专业知识(一)辅导：群桩与群桩效应

群桩与群桩效应分析 群桩基础——由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。

若桩⾝全部埋于⼟中，承台底⾯与⼟体接触，则称为低承台桩基；若桩⾝上部露出地⾯⽽承台底位于地⾯以上，则称为⾼承台桩基。

建筑桩基通常为低承台桩基础。

单桩基础——采⽤⼀根桩（通常为⼤直径桩）以承受和传递上部结构（通常为柱）荷载的独⽴基础。

群桩基础——由2根以上基桩组成的桩基础。

基桩——群桩基础中的单桩。

复合桩基——由桩和承台底地基⼟共同承担荷载的桩基。

复合基桩——包含承台底⼟阻⼒的基桩。

单桩竖向极限承载⼒——单柱在竖向荷载作⽤下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的荷载。

它取决于⼟对桩的⽀承阻⼒和桩⾝材料强度，⼀般由⼟对桩的⽀承阻⼒控制，对于端承桩、超长桩和桩⾝质量有缺陷的桩，可能由桩⾝材料强度控制。

群桩效应——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，称其为群桩效应。

群桩效应受⼟性、桩距、桩数、桩的长径⽐、桩长与承台宽度⽐、成桩⽅法等多因素的影响⽽变化。

群桩效应系数——⽤以度量构成群桩承载⼒的各个分量因群桩效应⽽降低或提⾼的幅度指标，如侧阻、端阻、承台底⼟阻⼒的群桩效应系数。

桩侧阻⼒群桩效应系数——群桩中的基桩平均极限侧阻与单桩平均极限侧阻之⽐。

桩端阻⼒群桩效应系数——群桩中的基桩平均极限端阻与单桩平均极限端阻之⽐。

桩侧阻端阻综合群桩效应系数——群桩中的基桩平均极限承载⼒与单桩极限承载⼒之⽐。

承台底⼟阻⼒群桩效应系数——群桩承台底平均极限⼟阻⼒与承台底地基⼟极限阻⼒之⽐。

负摩阻⼒——桩⾝周围⼟由于⾃重固结、⾃重湿陷、地⾯附加荷载等原因⽽产⽣⼤于桩⾝的沉降时，⼟对桩侧表⾯所产⽣的向下摩阻⼒。

在桩⾝某⼀深度处的桩⼟位移量相等，该处称为中性点。

中性点是正、负摩阻⼒的分界点。

下拉荷载——对于单桩基础，中性点以上负摩阻⼒的累计值即为下拉荷载。

最新竖向荷载作用下的群桩效应解析专业知识讲座尊敬的各位听众，大家好！我今天将为大家带来关于最新竖向荷载作用下的群桩效应解析的专业知识讲座。

竖向荷载作用下的桩基承载力是土木工程中非常重要的一个问题，而群桩效应则更进一步地考虑了在荷载作用下多个桩基相互影响的情况。

首先，让我们来了解一下群桩效应的基本概念。

群桩效应是指在受力桩基附近，由于周围土体的变形和应力的重新分布，会对其他相邻桩基产生相互影响的现象。

这种相互影响会导致桩基承载力的增加或减小，并且会对整个工程的安全性和可靠性产生重要影响。

为了更好地理解群桩效应的解析过程，我们需要了解一些相关的理论和方法。

首先是荷载传递理论，该理论用来描述桩基所受荷载的传递路径，也可以通过这个理论来解析桩基的相互影响。

其次是桩土相互作用理论，该理论考虑了桩基与土体之间的相互作用，可以用来计算计算桩基的承载力和变形等。

此外，还需要了解土体力学、结构力学等相关知识。

在解析群桩效应过程中，我们需要进行大量的实验和数值分析。

实验可以通过在实际工程中设置试验桩，通过对试验桩进行荷载试验和应变测试来获取数据。

数值分析可以利用有限元方法，建立合适的模型，对群桩的受力、变形等进行计算和分析。

而在最新竖向荷载作用下的群桩效应解析研究中，也出现了一些新的进展。

例如，一些学者利用粒子流理论建立了桩基抗拔承载力的理论模型，并通过数值计算来验证该模型的准确性。

还有一些学者通过声学触探等新技术手段，来获取桩基的物理性质，从而更准确地进行群桩效应的解析研究。

总结一下，最新竖向荷载作用下的群桩效应解析需要掌握荷载传递理论、桩土相互作用理论以及土体力学、结构力学等相关知识。

