组合荷载作用下单桩承载性状研究

群桩基础中的⼀根基桩单独受荷时的承载⼒和沉降性状读书报告河海⼤学⽜永前⼀．群桩基础效应的读书报告群桩基础中的⼀根基桩单独受荷时的承载⼒和沉降性状，往往与相同地质条件和设置⽅法的独⽴基础有显著差别，这种现象称为群桩应，因此，群桩的基础承载⼒g Q 常常不等于其中各基础的承载⼒之和i Q ∑。

通常⽤群桩效应系数/g iQ Q η=∑来衡量群桩基础中各个桩基的平均承载⼒⽐独⽴单桩降低或提⾼的幅度。

由摩擦⾏桩组成的低承台群桩基础，当其承受竖向荷载⽽沉降时，承台底必然产⽣⼟体反⼒，从⽽分担了⼀部分荷载，使桩基承载⼒随之提⾼，道路⼯程中的桩基础我⼀般以垫层或⼟⼯格栅类似于建筑⼯程中的低承台，低承台底⾯处的⼟所分担的荷载，可占总承载⼒的20%到35%。

当然，群桩基础建成后，可能出现承台底⾯与⼟基开脱情况，此时不⽤考虑承台底阻⼒对桩基承载⼒的影响。

这种情况⼤体有：1. 沉⼊挤⼟桩的庄周⼟体因孔隙⽔压⼒剧增所引起的隆起，于垫层或格栅修筑后孔压继续消散⽽⽽固结下沉。

2. 车辆频繁⾏驶震动。

3. 桩周产⽣负摩阻⼒的各种情况导致的承台底⾯与⼟基的初始接触随时间渐渐松弛⽽脱离。

4. 黄⼟地基湿陷或砂图地震液化所引起的承台与⼟基突然开裂。

端承型群桩基础端承型基桩的桩底持⼒层刚硬，沉降量较⼩，因此承台底⾯⼟反⼒很⼩，端承型群桩基础中各个基桩的⼯作性状接近于单桩，所以η可认为为1。

摩擦型群桩基础（1）不考虑承台效应的影响（即承台地⾯脱落）如上图所⽰，先假设承台底⾯脱离地⾯的群桩基础中各桩均匀受荷，就如独⽴单桩那样，桩顶荷载Q 主要通过桩侧摩阻⼒引起压⼒扩散⾓α范围内庄周桩⼟中的附加应⼒。

各桩在桩端平⾯上的附加压⼒分布⾯积的直径2tan D d l α=+。

当a S实际的群桩效应其实更为复杂，有以下⼏个⽅⾯：（1）承台刚度的影响: 这主要是针对建筑桩基础的刚性承台⽽⾔的，⼤致意思就是指刚性承台会使桩做同步沉降，同时会使各桩的桩顶荷载发⽣由承台向中部向外围转移，所以刚性承台下的桩顶荷载分配⼀般是⾓⾓桩最⼤，中⼼桩最⼩，边桩居中。

第四节单桩承载力桩基础是由若干根基桩所组成，在设计桩基础时，应从分析单桩入手，确定单桩承载力，然后结合桩基础的结构和构造型式进行基桩受力分析计算，从而检验桩基础的承载力及其变形。

单桩承载力是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。

一般情况下，桩受到轴向力、横轴向力及弯矩作用，因此须分别研究和确定单桩的轴向承载力和横轴向承载力。

一、单桩轴向荷载传递机理和特点桩的承载力是桩与土共同作用的结果，了解单桩在轴向荷载下桩上间的传力途径、单桩承载力的构成特点以及单桩受力破坏形态等基本概念，将对正确确定单桩承载力有指导意义。

（一）荷载传递过程与土对桩的支承力桩在轴向压力荷载作用下，桩顶将发生轴向位移（沉降），它为桩身弹性压缩和桩底以下土层压缩之和。

置于土中的桩与其侧面土是紧密接触的，当桩相对于土向下位移时就产生土对桩向上作用的桩侧摩阻力。

桩顶荷载沿桩身向下传递的过程中，必须不断地克服这种摩阻力，桩身轴向力就随深度逐渐减小，传至桩底的轴向力也即桩底支承反力，它等于桩顶荷载减去全部桩侧摩阻力。

桩顶荷载是桩通过桩侧摩阻力和桩底阻力传递给土体。

因此，可以认为土对桩的支承力是由桩侧摩阻力和桩底阻力两部分组成，桩的极限荷载（或称极限承载力）就等于桩侧极限摩阻力和桩底极限阻力之和。

桩侧摩阻力和桩底阻力的发挥程度与桩土间的变形性态有关，并各自达到极限值时所需要的位移量是不相同的。

试验表明:桩底阻力的充分发挥需要有较大的位移值，在粘性土中为桩底直径的25%，在砂性土中约为8%~10%；而桩侧摩阻力只要桩土间有不太大的相对位移就能得到充分的发挥，具体数量目前认识尚不能有一致的意见，但一般认为粘性土为4 ~ 6mm，砂性土为6~10mm。

因此在确定桩的承载力时，应考虑这一特点。

柱桩由于桩底位移很小，桩侧摩阻力不易得到充分发挥。

对于一般柱桩，桩底阻力占桩支承力的绝太部分，桩侧摩阻力很小常忽略不计。

浅析单桩承载力极限值的提高与标贯击数和孔隙比的关系摘要：由于挤土效应的存在，单桩的承载力极限值会有一定的变化。

结合某场地工程实际情况，采集在群桩施工前后不同土层的孔隙比及标贯击数，并进行单桩竖向静载荷试验，得到单桩抗压极限值。

统计分析表明，通过标贯击数变化率来估算桩侧阻力及桩端端承力，从而计算单桩竖向抗压承载力特征值，其变化率与静载试验得到的极限值变化率较为接近。

关键词：群桩效应；极限值；标贯击数；变化率1 引言在没有群桩效应时，单桩的承载力极限值一般与设计值相近。

群桩施工后，由于挤土效应的存在，在应力与挤密的双重作用下，单桩的实际承载力与其设计值可能有较大出入，这一点已为越来越多的工程实践所证明。

由于桩基，特别是群桩基础受力机理的复杂性，长期以来其承载和变形理论研究大多是基于现场的单桩载荷试验或者室内模型试验成果之上，但是由于群桩效应的存在，常见的单桩测试研究成果难以推及到实际的群桩上去。

对于群桩效应比较有效、可靠的研究方法是进行群桩基础的现场试验与测试。

在同一场地群桩施工前后，本文将分别采集单桩承载力极限值、标贯击数、孔隙比的大小，分析在群桩效应下，单桩承载力极限值的提高与后两者的关系。

2 工程概况浙江某公司昌拟在绍兴滨海新城厂区内新建一车间，根据本场地的工程勘察报告，场地地基土层在勘探控制范围内按岩土层分布、沉积环境、物理力学性质特征，可划分出2个工程地质大层及若干亚层。

主要特征自上而下叙述如下：第①层：粘质粉土（Q4ml），灰黄色，稍密，很湿或饱和，土层切面无光泽，摇振反应中等，干强度及韧性低。

全场分布，该层为近期冲填，欠固结。

层厚1.10～3.50m。

第②-1层：粘质粉土（Q4ml），灰色，稍密，局部呈中密，很湿或饱和。

土层切面无光泽，摇振反应中等，干强度及韧性低。

全场分布，层顶埋深1.10～3.50m，层厚1.50～4.40m。

第②-2层：粘质粉土（Q4mc），灰色、灰黄色，中密，湿或饱和。