第四章第四章 桩桩 基基 础础梁仕华梁仕华 副教授副教授Mbile：：E-mail:1 内容：内容： 了解桩基础的概念和分类；掌握单桩和群桩在竖向荷载下的了解桩基础的概念和分类；掌握单桩和群桩在竖向荷载下的工作性能；掌握单桩竖向承载力的确定方法；了解桩基础水工作性能；掌握单桩竖向承载力的确定方法；了解桩基础水平承载力的计算；掌握桩基础的设计步骤及设计内容及计算平承载力的计算；掌握桩基础的设计步骤及设计内容及计算难点：难点： 桩在竖向荷载下的工作性能桩在竖向荷载下的工作性能 桩基础的设计、计算方法桩基础的设计、计算方法2 4.4单桩竖向承载力的确定单桩承载力由以下三个条件确定：单桩承载力由以下三个条件确定： 在荷载作用下，桩在土中不丧失稳定性；在荷载作用下，桩在土中不丧失稳定性； 在荷载作用下，桩顶不产生过大位移；在荷载作用下，桩顶不产生过大位移； 在荷载作用下，桩身材料不发生破坏在荷载作用下，桩身材料不发生破坏按按单桩承载力确定桩数单桩承载力确定桩数时：采用时：采用正常使用极限状态下荷载效应正常使用极限状态下荷载效应的标准组合的标准组合，相应的，相应的抗力抗力采用采用单桩承载力特征值单桩承载力特征值对于由地基土控制的承载力的情况，目前根据桩周土的变形和对于由地基土控制的承载力的情况，目前根据桩周土的变形和强度来确定竖向承载力的方法很多，主要有：强度来确定竖向承载力的方法很多，主要有： 3 有关规定：有关规定：有关规定：有关规定：（（1 1）一级建筑桩基应采用静载荷试验并结合静力触探、标贯等）一级建筑桩基应采用静载荷试验并结合静力触探、标贯等原位测试方法综合确定。
原位测试方法综合确定2 2）二级建筑桩基应根据静力触探、标贯、经验参数法等估算，）二级建筑桩基应根据静力触探、标贯、经验参数法等估算，并参照地质条件综合确定，当缺乏可参照的试桩资料或地质并参照地质条件综合确定，当缺乏可参照的试桩资料或地质条件复杂时应由现场静载荷试验确定条件复杂时应由现场静载荷试验确定3 3）三级桩基，如无原位测试资料时，可采用承载力经验参数）三级桩基，如无原位测试资料时，可采用承载力经验参数法估算单桩承载力：单桩承载力：单桩承载力：单桩承载力：单桩在外荷载作用下，不丧失稳定性、不产生过单桩在外荷载作用下，不丧失稳定性、不产生过单桩在外荷载作用下，不丧失稳定性、不产生过单桩在外荷载作用下，不丧失稳定性、不产生过大变形时的承载力大变形时的承载力大变形时的承载力大变形时的承载力单桩竖向极限承载力：单桩竖向极限承载力：单桩竖向极限承载力：单桩竖向极限承载力：单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。
4 一、按材料强度确定一、按材料强度确定一、按材料强度确定一、按材料强度确定 1. 1.当桩顶以下当桩顶以下5d 5d 范围的桩身螺旋式箍筋间距不大于范围的桩身螺旋式箍筋间距不大于100mm100mm：且满足构造：且满足构造要求，单桩承载力由桩身承载力确定时：要求，单桩承载力由桩身承载力确定时： 2. 2.当桩身配筋不符合上述当桩身配筋不符合上述1 1 款规定时：款规定时： 5 二、按单桩竖向抗压静载荷试验确定二、按单桩竖向抗压静载荷试验确定二、按单桩竖向抗压静载荷试验确定二、按单桩竖向抗压静载荷试验确定1. 1.要求：同一条件下的试桩数量不少于总桩数的要求：同一条件下的试桩数量不少于总桩数的1%1%，且不少于，且不少于3 3根总桩数不根总桩数不超过超过5050根时，不少于根时，不少于2 2根对于预制桩，打入土中间歇的时间，砂土类不根对于预制桩，打入土中间歇的时间，砂土类不少于少于1010天，粉土和粘土不少于天，粉土和粘土不少于1515天，饱和粘土不少于天，饱和粘土不少于2525天2. 2.方法：利用千斤顶在桩顶施加荷载，测得每级荷载下桩顶的位移，绘出荷载方法：利用千斤顶在桩顶施加荷载，测得每级荷载下桩顶的位移，绘出荷载位移位移Q~SQ~S曲线。