解析过程中需要进行大量的实验和数值分析，并且要关注新技术的应用，以提高研究的准确性和工程的可靠性。

希望通过今天的讲座，大家可以对最新竖向荷载作用下的群桩效应解析有一个初步的了解，同时也希望能够引起大家对该领域的兴趣，进一步深入研究。

群桩效应（Group Piles effects ）在高层建筑基础设计时不能不考虑的就是群桩效应，群桩效应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这一现象。

影响群桩效应的主要因素有两个：一个是群桩自身的几何特征，如承台的设置方式（高、低承台）、桩间距桩长L及桩长与承台宽度比L/Bc、桩的排列形式、桩数；另一个是桩侧及桩端的土性及其分布、成桩工艺。

群桩效应具体反映在以下几个方面：群桩的侧阻力、群桩的端阻力、承台土反力、桩顶荷载分布、群桩的破坏模式、群桩的沉降及其随荷载的变化。

群桩基础——由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。

若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。

建筑桩基通常为低承台桩基础单桩基础——采用一根桩（通常为大直径桩）以承受和传递上部结构（通常为柱）荷载的独立基础。

群桩基础——由2根以上基桩组成的桩基础。

基桩——群桩基础中的单桩。

复合桩基——由桩和承台底地基土共同承担荷载的桩基。

复合基桩——包含承台底土阻力的基桩。

单桩竖向极限承载力——单柱在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。

它取决于土对桩的支承阻力和桩身材料强度，一般由土对桩的支承阻力控制，对于端承桩、超长桩和桩身质量有缺陷的桩，可能由桩身材料强度控制。

群桩效应——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，称其为群桩效应。

群桩效应受土性、桩距、桩数、桩的长径比、桩长与承台宽度比、成桩方法等多因素的影响而变化。

群桩效应系数——用以度量构成群桩承载力的各个分量因群桩效应而降低或提高的幅度指标，如侧阻、端阻、承台底土阻力的群桩效应系数。

1、标准冻深：2、补偿性托换：3、持力层：直接支撑基础的土层称为持力层4、沉井基础:用沉井法修筑的基础5、沉管灌注桩：采用锤击或振动的方法把带有钢筋混凝土桩尖或活瓣式桩尖的钢套管沉入土中成孔，再灌注成桩。

6、沉井：筒状结构物，它是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础7、侧向托换：8、冲填土：9、地基:承受建筑物各种作用的地层10、地基系数C：单位面积土在弹性限度内产生单位变形时所需施加的力，C=mz11、地基承载力：地基所能承受荷载的能力12、地基承载力特征值：在保证地基稳定的条件下,使建筑物的沉降不超过允许值的地基承载力13、地基处理：当天然地基不能满足设计建筑物对地基强度与稳定性和变形的要求时,常采用各种地基加固、补强等类技术措施，改善地基土的工程性质，以满足工程要求，这些措施统称为地基处理14、单桩承载力容许值：指单桩在荷载作用下，地基土和桩本身的强度和稳定性均能得到保证，变形也在容许范围内，以保证结构物的正常使用所能承受的最大荷载确定方法：（1）静载试验法（2）经验公式法（3）动测试桩法（4）静力分析法15、单桩的竖向承载力：指单桩在竖向荷载作用下，桩土共同工作，地基土和桩身的强度和稳定性得到保证，沉降变形在容许范围内时所承担的最大荷载值。

16、单桩承载力：单桩在荷载作用下，地基土和桩本身的强度和稳定性均能得到保证，变形也在容许范围内，以保证结构物的正常使用所能承受的最大荷载17、多排桩：水平外力作用平面内有一根以上的桩的桩基础18、冻胀：由于土中水的冻结和冰体的增长引起土体膨胀、地表不均匀隆起的作用。

