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1、 群桩沉降计算的修正方法探讨 谢宁摘 要：群桩的总沉降量由两部分组成，桩身的压缩量与桩端土的沉降量。本文采用线弹性分析方法考虑桩身的压缩量，采用半弹性空间理论，以桩端下有软弱下卧层为基本分析模型，确定持力层的厚度，确定桩端沉降。最终得到修正后的总沉降量的计算方法，为工程实践提供参考依据。关键词：群桩沉降；桩身压缩；软弱下卧层；持力层厚度0 引言目前，群桩沉降的计算方法有：明德林-盖德斯法，等代墩基法，建筑地基基础设计规范法（等效作用分层总和法）。对几种计算模型进行总结比较：（1）明德林-盖德斯法。假定承台柔性且各桩群中各桩承受荷载相同，桩端平面以下土的附加应力按照明德林-盖德斯解分布；各层土的
2、压缩量按分层总和法计算。优点：更符合桩基础的实际，计算结果合理。缺点：计算过程复杂，需计算机程序进行。1（2）等代墩基法。不考虑桩间土压缩变形对桩基沉降的影响即假想实体基础底面在桩端平面处；考虑侧面摩阻力按角度向下扩散；桩端以下地基土的附加应力按Boussinesq解确定。优点：计算简单。缺点：未考虑桩间土的压缩变形，计算桩端以下地基土的附加应力时，采用Boussinesq解，与工程中桩基基础埋深较大的实际情况不符合。（3）建筑地基基础设计规范法。假定实体基础底面在桩端平面处，只计算桩端以下地基土的压缩变形，不考虑桩间土对桩基沉降的影响；桩端以下地基土中的附加应力采用Boussinesq解，考
3、虑侧向摩阻力的扩散作用，通过沉降经验系数修正。优点：考虑应力扩散，简单明了。未考虑桩间土的压缩变形，计算厚度较大，计算结果偏大。基于以上分析，从以下两个方面考虑有软弱下卧层的群桩基础的沉降计算问题的修正方法：（1）桩身压缩量的影响；（2）考虑桩端下有软弱下卧层情况下持力层的厚度取值与沉降量计算。1.桩身压缩量的影响对于摩擦桩，当桩顶有竖向压力 时，桩顶位移为 。包括桩端土体的压缩量和桩尖刺入桩端土层而引起的整个桩身的位移；另一部分为桩身在轴向力作用下产生的压缩变形 。在无实测资料的情况下，本文利用弹性理论分析桩身压缩。假定桩身为线弹性体，桩身压缩产生的沉降伴随加载过程增大，桩身压缩所占的比例越
4、来越大。若单桩长度为 ，截面积为 ，直径为 ，桩身材料的弹性模量为 。在深度z处取桩的微分段dz，根据微分段的竖向力的平衡条件，得到群桩沉降主要由桩间土压缩沉降和桩端下卧层的压缩组成。其中，桩间土的压缩沉降可用桩身压缩量代替。考虑群桩桩径及桩间距等各种因素影响，用单桩桩身压缩代替群桩桩身压缩是在工程误差内所允许的。32 考虑下卧层影响的群桩沉降分析持力层以下承载力明显低于持力层的土层称为软弱下卧层。若软弱下卧层深度不够，平均附应力扩散到软弱下卧层上的应力大于其本身的承载力时，地基可能失效。必须对软弱下卧层承载力进行验算。对软弱下卧层顶面至基底之间的持力层的厚度影响软弱下卧层的承载力，更是工程实
5、践中确定压缩层计算厚度的重要参考。2.1 持力层临界厚度的确定根据建筑设计规范法（等效分层总和法）的思想，桩端基础沉降量计算如下：参考土力学4，附加应力随深度递减，自重应力随深度递增，到一定深度后，附加应力相对于该处原有的自重应力已经很小，其产生的土层压缩变形可以忽略不计，即可认为沉降稳定。这个临界高度zi即为工程中所需要确定的压缩层厚度。当前，工程中确定压缩层厚度的方法有：（1）基础宽度比法基础宽度b在 范围内时，基础中点地基变形计算深度zn为：（2）应力比法我国建筑地基基础设计规范（GB5007-2008）规定，取附加应力与自重应力的比值为0.2（一般土）或者0.1（软土）的深度处作为沉降
6、计算深度的界限。采用下式计算深度：2.2 持力层最小厚度的确定参考基础工程，按照半弹性空间体理论，假定基底压力以某一角度 向下扩散。那么群桩下作用在软弱下卧层的附加应力为3 结论本文以理论分析为主要研究方法，对现有群桩沉降量计算方法进行了总结，并在前人研究的基础上，对比分析各种方法的优劣，提出对现有方法的修正。主要包括两个方面：1.考虑桩身压缩对沉降量的影响。从单桩桩身压缩量对其沉降量的影响入手，在弹性分析的基础上，计算得出桩身的压缩量，并以此压缩量处理桩间土的压缩量。2.考虑沉降计算厚度的确定方法并对群桩桩端下有软弱下卧层的情况进行分析计算。得到持力层的临界厚度与最小厚度，以此对工程实践中深
7、度的确定提供理论支持。最终，本文得到修正过后的群桩总沉降量的理论计算式。参考文献1周景星，李广信，虞石民，王洪瑾. 基础工程M. 第2版. 北京.清华大学出版社.2007.2；2陈仁朋. 软弱地基中桩筏基础工作性状及分析设计方法研究J. 浙江大学. 20013刘杰，徐晨，戎贤. 软土地基中桩筏基础沉降计算的探讨J. 河北工业大学学报. 2004（05）4李广信，张丙印，于玉贞. 土力學M. 第2版. 北京.清华大学出版社.2013.卷宗2016年6期卷宗的其它文章医院人事档案信息的开发与利用联想大客户电话销售人员的激励方式探讨探究计算机网络安全的威胁与防御浅析多层砖混结构房屋的抗震措施由“让座”问题引发的思考浅谈教育系统档案管理问题与对策 -全文完-
