高大钊--桩的荷载传递与承载力取值-译文
《桩的承载力》PPT课件
Ap—桩身的横截面积(m2)；
u — 桩身周边长度(m)；qpk
li — 按土层划分的各段桩长(m)。
大直径桩： Quk= Qpk + Qsk =φpqpkAp+uφsiqsikli
φp、φsi — 大直径桩端阻、侧阻尺寸效应系数
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3)、单桩承载力特征值Ra的确定
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6.3.5 群桩承载力计算
群桩概念；群桩~单桩关系如何？
1、群桩的特点
群桩效应
竖向荷载作用下，由于承台、桩、土相互作用 群桩基础中的一根桩单独受荷时承载力和沉降性状， 往往与相同地质条件和设置方法的同样独立单桩有 明显差别，这种现象即为群桩效应。
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端承群桩(桩基)，简单； 摩擦桩基，见图
2)、按土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定Quk
中、小工程常采用
极限端阻力标准值(kPa)
Q
qs1k
l1
第i层土的极限侧阻
力标准qs值2k(kPa) l2
Quk= Qpk + Qsk =qpkAp+uqsikli qs3k
l3
单桩总极限端 阻力标准值 (kN)；
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单桩总极限侧 阻力标准值 (kN)；
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终止加荷条件
1) Q~S曲线有陡降段，且S总＞40mm; 2) S总＝40mm后，续增两级Q；仍无陡降段； 3) Si＝5Si-1； 4) Si>2Si-1，且经24小时尚未达到相对稳定； 5) S很小，且Pmax达到设计荷载的2倍； 6) 已达锚桩最大抗拔力或压重平台的最大重量。
高大钊讲座--岩土工程疑难笔记整理二(上)
6. 基础的埋置深度该怎么取？ 7. 怎样验算软弱下卧层强度？ 8. 弯矩计算公式为什么不同？
1.地基承载力与土的 抗剪强度指标存在什么关系？
地基承载力怎么与基础宽度、埋置深度无关 了？ 在《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 的表5.2.5 中，可以按不同的内摩擦角标准 值查到地基承载力系数，内摩擦角的数值从 0～40。
库仑土压力的力三角形解法
R
W R E条件求解 已知楔体重力W的大小与方向 已知土压力的反力E的方向（与墙面法线夹 角，即墙面与土的摩擦角，已知），但大 小未知 已知滑动面上的阻力R的方向（与滑动面 法线夹角，即土的摩擦角，已知），但大 小未知
由楔体平衡条件知三个力必交于楔体重 心，即力三角形闭合； 运用三角函数的关系，即可求解未知数 ，求得土体和挡土结构物之间接触压力 的合力；
第二部分 岩土工程设计
一.
岩土工程设计的力学基础 二. 浅基础设计的地基承载力问题 三. 地基基础设计的变形控制方法 四. 单桩、群桩的承载力与桩基础设 计
五.
地基处理的方案选择与设计控制 六. 边坡稳定性分析与土压力计算 七. 基坑工程方案设计与事故分析 八. 地基基础抗震评价与抗震设计
在2009年～2010年，主要环绕《岩土工 程勘察规范》局部修订的宣讲，讲了岩 土工程实务工作的一些问题，即勘察方 案的编制、勘探孔的深度和平面布置、 取样数量、土工试验和原位测试、地下 水勘察、土和水对建筑材料腐蚀性评价 等问题。2010年底至今年上半年，主要 讲解岩土工程评价方法。从现在开始， 将讲解岩土工程设计方法。