19、倒梁法：假设基础梁为刚性梁，基底反力呈直线分布，上部结构将荷载通过柱脚传递给基础梁。

在分析基础梁内力时，则将柱下条形基础简化为以柱脚作为固定铰支座的倒置多跨连续梁，以线性分布的基底净反力作为荷载。

20、端承桩或柱桩：基桩所发挥的承载力以桩底土层的抵抗力为主时，称为端承桩或柱桩21、打入桩：是通过锤击（或以高压射水辅助）将各种预先制好的桩（主要是钢筋混凝土实心桩或管桩，也有木桩或钢桩）打入地基内达到所需要的深度。

基础工程学复习题及详解第一章至第二章一、判定下列说法是否正确，将√、×符号填入括号内。

1．当浅层地基土的承载力及变形不能满足上部结构荷载及变形要求时，采用桩基础是有效的方法之一。

（√2．由长径比（l/d）较大的桩组成的桩基础，承载力较易满足荷载要求，但沉降值不易满足建筑地基的变形允许值。

（×）3．采用桩基础的高耸建（构）筑物，其整体倾斜值易满足建筑地基的变形要求。

（√）二、名词解释1．地基——受到建筑物荷载影响的那一部分土层（相当于压缩层范围内的土层）或岩层称为地基。

2．基础——建（构）筑的下部结构称为基础，一般情况下，基础往往位于室外地面标高以下，它承受着上部结构的荷载，且将荷载传递到地基土中。

三、问答1. 天然地基上的浅基础设计内容是什么？在进行天然地基上的基础设计时，需考虑地基及基础两方面的设计内容。

设计内容及步骤：为了适应地基强度，而且要使地基的变形及稳定性符合设计要求，天然地基设计的内容主要包括：确定基础埋深及地基承载力特征值，确定基础底面尺寸，并对地基变形及稳定性进行验算。

为了保证基础自身的强度及稳定性，基础设计包括确定基础类型及材料，对基础内力进行计算，从而确定基础竖直剖面尺寸，并进行配筋计算等。

2.浅基础按受力性能分类，各类基础包括哪几种？——浅基础按受力性能分为刚性基础（无筋扩展基础）及柔性基础。

刚性基础如：砖基础、毛石基础、毛石混凝土基础、灰土基础、三合土基础及素混凝土基础等。

柔性基础指钢筋混凝土基础。

3. 如何根据静载荷试验成果确定地基承载力特征值？采用0.25m2、0.50m2或1.0m2的方形载荷板对地基土进行载荷试验，当荷载压力-沉降(p-s)曲线有明显比例界限（曲线由近直线变为曲线的拐点）时，取该比例界限对应的荷载为地基承载力特征值；当曲线的比例界限不明显，但能判定极限荷载（曲线陡降前的拐点），且该极限荷载小于对应比例界限荷载值的2倍时，取极限荷载的一半为地基承载力特征值；当不能用上述二种方法确定时，当压板面积为0.25～0.5m2，可取承压板沉降值与承压板宽度之比s/b=0.01～0.015所对应的荷载为地基承载力特征值，但其值不应大于最大加载量的一半。

浅谈桩基设计中的群桩效应作者：刘子舜来源：《居业》2012年第07期[摘要] 近年来桩基技术运用越来越广泛，在某些地区由于地质情况的特殊，单桩承载力受到限制，势必会增加单个基础的桩数，形成群桩效应。

本文对群桩计算作简单的阐述。

[关键词] 桩基设计；群桩；整体强度计算[中图分类号] TU 470 [文献标志码] A [文章编号] 2095-4085（2012）-07-0103-02群桩效应是指由磨擦桩组成的群桩，在竖向荷载作用下，其承台底面土、桩间土、桩端以下土都参与工作，形成承台、桩、土相互影响共同作用。

