土木吧丨群桩效应之精髓

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一、什么是群桩效应?

群桩效应(Group Piles effects )就是指群桩基础受竖向荷载后,由于承台、桩、土的相互作用,使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同,承载力往往不等于各单桩承载力之和,且群桩沉降也明显地超过单桩这一现象。

群桩效应受土性、桩距、桩数、桩的长径比、桩长与承台宽度比、成桩类型和排列方式等多个因素的影响而变化。

群桩效率系数η是指群桩竖向极限承载力与群桩中所有桩的单桩竖向极限承载力总和之比,即:

沉降比ζ是指在每根桩承担相同荷载条件下,群桩沉降量sn与单桩沉降量s之比,即ζ= sn /s。

群桩效率系数η越小、沉降比ζ越大,表示群桩效应越强,也就意味着群桩承载力越低、沉降越大

群桩效率系数η和沉降比ζ主要取决于桩距和桩数,其次与土质和土层构造、桩径、桩的类型及排列方式等因素有关。

二、群桩工作特点

群桩基础在外荷载作用下,由于桩基的承载类型和几何形式不同,其工作特点也不同。

1.端承型群桩的工作特点

对于端承群桩,由于桩端处持力层为岩层或坚硬土层,桩端的沉降很小,桩侧摩阻力不易发挥,上部荷载通过桩身直接传至桩端土层中,桩端地基土所受压力仅局限于桩底面积范围内,各桩端的压力彼此相互影响小。

在这种情况下,可认为端承群桩中的各基桩的工作性状与独立单桩相同,因此端承群桩的承载力等于相应根数的单桩承载力之和,其沉降量也与单桩沉降量相同。

2.摩擦群桩的工作特点

摩擦群桩与端承群桩相反,作用其上的荷载主要是通过每根桩侧面的摩阻力传布到桩周及桩端的土层中去。一般假定,桩侧摩阻力在土中引起的附加应力按照一定的角度沿桩长向下扩散分布,至桩端平面处,压力分布如下图b中的阴影部分所示。

1)承台底面脱地的情况,非复合基桩

a、桩基承台刚度的影响

b、基土性质的影响

当桩距为Sa =3-4d(d为桩径)时,对于挤土桩,砂土、非饱和土和一般性粘土、填土等有挤密作用,会使桩承载力增加;而对于饱和粘性土,超静孔压积累,地面上浮,先入桩上浮,土层扰动等,会使桩承载力降低。

当桩距为Sa =3-4d(d为桩径)时,对于非挤土桩和部分挤土桩,基土性质的影响比较小。

c、桩距的影响

当桩距为Sa =3-4d(d为桩径)时,桩侧土应力叠加,提高了桩侧摩阻力,且桩端土应力叠加,也提高了桩端阻,故群桩承载力增加, 群桩效率系数η>1,但总的沉降增加。

当桩距为Sa <3-4d(d为桩径)时,桩侧土应力叠加严重,桩侧土下移,降低了桩侧摩阻力,且桩端土应力叠加严重,也降低了桩端阻力,故群桩承载力降低, 群桩效率系数η<1,总的沉降增加严重。

当桩距为Sa >6d(d为桩径)时,,这时群桩中各基桩的工作情况仍和单桩的工作状况相似,故群桩中基桩的承载力也近似等于单桩承载力,群桩效率系数η=1,如下图所示:

2)承台底面贴地的情况,复合基桩

复合基桩是指桩基在荷载的作用下,由桩和承台底地基土共同承担荷载构成复合桩基,复合桩基中的承载力,含有承台底的土阻力,影响因素有桩顶荷载,1/d、土质、承台刚度、桩群的几何特征等。

承台底面贴地引起的群桩效应可以概括为四个方面:

a、承台下移,承台可部分承受荷载;

b、承台下移,对桩侧阻力有消弱作用;

c、对桩端阻力有增强作用;

d、对基土侧移有阻挡作用。

这里要注意,承台分担荷载是以桩基的整体下沉为前提。

摩擦型桩下列情况不考虑承台下土体对荷载的分担作用:

①当有经常出现的动力荷载作用时,如铁路桥梁的桩基;

②承台下存在可能产生负摩阻力的土层,如湿陷性黄土、欠固结土、新近填土、高灵敏度软土及可液化土,或因水位下降而引起地基土与承台脱开;

