土体极限抗力与侧向受荷群桩性状

在实际工程中,大量的桩基都以群桩的形式存在。在群桩的性状分析中,主要解决两个关键问题,即群桩效率系数(或桩-土-桩之间的相互作用)和荷载在各桩之间的分配(桩-承台-桩之间的相互作用)问题。

根据群桩的试验研究表明,群桩存在如下特性：①群桩的变形和弯矩比单桩大;②群桩的荷载配表现为“前排桩大,后排桩小”的规律;③由于在实际工程中,大量的桩中心距不小于3d,因此,前排桩可视为单桩,带刚性承台的前排桩即为桩头固定的单桩;④在桩中心距不小于3d条件下,各排内的各桩荷载分配相等。随着荷载水平的增长,群桩的性状可分为：局部弹性压缩阶段、局部塑性滑移阶段、后排桩的“切割”塑性滑移阶段和应力重叠阶段。

不考虑群桩的施工效应,在群桩分析中,土体的地基反力模量与同一场地的单桩分析时相同,而每个桩的土体极限抗力与该桩在桩群中的位置以及桩中心距有关。对于前排边桩,其极限抗力与独立单桩相同。因此,已知分配在前排边桩的荷载大小,就可以按照单桩的分析方法直接进行计算。单桩的极限抗力分布可通过单桩的现场载荷试验确定或根据数据库选用。因此,只要准确确定分布在前排边桩上的荷载大小,就可以确定前排桩的性状以及整个群桩的载荷-变形关系。(www.xing528.com)

对于前排中间桩,如果桩中心距不小于3d,可认为与前排边桩的性状相同;否则,应降低其土体极限抗力。一般的,在相同的变形条件下,中间桩分配的荷载比边桩小。

由于前排桩的遮拦效应,后排桩的极限抗力往往比前排桩或单桩小。因此,可采用极限抗力折减系数法确定后排桩的极限抗力,然后按单桩同样的分析方法计算各单桩的性状。对于后排桩的分析,除了研究分配的荷载大小,还必须考虑极限抗力的折减。目前,这方面的试验和理论研究较少。所以,第7章的分析方法还需要更多高质量的试验,特别是现场试验进行验证。