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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。
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。
七、群桩的承载力1.群桩的共作原理(1)群桩基础定义:桩数不只一根的桩基称为群桩基础，群桩中的每根桩称为基桩。
(2)对列情况的桩基竖向抗压承载力为各单桩竖向抗压承载力之总和。
端承桩一一持力层坚硬上部荷载通过桩身直接传到桩端处土层上，而桩端处承压面积很小，各桩端的压力彼此互不影响，故群桩中各桩的共作和单桩工作一样；同时，由于桩的变形很小，桩间土基本不承载，单桩竖向承载力为各单桩之和；群桩的降量也与单桩基本相同。
●桩数少于9根(s>6根)的摩擦桩基一桩端平面处各桩传来的压力互不重叠或重叠不多，这时群桩中各桩的工作情况仍和单桩土作一样。
●条形基础下桩不超过两排者。
2.桩的平面布置(1)布置的原则宜使桩基承载力合力点与竖向永久荷载的合力作用点相重合，使各桩受力均匀，在纵横交接处宜布桩，避免布置在墙体洞口下。
(2)要求独立桩基的桩：对称布置：如三桩承台、四桩承台、六桩承台等。
柱下条基及墙下条基：桩可采用一排或多排布置。
整片基础下的桩：采用行列式或交叉式布置。
预制桩:s>3d(d为桩径)灌注桩:s>4d扩底灌注桩:s> 1.5d' （d'为扩底直径)。
(3)桩底进入持力层的深度宜为桩身直径的1～3倍。
嵌岩灌注桩周边嵌入完整和较完整的末风化、微风化、中风化硬质岩体的最小深度，不宜小于0.5m(4)混凝土强度等级＞C30(预制桩)；＞C20(灌注桩)；＞C40(预应力桩)。
(5)桩的主筋应经计算确定。
最小配筋率＞0.8%(打入式预制桩)；＞0.6%(静压式预制桩)；＞0.2%～0.65%(灌注桩);(6)配筋长度：①受水平荷载和弯矩较大的桩，计算确定。
②桩径大于600 mm的灌注桩，构造钢筋的长度不小于桩长的2/3 。
(7)桩顶嵌入承台的长度不小于50mm。
主筋伸入承台内的锚固长度不小于钢筋直径的30倍（I级钢)和35倍（II级钢III级钢)。
3.群桩中单桩桩顶坚向力(1)轴心受压n——桩数——桩基承台自重和承台上的土自重标准值(KN)(2)偏心受压单桩承受的外力为:一一单桩坚向承载力特征值。
超长群桩的承载性状分析超长群桩是指长度超过普通桩的数倍，通常用于大型基础工程，如高层建筑、桥梁等的基础处理。
超长群桩的承载性状分析是非常重要的工作，可以帮助工程师和设计师了解超长群桩的承载能力、变形特性和破坏机制，为工程的安全和稳定提供依据。
本文将从超长群桩的特点、承载性状分析方法和实际工程案例等方面对超长群桩的承载性状分析进行探讨。
一、超长群桩的特点超长群桩相对于普通桩来说，具有以下显著的特点：1. 长度较长：一般情况下，超长群桩的长度要远远超过普通桩，通常为普通桩的数倍甚至十几倍。
2. 承载能力大：由于长度较长，超长群桩的侧摩阻力比普通桩大得多，因此承载能力相对较高。
3. 受力性能复杂：超长群桩在受力性能上具有较为复杂的特点，既受到竖向荷载的作用，又受到横向摩阻力和端阻力的影响。
4. 土体作用范围广：超长群桩的作用范围较宽，能在大范围内传递荷载，适用于大型基础工程。
由于这些特点，超长群桩的承载性状分析需要考虑更多的因素，进行更为复杂的计算和分析。
二、承载性状分析方法1. 静力计算法：静力计算法是最为常用的超长群桩承载性状分析方法之一，根据桩的受力情况，通过传统的静力分析方法计算桩的承载能力和变形特性。
2. 动力计算法：对于超长群桩，由于其受力情况复杂，动力计算法可以更好地考虑土-桩-结构相互作用，通过动力分析方法来研究超长群桩的承载性状。
3. 模型试验法：通过搭建模型和进行试验，可以直接观测超长群桩的承载性状，获取真实的受力情况，对超长群桩进行精确的承载性状分析。
4. 数值分析法：通过有限元分析等数值方法，对超长群桩进行模拟分析，获取桩的受力特性和变形状态。
在进行超长群桩的承载性状分析时，通常会综合运用以上多种方法，以获取更为全面准确的数据和结论。
三、实际工程案例1. 深圳某高层建筑工程在深圳某高层建筑工程中，由于建筑地基土质较差，需要采用超长群桩来进行基础处理。
在设计阶段，工程设计师采用了静力计算法和数值分析法，对超长群桩的承载性状进行了分析。
群桩基础水平承载力影响因素及对策【摘要】：在如今的工业建筑行业中，工程师常常利用群桩结构作为地基机构，因为群桩基础具有很高的刚度以及较强的竖向承载力、水平承载力。
深入分析群桩基础的水平荷载力可知桩基础在横向荷载的作用下，其受力机理和计算模式都有所不同，采用规范法和建模法可对比分析得出群桩基础水平承载力的影响因素，分析了不同的影响因素后，可进一步探讨精确计算水平承载力，研究提升水平承载力的对策。
【关键词】：群桩基础；水平承载力；影响因素1引言随着工业建筑行业的高速发展，涌现出越来越多的工业类大体积建筑，这类建筑对地基的要求很高，一般的浅基础结构难以满足承载力的要求，尤其是在软弱土层区域内建造的工程地基，需要达到更高的承载力标准。
群桩基础具备优异的承载力性能，在实际的工程当中，有很多工程师喜欢利用群桩工艺。
但是群桩工艺会受到诸多因素的影响，因此在一些情况下，群桩基础的水平承载力作为这些因素中的可控部分，起到了重要的作用。
