第三章 桩基础(3.22) [兼容模式] [修复的]

1、第三章 桩基础 本章主要内容本章主要内容 3.1 概述概述 3.2 桩的分类及质量检验桩的分类及质量检验 3.3 单桩的承载力单桩的承载力 3.4 群桩的竖向承载力群桩的竖向承载力 3.5 承台设计承台设计 3.6 桩基础设计桩基础设计 软 土 层 3.1 概述概述 1桩的应用桩的应用 1 、历史十九世纪以前，木桩、历史十九世纪以前，木桩 (1)7000-8000年前浙江河姆渡年前浙江河姆渡 (2)3000-4000年前在罗马年前在罗马 (3)西安灞桥西安灞桥,北京御河桥北京御河桥,隋唐建塔隋唐建塔 2 、十九世纪开始，材料和动力进步、十九世纪开始，材料和动力进步 铸铁管桩铸铁管桩(1824年

2、年) 3 、十九世纪末，现场钻孔桩、十九世纪末，现场钻孔桩 (1897) 现场灌注现场灌注 护坡桩护坡桩 造价低造价低 现场灌注现场灌注 护坡桩护坡桩 造价低造价低 二、特点二、特点 优点优点 1、将荷载传递到下部、将荷载传递到下部 好土层好土层,承载力高承载力高 2、沉降量小、沉降量小 3、抗震性能好、抗震性能好,穿过液穿过液 化层化层 4、承受抗拔、承受抗拔(抗滑桩抗滑桩) 及横向力及横向力(如风载荷如风载荷) 5、与其他深基础比较、与其他深基础比较, 施工造价低施工造价低 缺点缺点 施工环境影响施工环境影响, 预制桩施工噪音预制桩施工噪音, 钻孔灌注桩的泥浆钻孔灌注桩的泥浆 三、适用条件

3、三、适用条件 1、竖向荷载大而集中的结构及在沉降方面有较竖向荷载大而集中的结构及在沉降方面有较 高要求的建筑物，如高层建筑、大型建筑；高要求的建筑物，如高层建筑、大型建筑； 2、受大面积地面荷载影响的结构，如重型工业受大面积地面荷载影响的结构，如重型工业 厂房；厂房； 3、作用有很大倾覆力矩的高耸结构物，如烟囱、作用有很大倾覆力矩的高耸结构物，如烟囱、 铁塔铁塔； 4、对沉降非常敏感的建筑、对沉降非常敏感的建筑,如精密设备基础；如精密设备基础； 5、作为地震区的结构抗震性能。作为地震区的结构抗震性能。 3.2 桩的分类及质量检验桩的分类及质量检验 一、桩的分类一、桩的分类 (一一) 按承台分按

4、承台分 承台承台:将几个桩结合起来将几个桩结合起来 传递荷载传递荷载 （二）按施工方法分（二）按施工方法分 （三）按设置效应分（三）按设置效应分 （四）按受力性能分（四）按受力性能分 （五）按桩径大小分（五）按桩径大小分 软土层软土层 ( (一一) ) 按承台分按承台分 承台承台: :将几个桩结合起来传递荷将几个桩结合起来传递荷 载载 1 1、高承台桩、高承台桩 承台在地面以上承台在地面以上, , 水利工程中采水利工程中采 用，由斜桩承受水平荷载，如用，由斜桩承受水平荷载，如 高桩码头、海上采油固定式平高桩码头、海上采油固定式平 台、台、桥桩桥桩, ,码头码头, ,栈桥栈桥等。等。 2 2、低

5、承台桩、低承台桩 承台在地面以下承台在地面以下, , 承台本身承担承台本身承担 部分荷载部分荷载( (工业与民用建筑中工业与民用建筑中 采用采用) ) 软土层软土层 低承台桩低承台桩 高承台桩高承台桩 (二二) 按施工方法不同分（预制桩和灌注桩）按施工方法不同分（预制桩和灌注桩） 1、预制桩：在工厂或施工现场制作。、预制桩：在工厂或施工现场制作。 按采用的材料不同分为：钢筋砼桩、钢桩、木桩；按采用的材料不同分为：钢筋砼桩、钢桩、木桩； 按沉桩方法不同分为：振动打入、静压和旋入等；按沉桩方法不同分为：振动打入、静压和旋入等； (1)钢筋砼桩：承载力高，耐久性好，质量易保证，广泛采用；钢筋砼桩：承

