水平承载力与位移群桩基础计算ppt课件

1、 8.5 桩的水平承载力与位移 土木工程中的桩基大多以承受竖向荷载为主，土木工程中的桩基大多以承受竖向荷载为主，但在风荷载、地震荷载、机械振动荷载或土压力、水但在风荷载、地震荷载、机械振动荷载或土压力、水压力等作用下，也将承受一定的水平荷载，尤其是桥压力等作用下，也将承受一定的水平荷载，尤其是桥梁工程中的桩基，除了满足桩基的竖向承载力要求外，梁工程中的桩基，除了满足桩基的竖向承载力要求外，还必须对桩基的水平承载力进行验算。还必须对桩基的水平承载力进行验算。桩的水平承载力是指与桩轴方向垂直的承载力。桩的水平承载力是指与桩轴方向垂直的承载力。作用在桩基上的水平荷载有长期作用的水平荷载和反作用在桩基

2、上的水平荷载有长期作用的水平荷载和反复作用的水平荷载如风荷载）。以承受水平荷载为复作用的水平荷载如风荷载）。以承受水平荷载为主的桩基，可考虑采用斜桩。即使采用斜桩更有利，主的桩基，可考虑采用斜桩。即使采用斜桩更有利，但常受施工条件的限制而难以实现，不得不采用竖直但常受施工条件的限制而难以实现，不得不采用竖直桩。桩。 一般工业与民用建筑中的基础，常以承受竖向荷载为主，但在桩基上作用有较大水平荷载时还必须对桩的水平承载力进行验算。 一般来说当水平荷载和竖向荷载合力与竖直线的夹角不超过5度时，竖直桩的水平承载力不难满足设计要求，更应采用竖直桩。因此下面的讨论仅限于竖直桩的水平承载力。实践表明：桩的水

3、平承载力远比竖向承载力要低！ .单桩的水平承载力单桩的水平承载力桩的水平荷载作用的特征桩的水平荷载作用的特征桩在水平荷载作用下，桩身产生挠曲变形，变桩在水平荷载作用下，桩身产生挠曲变形，变形的形式与桩和地基的刚度有关。桩身变形挤压侧形的形式与桩和地基的刚度有关。桩身变形挤压侧土体，而土体对桩侧产生水平抗力，其大小和分布土体，而土体对桩侧产生水平抗力，其大小和分布与桩的变形、地基条件和桩的入土深度有关。与桩的变形、地基条件和桩的入土深度有关。 桩在破坏之前，桩身与地基的变形是协调的，相桩在破坏之前，桩身与地基的变形是协调的，相应地桩身产生了内力。随着桩身变形和内力的增大，应地桩身产生了内力。随着

4、桩身变形和内力的增大，对于低配筋率的灌注桩来说常是桩身首先出现裂缝，对于低配筋率的灌注桩来说常是桩身首先出现裂缝，然后断裂破坏；然后断裂破坏； 对于抗弯性能好的钢筋混凝土预制桩，桩身虽然对于抗弯性能好的钢筋混凝土预制桩，桩身虽然未断裂，但桩侧土体已明显开裂和隆起，桩的水平位未断裂，但桩侧土体已明显开裂和隆起，桩的水平位移一般已超过建筑物的允许值，也应认为已破坏。移一般已超过建筑物的允许值，也应认为已破坏。影响桩水平承载力的因素影响桩水平承载力的因素影响桩水平承载力的因素较多，主要有以下几种：影响桩水平承载力的因素较多，主要有以下几种：桩的截面尺寸和材料强度桩的截面尺寸和材料强度桩的截面尺寸越大

5、，材料强度越高，桩的抗弯桩的截面尺寸越大，材料强度越高，桩的抗弯刚度越大；反之，桩的抗弯刚度就小。对于抗弯刚刚度越大；反之，桩的抗弯刚度就小。对于抗弯刚度较大的桩，在水平位移较大时仍不折断，但已超度较大的桩，在水平位移较大时仍不折断，但已超过建筑物的允许位移值。所以，桩的水平承载力常过建筑物的允许位移值。所以，桩的水平承载力常常不是由桩的强度确定，而是由桩的允许水平位移常不是由桩的强度确定，而是由桩的允许水平位移值控制。值控制。地基土的强度地基土的强度地基土的强度越高，抵抗水平位移的能力就越大，桩地基土的强度越高，抵抗水平位移的能力就越大，桩的水平承载力也就越大。所以，地基强度高的比地基强度的