工程中采用慢速维持荷载法，逐级施加荷载，每级荷载为曲线工程中采用慢速维持荷载法，逐级施加荷载，每级荷载为单桩承载力设计值的单桩承载力设计值的1/5~1/81/5~1/8当每级荷载下桩顶沉降量小于当每级荷载下桩顶沉降量小于0.1mm/h0.1mm/h时，时，认为该级荷载下沉降稳定，加下一级荷载，直至破坏认为该级荷载下沉降稳定，加下一级荷载，直至破坏终止加荷载的条件：终止加荷载的条件：（（1 1）某一级荷载下，桩顶沉降量）某一级荷载下，桩顶沉降量S S为前一级荷载下为前一级荷载下S S的的5 5倍或以上倍或以上（（2 2）某一级荷载下，桩顶沉降量）某一级荷载下，桩顶沉降量S S大于前一级荷载下的大于前一级荷载下的2 2倍，且经过倍，且经过24h24h达不达不到稳定到稳定（（3 3）已经达到锚杆最大抗拔力或压重平台的最大质量时已经达到锚杆最大抗拔力或压重平台的最大质量时6 3. 3.单桩承载力设计值的确定单桩承载力设计值的确定（（1 1）根据）根据Q~SQ~S曲线来确定单桩竖向极限承载力曲线来确定单桩竖向极限承载力Q Qu u a: a:陡降型的陡降型的Q~SQ~S曲线（见图）曲线（见图） 取发生明显陡降的起始点取发生明显陡降的起始点 所对应的荷载为所对应的荷载为Q Qu u b: b:缓降型的缓降型的Q~SQ~S曲线，一般曲线，一般取取s=40~60mms=40~60mm所对应的荷载值所对应的荷载值为为Q Qu u，，大直径的桩取大直径的桩取s=(0.03~0.06)ds=(0.03~0.06)d所对应的荷载值所对应的荷载值为为Q Qu u，细长桩，细长桩( (L/d>80)L/d>80)取取s=(60~80)mms=(60~80)mm对应的荷载值为对应的荷载值为Q Qu u7 （（2 2）确定单桩承载力设计值）确定单桩承载力设计值求出每根桩的极限承载力值求出每根桩的极限承载力值Q Quiui后，用统计的方法确定单桩竖向后，用统计的方法确定单桩竖向极限承载力设计值极限承载力设计值8 三、按静力触探法确定三、按静力触探法确定三、按静力触探法确定三、按静力触探法确定( (双桥探头）双桥探头）双桥探头）双桥探头） （单桥探头情况可参考（单桥探头情况可参考（单桥探头情况可参考（单桥探头情况可参考0808桩基规范桩基规范桩基规范桩基规范5.3.3-15.3.3-1）））） 将圆锥形探头，以静力方式按一定速率均匀压入土中，将圆锥形探头，以静力方式按一定速率均匀压入土中，借助探头上的传感器测出侧阻借助探头上的传感器测出侧阻f fs s和端阻和端阻q qc c后，可按下式确定混后，可按下式确定混凝土预制桩单桩置于粘性土、粉土和砂土中时，竖向极限承凝土预制桩单桩置于粘性土、粉土和砂土中时，竖向极限承载力标准值载力标准值Q Qukuk: :9 四、按经验公式确定（经验参数法）四、按经验公式确定（经验参数法）四、按经验公式确定（经验参数法）四、按经验公式确定（经验参数法）( (最常用）最常用）最常用）最常用）（（（（1 1）一般预制桩和中小直径灌注桩）一般预制桩和中小直径灌注桩）一般预制桩和中小直径灌注桩）一般预制桩和中小直径灌注桩 对于对于d<800mmd<800mm的灌注桩和预制桩，单桩竖向承载力标准的灌注桩和预制桩，单桩竖向承载力标准值值Q Qukuk10 (2 (2））））d≥800mmd≥800mm的灌注桩的灌注桩的灌注桩的灌注桩 11 (3)(3)钢管桩钢管桩钢管桩钢管桩12 (4)(4)空心桩空心桩空心桩空心桩13 （（（（5 5）嵌岩桩）嵌岩桩）嵌岩桩）嵌岩桩14 单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值: :式中：式中：15 16 17 某预制桩桩径为某预制桩桩径为400mm400mm，桩长为，桩长为10m10m，穿越厚度，穿越厚度L1=3mL1=3m，液性指数，液性指数IL=0.75IL=0.75的粘性层，进入密实的中砂层，长度为的粘性层，进入密实的中砂层，长度为L2=7mL2=7m，桩顶离地面，桩顶离地面1.5m.1.5m.