《基礎(chǔ)工程教學(xué)》樁基礎(chǔ)4.4 4.6-沉降 負(fù)摩擦 水平承載

樁基礎(chǔ)沉降的計(jì)算單樁沉降的組成樁頂沉降樁身彈性壓縮引起樁端沉降樁側(cè)阻力引起的樁周土中的附加應(yīng)力以壓力擴(kuò)散角向下傳遞，致使樁端下土體壓縮而產(chǎn)生的樁端沉降；樁端荷載引起樁端下土體壓縮所產(chǎn)生的樁端沉降。111:17:25編輯ppt常用計(jì)算方法1）荷載傳遞法2）彈性理論法3）剪切變形傳遞法4）有限單元分析法5）其他簡(jiǎn)化方法211:17:25編輯ppt群樁沉降計(jì)算多數(shù)樁基需要進(jìn)行沉降驗(yàn)算建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB5007-2002）推薦使用單向壓縮分層總和法：3F

11:17:25編輯ppt4基本假設(shè)單向壓縮、均質(zhì)各向同性和彈性假設(shè)的分層總和法。荷載采用準(zhǔn)永久組合土體應(yīng)力的計(jì)算方法：假想實(shí)體深基礎(chǔ)法明德林（Mindlin)方法11:17:25編輯ppt實(shí)體深基礎(chǔ)法考慮擴(kuò)散作用5a0、b0群樁外緣長(zhǎng)短邊的長(zhǎng)度l

樁的入土深度所有土層內(nèi)摩擦角平均值G

擴(kuò)散后面積上的重量(矩形)11:17:25編輯ppt按照擴(kuò)散后的面積進(jìn)行分層總和法計(jì)算沉降6s

樁基最終計(jì)算沉降量m計(jì)算分層數(shù)Esi壓縮模量

pi第i層土的豎向附加應(yīng)力平均值p沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)FlG

b0A’p0d11:17:25編輯ppt實(shí)體深基礎(chǔ)法

不考慮擴(kuò)散作用，但扣除樁群側(cè)壁摩阻力法7hi樁身穿越第i層土層厚度l

樁的入土深度qsia第i層土側(cè)阻力特征值Gk

承臺(tái)和承臺(tái)以上土的重量按照前面的分層總和法計(jì)算沉降11:17:25編輯ppt明德林(Mindlin)方法（1）811:17:25編輯ppt明德林(Mindlin)方法（2）911:17:25編輯ppt明德林（Mindlin)方法（3）10lQ

第i層土層中點(diǎn)處的附加應(yīng)力n

樁數(shù)zp,k第k根樁端荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力zs,k第k根樁側(cè)荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力Q(1－)Qi11:17:25編輯ppt沉降計(jì)算結(jié)果的修正1.按壓縮模量的大小修正2.按樁長(zhǎng)修正3.按不同應(yīng)力計(jì)算假定的等效修正1111:17:25編輯ppt樁的負(fù)摩阻力負(fù)摩阻力在土層相對(duì)于樁側(cè)向下位移時(shí)，產(chǎn)生于樁側(cè)向下的摩阻力稱(chēng)為負(fù)摩阻力。負(fù)摩擦的產(chǎn)生樁周附近地面大面積堆載大面積降低地下水位欠固結(jié)土,新填土濕陷性黃土遇水濕陷砂土液化、凍土融解后果使樁的豎向承載力減小，而樁身軸力加大。12正摩阻負(fù)摩阻11:17:25編輯ppt負(fù)摩阻力的計(jì)算（不成熟）負(fù)摩阻力成為荷載的一部分對(duì)于下部為巖石的端承樁,可能全樁為負(fù)阻力。對(duì)于一般樁,因?yàn)闃锻炼加凶冃?視二者的相對(duì)移量和方向。1311:17:25編輯ppt中性點(diǎn)1411:17:25編輯ppt中性點(diǎn)位置的確定15應(yīng)根據(jù)樁沉降與樁周土沉降相等的條件確定。工程實(shí)測(cè)表明，在可壓縮土層lo的范圍內(nèi)，中性點(diǎn)的穩(wěn)定深度ln是隨樁端待力層的強(qiáng)度和剛度的增大而增加的，其深度比ln／lo可按表4-4的經(jīng)驗(yàn)值取用。11:17:25編輯ppt負(fù)摩阻力的計(jì)算公式1611:17:25編輯ppt負(fù)摩阻力的強(qiáng)度軟土和中等強(qiáng)度粘土按太沙基建議的方法根據(jù)產(chǎn)生負(fù)摩阻力的土層中點(diǎn)的豎向有效覆蓋壓力豎向有效覆蓋壓力當(dāng)?shù)孛嬗芯己奢d時(shí)砂類(lèi)土1711:17:25編輯ppt群樁負(fù)摩阻力的計(jì)算18