THE END
0.中国土木工程学会土力学及岩土工程分会这样,在黄土因浸水发生湿陷或软化时,桩上正摩擦力的减小和上部湿陷性土层的湿陷变形均将对其中的桩体产生下拖的负摩擦力,使桩周的摩擦力沿桩长的分布出现一个自上而下由负变正的中性点。要通过理论分析桩上负摩擦力的影响存在较大的困难,现场试验也只能对应于特定的条件,在单桩上进行的试验又与群桩效应影响下的负摩擦力有明显的差异,群桩中内桩、角 jvzq<84yyy4489iqe0ipo8hqpvkov87612:1986415687;6:3a723B;8947:0|mvon
1.土力学与基础工程12篇(全文)一、名词解释(每小题3分 共18分) 1、附加应力:由建筑物的荷载或其他外载在地基内所产生的应力称为附加应力。 2、主动土压力:在墙后填土作用下,墙发生离开土体方向的位移,当墙后填土达到极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为主动土压力。 3、软弱土层:把处于软塑、流塑状态的粘性土层,处于松散状态的砂jvzquC41yy}/;B}wgunv0lto1y5jmn~4469couv0jvsm
2.《土力学与基础工程》同步练习题答案单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载试验确定.在同一条件下的试桩数量,不宜少于总桩数的1%,且不应少于3根.地基基础设计等级为丙级的建筑物,可采用静力触探及标贯试验参数确定单桩竖向承载力特征值.初步设计时单桩竖向承载力特征值可按土的物理指标与承 载力参数之间的经验关系确定. 8.何谓群桩群桩效应与承jvzquC41o0972mteu0tfv8iqe1lc5;8528;/j}rn
3.土力学与地基基础期末考试复习题课件.doc10. 群桩效应:指群桩基础收竖向荷载作用后,由于承台、桩、地基土的相 互作用,使其桩端阻力、桩侧阻力、沉降的性状发生变化而与单桩明显不同,承载力往往不等于各单桩之和,沉降量则大于单桩的沉降量。 12. 桩侧负摩阻力:当桩周土层相对于桩侧向下位移时,桩侧摩阻力方向向下,称为负摩阻力。 14. 冻胀:由jvzquC41o0972mteu0tfv8iqe1778;;:;6?/j}rn
4.什么叫群桩效应?群桩效应:承台、桩、土之间相互影响,群桩沉降明显超过单桩,群桩承载力不等于单桩之和(可能大可能小,挤土效应明显时可能小),群桩效应可用群桩效应系数η和沉降比ζ表示。 群桩效应系数η=Qg/∑Qi,Qg为群桩竖向极限承载力,∑Qi为所有单桩竖向极限承载力之和。 jvzquC41ddy/ex6::0ipo8yjtgge/:5562>9966/30nuou
5.4.3.3向荷载作用下的群桩效应4.4这样,群桩中各桩的工作状态就与单桩时截然不同,群桩中的基桩承载力并不等于单桩单独工作时的承载力,沉降量也大于单桩的沉降量,这就叫群桩效应。 群桩效应的基本概念: 群桩在竖向荷载作用下,由于承台、桩、土之间相互影响和共同作用,群桩的工作性状趋于复杂,桩群中任一根桩的工作性状都不同于孤立的单桩,群桩承载力将不等于各单桩承载力 jvzquC41oc~/dxtm33>/exr1jvsm1;53;1662;474594697532632<70ujzn
6.隧道开挖条件下被动群桩遮拦效应分析期刊施加于桩分析桩基的力学反应,同时考虑桩基的遮拦效应分析隧道开挖对群桩的影响.采用三维整体数值分析方法分析隧道开挖对临近群桩的影响,并通过对比验证了简化解析方法的合理性,在此基础上分析隧道开挖条件下被动群桩的遮拦效应,分析表明:(1)群桩遮拦效应随桩间距增大而减小;(2)遮拦效应对前排桩影响小于对后排桩的影响jvzquC41f0}bpofpifguc7hqo0io1yjtkqjjejq1vomdzk7229672:7
7.粉细砂中敞口PHC管桩群桩锤击施工效应群桩 挤土效应 土塞效应 水平位移 孔隙水压力jvzquC41yy}/ewpk0eun0ls1Ctzjeuj1ELLEVxycn/_UIL7234632;50jvs
8.考虑桩基尺寸效应的海上群桩地基水平振动响应机理研究负责人:栾鲁宝 依托单位:重庆大学 批准年份:2020 前往基金查询 项目简介 项目名称 考虑桩基尺寸效应的海上群桩-地基水平振动响应机理研究 项目批准号 学科分类 暂无数据 资助类型 暂无数据 负责人 栾鲁宝 依托单位 重庆大学 批准年份 2020 起止时间 202101-202312 批准金额 24.00万元 摘要 暂无数据jvzquC41yy}/oniuek4dp8xek1tthldujq}/fxDkf?l43m>88:?599
9.海洋桥梁波流力作用与基础冲刷问题及对策研究|桥梁|波浪|海洋而在考虑结合承台、桥墩的群桩 – 承台 – 桥墩整体结构对波流场产生的影响下,还没有研究波流力对跨海桥梁的各结构的影响情况。因此,有必要深化研究海洋桥梁的群桩效应,明确群桩相互作用机理。 (六)研究大、小尺度结构波浪力的时域、频域计算方法 波浪力的动力响应可以从时域与频域中得到,时域可以解决任何非线性jvzq<84m0uooc7hqo0io1jwvkerfa@:396618=
10.浅论桩基侧摩阻力和端阻力影响因素2.5 群桩效应的影响 刘金砺等(1990)[2]通过试验证明:群桩的侧摩阻力具有“沉降硬化"和“沉降软化”的特性。所谓沉降硬化,是群桩桩距在(2~4)?d时,其侧摩阻力发挥至相应单桩数值后,仍随沉降的增加而增长。沉降硬化是加工硬化型土中桩土相互作用的结果。群桩在适当桃距的情况下,桩间土在桩的侧限条件下,剪jvzq<84yyy4djrscsmooi7hqo1d1;54318:2<6730nuou
11.群桩基础,桩径d=0.6m,桩的换算埋深ah≥4.0,单桩水平承载力特征值R群桩基础,桩径d=0.6m,桩的换算埋深ah≥4.0,单桩水平承载力特征值Rha=50kN(位移控制)沿水平荷载方向布桩排数n1=3排,每排桩数n2=4根,距径比Sa/d=3,承台底位于地面上50mm,试按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算群桩中复合基桩水平承载力特征值。 jvzquC41yy}/rypcq0ipo8xjkvo0;@;58;<0