桩基沉降计算方法的分析及评价
桩基沉降量计算
桩基沉降量计算(一)荷载传递法1、荷载传递法的原理荷载传递分析法是指,承受竖向压力的单桩通过桩侧摩阻力和端摩阻力将荷载传递扩散到地基土中,根据桩侧摩阻力和端阻力分布函数求解单桩沉降。
因此,确定荷载传递函数就成为此法的关键步骤,即确定桩侧摩阻力q与桩侧λ移S的函数,称作荷载传递函数。
根据确定的桩侧和桩底荷载的传递函数,得出荷载传递法的函数方程:其中:U——单桩截面周长;Ap、Ep——单桩截面面积和弹性模量;——桩侧摩阻力。
2、分析评价及改进荷载传递法概念清晰,适用范Χ广,计算简单方便,担它不能计算土体由桩侧荷载在桩端平面以下产生的压缩量,因而无法确定由于土体压缩而产生的桩端沉降S1 ,阳吉宝在[文献1]中提出了一种改进方法,按照该方法,即可弥补现有荷载传递法δ考虑桩侧摩阻力对桩端沉降的贡献的不足。
该法计算简单方便,相互之间有可比性,降低了因土体参数选取不同所产生的人为误差。
(二)弹性理论法1、弹性理论法基本原理弹性理论法假设地基土是均匀、连续、各向同性的线弹性半空间体,根据弹性理论方法来研究单桩在竖向荷载作用下桩土之间的作用力与λ移之间的关系,进而得到桩对土,土对桩的共同作用模式。
2、分析评价及改进弹性理论法认为桩身λ移等于毗邻土体λ移,桩--土之间不存在相对λ移。
但大量工程实践表明,单桩在外荷载作用下,由于桩侧摩阻力和桩端摩阻力对半无限空间土体的作用使土体产生了弹性压缩,从而使桩伴随着周Χ土体产生了共同的弹性压缩变形,当荷载达到使桩侧土体处于塑性变形的临界值时,桩端阻力发挥作用并产生桩端刺入沉降。
此时桩-土沿桩长产生相对滑移,又增加一项桩土相对滑移沉降。
所以弹性理论法认为桩-土之间?有滑移,是不符合实际的。
刘绪普在[文献2]中,由弹塑性理论建立了桩端阻力与桩端刺入沉降的关系公式,使单桩P—S曲线的全过程得以完整地描述。
(三)剪切λ移法1、基本原理图1为Cooke(1947)提出的剪切λ移法计算单桩沉降的物理模型,他认为,在工作载荷作用下,桩和桩侧土的λ移相等,桩沉降时周Χ土体亦随之发生剪切变形,剪应力从桩侧表面沿径向向四周扩散到周Χ土体中,剪应力随离开桩侧距离的增大逐渐减小,剪切λ移相对减少,在单桩周Χ形成?斗状λ移分布。
建筑讲座:桩基础沉降的计算
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桩侧负摩阻力的危害
• 可见,桩侧负摩阻力的发生, 将使桩侧土的部分重力和地面 荷载通过负摩阻力传递给桩, 因此,桩的负摩阻力非但不 能成 为桩承载力的一部分.反而相 当于是施加于桩上的外荷载, 这就必然导致桩的承载力相对 降低、桩基沉降加大。
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二、负摩阻力的计算
1.单桩负摩阻力的计算
(1)中性点的位置 中性点的位置取决于桩与桩侧土的相对 位移,原则上应根据桩沉降与桩周土沉降相 等的条件确定。 要精确计算中性点的位置是比较困难的, 目前多采用近似的估算方法,工程实 测表明,在可压缩土层 L0 的范围内, 中性点的稳定深度Ln是随桩端持力层 的强度和刚度的增大而增加的,其深 度比 Ln / L0 可按下表的经验取用。
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(3) 下拉荷载的计算
下拉荷载 Fn为中性点深度 Ln 范围内 负摩阻力的累计值,可按下式计 算:
Fn u p lni ni
i 1
n
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2 .群桩负摩阻力的计算