2群桩基础水平承载力影响因素2.1 桩径的变化桩体的直径会直接影响到群桩的基础水平承载力，实验数据表明，采用规范法和建模法对不同的群桩基础进行分析计算，根据所得到的精确计算结果类比分析之后可知，当水平荷载力比较小时，桩径的大小变化对群桩整体水平位移的影响较小，在这种情况下，对水平承载力的影响也比较小，但在群桩所承受的水平荷载力不断增大的情况下，可以发现桩柱的基础水平位移发生了较明显的变化。
当水平荷载力达到特定的荷载力水平时，小幅度减小桩径，会使得水平位移减少。
不管是采用数值分析法还是规范法，在进一步确定水平荷载力的影响力大小时，都能得出相似的结果[1]。
最终结果表明，在实际的工程里，当群桩的线性变化处于承台约束范围之内，桩径越大，桩径水平位移也越小，当群桩的基础承载力超出了承台约束的范围，桩径的大小对水平位移影响不大。
总体呈现出线性分布的规律，随着水平位移的改变，群桩的基础水平承载力也会改变。
第 55 卷第 3 期2024 年 3 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.55 No.3Mar. 2024横坡段桥梁双桩双柱式结构受力特征与解析模型王佳佳，陈效坤，肖莉丽，陈星潮，陈浩，李枝强(长安大学 公路学院，陕西 西安，710000)摘要：山区桥梁基础不可避免地建立在陡坡上，不稳定斜坡变形或破坏将会对上覆桥跨结构安全造成严重威胁，亟需研究高效、可靠的力学模型。
首先，对横坡段桥梁双桩双柱式结构划分不同特征段，分析其受力特性；其次，考虑桩土相互作用和桩顶变形协调关系并引入边界条件，建立适用于横坡段桥梁双桩双柱式结构内力及位移的简化模型；第三，综合考虑P −Δ效应及盖/系梁对桩柱受力影响，引入相邻特征段满足的连续条件(即位移、转角、剪力及弯矩连续)，建立挠曲微分方程并以MATLAB 为平台编制相应计算程序，提出横坡段桥梁双桩双柱式结构基础内力及位移的幂级数解；最后，将模型结果与有限元计算结果对比，验证模型的可靠性。
研究结果表明：本文提出的模型将桥墩与桩基础视为整体，对于多道系梁的结构分析该模型同样适用；模型考虑了横向联系对两桩轴向力和弯矩的分配，可获取横向联系中的横向力；模型不需要假设自由段剪力和迭代计算。
随着剩余下滑力增大，结构各特征段前后桩位移和弯矩明显增加；横向联系对桩基位移及内力进行了重新分配，有较强的约束作用，能够较好地改善前后桩受力与变形情况。
关键词：横坡段桥梁；双桩双柱结构；受力特征；幂级数解；有限元分析中图分类号：U441+.5 文献标志码：A 文章编号：1672-7207（2024）03-1092-15Mechanics characteristics and analytical model of double-pile and double-column structure of bridge on steep transverse slopeWANG Jiajia, CHEN Xiaokun, XIAO Lili, CHEN Xingchao, CHEN Hao, LI Zhiqiang(School of Highway, Chang'an University, Xi'an 710000, China)Abstract: The foundation of bridge in mountain area is inevitably built on steep slope, and the deformation or failure of unstable slope will pose a serious threat to the safety of overlying bridge span, so it is urgent to develop an efficient and reliable mechanical model. Firstly, the double pile and double column structure of the bridge was divided into different characteristic sections, and its mechanical characteristics were analyzed. Secondly,considering the coordination relationship between pile-soil interaction and pile top deformation, and introducing收稿日期： 2023 −07 −10； 修回日期： 2023 −09 −23基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(41907237，41907234)；国家重点研发计划项目(2019YFB1600702，2021YFB1600302) (Projects(41907237, 41907234) supported by the National Natural Science Foundation of China; Projects (2019YFB1600702, 2021YFB1600302) supported by the National Key R&D Program of China)通信作者：肖莉丽，博士，副教授，从事公路岩土工程研究；E-mail ：**************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2024.03.022引用格式： 王佳佳, 陈效坤, 肖莉丽, 等. 