6、载力高，耐久性好，质量易保证，广泛采用； 普通实心方形截面：边长普通实心方形截面：边长300550mm，制作运输、堆放较方便。，制作运输、堆放较方便。 桩长：现场预制：桩长：现场预制：2530m 工厂预制：工厂预制：12m，可以分节施工，可以分节施工 三角形空心桩、十字形桩：用料省，自重较轻；三角形空心桩、十字形桩：用料省，自重较轻； (2)木桩：杉木、松木桩，桩径（小头）木桩：杉木、松木桩，桩径（小头）160-260mm 桩长：桩长：46m，承载力低，较少采用；，承载力低，较少采用； 钢筋砼预制桩横截面类型钢筋砼预制桩横截面类型 空心三角形截面空心三角形截面 桩身桩身 2、灌注桩：、灌注桩：

7、 直接在设计桩位处开孔，孔内放钢筋笼，浇筑砼而成；直接在设计桩位处开孔，孔内放钢筋笼，浇筑砼而成； 优点：节省钢材（可不加钢筋），持力层起伏不平时，优点：节省钢材（可不加钢筋），持力层起伏不平时， 可根据深度决定桩长，便于施工；可根据深度决定桩长，便于施工； 沉管灌注桩：可以采用锤击、振动、振动冲击等方法沉管灌注桩：可以采用锤击、振动、振动冲击等方法 沉管开孔。沉管开孔。 钻孔灌注桩钻孔灌注桩 挖孔灌注桩：人工或机械挖掘开孔挖孔灌注桩：人工或机械挖掘开孔 (1)沉管灌注桩沉管灌注桩 施工顺序：锤击、振动、振动冲击施工顺序：锤击、振动、振动冲击沉入钢管沉入钢管管内灌砼管内灌砼 振动拔管振动拔管上

8、部三分之一按构造配筋，灌砼上部三分之一按构造配筋，灌砼成型。成型。 300-50020m锤击沉管灌注桩：锤击沉管灌注桩：，桩长，桩长 , 打至硬塑粘土层或中粗砂层。打至硬塑粘土层或中粗砂层。 优点：施工设备简单，进度快，造价低。优点：施工设备简单，进度快，造价低。 缺点：可能产生缩颈、断桩，砼强度不足等事故；缺点：可能产生缩颈、断桩，砼强度不足等事故； 缩颈：缩颈：（局部截面缩小）常发生在软硬土层交界处或软土层（局部截面缩小）常发生在软硬土层交界处或软土层 处，地表下不深处，拨管速度应控制在处，地表下不深处，拨管速度应控制在 0.8m/min管内砼量管内砼量 应充足，灌注的充盈系数达应充足，灌

9、注的充盈系数达1.11.5（实际砼用量与按桩径和（实际砼用量与按桩径和 桩长计算得出的体积之比），原因：软硬土层交界处、软土桩长计算得出的体积之比），原因：软硬土层交界处、软土 层处等土中拔管速度过快，混凝土没有充实；层处等土中拔管速度过快，混凝土没有充实； 断桩：断桩：发生在地表下不深处，原因：相邻桩施工时振动作用发生在地表下不深处，原因：相邻桩施工时振动作用 产生水平力以及土体上拱形成桩身的拉力，桩距不宜太小，产生水平力以及土体上拱形成桩身的拉力，桩距不宜太小， 减少振动；减少振动； 600650mm 1030m （2）钻孔灌注桩）钻孔灌注桩 钻孔桩，桩长钻孔桩，桩长，单桩承载力单桩承载力