对于桩距较小的群桩,群桩所发生的负摩阻力因 群桩效应而降低,即小于相应的单桩值,这种 群桩效应可按等效圆法计算
群桩中任一单桩的下拉荷载:
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(3)“m”法:假定kx随深度 成正比地增加,即是 kx=mz。我国铁道部门 首先采用这一方法,近 年来也在建筑工程和公 路桥涵的桩基设计中逐 渐推广。
试桩沉降相对稳定标准
试桩沉降相对稳定标准摘要:一、引言二、试桩沉降相对稳定标准的定义与意义三、试桩沉降相对稳定标准的计算方法四、影响试桩沉降相对稳定因素的分析五、提高试桩沉降相对稳定性的措施六、结论正文:一、引言在我国的建筑工程中,桩基施工是一项重要的基础工程。
桩基的稳定性直接影响到建筑物的安全与稳定。
为了保证桩基的稳定性,施工过程中需要对试桩进行沉降观测。
本文将介绍试桩沉降相对稳定标准,以及对相关影响因素的分析,并提出提高试桩沉降相对稳定性的措施。
二、试桩沉降相对稳定标准的定义与意义试桩沉降相对稳定标准是指在桩基施工过程中,通过对试桩的沉降观测,判断桩基是否达到相对稳定状态的标准。
沉降相对稳定是指桩基在荷载作用下,沉降速度小于某一规定值,且持续一段时间,表明桩基已经达到相对稳定状态。
达到相对稳定标准后,方可进行下一阶段的施工。
三、试桩沉降相对稳定标准的计算方法试桩沉降相对稳定标准的计算方法主要包括以下几个方面:1.确定沉降观测周期:根据工程特点和地质条件,确定合理的沉降观测时间周期。
2.计算沉降速度:根据实测数据,计算每个观测周期的沉降速度。
3.判断相对稳定:当沉降速度小于规定的标准时,表明桩基已达到相对稳定状态。
四、影响试桩沉降相对稳定因素的分析1.地质条件:地质条件对桩基沉降有重要影响,如地质构造、土层性质等。
2.桩基类型:不同类型的桩基其沉降特性也不同,如预制桩、钻孔桩等。
3.荷载条件:荷载条件对桩基沉降也有较大影响,如桩基承受的荷载大小、荷载分布等。
4.施工工艺:施工工艺对桩基沉降也有一定影响,如沉桩施工、混凝土浇筑等。
五、提高试桩沉降相对稳定性的措施1.优化设计:根据地质条件和工程需求,优化桩基设计,选择适宜的桩型和长度。
2.控制施工质量:严格把控施工工艺,确保桩基施工质量,降低桩基缺陷。
3.加强监测:加强对试桩沉降的监测,及时掌握沉降动态,确保施工安全。
4.合理调整荷载:合理分配荷载,避免过大荷载导致桩基沉降过快。
建筑桩基施工中的沉降问题及解决措施
参考文献:
[1]赵春彦,郑国勇,杨龙才.软土中桩基T后长期沉降的预测模型[J].中南大报(自然科学版),2Ol1(02)
2建筑桩基施工中沉降问题解决措施
建筑桩基施工中沉降问题的解决措施有很多,以下从做好前期技术准备、建立工程保障体系、进行工程抬升试验、结合计算结果分析等方面出发,对于建筑桩基施工中沉降问题的解决措施进行了分析。
2.1做好前期技术准备
第一步是解决建筑群桩基础沉降问题,在第一步是做好前期做好技术准备工作。施工人员做好前期的技术准备工作时首先要与相关部门取得联系,这样就可以为建筑工程的地质条件、水文资料、地下管网等详细掌握。其次,施工人员做好施工前期的技术准备工作时也应合理配合施工桩基础的工程设计内容,这就可以在基础上对桩基础工程的应用技术和过程进行更深入的分析和应用,最终能够找到控制桩基础施工控制的关键。与此同时,施工人员在做好前期技术准备的过程中还应当避免因为技术准备不足所导致的建筑工程主体结构的破坏和裂缝、倾斜现象,最终能够有效的避免建筑工程事故的出现。
1.3沉降问题影响