桩顶荷载主要通过桩侧摩阻力传布到桩周和桩端土层中，产生应力重叠。

承台土反力也传布到承台以下一定范围内的土层中，从而使桩侧阻力和桩端阻力受到干扰。

桩群中任一根桩的工作性状明显不同于孤立单桩，群桩承载力将不等于各单桩承载力之和，群桩沉降也明显地超过单桩。

1. 群桩效应的体现1.1 群桩抗侧摩阻力桩侧摩阻力只有在桩土间产生一定相对位移的条件下才能充分发挥出来，并受到桩距、承台、桩长与承台宽度比、土性等因素的影响。

1.2 群桩的桩端阻力一般情况下桩端阻力随桩距减少而增大，同时也受到承台、土性与成桩工艺的影响。

1.3 群桩桩顶荷载的分配刚性承台群桩的桩顶荷载分配的规律一般是中心桩最小，角桩最大，边桩次之，其受到桩距、桩数、承台与上部结构综合刚度、土性的影响。

1.4 群桩沉降由于相邻桩应力的重叠导致桩端平面以下的应力水平提高和压缩层加深，因而群桩的沉降量和延续时间往往大于单桩，其受到桩数、桩距和长径比的影响。

1.5 群桩的破坏模式群桩的破坏模式分为桩群侧阻力的破坏和桩群端阻力的破坏，a）、桩群侧阻碍力的破坏分为桩土整体破坏和非整体破坏。

整体破坏是指桩、土形成整体，如同实体基础那样工作，破坏面受生了桩群外围。

非整体破坏是指各桩的桩土之间产生相对位移，破坏面发生于各桩侧面。

b）、桩端阻力的破坏可分为整体剪切、局部剪切、冲剪三种模式。

主观题复习资料一、简答题1.试述群桩效应的概念和群桩效应系数的意义群桩效应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这一现象。

群桩效应具体反映在以下几个方面：群桩的侧阻力、群桩的端阻力、承台土反力、桩顶荷载分布、群桩的破坏模式、群桩的沉降及其随荷载的变化。

用以度量构成群桩承载力的各个分量因群桩效应而降低或提高的幅度指标，如侧阻、端阻、承台底土阻力的群桩效应系数。

2. 土是由哪几个部分组成的？各相变化对土的性质有什么影响？答:土的成分包括粒度成分、矿物成分和化学成分三个方面。

自然界的土，作为组成土体骨架的土粒，大小悬殊，性质各异。

工程上常把组成土的各种大小颗粒的相互比例关系，称为土的粒度成分。

土的粒度成分如何，对土的一系列工程性质有着决定性的影响，因而，它是工程性质研究的重要内容之一。

1.粒组及其划分为了便于研究土粒的大小，通常按土粒的直径（简称粒径，以mm为单位）来划分粒径区段。

将每一区段中所包括大小比例相似、且工程性质基本相同的颗粒合并为组，称为粒组。

每个粒组的区间内常以其粒径的上、下限给粒组命名，如砾粒、砂粒、粉粒、粘粒等。

各组内还可细分成若干亚组。

表1-1是我国部颁标准《公路土工试验规程》（JTJ 051—93）（以下简称《规程》）粒组划分表。

2.粒度成分及粒度分析一般天然土由若干个粒组组成，它所包含的各个粒组在土全部质量中各自占有的比例称为粒度成分，又称颗粒级配。

用指定方法测定土中各个粒组占总质量百分数的试验，称为土的颗粒分析。

3.试简述太沙基的有效应力原理以及说明单向固结理论的假定条件。

太沙基有效应力原理：⑴士的有效应力等于总应力减去孔隙水压力⑵士的有效应力控制了土的变形太沙基一维固结理论的基本假设是什么？答：土中水的渗透只沿竖向发生，而且服从达西定律，土的渗透系数为常数；相对于土的孔隙，土颗粒和水都是不可压缩的，因此土的变形仅是孔隙体积压缩的结果，而土的压缩服从线性压缩定律；土是完全饱和的，土的体积压缩量同孔隙中排出的水量相等，而且压缩变形速率取决于渗流速率。