10、12MN。 施工程序：钻机开孔施工程序：钻机开孔排除孔内土排除孔内土清除孔底残渣清除孔底残渣安放钢筋笼安放钢筋笼 灌砼灌砼 目前国内的钻孔灌注桩在钻进时不下钢套筒，而是利用泥浆保目前国内的钻孔灌注桩在钻进时不下钢套筒，而是利用泥浆保 护孔壁以防坍孔。桩径护孔壁以防坍孔。桩径800，1000，1200mm， 优点：承载力高，桩身变形小；优点：承载力高，桩身变形小； （3）挖孔灌注桩：人工或机械挖掘开孔）挖孔灌注桩：人工或机械挖掘开孔 人工挖土：每挖人工挖土：每挖0.91.0m深，浇灌砼护壁，在护壁内安装深，浇灌砼护壁，在护壁内安装 钢筋笼浇砼。钢筋笼浇砼。 1m 15m 1.2m 25m 挖孔桩

11、直径：挖孔桩直径：，深深 ， ，桩长，桩长 优点：设备简单，互不干扰，噪音小，孔底可以清除干优点：设备简单，互不干扰，噪音小，孔底可以清除干 净，较经济，适应性强。净，较经济，适应性强。 桩端桩端 D d 振动沉桩振动沉桩 预制桩预制桩113m 离心预应力预制钢筋混凝土离心预应力预制钢筋混凝土 人工挖孔桩人工挖孔桩 广州市亚洲大酒店人工挖孔桩广州市亚洲大酒店人工挖孔桩 螺旋钻螺旋钻 沉管螺旋钻孔灌注桩沉管螺旋钻孔灌注桩 粘性土粘性土 砂性土砂性土 扩底桩扩底桩 人工挖孔扩孔桩人工挖孔扩孔桩 （芝加哥法）（芝加哥法） 英国英国 1.0-3.0 m 0.6-0.9 m 爆破扩底桩爆破扩底桩 内夯式

12、扩底桩内夯式扩底桩200kN200kN钢锤钢锤 碎石碎石 混凝土混凝土 钢筋笼钢筋笼 钻扩桩钻扩桩 挤扩桩（支盘桩）挤扩桩（支盘桩） （三）按设置效应分类（三）按设置效应分类 桩的设置效应：桩周土所受排挤桩的设置效应：桩周土所受排挤 作用引起桩周土天然结构，应力作用引起桩周土天然结构，应力 状态和性质的变化，从而影响桩状态和性质的变化，从而影响桩 的承载力和变形性质；的承载力和变形性质； 大量排土桩大量排土桩 不排土桩不排土桩 小量排土桩小量排土桩 （四）按受力性能分类（四）按受力性能分类 端承型桩：桩上荷载由桩端承端承型桩：桩上荷载由桩端承 受，忽略桩身侧面受，忽略桩身侧面 的承载能力，变形

13、的承载能力，变形 很小。很小。 摩擦型桩：桩上荷载主要由桩侧摩擦型桩：桩上荷载主要由桩侧 摩擦力承受，同时考摩擦力承受，同时考 虑桩侧摩擦力和桩端虑桩侧摩擦力和桩端 下土的支承作用下土的支承作用。 端承桩端承桩 摩擦桩摩擦桩 P s P s P （五）按桩径大小分（五）按桩径大小分 小直径桩小直径桩 中等直径桩中等直径桩 大直径桩大直径桩 mmd250 mmdmm800250 mmd800 二二 灌注桩的质量检验灌注桩的质量检验 1、开挖检查：、开挖检查：只限于观察检查所开挖的外露部分；只限于观察检查所开挖的外露部分； 2、钻芯法：、钻芯法：在桩身内进行钻孔取砼芯样进行单轴抗压在桩身内进行钻孔

