《土力学与地基基础》课程教学课件（PPT讲稿）第十章 桩基础与深基础 第三节 桩基计算

第三节桩基计算■本节主要研究承台对荷载的分担作用以及群桩承载力与单桩承载力的关系一、群桩的工作特点■对于群桩基础，作用于承台上的荷载实际上是由桩和地基土共同承担。由于承台、桩、地基土的相互作用情况不同，使桩端阻力、桩侧阻力和地基土的阻力因桩基类型而异。1

1 第三节 桩基计算 ◼ 本节主要研究承台对荷载的分担作用以 及群桩承载力与单桩承载力的关系 一、群桩的工作特点 ◼ 对于群桩基础，作用于承台上的荷载实 际上是由桩和地基土共同承担。由于承 台、桩、地基土的相互作用情况不同， 使桩端阻力、桩侧阻力和地基土的阻力 因桩基类型而异

，由于端承群桩的持力层坚硬，不允许桩下沉，故桩侧摩阻力不易发挥，上部荷载通过桩身直接传到桩端处士层上。而桩端处承压面积很小，各桩端的压力彼此互不影响（图4-20），月由于桩的变形很小，桩间土基本不承载。因此，群桩的承载力就等于各单桩的承载力之和，群桩的沉降量也与单桩基本相同2

2 ◼ 由于端承群桩的持力层坚硬，不允许桩 下沉，故桩侧摩阻力不易发挥，上部荷 载通过桩身直接传到桩端处土层上。而 桩端处承压面积很小，各桩端的压力彼 此互不影响（图4-20），且由于桩的变 形很小，桩间土基本不承载。因此，群 桩的承载力就等于各单桩的承载力之和， 群桩的沉降量也与单桩基本相同

土层077WS岩石（b)(a)图十2！摩擦样桃端平面上的压力分布图1-20端承祥桩3

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摩擦群桩主要是通过每根桩侧面的摩擦阻力将上部荷载传布到桩周及桩端的士层中去。桩侧摩阻力在土中引起的附加应力,按某一角度α沿桩长向下扩散分布至桩端平面处（图4-21中的阴影部分）。4

4 ◼ 摩擦群桩主要是通过每根桩侧面的摩擦阻 力将上部荷载传布到桩周及桩端的土层中 去。桩侧摩阻力在土中引起的附加应力z 按某一角度沿桩长向下扩散分布至桩端 平面处（图4-21中的阴影部分）

>当桩数少、桩距S较大（S>6d，d为桩径）时（图4-21b），桩端平面处各桩传来的压力互不重叠或重叠不多，这时群桩中各桩的工作情况仍和单桩单独工作一样，故群桩的承载力也等于各单桩承载力之和。5

5 ➢ 当桩数少、桩距S较大（S>6d，d为桩径） 时（图4-21b），桩端平面处各桩传来的 压力互不重叠或重叠不多，这时群桩中 各桩的工作情况仍和单桩单独工作一样， 故群桩的承载力也等于各单桩承载力之 和

当桩距较小（常用的桩距S=(3~4)d）且桩数较多时，桩端处地基中各桩传来的压力就会相互重叠（图4-21b），使得桩端处压力要比单桩时增大许多，桩端以下土层的压缩厚度也要比单桩深很多（图4-22）。这时，群桩的承载力小于各单桩之总和，群桩的沉降量大于单桩的沉降量，这就叫群桩效应6

6 ➢ 当桩距较小（常用的桩距S=(3~4)d）且桩 数较多时，桩端处地基中各桩传来的压 力就会相互重叠（图4-21b），使得桩端 处压力要比单桩时增大许多，桩端以下 土层的压缩厚度也要比单桩深很多（图 4-22）。这时，群桩的承载力小于各单 桩之总和，群桩的沉降量大于单桩的沉 降量，这就叫群桩效应

每根桩的荷载Q群排和单压力传布深度的比较1图4-22

7 Q 每根桩的 荷载Q

若要求群桩的沉降量与同荷载作用下的单桩沉降量相等，则群桩中每一根桩的平均承载力就要比单桩时降低。在设计中，对各单桩承载力之和乘以群桩折减系数或群桩效率系数三（<1）即为群桩承载力：群桩承载力单桩承载力之和8

8 ◼ 若要求群桩的沉降量与同荷载作用下的 单桩沉降量相等，则群桩中每一根桩的 平均承载力就要比单桩时降低。 ◼ 在设计中，对各单桩承载力之和乘以群 桩折减系数或群桩效率系数（<1 ）即 为群桩承载力： 单桩承载力之和 群桩承载力  =

研究结果表明，用单一的群桩效应系数不能正确反映群桩基础的工作状况，而且往往低估了群桩基础的承载能力。■其原因有：1：群桩基础的沉降量只要满足建筑物桩基变形允许值的要求，无需按单桩的沉降量控制。9

9 ◼ 研究结果表明，用单一的群桩效应系数 不能正确反映群桩基础的工作状况，而 且往往低估了群桩基础的承载能力。 ◼ 其原因有： 1．群桩基础的沉降量只要满足建筑物桩基 变形允许值的要求，无需按单桩的沉降 量控制

2群桩基础中的一根桩与单桩的工作条件不同，其极限承载力也不一样。■极限侧摩阻力：群桩在成桩时桩侧土体受挤密的程度高、潜在的侧阻大。但由于桩间土的承载以及摩阻力的扩散作用，群桩基础间王的竖向变形量比单根桩时桩周土的竖向变形量大，其结果使桩与土的相对位移减小，影响侧阻力的发挥。10

10 2．群桩基础中的一根桩与单桩的工作条件 不同，其极限承载力也不一样。 ◼ 极限侧摩阻力：群桩在成桩时桩侧土体 受挤密的程度高、潜在的侧阻大。但由 于桩间土的承载以及摩阻力的扩散作用， 群桩基础间土的竖向变形量比单根桩时 桩周土的竖向变形量大，其结果使桩与 土的相对位移减小，影响侧阻力的发挥