【摩擦型群桩基础的群桩效应系数】摩擦型群桩基础是一种常用的基础工程形式，它可以有效地传递建筑物的荷载并减小地基的沉降。

在摩擦型群桩基础设计中，群桩效应系数是一个重要的参数，它直接影响着基础的承载力和变形特性。

本文将从群桩效应系数的定义、影响因素和计算方法等方面进行探讨。

一、群桩效应系数的定义群桩效应系数是指在摩擦型群桩基础中，多根桩共同承担水平荷载时，其承载力与同一条件下单根桩的承载力之比。

其数值大于1，表示桩群的共同作用使得每根桩的承载力增大。

二、影响群桩效应系数的因素1. 桩的间距和排列形式群桩的间距和排列形式对群桩效应系数有着重要的影响。

一般来讲，桩的间距越小，桩群效应系数越大，同时适当的排列形式也可以提高桩群效应系数。

2. 地基土的性质地基土的性质也是影响群桩效应系数的重要因素，土壤的抗剪强度、压缩模量等参数会直接影响群桩的承载力。

因此在设计时需要充分考虑地基土的性质。

3. 荷载特性荷载特性包括水平荷载和垂直荷载，不同的荷载特性会对群桩效应系数产生不同的影响。

水平荷载较大时，桩群效应系数会相应增大。

三、群桩效应系数的计算方法群桩效应系数的计算通常采用经验公式或者有限元分析的方法。

其中，最常用的计算公式是与桩的间距和排列形式有关的Poulos公式和Randolph公式。

这些公式是由对实测数据进行整理和统计得出的，适用范围较广，但在具体工程中仍需要根据实际情况加以修正。

四、群桩效应系数在工程实践中的应用在实际工程中，设计人员需要根据工程的具体情况合理选择群桩效应系数，并对其进行验证和修正。

对于大型工程或者重要工程来说，还需进行现场监测和试验，以验证群桩效应系数的准确性和合理性。

群桩效应系数是摩擦型群桩基础设计中的重要参数，设计人员应充分考虑各种因素，合理选取群桩效应系数，并进行必要的验证和修正，以保证基础工程的安全可靠性。

结语：希望本文对读者能有所帮助，如有不足之处，还请批评指正。

群桩效应系数作为摩擦型群桩基础设计中的重要参数，在工程实践中起着至关重要的作用。

桩基群桩效应桩基群桩效应是指多个相邻桩基间相互之间的相互作用所引起的现象。

在土木工程中，桩基群桩效应经常会影响到桩基的设计和施工，因此了解和研究桩基群桩效应对于工程的安全和稳定非常重要。

首先，桩基群桩效应可以对桩基的荷载传递和承载力产生影响。

当多个桩基靠近时，由于土体的变形和桩基的刚度差异，桩基之间会产生相互作用。

这些相互作用会导致桩基的承载能力改变，进而影响整个桩基群的承载能力。

因此，在进行桩基设计时，需要充分考虑桩基群桩效应的影响，合理确定桩基的布置和间距，以确保工程的安全性和稳定性。

其次，桩基群桩效应还会影响到桩基的沉降和侧向位移。

在桩基群中，由于桩基之间的相互作用，桩基的沉降和侧向位移不仅取决于单桩基的特性，还会受到周围桩基的影响。

当桩基群承受垂直荷载时，桩基群桩效应导致桩基之间的土体变形不均匀，从而引起桩基的沉降和侧向位移。

因此，在进行桩基群设计时，需要充分考虑桩基的相互作用，合理确定桩基的布置和间距，以控制桩基群的沉降和侧向位移。

此外，桩基群桩效应还会对土体的稳定性和变形性能产生影响。

由于桩基群的存在，土体的应力和变形分布会发生变化。

在土体的应力分布方面，桩基群桩效应会导致土体的应力传递路径复杂化，增加土体的应力不均匀性。

在土体的变形性能方面，桩基群桩效应会影响土体的刚度和变形特性。

这些影响将对土体的稳定性和变形性能产生重要影响，可能导致土体的沉降、侧向位移和不均匀沉降等问题。

因此，在进行地基处理和土方工程时，需要综合考虑桩基群桩效应的影响，合理选择地基处理措施，以保证工程的稳定和安全。

综上所述，桩基群桩效应是桩基设计和施工中不可忽视的因素。

了解桩基群桩效应的发生机理和影响特点，对于指导工程的设计和施工具有重要意义。

科学合理地设计和布置桩基，充分考虑桩基群桩效应的影响，可以提高工程的安全性和稳定性，保证工程的质量和可持续发展。

因此，我们在进行桩基工程时，应该深入研究桩基群桩效应，不断改进设计和施工技术，以适应工程建设的需要。