6、水平承载力也就越大。所以，地基强度高的比地基强度低的桩的水平承载力大。低的桩的水平承载力大。桩头嵌固条件桩头嵌固条件桩头嵌固于承台中的桩，其抗弯刚度大于桩头自由的桩头嵌固于承台中的桩，其抗弯刚度大于桩头自由的桩。所以，桩头嵌固提高了桩抵抗横向弯曲的能力，使桩桩。所以，桩头嵌固提高了桩抵抗横向弯曲的能力，使桩的水平承载力增大。的水平承载力增大。桩的入土深度桩的入土深度 桩随着入土浓度增加，水平承载力就逐渐提高，当达桩随着入土浓度增加，水平承载力就逐渐提高，当达到某一深度后，继续增加入土深度，承载力将不起变化，到某一深度后，继续增加入土深度，承载力将不起变化，桩抵抗水平荷载作用所需的入土深度，称为

7、有效长度。桩抵抗水平荷载作用所需的入土深度，称为有效长度。 在水平荷载作用下，有效长度以下部分，桩没有显在水平荷载作用下，有效长度以下部分，桩没有显著的水平变位。桩的入土深度小于有效长度时，则不著的水平变位。桩的入土深度小于有效长度时，则不能充分发挥地基的水平抗力，荷载达到一定值后，桩能充分发挥地基的水平抗力，荷载达到一定值后，桩就会倾倒而被拔出；而当桩的入土深度大于有效长度就会倾倒而被拔出；而当桩的入土深度大于有效长度时，桩嵌固在土中某一深度处，地基的水平抗力得不时，桩嵌固在土中某一深度处，地基的水平抗力得不到充分发挥，桩不致倾倒或被拔出，而是产生弯曲变到充分发挥，桩不致倾倒或被拔出，而是产

8、生弯曲变形。形。桩的间距桩的间距 当桩距较小小于当桩距较小小于3d时，桩前区土中应力将发时，桩前区土中应力将发生重迭生重迭,地基变形大，桩的水平承载力下降；当桩距地基变形大，桩的水平承载力下降；当桩距较大时，应力重迭的影响小。但桩距大，承台尺寸也较大时，应力重迭的影响小。但桩距大，承台尺寸也随之增大，因而，设计必须进行经济比较，全面加以随之增大，因而，设计必须进行经济比较，全面加以考虑。考虑。 确定水平承载力的方法确定水平承载力的方法 单桩的水平承载力与竖向承载力一样，不仅取决于地单桩的水平承载力与竖向承载力一样，不仅取决于地基土的阻力而且也决定于桩身材料强度。设计时，仍然基土的阻力而且也决定

9、于桩身材料强度。设计时，仍然是先根据地基土的阻力确定单桩的水平承载力，再据此是先根据地基土的阻力确定单桩的水平承载力，再据此承载力考虑一定的安全度，按桩身材料验算并选定其材承载力考虑一定的安全度，按桩身材料验算并选定其材料强度。料强度。 根据地基土对桩的侧向阻力确定单桩水平承载力的方根据地基土对桩的侧向阻力确定单桩水平承载力的方法，通常有以下几种：法，通常有以下几种： 水平静载荷试验法：桩的水平静载荷试验是在现场水平静载荷试验法：桩的水平静载荷试验是在现场条件下进行的，影响桩的水平承载力的各种因素都得到条件下进行的，影响桩的水平承载力的各种因素都得到比较真实的反映，因此试验测得的承载力和地基水

10、平抗比较真实的反映，因此试验测得的承载力和地基水平抗力系数最符合实际情况。力系数最符合实际情况。 如果预先在桩身埋设测试原件，则试验资料还能反映如果预先在桩身埋设测试原件，则试验资料还能反映出加载过程中桩身截面的内力和位移。出加载过程中桩身截面的内力和位移。理论计算取值法：根据桩顶的水平位移容许值，用理论计算取值法：根据桩顶的水平位移容许值，用理论公式进行计算，从而确定单桩的水平承载力。理论公式进行计算，从而确定单桩的水平承载力。经验取值法：根据当地桩基的使用经验取值，确定经验取值法：根据当地桩基的使用经验取值，确定单桩的水平承载力设计值，如北京地区单桩的水平承载力设计值，如北京地区400mm