14、取砼芯样进行单轴抗压 强强 度试验，了解砼有无离析、空洞等；度试验，了解砼有无离析、空洞等； 3、声波检测法：、声波检测法：预先在大桩中埋入预先在大桩中埋入34根金属管，利根金属管，利 用用 超声波在砼不同强度中传播速度的变化来进行质量检超声波在砼不同强度中传播速度的变化来进行质量检 测；测； 4、动测法：、动测法：小应变动测法小应变动测法(检验桩身完整性检验桩身完整性)、大应变动、大应变动 测法测法(测承载力测承载力)； 3.3 单桩的承载力单桩的承载力 单桩承载力取决于：（单桩承载力取决于：（1）土对桩的阻力；（）土对桩的阻力；（2）桩身材料强度。）桩身材料强度。 一、一般规定一、一般规定

15、 1、甲级建筑物：必须由现场静载荷试验确定单桩承载力；、甲级建筑物：必须由现场静载荷试验确定单桩承载力； 并结合静力触探、标准贯入等原位测试方法综合确定。试验并结合静力触探、标准贯入等原位测试方法综合确定。试验 桩数：在同一条件下的试桩数量不宜小于总桩数的桩数：在同一条件下的试桩数量不宜小于总桩数的1%，且，且 大于等于大于等于3根根 。 2、乙级建筑物：可参照地质条件相同的桩试验资料根据具体、乙级建筑物：可参照地质条件相同的桩试验资料根据具体 情况确定；情况确定； 3、丙级建筑物：可用经验公式估算。、丙级建筑物：可用经验公式估算。 二、桩的承载力分析二、桩的承载力分析 1 、竖向承载力的组成

16、（单桩竖向极限承载力）、竖向承载力的组成（单桩竖向极限承载力） 摩阻力所需位移很小摩阻力所需位移很小 端阻力需要较大位移端阻力需要较大位移; 不同阶段二者分担比不同不同阶段二者分担比不同 单桩轴向荷载的传递过程单桩轴向荷载的传递过程 就是桩侧阻力与桩端阻力就是桩侧阻力与桩端阻力 的发挥过程。的发挥过程。 pkskuk QQQ Q/kN Qsk Qpk Q S/mm Qsk 桩侧摩阻力桩侧摩阻力 Qpk 桩端阻力桩端阻力 2、桩侧摩阻力、桩侧摩阻力 (1) 摩阻力的分布摩阻力的分布 S0 qs 摩阻力摩阻力 Sp 各点截各点截 面位移面位移 Q 轴向力轴向力N S0 Sp 靠近桩身上部土层的侧阻

17、力先于下部土层发挥，侧阻力先于端阻力发挥。 (2)土的极限摩阻力影响因素土的极限摩阻力影响因素 随着深度增加随着深度增加,砂土中存在临界深度砂土中存在临界深度 ZtgkqZk sn00 , 超静孔隙水压力消超静孔隙水压力消 散，土的触变性散，土的触变性 打入预制桩打入预制桩,挤土使挤土使qs增加增加(1)挤密挤密(2)残余应力残余应力 钻孔预制桩钻孔预制桩,常使常使qs减少减少(1)泥皮泥皮(2)应力松弛应力松弛 但是也有水泥浆渗入土中使表面粗糙但是也有水泥浆渗入土中使表面粗糙 其他施工因素其他施工因素 粘性土的摩阻力有时效粘性土的摩阻力有时效, 3、桩的端承力、桩的端承力 (1)常作为基础承

18、载力问题常作为基础承载力问题(太沙基解太沙基解) 太沙基太沙基梅耶霍夫型梅耶霍夫型 很小很小 qcpu qNcNN B q 2 (1)很难达到整体破坏很难达到整体破坏 (2)端承力与深度有关端承力与深度有关 (3)存在临界深度存在临界深度 qcpu qNcNq 极限承载力的三部分极限承载力的三部分 q c qN cN N B 2 滑动土体自重产生的抗力滑动土体自重产生的抗力 滑裂面上的粘聚力产生的抗力滑裂面上的粘聚力产生的抗力 侧荷载侧荷载 D D产生的产生的抗力抗力 (2) 土的极限端阻力影响因素土的极限端阻力影响因素 与土性有关与土性有关,存在临界深度存在临界深度 与施工方法有关与施工方法