横坡段桥梁双桩双柱式结构受力特征与解析模型[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2024, 55(3): 1092−1106.Citation: WANG Jiajia, CHEN Xiaokun, XIAO Lili, et al. Mechanics characteristics and analytical model of double-pile and double-column structure of bridge on steep transverse slope[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2024, 55(3): 1092−1106.第 3 期王佳佳，等：横坡段桥梁双桩双柱式结构受力特征与解析模型boundary conditions, a simplified model for the internal force and displacement of double-pile and double-column structure of bridge on cross slope section was established. Thirdly, considering the influence of P−Δ effect and cap/ tie beam on the force of pile, the continuous conditions (i.e., continuity of displacement, rotation angle, shear force and bending moment) satisfied by adjacent feature sections were introduced, the flexure differential equation was established, and the corresponding calculation program was compiled on the MATLAB platform. The power series solution of the internal force and displacement of the foundation of the double-pile and double-column structure of the bridge on the cross slope section was proposed. Finally, the reliability of the model was verified by comparing the model results with the finite element calculation results. The results show that the proposed model regards pier and pile foundation as a whole, and the model is also applicable to the structural analysis of multi-channel beams.The model takes into account the distribution of axial force and bending moment of the two piles in the transverse connection, and obtains the transverse force in the transverse connection. In addition, the model does not need to assume free section shear forces and iterative calculations. With the increase of residual glide force, the displacement and bending moment of piles in front and back of each characteristic section of the structure increase obviously. The lateral connection redistributes the displacement and internal force of pile foundation and has a strong constraint effect, which can better improve the load and deformation of front and rear piles.Key words: bridge on transverse slope; double pile and double column structure; mechanics characteristic; power series solution; finite element analysis山区高速公路通常采用桥梁来跨越地形障碍，以避免“大填大挖”，减少对生态环境的破坏[1−2]。