11、400mm直径灌注直径灌注桩，水平承载力取桩，水平承载力取40 kPa 40 kPa 60kPa60kPa。根据桩身材料确定单桩水平承载力，是从桩身材料根据桩身材料确定单桩水平承载力，是从桩身材料 的强度、抗裂度验算出发加以确定的。的强度、抗裂度验算出发加以确定的。 按加荷方式的不同，试验方法有多循环加卸载法和分按加荷方式的不同，试验方法有多循环加卸载法和分级连续加载法两种，前者用于承受反复作用水平荷载的桩级连续加载法两种，前者用于承受反复作用水平荷载的桩基，后者用于承受长期水平荷载的桩基。详见基，后者用于承受长期水平荷载的桩基。详见 6d1 群桩的工作特点群桩的工作特点1.1端承型群桩基础端

12、承型群桩基础 1.端承型群桩基础端承型群桩基础桩顶荷栽基本上通过桩身桩顶荷栽基本上通过桩身直接传递到桩端处地基持直接传递到桩端处地基持力层，各桩在桩端处的压力层，各桩在桩端处的压力分布无明显的应力迭加力分布无明显的应力迭加现象，故现象，故群桩基础中各基桩的工群桩基础中各基桩的工作性状与单桩基本一致；作性状与单桩基本一致；群桩基础承载力等于各群桩基础承载力等于各单桩承载力之和；单桩承载力之和；群桩的沉降量几乎等于群桩的沉降量几乎等于单桩的沉降量；单桩的沉降量； 端承型群桩基础 1当各桩的荷载相当各桩的荷载相同、沉降相等、同、沉降相等、且桩距大于且桩距大于33.5倍桩径时，群倍桩径时，群桩的沉降量

13、几乎桩的沉降量几乎等于单桩的沉降等于单桩的沉降量。量。 2.摩擦型群桩基础 摩擦桩在竖向荷载作用下群桩的作用与孤立单桩是有显著差别的。作用在摩擦桩上的荷载是通过桩侧阻力传递的。由于摩擦阻力的扩散作用，群桩中各桩传递的应力互相重迭，以致桩端平面处的附加应力大大超过孤立的单桩，且附加应力影响的深度和范围也比孤立的单桩大得多，群桩的桩数越多，这种影响越显著。因此摩擦桩中各桩所受荷载与孤立单桩相同时，群桩的沉降量比单桩要大。如果不允许群桩的沉降量大于单桩的沉降量，则群桩中的每一根桩的平均承载力将小于单桩的承载力。这种基桩的承载力和沉降性状与相同地质条件和设置方法同样的单桩有明显差别的现象称为群桩效应。

14、由上述可见，群桩效应主要针对摩擦桩而言。 端承型群桩基础端承型群桩基础: 群桩基础承载力等于群桩基础承载力等于 各单桩承载力之和；各单桩承载力之和； 桩的沉降量几乎等于桩的沉降量几乎等于 单桩的沉降量；单桩的沉降量；群桩效应系数：群桩效应系数： 端承型群桩基础 1岩石土压力扩散深度压力扩散深度 6d1.2摩擦型群桩基础摩擦型群桩基础 摩擦桩在竖向荷载作用下群桩的作用与孤立单桩是有显著差别的。作用在摩擦桩上的荷载是通过桩侧阻力传递的。 由于摩擦阻力的扩散作用，群桩中各桩传递的应力互相重迭，以致桩端平面处的附加应力大大超过孤立的单桩，且附加应力影响的深度和范围也比孤立的单桩大得多。 群桩的桩数越多

15、，这种影响越显著。 因此摩擦桩中各桩所受荷载与孤立单桩因此摩擦桩中各桩所受荷载与孤立单桩相同时，群桩的沉降量比单桩要大。如果相同时，群桩的沉降量比单桩要大。如果不允许群桩的沉降量大于单桩的沉降量则不允许群桩的沉降量大于单桩的沉降量则群桩中的每一根桩的平均承载力将小于单群桩中的每一根桩的平均承载力将小于单桩的承载力。桩的承载力。 这种基桩的承载力和沉降性状与相同地这种基桩的承载力和沉降性状与相同地质条件和设置方法的同样单桩有明显差别质条件和设置方法的同样单桩有明显差别的现象称为群桩效应。的现象称为群桩效应。即：群桩效应主要针对摩擦桩而言。即：群桩效应主要针对摩擦桩而言。 摩擦型群桩基础摩擦型群桩

