桩基工程差异沉降分析方法讲座

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1、对于此类建筑规范要求采用共同作用分析方法进行设计和验算变形。变形与差异变形问题更加突出，成了高层建筑或高低层建筑地基基础设计的关键。规范提供的沉降分析方法不能满足设计要求；需要以控制沉降进行桩基设计时，规范只是原则规定应按地区经验根据共同作用方法确定桩土荷载分配；迫切需要寻求一种符合北京地区工程地质条件和用桩特点，既能反映上部结构、承台、土、桩共同作用以及桩土荷载传递与变形特性，又经过工程实测验证的桩基沉降分析方法，满足高层或高低层建筑设计需要。QQQBBB7112758((02QQBQB标QQ标QQBB389杆B1B1杆B1

2、2008Q长34长851QBB4QB6QB410米15米21))0083M1QBQBM3QQD112B5B6D3QD6M60B00611QBQ0471B136900832200220022002200220080080038003800380038003800380038003800760076007600760030400QB4基底下厚度粘质粉土0.60mEs=8.0MPa粉质粘土、粘质粉土1.10mEs=4.5MPa粉土、砂质粉土1.00mEs=12.5MPa砂质粉土、粘质粉土2.70mEs=16.3MPa粘质粉土1.20

3、mEs=12.5MPa粉质粘土2.20mEs=7.5MPa粘质粉土1.20mEs=13.0MPa园砾>3.70m常规距径比时，分担比为24%~25%，距径比加大到4.35，资料分担比为35%~38%。证明在碎石类土作为桩端持力层的中长桩，也能利用承台底土的承载作用。▐单桩与群桩不同，由于群桩的“增强效应”，使群桩端阻比单桩大。▐端阻比与距径比有关，距径比越小，群桩的“增强效应”越明显，端阻比越大。证明支承在碎石类土上的中长桩为端承摩擦桩M1D6桩身压缩与桩顶荷载关系曲线桩端面土承台底土=桩顶≈桩端由于桩端平面处的桩间土无竖向位

4、移，桩端下沉随荷载增加而加大，故桩与土间的沉降差越来越大，必产生刺入变形。对于刚性桩说来，刺入变形是承台底土分担荷载的条件。v与天然地基相似，呈“马鞍”形分布，外缘大中间小。v随荷载加大，反力向内部转移。v桩的存在影响局部，桩距小分布曲线不如桩距大的光滑。M3M61.证明碎石类土上群桩承台底土分担荷载也不可忽视，可充分发挥桩间土的承载作用，沉降分析应考虑承台底土反力的影响。2.桩端处存在刺入变形，在分析方法中应考虑桩端刺入变形。3.群桩侧阻力沿桩身分布与单桩不同，呈正梯形分布趋势，证明采用Geddes积分公式是可行的。4.承台

5、底反力基本上呈“马鞍”形分布，只是在桩周附近出现局部异常，可按天然地基的方法计算反力，再作局部修正。5.为碎石类土上群桩的承载力设计提供了群桩效应系数参考值。6.获得群桩对周围土的影响范围约为1.2Bc，造成的竖向位移不大。7.桩间土压缩比例比软土地区大，是支承在粗颗粒土的端承摩擦群桩的变形特点。考虑因素：荷载不均桩间与桩端土层分布桩、土及承台共同工作承台底土荷载分担作用刺入变形基础刚度变化桩基与天然地基传力不同桩距与桩长变化施工因素采用基础（承台）—桩—土共同作用方法；两种节点类型（土节点、桩节点），适应桩基与天然地基共同分

6、析的需要；基础采用梁板有限元法建立基础刚度矩阵；地基采用以弹性理论为基础的分层总和法：♣采用Geddes积分式和Bussinesq积分式计算地基应力；♣考虑节点之间相互影响以及桩与承台土荷载分担作用；一个桩节点代表一个群桩，桩土体系采用考虑桩端刺入变形的Per—模型，并求解分担比和桩阻力分配系数；刺入变形参数按统计公式计算确定；拟合施工过程分阶段计算，并采用非耦合逐次逼近法求解节点位移和其他的阶段结果，最后各阶段累加。Ⅰ……ⅡFiFj基础（承台）1Np+1天然地基部分外荷部分....2..1....桩节点i土节点j....桩

7、基部分....RiRj....Ⅲ..2....Nw..NpNp+Ns桩土体系或天然地基PjPi单桩台i荷载：PP=P/NZtij=Pc+PtPc承台底：Pc=Per•PiPus桩顶：Pt=Pus+PbPusPu=（1-Per）•Pi桩侧：Pus=Pu+Ps桩端：Pb=·PtPsPbPb1….i…NZjPus=Pu+Ps12Pu=β·PtKp•SaPs=(1--β)·PtPb刺入变形公式Pb=Pbcr+kSob11CeαPtbSOkPbcr/Pb(PbPbcr)Ce1(PP)bbcrPbc

8、r（临界端阻力）Ce—临界端阻力与端阻力比例系数So当Pb>Pbcr时才产生刺入变形，K、b是刺入变形参数。PbcrK、b是通过20根有桩端阻力测试的单桩静载荷试验资料分析获得的经验式确定。PbcrK、b与桩端和桩侧土压缩模量比（Eb/Es）、桩端虚土厚度与直径比（t/d）、