确定确定该预制桩的竖向极限承载力标准值和设计值该预制桩的竖向极限承载力标准值和设计值解：由预制桩，第一层解：由预制桩，第一层,IL=0.75,IL=0.75的粘性土，查表的粘性土，查表q qs1s1=55kPa=55kPa 第二层第二层 密实的中砂层密实的中砂层, ,查表查表q qs2s2=64kpa=64kpa 桩端密实的中砂层，桩长桩端密实的中砂层，桩长10m10m，查得桩端阻力标准值，查得桩端阻力标准值q qpkpk=4200kPa=4200kPa竖向极限承载力标准值竖向极限承载力标准值竖向极限承载力设计值竖向极限承载力设计值18 【【例题例题2 2】】某工程桩基的单桩极限承载力标准值要求达到某工程桩基的单桩极限承载力标准值要求达到Quk=30000kNQuk=30000kN，桩直径，桩直径d=1.4md=1.4m，桩的总极限侧阻力经尺寸效应修正后为，桩的总极限侧阻力经尺寸效应修正后为Qsk=12000kNQsk=12000kN，桩端持力层为密实砂土，极限端阻，桩端持力层为密实砂土，极限端阻qpk=3000kPaqpk=3000kPa。
拟采用扩底，由于扩底导致总极限侧阻力拟采用扩底，由于扩底导致总极限侧阻力损失损失△ △Qsk=2000kNQsk=2000kN为了要达到设计要求的单桩极限承载为了要达到设计要求的单桩极限承载力，其扩底直径应接近于（力，其扩底直径应接近于（ ）端阻尺寸效应系数）端阻尺寸效应系数（（20032003年考题）年考题）(A)3.0m (B)3.5m (C)3.8m (A)3.0m (B)3.5m (C)3.8m （（D D））4.0m4.0m解解: :扩底桩端的极限阻力扩底桩端的极限阻力QpkQpk设扩底直径为设扩底直径为D,D,则有则有20000=20000=19 【习题】某PHC桩，桩截面尺寸为外径0.6m，内径0.45m ，承台埋深1m，桩长12.5m从地面起土层分布为：淤泥层厚4.0m，桩极限侧阻力标准值 ；粉土层厚度8.0m， ；砂砾层， ，按《建筑桩基技术规范》计算，单桩竖向承载力特征值是多少？20 4.5单桩水平承载力与位移一、水平荷载下桩的受力特性一、水平荷载下桩的受力特性一、水平荷载下桩的受力特性一、水平荷载下桩的受力特性 1. 1. 受力特性受力特性受力特性受力特性 桩能够承担水平力的大小就是桩的横向承载力。
在水平荷载和桩能够承担水平力的大小就是桩的横向承载力在水平荷载和弯矩作用下桩身产生挠曲变形，并挤压桩侧土体，土体则对弯矩作用下桩身产生挠曲变形，并挤压桩侧土体，土体则对桩侧产生水平抗力，一般来说，桩周土体水平抗力的大小控桩侧产生水平抗力，一般来说，桩周土体水平抗力的大小控制着桩的水平承载力影响水平承载力的因素很多，如：桩制着桩的水平承载力影响水平承载力的因素很多，如：桩的断面尺寸、刚度、材料强度、桩入土深度、桩顶嵌固程度的断面尺寸、刚度、材料强度、桩入土深度、桩顶嵌固程度以及土质条件等以及土质条件等 2. 2.单桩的水平承载力特征值的确定应符合下列规定单桩的水平承载力特征值的确定应符合下列规定单桩的水平承载力特征值的确定应符合下列规定单桩的水平承载力特征值的确定应符合下列规定 （（1 1））对于受水平荷载较大的设计等级为甲级、乙级的建筑桩对于受水平荷载较大的设计等级为甲级、乙级的建筑桩对于受水平荷载较大的设计等级为甲级、乙级的建筑桩对于受水平荷载较大的设计等级为甲级、乙级的建筑桩基基基基，单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载试验确定，，单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载试验确定，试验方法可按现行行业标准试验方法可按现行行业标准《《建筑基桩检测技术规范建筑基桩检测技术规范》》JGJ JGJ 106 106 执行。
