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。
4.6群桩基础计算
桩底处地基，土受 到的压力比单桩大。
4.6群桩基础计算
4.6.1 群桩基础的工作特点
群桩基础的基础尺寸大，荷载传递的影响范围 也比单桩深，因此桩底下地基土层产生的压缩变形 和群桩基础的沉降比单桩大。
4.6群桩基础计算
4.6.1 群桩基础的工作特点
back
4.6群桩基础计算
4.6.5 基桩竖向承载力验算
1.荷载效应标准组合 承受轴心荷载桩基：
Nk R
承受偏心荷载桩基：
Nmax 1.2R
2.地震作用效应组合（承载力可以提高25%） 轴心荷载：
NEk 1.25R
偏心荷载：
N Ek max 1.25 R
back
4.6群桩基础计算
4.6.6桩基软弱下卧层承载力验算
Nk Qgn R
back
4.6群桩基础计算
4.6.10群桩基础沉降验算
《公桥基规》超静定结构桥梁或建于软土、湿陷 性黄土地基或沉降较大的其它土层的静定结构桥梁墩 台的群桩基础应计算沉降量并进行验算。
《建筑规范》以下桩基应进行沉降验算： (1)地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基； (2)体形复杂荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层 的设计等级为乙级的建筑物桩基； (3)摩擦型桩基。
Rh
0.75 3EI
vx
xoe
xoe
桩顶容许水平位移
vx
桩顶水平位移系数
back
4.6群桩基础计算
4.6.9桩基负摩阻力验算
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最新竖向荷载作用下的群桩效应解析专业知识讲座
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1.doc
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。
桩基础——群桩基础的计算实用教案
承台土抗力的综合群桩效应系数略大于1，非粘性土群桩较 粘性土更大一些。
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就实际工程而言，桩所穿越的土层往往是两种以上性 质土层交互出现，且水平向变化不均，由此计算群桩 效应确定承载力较为繁琐。另据美国、英国规范规定，
桩基础——群桩基础的计算
会计学
1
第一页，共12页。
2.摩擦桩：主要是通过桩侧 摩阻力将上部荷载传到桩周
及桩端土层中，侧摩阻力在 土中引起的附加应力按一定
角度沿桩长向下扩散分布，
至桩端平面处。
（1）当桩距较大时，桩端平面处各桩传来的压力互不重叠，此时群桩的工 作情况和单桩一样，所以群桩的承载力等于各单桩承载力之和。
（2）当桩距较小时，桩端平面处各桩传来的压力互相重叠，使得桩端 处压力要比单桩时增大很多，桩端以下压缩土层的厚度也比单桩要 深，此时群桩基础的承载力小于各单桩承载力之和，沉降量则大于 单桩的沉降量，存在所谓的群桩效应。
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群桩效应：把竖向荷载作用下的群
桩基础，由于承台、桩、土相
当桩距sa≥3d 时不考虑群桩效应。本规范第条所规 定的最小桩距除桩数少于3 排和9 根桩的非挤土 端承桩群桩外，其余均不小于3d。鉴于此，本规范 关于侧阻和端阻的群桩效应不予考虑，即取η s = η p=
1.0 。这样处理，方便设计，多数情况下可留给工程更多 安全储备。对单一粘性土中的小桩距低承台桩基，不应 再另行计入承台效应。
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桩承载力总结、群桩效应、减沉桩
S＞D
一般大于6d 一般大于6d
> 6d