19、有关 桩端充填粉土桩端充填粉土 z 端阻q o hcr 三、三、 桩的负摩阻力桩的负摩阻力 1、负摩阻力的概念、负摩阻力的概念 其存在降低了桩的承载力，并可导致桩发生过量的沉降其存在降低了桩的承载力，并可导致桩发生过量的沉降 摩擦力的方向与桩、土的相对位移有关：摩擦力的方向与桩、土的相对位移有关： 桩相对土上升：摩阻力向下为：桩相对土上升：摩阻力向下为：“” 桩相对土下沉：摩阻力向上为：桩相对土下沉：摩阻力向上为：“” 摩阻力的大小取决于摩阻力的大小取决于：桩、土的相对位移、：桩、土的相对位移、 桩、土类别桩、土类别 摩擦面法向力摩擦面法向力 (1)桩周附近地面大面桩周附近地面大面 积堆载积堆

20、载 (2)大面积降低地下水大面积降低地下水 位位 (3)欠固结土，新填土欠固结土，新填土 (4)湿陷性黄土遇水湿湿陷性黄土遇水湿 陷陷 (5)砂土液化、冻土融砂土液化、冻土融 解解 正摩阻力正摩阻力 负摩阻力负摩阻力 2 负摩阻力的产生负摩阻力的产生 轴向力轴向力N ln Negative 土位移土位移Ss 桩位移桩位移Sp - + 摩阻力摩阻力 2 、负摩阻力的确定：负摩阻力成为荷载的一部分、负摩阻力的确定：负摩阻力成为荷载的一部分 对于下部为岩石的端承桩对于下部为岩石的端承桩,可能全桩为负阻力可能全桩为负阻力, 对于一般桩对于一般桩,因为桩土都有变形因为桩土都有变形,视二者的相对位视二者的

21、相对位 移量和方向移量和方向 桩截面周长 负摩阻力群桩效应系数 负摩阻力系数 下拉荷载标准值 层平均竖向有效应力：桩周第 单桩负摩阻力标准值 n n i n i n sin n g iii in n si lqQ zi q 1 四、四、 单桩竖直向承载力的确定单桩竖直向承载力的确定 1桩身材料桩身材料 2静载荷试验静载荷试验 3 经验方法：静力触探经验方法：静力触探 经验公式经验公式 混凝土混凝土R= cfc Ap 钢筋混凝土钢筋混凝土R= c fc Ap +fyAg 钢筋抗压强钢筋抗压强 度设计值度设计值 1、静载试验法、静载试验法 获得单桩承载力最可靠的方法获得单桩承载力最可靠的方法 锚桩

22、反力梁锚桩反力梁 次梁次梁 锚筋锚筋 锚桩锚桩 主梁主梁 千斤顶千斤顶 百分表百分表 基准柱基准柱 锚桩锚桩 桁架桁架 法法,2400吨吨 桩顶试验中桩顶试验中 (2) 通过静力载荷试验确定极限承载力通过静力载荷试验确定极限承载力Qu 判断单桩竖向极限承载力判断单桩竖向极限承载力Qu(各规范不同各规范不同) 如果有如果有陡降点陡降点,取为取为Qu 缓变缓变曲线曲线,取一定取一定沉降沉降 s=40mm (40-60mm) 24小时未稳定小时未稳定,Sn对应的荷载对应的荷载 确定平均值确定平均值 (极限承载力标准值极限承载力标准值),如离散太大如离散太大,加一加一 折减系数折减系数 特征值特征值R

23、a= uuk QQ sp uk Q 2 1 n n S S u Q 2 sp 2、静力触探、静力触探 siiipcuk fluAqQ 、 ：修正系数：修正系数 qc, fsi ：探头的端阻与侧阻：探头的端阻与侧阻 双桥探头静力触探双桥探头静力触探 3、经验公式法、经验公式法 ppaisiapuk AqlquQ pcc AfQ 地基承载力特征值地基承载力特征值 桩身的混凝土强度桩身的混凝土强度 c0.75 预制桩预制桩 0.60.7灌注桩灌注桩 端承桩：端承桩： ppapa AqQ Q相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值 准值单桩竖向极限承载力标Q