执行 21 2. 2.对于钢筋混凝土预制桩、钢桩、桩身正截面配筋率不小于对于钢筋混凝土预制桩、钢桩、桩身正截面配筋率不小于0.65%0.65%的灌注桩，可根据静载试验结果取地面处水平位移为的灌注桩，可根据静载试验结果取地面处水平位移为10mm10mm（对于水平位移敏感的建筑物取水平位移（对于水平位移敏感的建筑物取水平位移6mm6mm）所对应）所对应的荷载的的荷载的75%75%为单桩水平承载力特征值为单桩水平承载力特征值 3. 3.对于桩身配筋率小于对于桩身配筋率小于0.65%0.65%的灌注桩，可取单桩水平静载试的灌注桩，可取单桩水平静载试验的临界荷载的验的临界荷载的75%75%为单桩水平承载力特征值为单桩水平承载力特征值 确定单桩横向承载力的方法有两类：确定单桩横向承载力的方法有两类：确定单桩横向承载力的方法有两类：确定单桩横向承载力的方法有两类：22 二、二、横向静载荷试验确定单桩水平承载力设计值横向静载荷试验确定单桩水平承载力设计值横向静载荷试验确定单桩水平承载力设计值横向静载荷试验确定单桩水平承载力设计值1. 1.方法方法横向静载荷试验是利用千斤顶在桩顶施加水平荷载，采用单向横向静载荷试验是利用千斤顶在桩顶施加水平荷载，采用单向多循环加卸载法或慢速维持荷载法。
每级荷载增量为预估单多循环加卸载法或慢速维持荷载法每级荷载增量为预估单桩水平极限承载力的桩水平极限承载力的1/10~1/151/10~1/15每级施加荷载后，恒载每级施加荷载后，恒载4 4分钟分钟后测读水平位移，然后卸载至零，停后测读水平位移，然后卸载至零，停2 2分钟测读残余水平位移，分钟测读残余水平位移，至此完成一个加卸载循环如此循环至此完成一个加卸载循环如此循环5 5次，完成一级水平位移次，完成一级水平位移观测，中间不能停顿观测，中间不能停顿2. 2.终止加载条件终止加载条件桩身折段或桩顶水平位移超过桩身折段或桩顶水平位移超过30~40mm30~40mm（软土取（软土取40mm40mm）或水平）或水平位移值达到设计要求的水平位移允许值位移值达到设计要求的水平位移允许值3. 3.实验成果实验成果采用单向多循环加载法时，绘制水平力采用单向多循环加载法时，绘制水平力- -时间时间- -作用点位移（作用点位移（H H0 0- -t-xt-x0 0) )关系曲线，或水平荷载关系曲线，或水平荷载- -位移剃度曲线（位移剃度曲线（H H0 0-Δx-Δx0 0/ΔH/ΔH0 0), ),如下如下图所示。
图所示23 n n124 （（1 1）临界荷载）临界荷载HcrHcr和极限荷载和极限荷载HuHu临界荷载临界荷载Hcr:Hcr:相应于桩身开裂、受拉区混凝土不参加工作时相应于桩身开裂、受拉区混凝土不参加工作时的桩顶水平力一般取：（的桩顶水平力一般取：（H H0 0-t-x-t-x0 0）曲线出现突变点（相）曲线出现突变点（相同荷载增量的条件下出现比前一级明显增大的位移增量）同荷载增量的条件下出现比前一级明显增大的位移增量）的前一级荷载；（的前一级荷载；（H H0 0-Δx-Δx0 0/ΔH/ΔH0 0) )曲线的第一直线段的终点所曲线的第一直线段的终点所对应的荷载对应的荷载极限荷载极限荷载HuHu：相当于桩身应力达到强度极限时的桩顶水平力：相当于桩身应力达到强度极限时的桩顶水平力 一般取：一般取： （（H H0 0-t-x-t-x0 0）曲线明显陡降的前一级荷载或水平包）曲线明显陡降的前一级荷载或水平包络线向下凹曲时的前一级荷载；络线向下凹曲时的前一级荷载； （（H H0 0-Δx-Δx0 0/ΔH/ΔH0 0) )曲线第二曲线第二直线段的终点所对应的荷载直线段的终点所对应的荷载。
2 2）单桩水平承载力设计值）单桩水平承载力设计值混凝土预制桩、钢桩、桩身配筋率大于混凝土预制桩、钢桩、桩身配筋率大于0.65%0.65%的灌注桩，可的灌注桩，可取取x x0 0=10mm=10mm（对水平位移敏感的建筑物取（对水平位移敏感的建筑物取x x0 0=6mm=6mm）所对）所对应的荷载作为单桩水平承载力设计值；应的荷载作为单桩水平承载力设计值；桩身配筋率小于桩身配筋率小于0.65%0.65%的灌注桩，取临界荷载的灌注桩，取临界荷载HcrHcr或极限荷载或极限荷载HuHu的一半作为单桩水平承载力设计值的一半作为单桩水平承载力设计值25 n n三三、无试桩资料时单桩水平承载力设计值的确定、无试桩资料时单桩水平承载力设计值的确定、无试桩资料时单桩水平承载力设计值的确定、无试桩资料时单桩水平承载力设计值的确定 1. 