16、基础 当桩数少，桩中心距较大当桩数少，桩中心距较大 时，桩端平面处各桩时，桩端平面处各桩传来传来 的压力互不重叠，群桩的压力互不重叠，群桩中每个单桩的工作状态与单中每个单桩的工作状态与单 桩一致。桩一致。 群桩的承载力各单桩群桩的承载力各单桩 承载力之和承载力之和ds6 摩擦型群桩桩端平面上的压力分布 （a单桩 摩擦群桩基础摩擦群桩基础应力叠加应力叠加 、桩底应力增加、桩底应力增加,使承载力不足使承载力不足;总的总的沉降增加沉降增加1对于砂土对于砂土 sp 1.0, 粘性土粘性土 sp 1.0 2.承台下土对荷载的分担作用 考虑桩和承台下土的共同工作，使承台兼有浅基础的 作用，组成复合桩基。

17、承台底分担荷载的作用是随着 桩群相对于桩基土向下位移幅度 的加大而增强的。 设计复合桩基时应注意： 在桩基沉降不会危及建筑物的安 全和正常使用、且台底不与软土 直接接触时，才宜于开发利用 承台底土的反力的潜力。 关于承台承载力问题承台下土的承载力低于浅基础，承台内反力小于外围承台下土的承载力低于浅基础，承台内反力小于外围,双曲线分布双曲线分布1.承受经常出现的动力作用，如铁路桥梁桩基；承受经常出现的动力作用，如铁路桥梁桩基；2.承台下存在可能产生负摩阻力的土层；承台下存在可能产生负摩阻力的土层；3.在饱和软土中沉入密集桩群，引起超静孔隙水压力在饱和软土中沉入密集桩群，引起超静孔隙水压力和土体隆

18、起，随时间推移，桩间土逐渐固结下沉而和土体隆起，随时间推移，桩间土逐渐固结下沉而承台脱离；承台脱离；4.端承桩情况下不考虑承台承载力。端承桩情况下不考虑承台承载力。ecAicAnAqQcckck3. 群桩的竖向承载力设计值 桩基的群桩效应难以通过承台桩土相互作用分析的理论方法求解，为了实用的目的，桩基规范JGJ9494规范引用构成 基桩极限承载力诸分量的平均值与其相应单桩诸分量的平均值之比作为该分量的群桩效应系数。(1).(1).对于桩数超过对于桩数超过3 3根的非端承桩复合根的非端承桩复合 桩基，宜考虑桩群、土、承台的相桩基，宜考虑桩群、土、承台的相 互作用效应，其复合基桩竖向承载互作用效应

19、，其复合基桩竖向承载 力设计值为：力设计值为：cckQcppkQpsskQsRcckcspukspQQRnAqQcckck R单桩总极限侧阻力和总极限端阻力标准值；单桩总极限侧阻力和总极限端阻力标准值； QCK相应于任意一基桩的承台底地基土相应于任意一基桩的承台底地基土 的总极限阻力的总极限阻力 标准值；标准值； qck承台承台 底下等于承台半宽的深度（底下等于承台半宽的深度（5m范围内地范围内地 基的极限阻力标基的极限阻力标 准值；准值； Ac承台底地基土的净面积；承台底地基土的净面积；s 、P 、sP 、 c 桩侧桩侧 阻、桩端阻阻、桩端阻 、桩侧阻端阻综合抗力及、桩侧阻端阻综合抗力及 承

20、台承台 底地基土的抗力分项系数，表底地基土的抗力分项系数，表8-16值；值；s 、 P 、 SP桩侧阻、桩端阻、桩侧阻端阻综合群桩效桩侧阻、桩端阻、桩侧阻端阻综合群桩效 应系数。应系数。 kckfq2承台宽度的深度内(5m)地基土极限阻力标准值0 .15 .0; 5 .01 .0ecicBkf cececciciccAAAAecAicAecAicAecAicAecAicAecAicAc 承台底土阻力群桩效应系数。承台底土阻力群桩效应系数。 Aic A e c 承台内区外围桩边包络线以内承台内区外围桩边包络线以内 的的 区域）区域） 和外区的净面积，和外区的净面积， ic ec 承台内外区土阻承