沉降问题带来的影响是不容忽视的。由于当前我国建筑工程所利用的土地资源的整体质量呈现出持续下降的趋势,这一趋势的存在实际上各种不利于建筑工程施工质量的提升。而施工人员在施工过程中如果没有全面的技术资料,则很容易导致桩基础沉降的问题,并且造成施工隐患的进一步积累和扩大。例如,如果施工中的桩基础工程是不规则的,则不均匀沉降会影响建筑物主体结构。与此同时,施工人员在考虑沉降问题时还应当以保证建筑工程和桩基工程的施工质量作为重要的基础,从而能够为桩基础沉降的施工奠定更加坚实的分析和研究,并且在寻找进一步掌握桩基础工程数据和技术准备点起到了助力,为切实保证建筑桩基工程的稳定性和合理性有着很大帮助。
群桩基础沉降计算方法分析
c 。+
=
() 2
 ̄ B 。 / 。 n
() 3
c ,c ,c——与群 桩 中各 基 桩 的不 同距径 。 比 J/ 、长 径 比 ld,及 承 台长 宽 比 £/ 。 关 的 sd / 。B 有 系数 ,见桩基规范。 £ ,日 ,n —分 别 为 矩 形 承 台 的长 、宽 及 总 。 — 桩数 。 桩基规范的计算简图,见图 1 。
1 《 筑 桩 基 技 术 规 范 》 J J4—9 建 G9 4推 荐 的 方 法l
《 建筑桩基技 术规范》J l4— 4 ( G9 9 以下简称 J 桩基规 范) 推荐 的方法 称等 效作用 分层 总 和法。 对桩中心距小于或等于 6 倍桩径 的桩基 ,其等效作 用面位于桩端平面;等效作用面积为桩承台投影面 积 ;等效 作用 附 加应 力 P近似取 承 台底平 均 附加 应
径的摩擦桩 ,需要将桩基作为实体基础 ( 图 2 见 ) 进行沉降计算。
,r …
对某特大桥的桩基础分别用以上两种方法进行 沉降计算 。 场地土层 的物理 力学性 质见 表 1 。设 计墩 高
l.0i,承 台长 1.0i,宽 84 ,承 台底 面 10 n 18 n .0i n
力。等效 作 用 面 以下 的应 力 分布 仍 然 采用 布 氏 ( os ns)解。桩基的最终沉降量表达式为 : B us e i q S =沙・ ‘ S () 1
式中 J s ——桩基最终沉降量 ; J——按分层总和法计算 出的桩基沉降 ,但 s 桩基沉降计算深度 z 应按应力比法确定 ; 桩基沉降计算经验 系数 ,当无地 区经 验 ,用 以下 原则 确定 :非 软 土地 区和 软土 地 区桩端 有 良好 持力层 时 =1 ;对 软 土 地 区且 桩 端 无 良好 持力层时 ,桩长 f 5m,取 = . ,桩长 f 2 ≤2 17 >5
浅谈桩基础沉降计算方法
浅谈桩基础沉降计算方法摘要:桩基础工程应用广泛,对桩基础的沉降计算研究一直是热点问题,本文介绍了常见的几种群桩沉降计算方法,弹性理论法、等代墩基法和等效分层总和法,就几种方法的计算原理和计算步骤做出简要介绍,希望对工程师有所借鉴。
桩基础一般是由桩和承台组成的基础形式,因具有较高的承载力,较好的抗震性能和稳定性,同时能够适应各种地质条件而在工业与民用建筑、桥梁工程、港口工程、船坞工程、边坡工程以及抗震工程中被广泛应用[1]。
1.群桩沉降计算方法桩基础的应用大都是以群桩的形式出现,例如独立建筑物的基础下面的桩以及墩基础等,通常都为群桩。
群桩与单桩的在竖向荷载的作用下的工作性能是有所区别的。
群桩效应在群桩沉降问题上表现得非常突出且相当重要,对于高承台的群桩而言,桩间应力之间的重叠效应改变了桩土之间的受力状态,虽然桩侧摩阻力会随着荷载的增大从桩顶开始逐渐向下发挥,但是群桩的沉降量要比单桩大得多,甚至有些群桩的沉降量是单桩的几十倍,而对于低承台型群桩而言,除了应力重叠的影响之外,承台与地基土之间的相互作用也使得群桩沉降的计算趋于复杂。