承载力： R 群 承载力： 沉降： 沉降：
= nR 单
α
l
S群 = S 单
群桩效应系数： 群桩效应系数：
η =1
D = d + 2l ⋅ tan α
（2）承台底面贴地的情况（复合桩基） 承台底面贴地的情况（复合桩基）
复合基桩：桩基在荷载作用下， 复合基桩：桩基在荷载作用下，由桩和 承台底地基土共同承担荷载， 承台底地基土共同承担荷载，构成复合 桩基。 桩基。复合桩基中基桩的承载力含有承 台底的土阻力。称之为复合基桩。 台底的土阻力。称之为复合基桩。 复合基桩 影响因素：桩顶荷载、 、土质、 影响因素：桩顶荷载、l/d、土质、承台 刚度、及桩群的几何特征。 刚度、及桩群的几何特征。
4.3.3 竖向荷载下的群桩效应
问题
单桩承载力加 起来等于群桩 承载力？ 承载力？
群桩基础中桩的极限承载力确定极为复杂，与桩的间距、 群桩基础中桩的极限承载力确定极为复杂，与桩的间距、 土质、桩数、桩径、 土质、桩数、桩径、入土深度以及桩的类型和排列方式等因 素有关。 素有关。
群桩效应概念： 群桩效应概念：
的影响： 主要影响因素 ③桩距s的影响：→主要影响因素 桩距 的影响 s=3~4d
η ≥1
桩侧土应力叠加，提高侧阻。 桩侧土应力叠加，提高侧阻。 桩端土应力叠加,提高端阻; 桩端土应力叠加,提高端阻;但总 的沉降增加。 的沉降增加。
η p1 桩侧土应力叠加严重， 桩侧土应力叠加严重，桩侧土 下移，降低侧阻。 下移，降低侧阻。 桩端土应力叠加严重,降低端阻; 桩端土应力叠加严重,降低端阻; 总的沉降加剧。 总的沉降加剧。
桩与群桩
Q u q l q A uk si si si k p pk p
si
粘土、粉土 砂土、碎石土
1 0 .8 1/4 ( ) D 0 .8 1 /3 ( ) d 0 .8 1/3 ( ) D
p
si
p
：效应系数：与土性有关
群桩效应
端承桩
大间距
小间距摩擦桩
随着深度增加, 砂土中存在临界深度 粘性土的摩阻力有时效
超静孔隙水压力消 散,土的触变性
打入预制桩：挤土使qs增加(1)挤密(2)残余应力 钻孔灌注桩：常使qs减少(1)泥皮(2)应力松弛
（但是也有水泥浆渗入土中使表面粗糙）
泥 浆
3 桩的端承力 常把它作为基础承载力问题(太沙基解) 很小
qpu
螺旋钻
螺旋钻
爆破扩底桩
软土地基振扩、压扩桩
内夯式扩底桩
钻扩桩
钻扩桩
挤扩桩 （支盘桩）
夯扩桩示意图
干硬混凝土
桩身 挤密土体
夯实填充料 影响土体
加固层
持力层
（五）按桩径大小：小、中、大
按断面(直径）的大小： 大直径: d80cm; 小直径: d 25 cm 中直径: 25cm<d<80cm
1、如果有陡降点,取为Qu 2、缓变曲线,取一定沉降 s=40-60mm（60 －80mm－细长；0.03-0.06D－大直径)－ BG:40mm 3、确定平均值 (极限承载力标准值),如离 散太大,加一折减系数 Q uk Q u 4、设计值R=
Q
uk
/
sp
常规计算式（极限承载力的标准值）
桩土间承载能力
Q Q Q u q l q A uk sk pk si i pk p k
基础工程名词解释
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。
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专业知识（一）辅导：群桩与群桩效应
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。
对于群桩基础中的基桩，尚需考虑负摩阻力的群桩效应，即其下拉荷载尚应将单
桩下拉荷载乘以相应的负摩阻力群桩效应系数予以折减。
闭塞效应――开口管桩沉入过程，桩端土一部分被挤向外围，一部分涌入管内形成“土塞”。
土塞受到管壁摩阻力作用将产生一定压缩，土塞高度及其闭塞程度与土性、管径、壁厚及进入持力层的深度等诸多因素有关。
闭塞程度直接影响端阻发挥与破坏性状及桩的承载力。
称此为“闭塞效应”。