21、台内外区土阻力群桩效应系数，按表力群桩效应系数，按表8-18取值；取值； 当承台下存在高压缩性软弱当承台下存在高压缩性软弱土层时，均按土层时，均按BC/l0.2取值取值 ecAicAeciccAAA(2)(2)对端承桩基或桩数不超过对端承桩基或桩数不超过3 3根的非端承根的非端承桩基，不考虑群桩效应，其基桩的竖向承桩基，不考虑群桩效应，其基桩的竖向承载力设计值按下式计算：载力设计值按下式计算： c=0,s =p = sp =1c=0,s =p = sp =1 当根据静载荷试验确定单桩竖向极限承载力标准当根据静载荷试验确定单桩竖向极限承载力标准值时，基桩的竖向承载力设计值为：值时，基桩的竖向承载

22、力设计值为：当承台底面与土脱开非复合桩基时，即取当承台底面与土脱开非复合桩基时，即取c=0c=0；ppksskQQRspukQR4 桩顶作用效应简化计算桩顶作用效应简化计算1.1.基桩桩顶荷载效应计算基桩桩顶荷载效应计算 以承受竖向力为主的群以承受竖向力为主的群 桩基础的基桩桩顶荷载桩基础的基桩桩顶荷载 效应可按下列公式计算效应可按下列公式计算 ： 轴心荷载下的轴向力：轴心荷载下的轴向力： 水平力水平力 ： nGFNinHHi实实际际分分布布假设的分布假设的分布FG G偏心荷载下的轴向力偏心荷载下的轴向力 ：22iiyiixixxMyyMnGFN987216345XYx7y7MyMx 图8-2

23、6桩顶荷载的计算简图 (2).(2).地震作用效应地震作用效应 对于抗震设防区主要承受竖向荷载的低承台桩基，当同时满足下列条件时，桩顶作用效应计算可不考虑地震作用： (a按规定可不进行天然 地基和基础抗震承载力计算的建筑物； (b不位于斜坡地带或地震可能导致滑移、地裂 地段的建筑物； (c桩端及桩身周围无液化土层； (d承台周围无液化土、淤泥、淤泥质土。 5 基桩竖向承载力验算基桩竖向承载力验算 5.1 5.1 荷载效应基本组合荷载效应基本组合 承受轴心荷载的桩基，其基桩承载力设计值承受轴心荷载的桩基，其基桩承载力设计值R R应符应符合下列合下列极限状态计算表达式的要求：极限状态计算表达式的要

24、求： 偏心竖向力作用下，除应满足式上式外，尚应满足下式的偏心竖向力作用下，除应满足式上式外，尚应满足下式的 要求：要求： R R桩基中复合基桩或基桩的竖向承载力设计值；桩基中复合基桩或基桩的竖向承载力设计值； 0 0建筑桩基重要性系数。建筑桩基重要性系数。RN 0RN2 . 1max0r0 r0 建筑物重要性系数建筑物重要性系数一级一级 r0 =1.1 r0 =1.1二级二级 r0 =1.0 r0 =1.0三级三级 r0 =0.9 r0 =0.95.2 5.2 地震作用效应组合地震作用效应组合 从地震震害调查结果得知，不论桩周土的类别如何，基桩的竖向抗震承载力均可提高25。因而，对于抗震设防区

25、必须进行抗震验算的桩基，可按下列公式验算基桩的竖向承载力：轴心竖向力作用下 ： 偏心竖向力作用下，除应满足上式外，尚应满足 下式： RN25. 1RN5 .1max6 6 桩基软弱下卧层承载力验算桩基软弱下卧层承载力验算 验算时要求验算时要求: : 作用于软弱下卧层顶面的附加应力；作用于软弱下卧层顶面的附加应力； 软弱层顶面以上各土层重度加权平软弱层顶面以上各土层重度加权平 均设计值；均设计值； Z地面至软弱层顶面的深度；地面至软弱层顶面的深度； 软弱下卧层经深度修正的软弱下卧层经深度修正的 地基极限承载力标准值；地基极限承载力标准值； 地基承载力分项系数，可取地基承载力分项系数，可取1.65

