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岩土研究院

桩基沉降计算

326 2022-06-30 10:24:46

虽然桩基的沉降计算一般小于天然地基的沉降,但建筑物对桩基变形的适应能力和允许变形值与其对天然地基变形的适用能力与允许值是大体一致的。因此,在考虑桩基变形时可参照天然地基的要求。规范表 5.3.4是根据《建筑地基基础设计规范》GBJ7一89"建筑物的地基变形允许值"表制定的。


5.3.5 关于桩基沉降的等效作用分层总和法


群桩基础的变形与荷载、桩长、桩距、桩数排列及各土层的物理力学性质有关。近几年来越来越多的工程实测证明了应用Mindlin 解计算群桩沉降较以 Boussinesq 解为基础的等代墩基法更符合实际,但由于 Mindlin 解及其计算方法的复杂性一直难以得到普遍推广应用。等代墩基法由于计算简单而在工程上具有实用价值。本规范将 Mindin 解与等代墩基布氏解之间建立关系,采用等效作用分层总和法计算桩基沉降。计算时保留了等代墩基法简便的优点,同时引入等效沉降系数以反映 Mindlin 解与Boussinedg解的相互关系,最后以设计人员所熟悉的分层总和法计算桩基沉降。称其为等效作用分层总和法。


等效作用分层总和法为了简化计算分析,将等效作用荷载面规定为桩端平面,等效面积即为桩承台投影面积,并基于基桩自重所产生的附加应力较小(对于非挤土、部分挤土桩而言,其附加应力只相当于混凝土与土的重度差),可忽略不计。因此,等效作用面的附加应力即相当于计算天然地基时承台板底面的附加应力。桩端平面下的应力分布采用Boussinesg解,这样,在桩基沉降计算时,除了桩基等效沉降计算系数外,其余计算与天然地基的计算完全一致。


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5.3.7 关于地基沉降计算深度


地基沉降计算深度,应力比法较应变比法更为简单。对于有一定埋深的等代墩基而言。强调荷载对压缩层深度影响较强调基础尺寸大小的影响更为合理。应力比法对于我国工程设计人员也是十分熟悉的计算方法,因此本规范推荐采用应力比法。


5.3.9 当布桩不规则时,计算桩基等效沉降系数所需的距径比按方形承台的等代边长与等代单排桩数之比,即规范式(5.3.9-1)确定;当为方形桩时,需将方形桩按式(5.3.9-2)换算为圆形桩直径计算。


5.3.10 关于沉降计算经验系数

迄今为止,资料齐全的桩基工程实测结果较少。本规范由于采用了等效作用方法,从理论上应用了较为符合实际的 Mindlin 解计算桩基沉降,由于计算模式、土性参数的不确定性影响,势必要引入经验修正系数以逼近于实际。根据现场模型试验及部分工程实测资料表明,在非软土地区和软土地区桩端具有良好持力层的情况下,按等效作用分层总和法沉降量计算值均略大于实测值,因此,为安全起见取经验系数φ=1;对于软土地区尤其是上海地区,当桩端无良好持力层时,桩基沉降计算值小于实测值,沉降计算经验系数与桩长有关,根据桩长按规范式(5.3.10-2)款确定。