1.配筋率小于配筋率小于0.65%0.65%的灌注桩的单桩水平承载力设计值：的灌注桩的单桩水平承载力设计值： 26 27 2. 2.桩身配筋率不小于桩身配筋率不小于0.65%0.65%的灌注桩、预制桩、钢桩水平承载力的灌注桩、预制桩、钢桩水平承载力设计值设计值28 【【例题例题】】某桩基工程采用直径为某桩基工程采用直径为2.0m2.0m的灌注桩，桩身高配筋率为的灌注桩，桩身高配筋率为0.680.68％，％，桩长桩长25m25m，桩顶铰接，桩顶允许水平位移，桩顶铰接，桩顶允许水平位移0.005m0.005m，桩侧土水，桩侧土水平抗力系数的比例系数平抗力系数的比例系数m=25MNm=25MN／／m4m4，按，按《《建筑桩基技术建筑桩基技术规范规范》》(JGJ94—2008)(JGJ94—2008)求得的单桩水平承载力与下列哪一个数求得的单桩水平承载力与下列哪一个数值最为接近值最为接近?(?(已知桩身已知桩身EI=2.149×10EI=2.149×103 3kN.mkN.m2 2) )n n (A)1200kN (B)1390kN (C)1550kN (D)1650Kn (A)1200kN (B)1390kN (C)1550kN (D)1650Kn解:查表得=2.44129 四、理论分析法确定单桩水平承载力及位移四、理论分析法确定单桩水平承载力及位移四、理论分析法确定单桩水平承载力及位移四、理论分析法确定单桩水平承载力及位移理论分析法确定单桩水平承载力，当桩入土较深时，将桩看作理论分析法确定单桩水平承载力，当桩入土较深时，将桩看作一个横向的弹性地基梁，采用文克尔地基模型研究桩在水一个横向的弹性地基梁，采用文克尔地基模型研究桩在水平荷载和两侧土压力共同作用下的挠曲线，通过挠曲线微平荷载和两侧土压力共同作用下的挠曲线，通过挠曲线微分方程的解答，求出桩身各截面的弯矩和剪力方程，并以分方程的解答，求出桩身各截面的弯矩和剪力方程，并以此验算桩的强度。
此验算桩的强度1. 1. 地基土的水平抗力地基土的水平抗力30 水平抗力系数水平抗力系数Cz Cz 大小与分布大小与分布, ,将直接影响挠曲线微分方程的求将直接影响挠曲线微分方程的求解和内力计算，它与土的种类和桩入土深度有关解和内力计算，它与土的种类和桩入土深度有关. .由于对它由于对它的分布所做的假设不同的分布所做的假设不同, ,就区分为不同的计算方法就区分为不同的计算方法. .31 n n( (1)1)常数法常数法: :假定假定C Cz z 等于常数等于常数, ,不随深度变化不随深度变化, ,此法在日本和此法在日本和美国应用较多美国应用较多n n(2)K(2)K法法: :假定假定C Cz z 在弹性曲线第一零点在弹性曲线第一零点ZtZt处以上按直线或抛处以上按直线或抛物线变化物线变化, ,以下则为常数以下则为常数; ;n n(3)m(3)m法法: :假定假定C Cz z 随着深度成比例增加随着深度成比例增加, ,即即: : C Cz z=m.z,=m.z,此法由我此法由我国铁路部分提出国铁路部分提出, ,近年来也应用于建筑部门近年来也应用于建筑部门n n(4)c(4)c法法: :假定假定C Cz z随深度成抛物线变化随深度成抛物线变化, ,即即 C Cz z=c.z=c.z1/21/2实测资料表明实测资料表明, ,当桩的水平位移较大时当桩的水平位移较大时, ,mm法计算结果较接近法计算结果较接近实际实际, ,当水平位移较小时当水平位移较小时, ,c c法较接近实际法较接近实际32 33 2. 2.单桩挠曲线微分方程及其解答单桩挠曲线微分方程及其解答已知单桩桩顶荷载为已知单桩桩顶荷载为N N0 0、、H H0 0、、MM0 0，，单桩在单桩在H H0 0、、MM0 0和地基水平抗和地基水平抗力力p(z)p(z)作用下产生挠曲，其弹性挠曲微分方程为：作用下产生挠曲，其弹性挠曲微分方程为：对上式求解可得到沿桩身深度对上式求解可得到沿桩身深度z z的抗力及各截面的内力和变形如的抗力及各截面的内力和变形如下：下：34 3. 3.桩顶水平位移桩顶水平位移 桩顶水平位移是控制基桩水平承载力的主要因素，规范给出桩顶水平位移是控制基桩水平承载力的主要因素，规范给出了基桩不同深度及桩端约束条件下的桩顶位移系数了基桩不同深度及桩端约束条件下的桩顶位移系数A Ax x、、B Bx x的值，将其带入位移的表达式即可桩顶水平位移。
