔解就可得到桩掌的分析结果(刘位移,转角,漏弯矩等)。芽轮蜜对于群桩情况智可类似分析。吃P连oulo会s骆将分析图表化坊。如桩头位移扩和转角迁的公式为桩头自由时:桩头嵌固:芦式中:断H以,痰M碍—爆—换分别为作用于蚁桩头的水平荷吓载和力矩。端式中:作,竞,六,拿,药均为计算结果爽的系数律。振P在oulo箩s转将其制成图表波供查。有限元法端在岩土工程中苦已有较多的应皆用。但在水平姥荷载桩的分析及计算中应用尚迫不多。目前有虎的这方面分析豆仍是以弹性地疑基上梁挠曲微忌分方程为依据椅,将桩离散为丑若干单元段,干然后进行分析邻。泳这方面的分析司可贸见捏B俊owle倾s重的著作:党B边owles,熄J.E.(1趁982)陕酒基础工程分析悟与计算,中国贡建筑工程出版尸社威。候1987极限平衡方法运传统方法(最技早的分析方法躲)蜂按照土的极限须平衡理论推求再桩的水平承载夏力。由不考虑漫桩的变形问题逝。松土的反力有多日种假定形式。盏图中,仅(觉d烟)美(帆e过)响为巩惰rom级s赶(来196袖4例)提出的。描(需d欲)用于粘土,丝(荷e踢)用于砂土。煤按模式可求赴得校稍水平极限阻力库和桩中最大弯拳矩。命刚性短桩:澡〈该2.5核弹性长桩:洞〉贿4式中:叮衫陡—部—扩桩的计算宽度率战皱—策—鲜地基系数沿深坊度增长的比率意Fig日绘土极限反力的据分布图式烈二穷.梅填刚性短桩的计趣算方法(地基亭反力系数法)吉Fig另衬刚性短桩的计挎算图式券在水平荷载或宜偏心竖向荷载刊的作用下,刚镰性基础将产生冠刚体转动。转惭角为泉。转动中心晨A乒在地面以下的灿深度为粥。栗对于深度阳处芹,已有皂水平位移胸:涨水平土压力:基底反力:毁式中:自—细—裕基底处的竖向钟地基反力系数掏鹰,连—截—炮分别为水平的内和竖向的地基谨反力系数的比逼例系数搁令漂,在均质土中丽,取词=耍1报。——基底直径那—售—压基底的最大压记缩量信由种表达式倘可见,土压力顺随深度按二次检抛物线变化。壮由水平力平衡膝和对地脊面讨0润点的力矩平衡偿可得:,,刻式中:捷—萌—呆基础(短桩)裹的计算宽度饿抛—牵—蛛桩底的截面模侍量由此可解得:术宿冲毫式中:烤式中:超—在—疫地面处所有水愁平力和偏心竖涉向力对桩底重箱心的力矩总馒和孩。炎良—坐—谁水平力的合力商。暗当仅有偏心竖拔向力作用时。补当仅胖有尤N啊作用时,可解销得:恒式中:架—铁—抗计算用系数祥当短桩支承于纵基岩上,应按券下图计算:催Fig降凳刚性短桩支承骆于基岩上的计信算图式蔬此时:地面以抹下转角:药地面到基础轴梢线旋转中心距殖离:指地面以下窑处弯矩:水平压力:竖直压力:式中:吃三府.旧厌弹性长桩的计门算分瞒析虑——仿m仅法阔(一)计算公欧式扭仇屿微分方程:拥茂键哈皮法即:坐式中:残为全桩宽的土违压力舍盯m最为地基反力系另数的比例系数既有:令魂称为桩土变形叔系数衣,烂量纲为长度的南倒数邀。于是方程为:上式的解为:位移:转角:塑耻豆对于高桩基础肚,刺计算桩顶位移沉时残,俱除了应考虑刚春性基础在地面朗处的水平位移贪外晴,廊还应计入刚性舌基础本身材料疫的变形所产生蔑的桩顶水平位拘移法。宪设地面到桩顶流面的高度为舰,压顶面的水平位牵移为桃:伐累赖式调中距:惕-婚考虑刚性基柏础灵(虾短后桩倒)嫩本身并非绝对市刚性而对地面寇水平位移所产搂生的影响的系优数狱;像软获-川考虑刚性基腿础刊(溉短宫桩袋)鹊并非绝对刚性于而对高度为虏的墩台转动所奴产生的影响的撞系数补;糠滨蹄-抖在高度浴范围内墩台与喜桩材料变形时段所产生的墩台奴水平位移两。境为了保证土的培固着作用可靠殿,僚水平土压力应复满足下列条件秃:绘式中日:模伏,优-棵分别为深度等狼于蜜处和民h饿处的水平土压孤力跌;轿饺睛-讯分别为土的内偶摩擦角临,迎粘聚力和浮重姻度穴;殃返舞-塘系数筑。豪对于外部超静食定推力体系的句拱桥墩台圾,父=0.7顶,漫其它结构体系斗,用=1.0旬。暴-荡考虑结构重力秀在总菏载中所沿占百分比的系临数依:笨Mg轰-零结构重力对基容底重心产生的候力矩携;枪.航M拣肌-日全部荷载对基焦底重心产生的惹力矩厦。弯矩:剪力:土压力:式中:抖擦,消-幻家分别为桩在地样面处的水平位倡移各,耽转角若。笔A,B,C,辆D听—斥毯无量纲系数沈,充有表可查眼。奏-坚滋无量纲换算深资度劝。式中:掏敬---皮-馅由于纲=1泻聋所引起的桩截故面水平位移饮;掠腿晴---恳-裂由于补=跌1夺所引起的桩截站面水平位移钱;永询矛前---梦-障由于丑=据1蝴所引起的桩截净面转角鉴;督蜡密吹---像-后由于源=光1代所引起的桩截暂面转角继。马意义见图所示拴。瞎Fig初陷单位力和单位烘力矩作用时的捡桩截面变位棵上徒述底四个系数根据流不同的边界条从件列有相应的摄计算公式膊,捡详见有关著作固。例如:嚷胡人红礼债的律<<资趁桥梁桩基础分担析和设

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