對(duì)于樁距較小的群樁，群樁所發(fā)生的負(fù)摩阻力因群樁效應(yīng)而降低，即小于相應(yīng)的單樁值。這是由于負(fù)摩阻力是由樁周土體的沉降引起。如果樁群中各樁表由單位面積所分擔(dān)的土體重量小于單樁的負(fù)摩阻力極限值，將會(huì)導(dǎo)致群樁的負(fù)摩阻力降低，即顯示群樁效應(yīng)。11:17:25編輯ppt群樁效應(yīng)系數(shù)的計(jì)算（1）假設(shè)獨(dú)大單樁位長(zhǎng)度的負(fù)摩阻力τn由相應(yīng)長(zhǎng)度范圍內(nèi)半徑re形成的土體重量與之等效：1911:17:25編輯ppt群樁效應(yīng)系數(shù)的計(jì)算（2）以群樁中各樁中心為圓心，以re為半徑作圓，由各園的相交點(diǎn)作矩形（或以二排樁之間的中點(diǎn)作縱橫向中心線形成以各樁為重心的矩形），矩形面積與圓面積之比，即負(fù)摩阻力的群樁效應(yīng)系數(shù)。2011:17:25編輯ppt負(fù)摩擦的時(shí)間效應(yīng)負(fù)摩擦力由樁周土層固結(jié)沉降引起，負(fù)摩擦力產(chǎn)生的時(shí)間與樁沉降時(shí)間及固結(jié)完成時(shí)間相關(guān)；中性點(diǎn)位置會(huì)發(fā)生變化；樁端沉降的影響。2111:17:25編輯ppt減小負(fù)摩阻力的工程措施對(duì)可能出現(xiàn)負(fù)摩阻力的樁基，宜按下列原則設(shè)計(jì)：①對(duì)于填土建筑場(chǎng)地，先填土并保證填土的密實(shí)度，待填土地面沉降基本穩(wěn)定后再成樁；②對(duì)于地面大面積堆載的建筑物，采取預(yù)壓等處理措施，減少堆載引起的地面沉降；③對(duì)位于中性點(diǎn)以上的樁身進(jìn)行處理，以減少負(fù)摩阻力；④對(duì)于自重濕陷性黃土地基，采取強(qiáng)夯、擠密土樁等先行處理，消除上部或全部土層的自重濕陷性；⑤采用其他有效而合理的措施。（見(jiàn)教材）11:17:2522編輯ppt§4.6樁的水平承載力風(fēng)荷載吊車(chē)制動(dòng)荷載地震荷載23風(fēng)荷載11:17:25編輯ppt1水平承載機(jī)理樁土的相互作用承載力大小取決于：土性、樁長(zhǎng)和樁斷面剛度和樁的約束條件。24l水平承載樁11:17:25編輯ppt2511:17:25編輯ppt2.橫向受力樁的承載力確定理論公式計(jì)算

彈性地基梁撓度方程

kh

水平抗力系數(shù)常數(shù)法、m法、k法、c法靜力水平載荷試驗(yàn)

RH為設(shè)計(jì)值,Hu為橫向極限荷載

H

為抗力分項(xiàng)系數(shù)

26水平承載樁11:17:25編輯ppt27常數(shù)法m法k法C法kh

抗力系數(shù)樁的位移（1）基本假設(shè)11:17:25編輯ppt計(jì)算參數(shù)（1）計(jì)算寬度b0方形截面樁b>1,b0=b+1;b<=1,b0=1.5b+0.5圓形截面樁d>1,b0=0.9(d+1);d<=1,b0=0.9(1.5d+0.5)2811:17:25編輯ppt計(jì)算參數(shù)（2）樁身抗彎剛度EI；E=0.85Ecm法計(jì)算時(shí)比例常數(shù)m的取值。與土層性質(zhì)，樁頂位移相關(guān)，與樁的剛度相關(guān)2911:17:25編輯pptm11:17:2530編輯ppt樁身最大彎矩位置31查表4-711:17:25編輯ppt3.單樁水平靜載荷試驗(yàn)3211:17:25編輯ppt3311:17:25編輯ppt4.單樁水平承載力特征值34(1)單樁的水平承載力特征值應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單樁水平載荷試驗(yàn)確定（對(duì)于受水平荷較大的設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)、乙級(jí)的建筑樁基，單樁的水平承載力特征值應(yīng)通過(guò)單樁水平靜載試驗(yàn)確定，試驗(yàn)方法可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ106執(zhí)行）；(2)對(duì)于混凝土頂制樁、鋼樁、樁身全截面配筋率大于0.65％的灌注樁，根據(jù)靜載試驗(yàn)結(jié)果取地面處水平位移為10mm(對(duì)于水平位移敏感的建筑物取水平位移6mm)所對(duì)應(yīng)的荷載為單樁水平承載為特征值。11:17:25編輯ppt35(3)對(duì)于樁身配筋率小于0.65％的灌注樁，取單樁水平靜載試驗(yàn)的臨界荷載（的75%）為單樁