路堤荷载下减少沉降桩基的沉降计算

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1、第22卷第4期结构工程师Vol.22，No.42006年8月StructuralEngineersAug.2006路堤荷载下减少沉降桩基的沉降计算1222张伟熊巨华杨敏李忠诚（1.绿地集团，上海200063；2.同济大学，上海200092）提要讨论了大面积柔性荷载下考虑桩土共同作用的桩基础沉降问题，提出了大面积柔性荷载下的桩基础沉降计算方法，并将理论计算结果与某工程算例的沉降进行了对比，表明理论方法的可靠性与有效性。关键词桩土共同作用，柔性荷载，负摩阻力，沉降SettlementCalculationtoReduceSettlementsof

2、PileFoundationsunderEmbankment1222ZHANGWeiXIONGJuhuaYANGMinLIZhongcheng（1.GreenlandGroup，Shanghai200063；2.TongjiUniversity，Shanghai200092）AbstractDetailsofthesettlementstudyonthepilefoundationbearingthelarge-area-flexibleloadaredis-cussedtakingintoaccounttheinteractionofpil

3、esandsoil.Amethodtocalculatethesettlementofthepilefoundationbearingthenegativefrictionunderthisconditionisproposed.Analysisresultsforanengineeringexampleshowthattheproposedmethodisfeasible.Keywordsinteractionofpileandsoil，flexibleload，negativefriction，settlement1引言2沉降分析与计算在

4、建筑工程中，近年来减沉桩基设计方法得2.1带承台单桩的沉降计算方法［1，2］到了广泛的应用，减沉桩基由于考虑了天然本文考虑桩土共同作用的沉降计算以桩端为地基的承载力，并以沉降控制为主要设计指标，界，分别计算桩端以上桩间土层的压缩和桩端以降低了工程造价，缩短了工程周期，保证了工程下土层的沉降。质量，应用效果良好。如果将减沉桩基设计方法2.1.1桩端以上桩间土层的压缩［3］应用于路基处理，预计同样会取得良好的效桩端以上桩间土层的压缩由两部分荷载作用果。由于路基填土为柔性荷载，在填土与桩之间产生：承台下土体所受荷载和桩身承受荷载。在如果没有混凝土基

5、础，桩顶荷载会很小，桩间土计算桩间土层的压缩量之前，本文引入桩土荷载沉降会明显大于桩，使桩受到负摩阻力；如果在分担比γ，其意义表述如下：填土与桩之间增设大板混凝土基础，由于复合桩γ=Qpile/Q（1）基桩距较大，混凝土基础的厚度要求较厚，会明式中Q———承台顶部承受的总荷载（kN）；显增加造价；如果只在桩顶设置一个独立承台，Qpile———承台下单桩顶部承受的荷载（kN）。承台的尺寸小于桩距，则可使桩顶受到足够的荷于是有载，使其沉降与承台之间土的沉降基本协调。本Qsoil=（1-γ）Q（2）文即是对这种由多个带承台单桩组成的桩基础在式中Qs

6、oil———承台下地基土顶面承受的荷路堤荷载下的沉降进行了分析与计算。载（kN）。·地基基础··45·结构工程师第22卷第4期关于承台下桩土承担上部竖向荷载的份额问nsH2iσzS=Σ∫dz题，国内外都做了许多试验研究工作。本文采用变i=1H1iEsi形协调法［4］，即假定桩顶的沉降量与其承台下地nsH2i=Σ∫［α（Ib-It）+β（Ir-It）+It］dz基土的变形相等而得出承台下地基土平均反力公i=1H1i式为P（5）2LEsiPσc=K（3）式中ns———压缩层厚度范围内的土层数；pAc+ApKcEsi———i层土的压缩模量（MPa）

7、；式中P———上部垂直总荷载（kN）；H1i，H2i———i层土的顶、底深度（m）；Ac，Ap———分别为承台板净面积、桩身横P———桩顶荷载；2断面积（m）；L———桩的入土深度（m）；3Kp———桩基刚度系数（kN/m）；Ib，Ir，It———分别为桩端阻力（Pb=αP）、K———地基刚度系数（kN/m3）。桩侧矩形分布摩阻力（Pr=c应用上面的公式可以较为简便地求出承台下βP）和桩侧三角形分布摩阻土体承担上部垂直荷载的份额。其中，桩基刚度系力（Pt=（1-α-β）P）作用数Kp和地基刚度系数Kc可分别根据单桩静载荷下土体中任一点的竖向附

8、加试验及地基荷载板试验求出。考虑到在承台下应力系数；1/2承台宽度的深度H内，附加应力基本等于承α，β———分配系数。［6］台下面平均土反力，因此，Kc也可由下式确