什么是群桩效应?什么是承台效应?

1.群桩效应

对于端承桩而言,由于桩端土质很硬,一般为中等风化或者微风化岩石,在竖向荷载作用下,仅仅桩端部被激发出桩端阻力来平衡桩所受到的荷载,而桩侧摩擦力还没来得及激发。在桩端平面处,基桩所承担的荷载仅仅基桩下面的岩石就能够承受得了,如果继续往下扩散,尽管岩石较深,也会出现应力叠加现象,但是叠加后的应力水准会低于桩端面处。也就是说,只要桩端面处能够满足承载力要求即可,这时端承桩群桩基础中各基桩的工作形态接近于单桩,群桩基础的承载力等于各单桩承载力之和,因此群桩效应系数自然为 η =1.0。

对于摩擦桩,同一个承台下的多根桩在传递荷载过程中,由于会出现图4.13中的应力叠加部分,应力叠加后的桩端应力水准明显大于单桩桩端应力水准,因此群桩的位移要比单桩的位移来得大,此时群桩效应系数 η <1。

图4.13 群桩效应示意图

(a)单桩;(b)群桩

对于挤土桩,也可能由于挤土效应使得群桩效应系数 η >1,此时为了使设计简单方便,群桩效应系数一般仍然按照1.0来考虑。

群桩效应的影响大小主要取决于桩距的大小,更深入的研究表明,当桩距 <3 时,群桩的应力叠加效应会比较大;当桩距 >6 时,群桩的效应几乎可以忽略不计。此外,桩的施工方式的不同也会产生不同的影响,打入预制桩,桩间土挤密了,从而提高了桩土之间摩擦阻力,相对于单桩而言,会在一定程度上提高基桩的承载力;而挖孔桩因为成孔过程中产生的土拱效应而应力释放,会导致桩成型后的土侧压力减少,从而减少摩擦阻力,相对于单桩而言,一定程度地减少了基桩的承载力。

2.承台效应

承台一般设计为刚性的,几乎不产生弯曲变形。当上部结构把荷载与作用传递给承台时,桩向下产生位移。一般情况下,桩与承台刚性连接,且承台底面与土接触密实,如图4.14所示,当承台随着桩向下移动,承台下面的桩间土就会产生向上的作用力来平衡上部结构传来的竖向荷载,承台的这种作用相当于提高了群桩的承载力,这种效应就是承台效应。把这种桩间土的分担合并考虑到基桩承载力中,就体现为承台效应了。

承台下面的桩间土产生竖向承载力,产生承台效应,需符合以下条件:

①承台底面应该是落在坚实的土上,如果承台底面是虚土或者架空了,就无法贡献承载力了,因而就不会产生承台效应;

②要激发承台底面的承载力,需要承台有一定的下沉量,如果像端承桩承台,因为桩端抵在岩石上,桩端位移很小,承台基本没有多少下沉,从而无法激发出承台下面土的承载力,承台效应就体现不出来了。

图4.14 桩间土分担荷载的承台效应示意图

版权声明:本篇文章(包括图片)来自网络,由程序自动采集,著作权(版权)归原作者所有,如有侵权联系我们删除,联系方式(QQ:452038415)。http://www.apmygs.com/4946.html
返回顶部