24、uk K Q R uk a 四、抗拔桩的承载力四、抗拔桩的承载力 浮力浮力,风荷载风荷载 1 、现场抗拔试验、现场抗拔试验 2 、公式、公式 i is si ia ai il lg gk k u uk k l lq qu u n n 1 1 群群桩桩呈呈整整体体破破坏坏：T T l lu uq q群群桩桩呈呈非非整整体体破破坏坏：T T i ii is si ia ai i 抗拔折减系数抗拔折减系数 i：砂土砂土0.5-0.7, 粉、粘土粉、粘土0.7-0.8 五、横向受力桩的承载力确定五、横向受力桩的承载力确定 桩数n n H R k Ha , 小结小结 单桩承载力单桩承载力=摩阻力摩阻力+

25、端阻力端阻力 摩阻力摩阻力-土性，深度（临界深度），土性，深度（临界深度）， 入桩方式，桩土相对位移入桩方式，桩土相对位移 正摩擦力正摩擦力 负摩擦力负摩擦力 端阻力端阻力-土性，深度（临界深度）土性，深度（临界深度） ， 入桩方式入桩方式 确定单桩承载力的方法确定单桩承载力的方法 一一 群桩与群桩效应群桩与群桩效应 岩石岩石 土土 压力扩散深度压力扩散深度 6d 3.4 群桩的竖向承载力群桩的竖向承载力 群桩效应群桩效应: :由于承台、桩、土相互作用由于承台、桩、土相互作用, , 群桩基础中的单根桩群桩基础中的单根桩 （基桩）单独受荷时的（基桩）单独受荷时的承载力承载力和和沉降性状沉降性状，

26、往往与相同地质条，往往与相同地质条 件和设置方法的同样独立单桩有显著差别，这种现象称为群桩件和设置方法的同样独立单桩有显著差别，这种现象称为群桩 效应。效应。 1 1、端承型群桩基础的群桩效应、端承型群桩基础的群桩效应 桩底持力层较硬，桩身下沉量小，桩侧桩底持力层较硬，桩身下沉量小，桩侧 摩阻力不易发挥，上部荷载通过桩身直接传摩阻力不易发挥，上部荷载通过桩身直接传 到桩端土层，而桩端处承压面积小，各桩端到桩端土层，而桩端处承压面积小，各桩端 的压力彼此互不影响。因此，有：的压力彼此互不影响。因此，有： 端承群桩中各桩的工作特点与端承群桩中各桩的工作特点与 单桩工作情单桩工作情 况基本一致；况基

27、本一致； 群桩承载力群桩承载力= =各单桩承载力之和；各单桩承载力之和； 群桩沉降量群桩沉降量= =单桩沉降量。单桩沉降量。 岩石 土 2 2、摩檫型群桩基础的群桩效应、摩檫型群桩基础的群桩效应 （1 1）群桩的工作特点：摩擦桩的侧摩阻力在土中引起的附加）群桩的工作特点：摩擦桩的侧摩阻力在土中引起的附加 压力一般假定为按某一角度沿桩长向下扩散分布至桩端平面处。压力一般假定为按某一角度沿桩长向下扩散分布至桩端平面处。 如果如果sDsDsD（一般（一般s s66d d）, , 摩擦群摩擦群 桩各基桩的工作性状与单桩工作桩各基桩的工作性状与单桩工作 性状基本相同，因桩端平面各基性状基本相同，因桩端平

