群樁承載力分析

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1、群樁承載力分析摘要：本文主要是根據(jù)前人對群樁效應(yīng)的研究，歸納總結(jié)出橫豎向作用力下群樁的承載力特性，展示了現(xiàn)有研究方法的優(yōu)勢與不足，并指出群樁研究今后的發(fā)展方向和展望。關(guān)鍵詞：群樁橫豎向作用力群樁效應(yīng)系數(shù)中圖分類號：TU473文獻標識碼：A樁基礎(chǔ)憑借著其承載力高、受力合理、安全可靠的優(yōu)點，在基礎(chǔ)工程中得到了廣泛地應(yīng)用。鑒于此，對樁基礎(chǔ)承載力的研究顯得尤為必要。本文通過總結(jié)前人對群樁的破壞機理的試驗和理論研究，分析群樁效應(yīng)的影響因素，指出橫豎向作用力下群樁效應(yīng)系數(shù)的計算方法，這樣既可以清晰羅列出已有研究成果，也可以分析有橫豎向力共同作用的群樁承載力，而不是單一的

2、對只受橫向或者豎向力的樁群的研究。1群樁效應(yīng)的影響因索制約群樁效應(yīng)的主要因素，一是群樁自身的幾何特征，包括承臺的設(shè)置方式、樁距、樁長及樁長與承臺寬度比、樁的排列形式、樁數(shù)；二是樁側(cè)與樁端的土性、土層分布和成樁工藝。具體來說，有以下兒點：土質(zhì)，一般說來，土的內(nèi)摩擦角較小時，土中應(yīng)力擴散角也相應(yīng)較小。土中應(yīng)力在縱向上的影響加劇，而在橫向上的影響則減弱。但試驗表明，土的類型和密度與群樁效應(yīng)系數(shù)無明顯關(guān)系。樁距、樁數(shù)的影響，隨著樁距的增加群橋效應(yīng)的影響在減弱，美國《鉆孔樁基礎(chǔ)設(shè)計與施工規(guī)范》以及德國《大口徑鉆孔灌注樁規(guī)范》都規(guī)定，當沿荷載方向的樁距大于8D時，不考慮

3、群樁效應(yīng)。群樁效應(yīng)還受到樁數(shù)的影響，樁數(shù)越多,群樁沉降越人，其沉降增幅也越人；樁數(shù)越少，其沉降越小。樁身位移的影響，以前學者們認為群樁效應(yīng)受到入土深度的影響，樁間土體松動，產(chǎn)生較大的群樁效應(yīng)；在地基的深層，雖然荷載較大，但是由外荷載引起的變形較小，產(chǎn)牛較小的群樁效應(yīng)。尤其埋深在大于10倍的樁徑以上，在工程上往往可以忽略。伴隨著樁長的增加，群樁中樁與樁Z間的相互影響越來越嚴重，群樁效應(yīng)也就得到相應(yīng)地加強，群樁中基樁的極限承載力下降。樁頂邊界條件的影響，由于試驗數(shù)據(jù)的局限性，還不可能評估樁頂?shù)募s束條件的影響，研究得很不夠。2群樁效應(yīng)系數(shù)計算方法大多數(shù)的丁程實際中

4、，往往是群樁和承臺共同承擔水平荷載。對此，研究群樁問題需首先應(yīng)回答如下兩個問題：（1）確定樁一土相互作用對群樁工作影響的折減系數(shù)，（2）上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載如何在各樁中分配。過去幾十年的發(fā)展，群樁的分析方法主要為：（1）p-y折減系數(shù)法：P—y折減系數(shù)法這種方法包括p一因子法和群樁效應(yīng)系數(shù)法，通過對單樁p一y曲線法考慮一個經(jīng)驗修正系數(shù)得到的。（2）彈性理論法：類似于單樁的彈性法，但研究群樁時，研究對象為三維、線性彈性連續(xù)體，還需將樁一土相互作用的彈性影響系數(shù)考慮進去，這些系數(shù)反映由于群樁中相鄰樁移動導致樁自身水平位移和轉(zhuǎn)角的變化。(3)混合方法：它是一種非線性

5、p一y曲線法和彈性理論方法相結(jié)合的方法，利用p—y曲線法模擬每根樁周圍山于“遮蔽效應(yīng)”引起的土位移變化部分，利用彈性理論法近似樁一土相互作用效應(yīng)。(4)有限元法：有限元法的適用范圍相當大，對樁、承臺、土、甚至上部結(jié)構(gòu)，可分別采用不同的本構(gòu)模型模擬。群樁程序中用三維的兩節(jié)點的梁單元模擬樁，9節(jié)點的殼單元模擬承臺。樁一土相互作用面常用界面單元來模擬。眾多有限元分析中，有各種各樣土的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系模擬方法。3小結(jié)本文通過對群樁效應(yīng)承載力的分析總結(jié)，可以看出，計算群樁效率的方法越來越精確，但都存在問題，還需進一步研究，特別是水平荷載作用下的承載力分析。在計算機高速發(fā)

6、展的時代，有限元法有絕對的優(yōu)勢，但前面的理論是基礎(chǔ)。剛度相同的單多橋比較，群樁在地震和撞裂破壞后都有應(yīng)力重分布，較單樁更有優(yōu)勢，故值得進一步研究。參考文獻[1]MatsH^und,AbresL?SpeedChoiceinRelationtospeedLimitandInlfuencesfirmOthreDrivers[J]?TransportatinoResearchPartF,200()(3)：39—51.AhlinFJAnhvestigionnitotheCnosistencyOfDriverspeedChoiec[R]?D甲ofCivileerillg

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