群桩沉降的计算方法有很多,根据他们的适用范围,可以归纳为以下几大类:弹性理论法、等代墩基法、等效作用分层总和法、原位测试估算法与经验法以及有限元法等。
1.1弹性理论法群桩沉降弹性理论分析与单桩沉降弹性理论分析的假定是基本相同的,弹性理论简化方法,即叠加法,叠加法[2]、[3]、[4]的主要内容:图1摩擦群桩的工作原理叠加法的计算原理可见图1,与摩擦单桩类似,对于有同样的m根桩的群桩,将每根单桩分成n个单元,每根桩每个单元的土位移方程为:(1-1)同样,桩端土的位移方程为:(1-2)式中:Iij,Iib分别为单元j 上的单位剪应力(τj)时以及桩端单位竖向应力(qb=1)基于每根单桩的荷载为未知量,所以求解上述m(n+1)个方程时还需假定与群桩性状有关的特殊条件。
一般情况下,最简单的两种情况为:(1)各单桩所承担得荷载相等,即为柔性承台桩基。
建筑桩基在施工中的沉降问题分析及对策研究
建筑桩基在施工中的沉降问题分析及对策研究摘要:建筑桩基是建筑工程的基础,施工中的沉降问题会降低建筑物的使用安全,引发质量问题。
本文从建筑桩基工程的施工实际出发,从理论上分析了建筑桩基工程出现沉降的原因,并且提出了针对性的解决措施,希望能够对预防和解决建筑桩基工程沉降问题有所帮助。
关键词:建筑桩基;沉降问题;对策分析1导言建筑工程施工中的多种要素均会影响建筑桩基,如地质条件、桩基施工技术、施工管理等,易使建筑桩基出现卧层沉降或持力层沉降,影响建筑物的整体受力,引发墙体裂缝、结构倾斜,严重时会出现建筑物倒塌事故,威胁施工现场人员的人身安全。
可见,对建筑桩基在施工中的沉降问题分析具有现实意义。
2建筑桩基在施工中的沉降问题分析2.1引起桩基沉降的原因分析一般情况下,导致建筑工程中出现桩基沉降的原因主要有两个方面。
第一,施工现场的地质条件与工程的实际建造需求不匹配。
在这种状态下,施工人员在搅拌混凝土的时候可能会出现不够均匀的情况,这就加大了沉桩操作的难度,桩体的强度达不到理想标准。
第二,部分工程不够重视施工管理工作,现场工作人员不能严格遵守操作规范,导致桩基的实际承载能力受到影响,进而引发桩基沉降现象。
桩基的沉降类型通常有两种,一种为持力层沉降,另一种是卧层沉降。
导致这两种沉降现象出现的主要原因是建筑物的负荷状态发生了变化,一旦其上方受力超过标准限制,那么极有可能会出现建筑物塌倒,变形,墙体破裂等情况,还会威胁到施工人员的生命安全。
2.2桩基沉降分析计算2.2.1单桩的沉降分析计算计算单桩沉降,一共有四种常用方法,分别为单向压缩分层总和法,弹性理论算法,荷载传递法,剪切变形传递算法。
其中,单向压缩分层总和法的主要计算内容是指桩基中的每一层土体,然后将计算结果累计起来,与桩基沉降数值进行比对计算。
这种计算方式通常应用在直径比较大的桩基土体,在计算过程当中,计算人员不要忽略土层的压缩厚度可能对计算结果造成的影响。
分析桩基础施工中的沉降问题
分析桩基础施工中的沉降问题桩基础施工中的沉降问题桩基础施工是建筑工程中常见的一种基础施工方式。
然而,在桩基础施工过程中,沉降问题经常会引起人们的关注。
本文将分析桩基础施工中的沉降问题,并提出可能的解决方案。
1. 引言在桩基础施工中,沉降是一个普遍存在的问题。
过大的沉降可能导致建筑物变形、破坏甚至倒塌。
因此,理解和控制桩基础施工中的沉降是非常重要的。
2. 桩基础施工中的沉降机理桩基础施工中的沉降主要是由土壤的压实和排水引起的。
当桩基施工完成后,土壤会通过自重或施加外荷载,逐渐回复到原有的状态,从而引起沉降现象的发生。
3. 影响桩基础沉降的因素在桩基础施工过程中,有许多因素会影响桩基础的沉降情况。
例如,土壤的类型、桩基础的类型和长度、施工方式等。
这些因素之间相互作用,并且可能因地而异。