28、面各基 桩的应力不存在互相叠加现象，桩的应力不存在互相叠加现象， 此时，此时，摩擦群桩承载力等于各单摩擦群桩承载力等于各单 桩承载力之和，摩擦群桩沉降等桩承载力之和，摩擦群桩沉降等 于单桩沉降；于单桩沉降； 压力扩散深度 （2 2）承台的影响）承台的影响 高承台：由于承台底面与土脱开，荷载全部由桩承担。承台高承台：由于承台底面与土脱开，荷载全部由桩承担。承台 主要是通过承台刚度对桩顶位移和荷载施加影响，类似于刚性主要是通过承台刚度对桩顶位移和荷载施加影响，类似于刚性 浅基础基底反力问题。中心荷载作用下的刚性承台在迫使各桩浅基础基底反力问题。中心荷载作用下的刚性承台在迫使各桩 同时均匀沉降的同时

29、，也使各桩桩顶荷载分配有别同时均匀沉降的同时，也使各桩桩顶荷载分配有别, ,其中角桩其中角桩 最大、边桩次之，中间桩最小，桩数越多，差异越明显。随着最大、边桩次之，中间桩最小，桩数越多，差异越明显。随着 承台柔度增加，各桩桩顶荷载的分配将逐渐与承台上的荷载分承台柔度增加，各桩桩顶荷载的分配将逐渐与承台上的荷载分 布一致。布一致。 低承台：除了具有高承台的影响外，但由于低承台底面与土低承台：除了具有高承台的影响外，但由于低承台底面与土 接触，承台底面通过桩间土反力分担荷载，使承台兼有浅基础接触，承台底面通过桩间土反力分担荷载，使承台兼有浅基础 作用，低承台桩基础也称为作用，低承台桩基础也称为“复

30、合桩基复合桩基”。 由于承台底可分由于承台底可分 担一部分荷载（从百分之十几到百分之五十以上），使桩基承担一部分荷载（从百分之十几到百分之五十以上），使桩基承 载力随之提高。对发挥承台底桩间土反力的有利因素是：桩顶载力随之提高。对发挥承台底桩间土反力的有利因素是：桩顶 荷载水平高、桩端持力层可压缩、承台底面下土质好、桩身细荷载水平高、桩端持力层可压缩、承台底面下土质好、桩身细 而短、布桩少而疏。但下列情况下的低承台桩基在建成后，承而短、布桩少而疏。但下列情况下的低承台桩基在建成后，承 台底面仍可能会与基土脱开：台底面仍可能会与基土脱开：承台下为可液化土、湿陷性黄土、承台下为可液化土、湿陷性黄土

31、、 高灵敏度粘土、欠固结土、新近填土、可出现震陷、降水、沉高灵敏度粘土、欠固结土、新近填土、可出现震陷、降水、沉 桩过程产生高超静水压力及地面隆起的地基土。桩过程产生高超静水压力及地面隆起的地基土。 群桩与群桩效应群桩与群桩效应 1 预制桩沉桩预制桩沉桩 砂土砂土,非饱和土和一般粘性土，填非饱和土和一般粘性土，填 土有挤密作用，使承载力增加。土有挤密作用，使承载力增加。 饱和粘土饱和粘土,超静孔压积累，地面上浮超静孔压积累，地面上浮,先入桩上先入桩上 浮，土层扰动，使承载力降低。浮，土层扰动，使承载力降低。 2 应力叠加应力叠加 桩底应力增加，使承载力不足桩底应力增加，使承载力不足;总的总的

32、沉降增加。沉降增加。 3 桩之间互相调节桩之间互相调节 个别桩承载力低总体上可互个别桩承载力低总体上可互 补；个别桩受荷，其他桩帮助传递荷载。补；个别桩受荷，其他桩帮助传递荷载。 4 承台可部分承受荷载。承台可部分承受荷载。 国内外的大量工程实践和试验研究证明：用单一的群桩效国内外的大量工程实践和试验研究证明：用单一的群桩效 应系数不能正确反映群桩基础的工作状态，原因是：应系数不能正确反映群桩基础的工作状态，原因是： 群桩基础的沉降量只要满足建筑物桩基变形允许值的要求，群桩基础的沉降量只要满足建筑物桩基变形允许值的要求， 无需按单桩的沉降量控制；无需按单桩的沉降量控制； 群桩基础的基桩与单桩的