的值，将其带入位移的表达式即可桩顶水平位移35 4. 4.桩身最大弯矩桩身最大弯矩 求出桩身最大弯矩求出桩身最大弯矩MMmaxmax及其位置及其位置z z0 0，，就可进行桩身配筋就可进行桩身配筋5. 5.单桩水平承载力设计值单桩水平承载力设计值 当桩顶水平位移的允许值当桩顶水平位移的允许值[x[x0 0] ]为已知时，可按下式计算单桩水为已知时，可按下式计算单桩水平承载力设计值（平承载力设计值（kN):kN):MM0 0以顺时针方向为正以顺时针方向为正4-124-124-124-1236 4.6群桩基础的计算一、群桩基础的工作特点一、群桩基础的工作特点一、群桩基础的工作特点一、群桩基础的工作特点实际工程中的桩基础实际工程中的桩基础, ,一般都是由很多根桩在上部用承台连接而一般都是由很多根桩在上部用承台连接而成的群桩基础成的群桩基础. .对于群桩基础对于群桩基础, ,作用于承台上的荷载实际上是作用于承台上的荷载实际上是由桩和地基土共同承担由桩和地基土共同承担. .由于承台、桩、地基土的相互作用情由于承台、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、况不同，使桩端阻力、桩侧阻力和地基土的阻力因桩基类型、地基土性质不同而存在差别。
地基土性质不同而存在差别1. 1.端承桩：由于持力层坚硬，端承桩：由于持力层坚硬， 不允许桩下沉，侧阻不易发挥，不允许桩下沉，侧阻不易发挥， 上部荷载直接传到桩端土层上部荷载直接传到桩端土层 桩端处承压面积很小，各桩端桩端处承压面积很小，各桩端 的压力互不影响，所以认为群桩的压力互不影响，所以认为群桩 中各桩的工作情况与单桩工作情况中各桩的工作情况与单桩工作情况 基本一样同时由于桩的变形很小，基本一样同时由于桩的变形很小， 桩间土体不承载，群桩的桩间土体不承载，群桩的承载力等于各单桩承载力之和；群桩的沉降量与单桩相同承载力等于各单桩承载力之和；群桩的沉降量与单桩相同37 2. 2.摩擦桩：主要是通过桩侧摩擦桩：主要是通过桩侧摩阻力将上部荷载传到桩周摩阻力将上部荷载传到桩周及桩端土层中，侧摩阻力在及桩端土层中，侧摩阻力在土中引起的附加应力按一定土中引起的附加应力按一定角度沿桩长向下扩散分布，角度沿桩长向下扩散分布，至桩端平面处至桩端平面处1 1）当桩距较大时，桩端平面处各桩传来的压力互不重叠，此）当桩距较大时，桩端平面处各桩传来的压力互不重叠，此时群桩的工作情况和单桩一样，所以群桩的承载力等于各单桩时群桩的工作情况和单桩一样，所以群桩的承载力等于各单桩承载力之和。
承载力之和2 2）当桩距较小时，桩端平面处各桩传来的压力互相重叠，使）当桩距较小时，桩端平面处各桩传来的压力互相重叠，使得桩端处压力要比单桩时增大很多，桩端以下压缩土层的厚度得桩端处压力要比单桩时增大很多，桩端以下压缩土层的厚度也比单桩要深，此时群桩基础的承载力小于各单桩承载力之和，也比单桩要深，此时群桩基础的承载力小于各单桩承载力之和，沉降量则大于单桩的沉降量，存在所谓的群桩效应沉降量则大于单桩的沉降量，存在所谓的群桩效应38 群桩效应：把竖向荷载作用下的群桩基础，由于承台、桩、土相互作用，使得侧阻、端阻、沉降等发生变化而明显不同于单桩，表现为，沉降量则大于单桩的沉降量的现象称为群桩效应群桩效应用群桩效应系数表示基桩：群桩基础中的单桩称为基桩08规范忽略侧阻和端阻的影响！！！规范忽略侧阻和端阻的影响！！！39 二、忽略侧阻和端阻的群桩效应的说明二、忽略侧阻和端阻的群桩效应的说明二、忽略侧阻和端阻的群桩效应的说明二、忽略侧阻和端阻的群桩效应的说明 影响桩基的竖向承载力的因素包含三个方面，一是基桩影响桩基的竖向承载力的因素包含三个方面，一是基桩的承载力；二是桩土相互作用对于桩侧阻力和端阻力的影响，的承载力；二是桩土相互作用对于桩侧阻力和端阻力的影响，即侧阻和端阻的群桩效应；三是承台底土抗力分担荷载效应。
