群樁效應

群樁效應

群樁效應(Group Piles effects )在高層建築基礎設計時不能不考慮的就是群樁效應,群樁效應就是指群樁基礎受豎向荷載後,由于承台、樁、土的相互作用使其樁側阻力、樁端阻力、沉降等性狀發生變化而與單樁明顯不同,承載力往往不等于各單樁承載力之和這一現象。

  • 中文名稱
    群樁效應
  • 外文名稱
  • 因    素
    群樁自身的幾何特征
  • 學    科
    土木工程

影響因素

影響群樁效應的主要因素有兩個:一個是群樁自身的幾何特征,如承台的設定方式(高、低承台)、樁間距樁長L及樁長與承台寬度比L/Bc、樁的排列形式、樁數;另一個是樁側及樁端的土性及其分布、成樁工藝。

具體表現

群樁效應具體表現在以下幾個方面:群樁的側阻力、群樁的端阻力、承台土反力、樁頂荷載分布、群樁的破壞模式、群樁的沉降及其隨荷載的變化。

相關名詞

群樁基礎--由基樁和連線于樁頂的承台共同組成。若樁身全部埋于土中,承台底面與土體接觸,則稱為低承台樁基;若樁身上部露出地面而承台底位于地面以上,則稱為高承台樁基。建築樁基通常為低承台樁基礎。

單樁基礎--採用一根樁(通常為大直徑樁)以承受和傳遞上部結構(通常為柱)荷載的獨立基礎。

群樁基礎--由2根以上基樁組成的樁基礎。

基樁--群樁基礎中的單樁。

復合樁基--由樁和承台底地基土共同承擔荷載的樁基。

復合基樁--包含承台底土阻力的基樁。

單樁豎向極限承載力--單柱在豎向荷載作用下到達破壞狀態前或出現不適于繼續承載的變形時所對應的最大荷載。它取決于土對樁的支承阻力和樁身材料強度,一般由土對樁的支承阻力控製,對于端承樁、超長樁和樁身質量有缺陷的樁,可能由樁身材料強度控製。

群樁效應--群樁基礎受豎向荷載後,由于承台、樁、土的相互作用使其樁側阻力、樁端阻力、沉降等性狀發生變化而與單樁明顯不同,承載力往往不等于各單樁承載力之和,稱其為群樁效應。群樁效應受土性、樁距、樁數、樁的長徑比、樁長與承台寬度比、成樁方法等多因素的影響而變化。

群樁效應系數--用以度量構成群樁承載力的各個分量因群樁效應而降低或提高的幅度指標,如側阻、端阻、承台底土阻力的群樁效應系數。

樁側阻力群樁效應系數--群樁中的基樁平均極限側阻與單樁平均極限側阻之比。

樁端阻力群樁效應系數--群樁中的基樁平均極限端阻與單樁平均極限端阻之比。

樁側阻端阻綜合群樁效應系數--群樁中的基樁平均極限承載力與單樁極限承載力之比。

承台底土阻力群樁效應系數--群樁承台底平均極限土阻力與承台底地基土極限阻力之比。

負摩阻力--樁身周圍土由于自重固結、自重濕陷、地面附加荷載等原因而產生大于樁身的沉降時,土對樁側表面所產生的向下摩阻力。在樁身某一深度處的樁土位移量相等,該處稱為中性點。中性點是正、負摩阻力的分界點。

下拉荷載--對于單樁基礎,中性點以上負摩阻力的累計值即為下拉荷載。對于群樁基礎中的基樁,尚需考慮負摩阻力的群樁效應,即其下拉荷載尚應將單樁下拉荷載乘以相應的負摩阻力群樁效應系數予以折減。

閉塞效應--開口管樁沉入過程,樁端土一部分被擠向外圍,一部分涌入管內形成"土塞"。土塞受到管壁摩阻力作用將產生一定壓縮,土塞高度及其閉塞程度與土性、管徑、壁厚及進入持力層的深度等諸多因素有關。閉塞程度直接影響端阻發揮與破壞性狀及樁的承載力。稱此為"閉塞效應"。

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