26、。 wukqqzzF F l lb0b0t t z z G G qwukzzqz/(1)(1)对桩距对桩距sa6dsa6d的群桩基础，一般可作整体冲剪破坏考的群桩基础，一般可作整体冲剪破坏考虑虑, ,按下式计算下卧层顶面的附加应力按下式计算下卧层顶面的附加应力zz： F作用于承台顶面的竖向力设计值；作用于承台顶面的竖向力设计值； G承台及其上土重设计值；承台及其上土重设计值； 、 桩群外围桩边包络线内矩形桩群外围桩边包络线内矩形 面积的长、短边长；面积的长、短边长； 桩端硬持力层压力扩散角，桩端硬持力层压力扩散角， 按按P173表表7.14取值取值. 0a0bF F l lb0b0t t z

27、z G G )tan2)(tan2()( 20000tbtalqbaGFisikz (2) (2)对桩距对桩距sasa6d6d、且硬持力层厚度、且硬持力层厚度t t(sa(sadc)cos/2 dc)cos/2 的群桩基础，以及单桩基础，应作基桩冲剪破坏考的群桩基础，以及单桩基础，应作基桩冲剪破坏考 虑，可导得下卧层顶面虑，可导得下卧层顶面zz的表达式为：的表达式为： 式中: de 桩端等代直径，圆形桩的 de=d ； 方形桩的 de=1.13b （b为桩边长）。 N桩顶轴向压力设计值； 2)tan2()(4tdlquNeisikzF lB0t zG 图8-27 桩基软弱下卧层承载力验算图式

28、(a)整体冲剪破坏 （b基桩冲剪破坏 7 桩基竖向抗拔承载力及负摩阻力验算桩基竖向抗拔承载力及负摩阻力验算 在下列类型的结构中，基础经常采用抗拔桩，需验在下列类型的结构中，基础经常采用抗拔桩，需验 算桩的抗拔承载力：算桩的抗拔承载力： 受有浮力的结构物，例如游泳池和地下室泵站以及受有浮力的结构物，例如游泳池和地下室泵站以及其它承受很高浮托力的结构物等；其它承受很高浮托力的结构物等； 锚固高耸而轻型的结构物，例如海中石油钻探平台锚固高耸而轻型的结构物，例如海中石油钻探平台和生产平台，高耸塔架和烟囱、和生产平台，高耸塔架和烟囱、 现代化飞机库等，以承受风力等侧向荷载；现代化飞机库等，以承受风力等侧

29、向荷载；膨胀土地区的基础下用以承受膨胀对建筑物的上托力；膨胀土地区的基础下用以承受膨胀对建筑物的上托力；深基坑开挖支护结构的锚桩以及桩静载试验用的锚桩。深基坑开挖支护结构的锚桩以及桩静载试验用的锚桩。7.1 桩基竖向抗拔承载力验算桩基竖向抗拔承载力验算 承受拔力的桩基，应按下列公式同时验算群桩基础及承受拔力的桩基，应按下列公式同时验算群桩基础及其基桩的抗拔承载力，并按现行其基桩的抗拔承载力，并按现行确定；确定； UK 基桩的抗拔承载力标准值，根据基桩的抗拔承载力标准值，根据确定；确定； GGP 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总总 桩数，地下水位

30、以下取浮重度；桩数，地下水位以下取浮重度；PskgpsgkGUNGUN/00 Gp基桩土自重设计值，地下水位以下取浮重度，基桩土自重设计值，地下水位以下取浮重度，对于扩底桩应按对于扩底桩应按确定桩、对于二、三级建筑物，确定桩、对于二、三级建筑物，群桩基础及基桩的抗拔极限承载力标准值可按下列规定群桩基础及基桩的抗拔极限承载力标准值可按下列规定计算：计算： 1桩或群桩呈非整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标桩或群桩呈非整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算：准值可按下式计算： UK基桩抗拔极限承载力标准值；基桩抗拔极限承载力标准值； 破坏表面周长，对于等直径桩取破坏表面周长，对于等直径桩