《 建 筑 地 基 基 础 技 术 规 范 》 GB500072002条文说明第4.2.4条是这样解释为什 么要规定采用不固结不排水剪试验的理 由的：“鉴于多数工程施工速度快，较 接近于不固结不排水条件故本规范推荐 UU试验。而且，用UU试验成果计算，一 般比较安全。” [1] 这说明了2002版规范 对土的抗剪强度指标取值的基本观点， 但从这个基本观点出发，所得到的结果 是什么呢？
桩的水平承载力与位移全文
精选全文完整版（可编辑修改）8.5 桩的水平承载力与位移建筑工程中的桩基础大多以承受竖向荷载为主，但在风荷载，地震荷载，机械制动荷载或土压力、水压力等作用下，也将承受一定的水平荷载。
尤其是桥梁工程中的桩基，除了满足桩基的竖向承载力之外，还必须对桩基的水平荷载进行验算。
8.5.1 水平荷载下基础的受力特性在水平荷载和弯矩的作用下，桩身产生挠曲变形，并挤压桩侧土体，土体对桩侧产生水平抗力，而桩周土体水平抗力的大小则控制着竖直桩的水平承载力，起大小和分布与桩的变形、土质条件以及桩的入土深度等因素有关。
在出现破坏以前，桩身的水平位移与土的变形是协调的，相应地，桩身产生内里。
随着内里与位移的增大，对于低配筋率的灌注桩而言，通常桩身首先出现裂缝，然后断裂破坏；对于抗弯性能好的混凝土预制桩，桩身虽未断裂，但桩侧土体明显的开裂与隆起，桩的水平位移将超出建筑物的容许变形值，使桩处于破坏状态。
影响桩水平承载力的因素很多，但桩的断面尺寸、刚度、材料强度、入土深度、间距、桩顶嵌固程度以及土质条件以及上部结构的水平位移容许值等。
实践证明，桩的水平承载力远比竖向承载力要低。
桩的刚度与入土深度不同，其受力及破坏状态也不同。
根据桩的无量纲入土深度αh（α为桩的水平变形系数，见式（8.28）），通常可将桩分为刚性桩（αh ≤2.5）和柔性桩（αh≥2.5）。
刚性桩入土较浅，而表层土的性质一般较差，桩的刚度远大于土层强度，桩周土体的水平抗力较低，水平荷载作用下整个桩身易被推倒或发生倾斜（图8.15（a）），故桩的水平承载力主要由桩的水平位移和桩身倾斜控制。
桩的入土深度愈大，土的水平抗力也就愈大。
柔性桩为细长的杆件，在水平荷载作用下，将想成一段嵌固的地基梁，桩的变形如图8.15（b）所示。
如果水平荷载过大，桩身土中某处将产生较大的弯矩值而出现桩身屈服。
因此，桩的水平承载力将由桩身水平位移和最大弯矩值所控制。
确定单桩水平承载力的方法，以水平静载荷试验最能反映实际情况，所得到的承载力和地基土的水平抗力系数最符合实际情况，若预先埋设量测元件，还能放映出加荷过程中桩身截面的内里与位移。
桩的荷载传递分析的理论综述1资料
桩的沉降计算方法综述摘要：桩基础是一种常用的深基础形式，它由桩和桩顶的承台组成。
按桩的受力情况，桩分为摩擦桩和端承桩两类。
桩的沉降分为单桩和群桩两种沉降。
单桩受到荷载后，其沉降量由下述两部分组成:桩自身的压缩变形和桩底以下土层的压缩。
目前，计算单桩沉降量的计算方法主要有分层总合法、弹性理论法、荷载传递分析法、剪切变形传递法、数值计算法及其他简化算法，这些方法都是在一定的简化基础上考虑一种或几种因素对桩基沉降量的影响。
而对于群桩的沉降计算；当桩都为端承桩时，由于不需要考虑群桩效应，故可将单桩的沉降作为整个桩基础的沉降；当桩都为摩擦桩时，由于要考虑桩与桩之间的相互影响、承台的影响等。
其沉降计算方法有等代墩基法经验法、明德林一盖得斯法、建筑地基基础设计规范法等。
关键词：桩基础计算方法沉降现有方法评述分析1 单桩沉降的组成在竖向工作荷载作用下的单桩沉降由以下两部分组成[1]：(1)桩身混凝土自身的弹塑性压缩S s；(2)桩端以下土体所产生的桩端沉降S b；单桩桩顶沉降S。
可表示为：S。
=S s+S b现行规范通常假定桩身混凝土为弹性材料，用弹性理论进行桩身压缩计算。
桩端以下土体的压缩包括：土的固结压缩变形和钻孔桩的桩端沉渣压缩等。
