桥梁工程桩基础设计计算详解dwg

第四章桩基础的设计计算第一节单排桩基桩内力和位移计算

一、基本概念（一）土的弹性抗力及其分布规律桩基础在荷载（包括轴向荷载、横轴向荷载和力矩）作用下要产生位移（包括竖向位移、水平位移和转角）。桩的竖向位移引起桩侧土的摩阻力和桩底土的抵抗力。桩身的水平位移及转角使桩挤压桩侧土体，桩侧土必然对桩产生一横向土抗力，它起抵抗外力和稳定桩基础作用，土的这种作用力称为土的弹性抗力。土的弹性抗力大小取决于土体性质、桩身刚度、桩的入土深度、桩的截面形状、桩距及荷载等因素。将桩作为弹性地基上的梁，按文克尔假定来解桩在横向荷载作用下桩身内力与位移计算，简称弹性地基梁法。文克尔假定：梁身任一点的土抗力和该点的位移成正比假定土的横向土抗力符合文克尔假定，则可表示为：地基系数C表示单位面积土在弹性限度内产生单位变形时所需加的力。其大小与地基土的类别、物理力学性质有关，还随着深度而变化。C值的不同相应产生几种基桩内力和位移计算的方法。1、“m”法：假定地基系数C随深度成比例增长，即C=mZ，m称为地基比例系数（KN/m4）。2、“k”法：假定地基系数C随深度呈折线变化。3、“c值”法：假定地基系数C随深度成抛物线规律增加，即C=cZ0.5。4、“C”法：假定地基系数C沿深度为均匀分布，不随深度变化预审。（二）单桩、单排桩与多排桩单桩、单排桩是指在与水平外力H作用面相垂直的平面上，由单根或多根桩组成的单根（排）桩的桩基础。对单桩，上部荷载全部由其承担。对于单排桩，当N在承台横桥向无偏心时，则可以假定它是平均分布在各桩上的，即多排桩，指在水平外力作用平面内有一根以上的桩的桩基桩。其计算各桩顶作用力须应用结构力学方法另行计算。（三）桩的计算宽度

为了将空间受力简化为平面受力，并综合考虑桩的截面形状及多排桩桩间的相互遮蔽作用，将桩的设计宽度（直径）换算成相当实际工作条件下，矩形截面桩的宽度b1，b1称为桩的计算宽度。表示为：（四）刚性桩与弹性桩

按照桩与土的相对刚度，将桩分为刚性桩和弹性桩。当桩的入土深度h>2.5/α时，这时桩的相对刚度小，必须考虑桩的实际刚度，按弹性桩来计算．其中α=称为桩的变形系数。当桩的入土深度h≤2.5/α时，则桩的相对刚度较大，属刚性桩。二、“m”法弹性单排桩基桩内力和位移计算

基本假定：认为桩侧土为文克尔离散线性弹簧，不考虑桩土之间的粘着力和摩阻力，桩作为弹性构件考虑，当桩受到水平外力作用后，桩土协调变形，任一深度Z处所产生的桩侧土水平抗力与该点水平位移xz成正比，即σzx=Cxz，且地基系数C随深度成正比增长C=mz。四、"m逼“法弹性六多排桩基湾桩内力与对位移计算第三节弟群掌桩基础的阳竖向分析羡及其验算一、群偏桩基础芽的工作杂性状及丽其特点1.柱桩场群桩基础2.摩盾擦桩群女桩基础3群桩昨效应1.华群桩与费群桩效府应岩石土压力扩散膛深度>6d一泉群桩(Pil辆eg恭rou克p)与群桩雅效应1预制桩沉想桩砂土,堪非饱和讲土和一会般粘性魄土,填旅土有挤踏密作用扣,使承决载力增弯加饱和粘土冻,超静孔开压积累,尺地面上浮垮,先入桩营上浮,土服层扰动,挑使承载力丙降低2应力叠加桩底应才力增加话,使承世载力不桐足;总咬的沉降勉增加3桩之朗间互相调谷节个别桩承啊载力低总符体上可互梁补;个别化桩受荷,耕其他桩帮信助传递荷桑载4超承台闷可部分时承受荷针载应力叠器加将桩底应虏力增加帮,使承饲载力不踏足;总工的沉降差增加二、群甜桩基础廉承载力圾验算1.桩步底持力够层承载钩力验算群桩基础验沉降验算第四节田承台计算第五节常桩基础的鲜设计一、桩基舅础类型的详选择（一）承仁台底面标面高的考虑承台底面缓的标高应纵根据桩的桑受力情况朝，桩的刚泪度和地形密、地质、叠水流、施狮工等条件喝确定。（二）柱灯桩桩基和凤摩擦桩桩部基的考虑柱桩与意摩擦桩框的选择史主要根毯据地质架和受力印情况确拔定。（三）单申排桩桩基方础和多排跳桩桩基础世的考虑单排桩桩罢基与多排毅桩桩基的缩慧确定主要凤根据受力帝情况，并沿与桩长、咽桩数的确成定密切相障关。多排桩稳逃定性好，调抗弯刚度祖较大，能应承受较大明的水平荷链载，水平幸位移小，畏但多排桩另的设置将鲜会增大承卫台的尺寸宏，增加施拒工困难，判有时还影椅响航道单排桩与致此相反，麦能较好地大与柱式墩言台结构形予式配用，醒可节省圬怀工，减小歉作用在桩戚基的竖向扁荷载。二、桩径纳、桩长的表拟定（一）桩级径拟定（二）桩饱长拟定三、确定克基桩的根顿数及其在渐平面的布判置（一）桩袍的根数估眼算（二）历桩的间己距确定（三）攻桩的平派面布置四、桩均基础设短计方案与检验（一）单变根基桩的吹检脸1.单跑桩轴向尺承载力杂检验(1)按菜地基土的俗支承力确永定和验算尖单桩轴向毙承载力。(2)旁按桩身竹材料强剥度确定托和检验杀单桩承盲载力。2.单桩迎横向承载松