31、取ud；对于扩底；对于扩底 桩按桩按表取值；表取值； 桩侧表面第桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值，可按层土的抗压极限侧阻力标准值，可按 规范规范表取值；表取值； 抗拔系数，按抗拔系数，按表取值。表取值。iisikikluqUiusikqi2）.群桩呈整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算： isikilgklqunU18 桩基沉降验算桩基沉降验算需要进行沉降计算需要进行沉降计算 ： 甲级建筑物的桩基甲级建筑物的桩基 对沉降有严格要求的建筑物桩基对沉降有严格要求的建筑物桩基 体型复杂或桩端以下存在软弱土层的建筑物桩体型复杂或桩端以下存在软弱土层的建筑物桩基基 乙级建筑物的桩基乙

32、级建筑物的桩基不需沉降计算的情况不需沉降计算的情况 丙级建筑物桩基丙级建筑物桩基 s6d s6d 桩距大于桩距大于6 6倍桩径倍桩径 n9 n9 独立基础独立基础 m m2 2 条基础条基础 某些单层工业厂房桩基某些单层工业厂房桩基 ss 1） 计算简图如图，桩基内任意点的最终沉计算简图如图，桩基内任意点的最终沉降量可用角点法按下式计算：降量可用角点法按下式计算： 桩基沉降计算经验系数；桩基沉降计算经验系数； 非软土地区和软土地区桩端有良非软土地区和软土地区桩端有良好持力层时好持力层时取取1； 软土地区且桩端无良好持力层软土地区且桩端无良好持力层时，当桩长时，当桩长25m时，时，取取1.7,桩

33、长桩长25m时，时，取取(5.9-20)l(7-100)l。e 桩基等效沉降系数。桩基等效沉降系数。ssesse 对于矩形布置的桩基，在对于矩形布置的桩基，在计算变形时可以简化：计算变形时可以简化：矩形基础中点沉降：矩形基础中点沉降：矩形基础角点沉降：矩形基础角点沉降： mjnisijijiijijjEzzps11)1()1(0nisiiiiiEzzps11104nisiiiiiEzzps11102确定地基沉降计算深度确定地基沉降计算深度Zn 确定地基沉降计算深度，有应力比法和应变比法确定地基沉降计算深度，有应力比法和应变比法两种。而应力比法是我国工程设计人员十分熟悉的计算两种。而应力比法是我

34、国工程设计人员十分熟悉的计算方法，因而方法，因而JGJ94-94规定按应规定按应力比法确定，即力比法确定，即Zn 处的附加应处的附加应 力力z与土的自重应力与土的自重应力c应符合下式要求：应符合下式要求： 附加应力系数根据角点法划分的矩形长宽比及深宽比查附加应力系数根据角点法划分的矩形长宽比及深宽比查附录附录5。说明：在计算桩基沉降时，应考虑相邻基础的影响，。说明：在计算桩基沉降时，应考虑相邻基础的影响，采用叠加原理计算；采用叠加原理计算； cz2.0mjjjzp10规范对于规范对于Zn的确定与实际情况相比，偏大还是偏小？的确定与实际情况相比，偏大还是偏小？说明：说明：在计算桩基沉降时，应考虑

35、相邻基础的影响，采在计算桩基沉降时，应考虑相邻基础的影响，采用叠加原理计算；桩基等效沉降系数可按独立基础用叠加原理计算；桩基等效沉降系数可按独立基础计算。计算。当桩基形状不规则时，可采用等代矩形面积计算当桩基形状不规则时，可采用等代矩形面积计算桩基桩基 ，等效矩形的长宽比可根据承，等效矩形的长宽比可根据承台实际形状确定。台实际形状确定。等效沉降系数等效沉降系数工程地质条件及桩基施工情况工程地质条件及桩基施工情况 为了确定建筑物基础产生不均匀下沉的原因，技术人为了确定建筑物基础产生不均匀下沉的原因，技术人员查阅了工程地质报告及其桩基施工记录，发现员查阅了工程地质报告及其桩基施工记录，发现4钻孔钻

36、孔(紧紧邻西端墙邻西端墙)显示显示20.0-22.4m为全风化花岗岩层为全风化花岗岩层,5钻孔钻孔(紧邻东紧邻东端墙端墙)显示显示14.6-29.0m为中细砂淤泥层，软流塑，说明其西面为中细砂淤泥层，软流塑，说明其西面的地质情况较好，的地质情况较好，480锤击灌注桩能直接支承于全风化花岗锤击灌注桩能直接支承于全风化花岗岩上，如靠近岩上，如靠近4钻孔的试钻孔的试1桩施工时桩管深入土层桩施工时桩管深入土层22.3m;而而东面地质情况就较差，东面地质情况就较差，480锤击灌注桩桩端支承于深达锤击灌注桩桩端支承于深达20m的软流塑、含中细砂的淤泥层上，如靠近的软流塑、含中细砂的淤泥层上，如靠近5钻孔的