即侧阻和端阻的群桩效应；三是承台底土抗力分担荷载效应对于第二部分，在对于第二部分，在《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》JGJ94-94 JGJ94-94 中规定了中规定了侧阻的群桩效应系数侧阻的群桩效应系数η ηs s ，端阻的群桩效应系数，端阻的群桩效应系数 η η p p 所给出的的η ηs s 、、 η η p p 源自不同土质中的群桩试验结果其总的变化规源自不同土质中的群桩试验结果其总的变化规律是：对于侧阻力，在粘性土中因群桩效应而削弱，即非挤律是：对于侧阻力，在粘性土中因群桩效应而削弱，即非挤土桩在常用桩距条件下土桩在常用桩距条件下η ηs s 小于小于1 1，在非密实的粉土、砂土中因，在非密实的粉土、砂土中因群桩效应产生沉降硬化而增强，即群桩效应产生沉降硬化而增强，即η ηs s 大于大于1 1；对于端阻力，在；对于端阻力，在粘性土和非粘性土中，均因相邻桩桩端土互逆的侧向变形而粘性土和非粘性土中，均因相邻桩桩端土互逆的侧向变形而增强，即增强，即 η η p p >1 >1但侧阻、端阻的综合群桩效应系数但侧阻、端阻的综合群桩效应系数 η η spsp对于对于非单一粘性土大于非单一粘性土大于1 1，单一粘性土当桩距为，单一粘性土当桩距为3~4d 3~4d 时略小于时略小于1 1。
计入承台土抗力的综合群桩效应系数略大于计入承台土抗力的综合群桩效应系数略大于1 1，非粘性土群桩，非粘性土群桩较粘性土更大一些较粘性土更大一些40 就实际工程而言，桩所穿越的土层往往是两种以上性质土就实际工程而言，桩所穿越的土层往往是两种以上性质土层交互出现，且水平向变化不均，由此计算群桩效应确定承层交互出现，且水平向变化不均，由此计算群桩效应确定承载力较为繁琐另据美国、英国规范规定，当桩距载力较为繁琐另据美国、英国规范规定，当桩距sa≥3d sa≥3d 时时不考虑群桩效应本规范第不考虑群桩效应本规范第3.3.3 3.3.3 条所规定的最小桩距除桩条所规定的最小桩距除桩数少于数少于3 3 排和排和9 9 根桩的非挤土端承桩群桩外，其余均不小于根桩的非挤土端承桩群桩外，其余均不小于3d3d鉴于此，本规范关于侧阻和端阻的群桩效应不予考虑，鉴于此，本规范关于侧阻和端阻的群桩效应不予考虑，即取即取η η s s = η = η p p= 1.0= 1.0 这样处理，方便设计，多数情况下可留这样处理，方便设计，多数情况下可留给工程更多安全储备对单一粘性土中的小桩距低承台桩基，给工程更多安全储备。
对单一粘性土中的小桩距低承台桩基，不应再另行计入承台效应不应再另行计入承台效应 关于群桩沉降变形的群桩效应，由于桩关于群桩沉降变形的群桩效应，由于桩——桩、桩桩、桩——土、土、土土——桩、土桩、土——土的相互作用导致桩群的竖向刚度降低，压缩土的相互作用导致桩群的竖向刚度降低，压缩层加深，沉降增大，则是概念设计布桩应考虑的问题层加深，沉降增大，则是概念设计布桩应考虑的问题41 三、群桩中基桩或复合基桩竖向承载力设计值三、群桩中基桩或复合基桩竖向承载力设计值对于端承型桩基、桩数少于对于端承型桩基、桩数少于4 4根的摩擦型柱下独立桩基、或由于根的摩擦型柱下独立桩基、或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时，基桩竖向地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时，基桩竖向承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值对于符合下列条件之一的摩擦型桩基，宜考虑承台效应确定其对于符合下列条件之一的摩擦型桩基，宜考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