除了土体的固结变形外，有时桩端还可能发生刺入变形(土体发生塑性变形)。
对固结变形可用土力学中的固结理论进行计算，固结变形产生的沉降，是随时间而发展的，具有时间效应的特征。
当桩端以下土体的压缩与荷载关系近似为直线关系时，也可以把土体视作线弹性介质，运用弹性理论进行近似计算。
对刺入变形目前还研究不够，无法很好预测[1I。
目前一般假定桩端位移和桩端力成线性关系。
另外，钻孔桩桩端沉渣也会产生压缩变形。
在工程上可根据荷载特点、土层条件、桩的类型来选择合适的桩基沉降计算模式及相应的计算参数。
沉降计算是否符合实际，在很大程度上取决于计算参数的选择是否正确。
2 各种单桩沉降计算方法的原理[1][2][3]2.1 荷载传递法荷载传递法亦称传递函数法，由Seed及Reese于1957年提出，它是目前应用最为广泛的简化方法，这种方法是从规定的荷载变形传递方式来计算桩对荷载的反应。
13-1 单桩的荷载传递规律
一、单桩的荷载传递规律
1. 荷载传递过程
4.3 竖向荷载下的桩基础
桩顶荷载桩身压缩
桩侧摩阻力逐步发挥
桩端阻力逐渐发挥桩端土压缩桩侧、桩端土剪切破坏
极限破坏Q Q s Q p
=+
Q u =Q su + Q pu
2．荷载传递函数
荷载传递函数：
桩侧和桩端阻力的发挥，需要一定的桩土相对位移，即桩侧和桩端阻力是桩土相对位移的某种函数。
荷载传递函数特性：
影响因素复杂，与土层性质、埋深、桩径等有关。
荷载传递函数主要特征参数是极限摩阻力和对应的极限位移。
•摩阻力所需位移很小•端阻力需要较大位移•不同阶段二者分担比不同Q(kN)
Q s
Q p
Q
S(mm)
粘性土中s u ＝4～6mm ；砂性土中s u ＝6～10mm ；大直径钻孔灌注桩孔壁粗糟：s u ＝20mm ～40mm(≈2.2%D)孔壁光滑：s u ＝3~4mm (1) 桩侧极限位移s u 粘性土：s pu ＝25％D ，砂性土s pu ＝8％～10％D ；
注：孔底虚土、沉渣压缩导致发挥端阻极限位移更大。
(2) 桩端极限位移s
pu 有缘学习＋Ｖ星ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）。
桩基工程讲座---同济大学 高大钊
1993年12月开始压桩，到1994年6月完成 504根桩的压桩，其中141根桩未压到设 计标高而截短0.5m～1.5m。其中，1#楼 截桩61根，占23.8％；2#楼截桩80根，占 32.2％。 1995年11月结构封顶，沉降基本保持均 匀沉降，平均沉降速率1#楼0.170mm/d， 2#楼0.201mm/d； 1996年6月，沉降大增，平均沉降速率1# 楼0.358mm/d，2#楼0.415mm/d，
灌注桩的后注浆技术
后注浆技术是在灌注桩浇注混凝土以后， 通过预埋的管子将水泥砂浆注入桩端以下， 以挤压桩底的沉渣，压密桩端土层，从而 提高端承力，也可以将水泥砂浆注入桩侧 土层中以提高桩侧摩阻力的一种技术。
今天桩基础已成为高层建筑、大型桥梁、 深水码头和海洋石油平台等工程最常用 的基础形式。 在施工技术进步、桩型开发应用和设计 理论研究等各方面至今仍然异常活跃， 显示出桩基础具有强大的生命力和非常 广阔的发展前景。
桩基础分为高桩承台和低桩承台两大类：
在框架结构的柱下,通常在承台下设置若 干根桩，构成独立承台的桩基础或一柱 一桩基础； 当荷载较大时，在框架柱列之间常联以 基础梁，沿梁的轴线方向布置排桩，构 成梁式的承台桩基础； 上部为剪力墙结构，则可在墙下设置排 桩，但因桩径一般大于剪力墙厚度，故 需要设置构造性的过渡梁；
场地下卧基岩面起伏很大，采用了PHC 桩，尽管按照勘察报告的剖面采用了几 种不同的桩长，但还是发生很多桩打不 到设计标高，有的桩承载力达不到要求 的数值，耽搁了工期，造成了烂尾的工 程和法律诉讼。 教训： 没有根据地质条件选择合适的桩型， PHC桩用得不是地方。