37、钻孔的162桩桩施工时桩管深入土层达施工时桩管深入土层达24.7m ,桩端仅能支承于软流塑淤泥层桩端仅能支承于软流塑淤泥层上，最后上，最后3阵锤击贯入度分别为阵锤击贯入度分别为13,12,12cm，远远超出试，远远超出试1桩桩最后最后3阵锤击贯入度阵锤击贯入度2cm的要求，东部、轴桩端持力层均的要求，东部、轴桩端持力层均出现这种情况。从施工设备看来，出现这种情况。从施工设备看来，480锤击灌注桩机桩管总锤击灌注桩机桩管总长为长为25.5 m ,是该市是该市当时最长的桩管了，但由于桩管长度仍不足，故无法使桩当时最长的桩管了，但由于桩管长度仍不足，故无法使桩穿越该软土层而支承在全风化花岗岩土层上。

38、虽然设计人穿越该软土层而支承在全风化花岗岩土层上。虽然设计人员在现场对、轴及员在现场对、轴及B轴桩基础进行了补桩处理，轴桩基础进行了补桩处理，希望通过提高基础承载力来满足桩承台承受上部结构荷载希望通过提高基础承载力来满足桩承台承受上部结构荷载的要求，但因受洪水袭击而使松软欠固结的填土受水浸泡，的要求，但因受洪水袭击而使松软欠固结的填土受水浸泡，水位回落后，厚达水位回落后，厚达6.6m的回填砂土对桩本身产生负摩擦的回填砂土对桩本身产生负摩擦力又加大了桩的负荷，使得桩基础不均匀沉降仍得不到有力又加大了桩的负荷，使得桩基础不均匀沉降仍得不到有效控制。效控制。 综上所述，深厚软弱的桩基础持力层和松散的

39、未经固结综上所述，深厚软弱的桩基础持力层和松散的未经固结的回填砂土产生的负摩擦力是造成建筑物桩基不均匀下沉的的回填砂土产生的负摩擦力是造成建筑物桩基不均匀下沉的主要原因，为确保安全，必须对桩基础进行加固处理。主要原因，为确保安全，必须对桩基础进行加固处理。压力灌桨法地基加固压力灌桨法地基加固 根据本工程地质条件和桩基础产生不均匀下沉的原因分根据本工程地质条件和桩基础产生不均匀下沉的原因分析，经研究决定采用压力灌浆法进行处理，对、轴及析，经研究决定采用压力灌浆法进行处理，对、轴及B轴桩基软土层进行加固，以增大土层摩擦力和桩尖土层轴桩基软土层进行加固，以增大土层摩擦力和桩尖土层承载力，达到提高桩基

40、承载力和控制地基不均匀沉降的目的。承载力，达到提高桩基承载力和控制地基不均匀沉降的目的。 施工单位进场后首先进行地质钻探和灌浆试验，证明土施工单位进场后首先进行地质钻探和灌浆试验，证明土层可灌性良好，取灌浆半径为层可灌性良好，取灌浆半径为0.5-1.0m,对各桩承台灌浆分浅部对各桩承台灌浆分浅部和深部两次进行，先以和深部两次进行，先以5-7m的浅孔灌浆加固桩承台底部土层，的浅孔灌浆加固桩承台底部土层，然后视各桩长分别以然后视各桩长分别以20m左右的深孔灌浆加固桩周土层，灌浆左右的深孔灌浆加固桩周土层，灌浆施工工艺如下施工工艺如下:布孔、钻孔一下管布孔、钻孔一下管(花管花管)一冲孔一灌浆一拔管一一冲孔一灌浆一拔管一封孔。灌浆采用双液灌浆法封孔。灌浆采用双液灌浆法(双层管双层管)，水泥为，水泥为42.5级硅酸盐水级硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥泥或普通硅酸盐水泥;水玻璃为水玻璃为40Be，加水稀释成，加水稀