载力特征值：复合基桩的竖向承载力特征值：①①上部结构整体刚度较好、体型简单的建筑物；上部结构整体刚度较好、体型简单的建筑物；②②对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物；对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物；③③按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区；按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区；④④软土地基的减沉复合疏桩基础。
软土地基的减沉复合疏桩基础42 0808规范：忽略侧阻和端阻的影响规范：忽略侧阻和端阻的影响规范：忽略侧阻和端阻的影响规范：忽略侧阻和端阻的影响!!!!!!!!不考虑地震作用时：不考虑地震作用时：考虑地震作用时：考虑地震作用时： 式中式中式中式中 η ηc c————承台效应系数，可按表承台效应系数，可按表承台效应系数，可按表承台效应系数，可按表5.2.5(085.2.5(08规范）规范）规范）规范） 取值；取值；取值；取值；f f akak————承台下承台下承台下承台下1/2 1/2 承台宽度且不超过承台宽度且不超过承台宽度且不超过承台宽度且不超过5m 5m 深度范围内各层土的地基承载力深度范围内各层土的地基承载力深度范围内各层土的地基承载力深度范围内各层土的地基承载力特征值按厚度加权的平均值；特征值按厚度加权的平均值；特征值按厚度加权的平均值；特征值按厚度加权的平均值；A A c c————计算基桩所对应的承台底净面积；计算基桩所对应的承台底净面积；计算基桩所对应的承台底净面积；计算基桩所对应的承台底净面积；A A psps————为桩身截面面积；为桩身截面面积；为桩身截面面积；为桩身截面面积；A ——A ——为承台计算域面积。
对于柱下独立桩基，为承台计算域面积对于柱下独立桩基，为承台计算域面积对于柱下独立桩基，为承台计算域面积对于柱下独立桩基， A A 为承台总面积；对于为承台总面积；对于为承台总面积；对于为承台总面积；对于桩筏基础，桩筏基础，桩筏基础，桩筏基础， A A 为柱、墙筏板的为柱、墙筏板的为柱、墙筏板的为柱、墙筏板的1/2 1/2 跨距和悬臂边跨距和悬臂边跨距和悬臂边跨距和悬臂边2.5 2.5 倍筏板厚度所围成倍筏板厚度所围成倍筏板厚度所围成倍筏板厚度所围成的面积；桩集中布置于单片墙下的桩筏基础，取墙两边各的面积；桩集中布置于单片墙下的桩筏基础，取墙两边各的面积；桩集中布置于单片墙下的桩筏基础，取墙两边各的面积；桩集中布置于单片墙下的桩筏基础，取墙两边各1/2 1/2 跨距围跨距围跨距围跨距围成的面积，按条基计算成的面积，按条基计算成的面积，按条基计算成的面积，按条基计算ηc ηc ；；；；43 ζ ζa a ————地基抗震承载力调整系数，应按现行国家标准地基抗震承载力调整系数，应按现行国家标准地基抗震承载力调整系数，应按现行国家标准地基抗震承载力调整系数，应按现行国家标准《《《《建筑抗震设建筑抗震设建筑抗震设建筑抗震设计规范计规范计规范计规范》》》》GB50011 GB50011 采用。
采用当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时，沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时，不考虑承台效应，土时，沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时，不考虑承台效应，土时，沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时，不考虑承台效应，土时，沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时，不考虑承台效应，取取取取η ηc c= 0= 044 。