若干特殊桩型的承载性状
灌注桩的后注浆技术 嵌岩桩 静力压桩 钢管混凝土桩
高大钊《建筑桩基技术规范》2008版讲解(下
场地内第四系土层厚度700～800m， 勘探深度150m，在地面下30m范围内为 黄土和古土壤，在30m至54m范围内为可 塑状态的粉质粘土，在54m以下为含钙
质结核的硬塑粉质粘土层。试桩直径 1.0m，桩长82.2m，进行了单桩竖向承载
力及桩身荷载传递机理的测试与研究，
还作了压浆前后的承载性状的对比试验 研究。
N k max 1.2R
（2）地震作用效应和荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下
N Ek 1.25R
偏心竖向力作用下，除满足上式外，尚应 满足下式要求：
N EK max 1.5R
式中 Nk－荷载效应标准组合轴心竖向力 作用下，基桩或复合基桩的平均竖向力；
Nkmax－荷载效应标准组合偏心竖向力下， 桩顶最大竖向力；
5） 根据《建筑地基基础设计规范》附录 Q中的规定：“将单桩极限承载力除以 安全系数2，为单桩竖向承载力特征值 Ra”；
6） 由此可见，《建筑地基基础设计规 范》实际上规定了桩端阻力特征值、桩 侧阻力的特征值与桩的极限端阻力标准 值及桩的极限侧阻力标准值之间存在下 列的关系：
q pa
1 K
5-7 后注浆灌注桩承载力 5-8 软弱下卧层验算 5-9 负摩阻力 5-10 抗拔桩承载力和裂缝控制验算 5-11 等效作用分层总和法沉降计算－桩
距小于和等于6d的群桩 5-12 单桩、单排桩、疏桩基础沉降计算 5-13 软土地区减沉复合疏桩基础设计 5-14 桩基水平承载力（不讲）
基桩竖向承载力特征值
不考虑承台效应：端承型桩基、桩数少 于4根的摩擦型桩基、土性特殊、使用条 件等因素不宜考虑承台效应时：
R Ra
考虑承台效应
CFG桩复合地基工程特性分析及承载力计算
CFG桩复合地基工程特性分析及承载力计算摘要：CFG桩复合地基加固高等级公路软基就是一种新引入的软基处理方法，具有施工周期短、工后沉降小、无噪音、无振动、不排污、节约钢材等特点而得到广泛的应用。
但是由于自身的复杂性和多样性，致使群桩相互作用机理及其承载力的计算一直没有得到令人满意的研究成果。
文章对CFG桩各个组成部分进行了详细的分析，介绍了复合地基各个参数的合理取值范围，在此基础上结合相关试验进行了承载力计算公式的推演。
关键词：水泥粉煤灰碎石桩、复合地基、软基处理、工程特性、计算参数、承载力计算0 引言CFG桩即为水泥、粉煤灰、碎石等混合料加水拌合在土中灌注形成的竖向增强体。
碎石桩复合地基，处理后承载力提高系数一般在1.2~1.6之间。
而在同样的地质条件下，CFG桩复合地基的承载力提高系数可以高达2倍以上。
CFG桩具有刚性桩特点，可全桩长发挥侧阻力，桩落在好的土层上还具有明显的端承作用。
这样就可以通过增加桩长或改变桩端持力层的方式，使桩进入较坚硬的土层来提高复合地基整体的承载力，以满足不同的设计要求。
同其他刚性桩一样，CFG桩体的刚度及变形量远大于桩间土。
在通常情况下，在桩顶和基底间设置褥垫层有效调节了桩与桩间土在荷载作用下的变形，从而确保了桩与桩间土的共同工作，这充分显示出CFG桩复合地基的柔性桩特征。
CFG桩的沉降远小于桩间土的沉降，桩体上部形成负摩擦区，致使CFG桩的实际受力与基桩有着很大的区别，其计算方法和取值也就区别于传统的基桩。
1 CFG桩复合地基结构分析1.1 褥垫层褥垫层技术是复合地基的核心技术，CFG桩只有通过褥垫层才能够构成桩土复合地基。
褥垫层厚度如果过小，桩顶时将产生非常明显的应力集中，桩间土的承载作用无法得到充分的发挥。
图1 褥垫层结构褥垫层厚度如果过大，桩土的应力比值会接近1，这样桩基就失去了在CFG复合地基中存在的意义。
所以，褥垫层厚度一般设计为10~30cm，特殊情况为50cm。