33、工作条件不同，其极限承载力也不群桩基础的基桩与单桩的工作条件不同，其极限承载力也不 一样。一样。 目前工程上考虑群桩效应的方法有两种：目前工程上考虑群桩效应的方法有两种： 群桩分项效率系数法群桩分项效率系数法：以概率极限设计为指导，通过实测资：以概率极限设计为指导，通过实测资 料的统计分析对群桩内每一基桩的侧阻力和端阻力分别乘以群料的统计分析对群桩内每一基桩的侧阻力和端阻力分别乘以群 桩效应系数。桩效应系数。建筑桩基础技术规范建筑桩基础技术规范（JG94-2008JG94-2008） 等代实体基础法等代实体基础法：把承台、桩、桩间土当成一个整体埋置于：把承台、桩、桩间土当成一个整体埋置于 桩端

34、平面深度的深基础，进行承载力和变形验算。桩端平面深度的深基础，进行承载力和变形验算。建筑地基建筑地基 基础设计规范基础设计规范（GB 50007-2011GB 50007-2011） 四、群桩基础基桩竖向承载力的确定四、群桩基础基桩竖向承载力的确定 群桩分项效率系数法群桩分项效率系数法 不再采用单一安全系数，代之以采用侧阻力、端阻力、承台土不再采用单一安全系数，代之以采用侧阻力、端阻力、承台土 的抗力系数的抗力系数s s、p p、c c。或。或侧阻端阻综合抗力系数侧阻端阻综合抗力系数sp sp和承台 和承台 土的抗力系数土的抗力系数c c。 根据桩群根据桩群- -土土- -承台相互作用特性，经

35、大量试验和统计分析，给承台相互作用特性，经大量试验和统计分析，给 出各项群桩效应系数：侧阻力群桩效应系数出各项群桩效应系数：侧阻力群桩效应系数s s、端阻力群桩效、端阻力群桩效 应系数应系数p p 、侧阻端阻综合群桩效应系数、侧阻端阻综合群桩效应系数sp sp以及承台土阻力群 以及承台土阻力群 桩效应系数桩效应系数c c 。 利用按规范与经验求得的单桩总极限侧阻力、端阻力，或按静利用按规范与经验求得的单桩总极限侧阻力、端阻力，或按静 荷载试验测得的单桩极限承载力，得基桩承载力设计值。荷载试验测得的单桩极限承载力，得基桩承载力设计值。 s 群桩中基桩平均极限侧阻力 单桩平均极限侧阻力 侧阻群桩效

36、应系数侧阻群桩效应系数 端阻群桩效应系数端阻群桩效应系数 侧阻、端阻综合群桩侧阻、端阻综合群桩 效应系数效应系数 承台土阻力群桩效应承台土阻力群桩效应 系数系数系数系数 单桩平均极限端阻力 阻力群桩中基桩平均极限端 p 单桩极限承载力 承载力群桩中各基桩平均极限 sp 力标准值承台底地基土极限承载 阻力群桩承台底平均极限土 c 基桩承载力设计值为基桩承载力设计值为 c e c e c c i c i cc A A A A 二二 粘性土中的群桩承载力粘性土中的群桩承载力 取下列两种破坏型式所得的较小值：取下列两种破坏型式所得的较小值： 1、桩距较大，发生冲切剪切破坏，群桩竖向承、桩距较大，发生冲切剪切破坏，群桩竖向承 载力载力=各根单桩极限承载力之和各根单桩极限承载力之和 2 2、整体剪切破坏：群桩与桩间土看作假想的实、整体剪切破坏：群桩与桩间土看作假想的实 体基础（假想实体基础）体基础（假想实体基础） 三三 砂土中的群桩承载力砂土中的群桩承载力 单排群桩单排群桩 一般一般 桩距桩距 桩距桩距 1 5d 1 23 d 1.3 2.0 四、群桩承载力验算方法四、群桩承载力验算方法 1.验算原则验算原则 (1)符合下列情况之一可不验算符合下列情况之一可不验算 群桩承载力群桩承载力=各单桩承载力