4. 沉降预测与控制在桩基础施工之前,进行沉降的预测是至关重要的。
通过在桩基础施工前进行现场勘察和土壤力学试验,可以对桩基础的沉降进行合理的预测。
预测结果可以为工程设计和施工提供指导,并制定相应的控制措施。
5. 减小桩基础沉降的方法为了减小桩基础的沉降,可以采取一些控制措施。
首先,选择合适的桩基础类型和长度,以提高桩基础的承载能力。
其次,合理安排施工序列,控制施工过程中的土壤压实和排水速度。
此外,可以添加辅助材料或进行预应力技术来增强桩基础的稳定性。
6. 沉降监测与评估在桩基础施工过程中,沉降的监测和评估是非常重要的。
通过使用沉降监测设备,可以实时监测桩基础的沉降情况,并及时采取应对措施。
同时,需要根据沉降监测结果对工程的安全性和稳定性进行评估。
7. 桩基础施工中的沉降案例分析本节将通过分析一个实际的桩基础施工案例,进一步说明桩基础施工中沉降问题的具体影响和解决方案。
8. 结论桩基础施工中的沉降问题是一个复杂的工程问题。
合理的沉降预测和控制措施可以有效减小桩基础的沉降量。
同时,沉降的监测和评估可以及时发现问题并采取相应的对策。
第四章桩基沉降计算
第四章桩基沉降计算第四章内容为桩基沉降计算。
桩基沉降是指在桩基施工之后,由于土体的沉降而引起的桩基沉降现象。
桩基沉降的计算是土木工程中一个重要的计算问题,对工程的安全性和稳定性具有重要影响。
下面将从桩基沉降的计算方法、影响因素以及计算实例三个方面来展开阐述。
一、桩基沉降的计算方法桩基沉降的计算方法主要有经验法和理论法两种。
经验法通常是根据历史工程的经验数据和实测数据,通过统计分析得到的经验公式来进行计算。
这种方法虽然简单,但缺乏理论依据,适用范围有限。
理论法则是基于土力学和弹性力学的理论,通过计算地基土体的变形来估算桩基的沉降。
桩基沉降的计算方法一般有弹性计算方法和弹塑性计算方法两种。
弹性计算方法适用于土体的变形较小的情况下,一般认为土体的应力-应变关系服从线性弹性假设;弹塑性计算方法适用于土体的变形较大的情况下,考虑土体的弹性和塑性特性。
二、桩基沉降的影响因素桩基沉降的影响因素主要包括桩基自重、土体重应力改变、桩侧土体的变形和桩身上的加荷等。
具体而言,桩基自重是引起桩基沉降的主要因素之一,因为桩基自身的重力会导致土体的压实和沉降;土体重应力改变是指桩基施工前后由于荷载的引入或移除而导致的土体重应力的改变,也会影响桩基的沉降;桩侧土体的变形是指由于桩身的施工而引起的土体变形,也会对桩基沉降产生影响;桩身上的加荷是指桩体在使用过程中受到的荷载,也是产生桩基沉降的重要因素之一三、桩基沉降的计算实例以工程中的桩基沉降计算为例,假设桩基直径为1.2m,桩的长度为20m,桩体所在的土体为黏性土,桩侧土体的变形系数为0.3、根据经验公式得到的桩基沉降计算公式为:δ=0.047Hs,其中,δ为桩基沉降,H 为桩的长度,s为黏性土的塑性指数。
根据给定的参数,代入公式计算得到桩基沉降为:δ=0.047*20=0.94m。
即桩基沉降为0.94m。
以上就是关于第四章桩基沉降计算的内容,主要包括桩基沉降的计算方法、影响因素以及计算实例的阐述。
桩基沉降分析与计算
桩基沉降分析与计算作为一种重要的工程技术文章,本文将重点桩基沉降分析与计算的相关知识。
在关键词方面,我们将围绕“桩基”、“沉降”和“分析计算”展开。
在深入探讨桩基沉降分析与计算之前,我们需要明确其定义。
桩基沉降是指桩基在承受上部结构荷载后产生的竖向位移。
而桩基沉降分析与计算则是通过一定的方法对桩基可能产生的竖向位移进行预测、评估和控制,以确保工程的安全性和稳定性。
桩基沉降分析与计算的实现方法有很多种,其中较为常用的有三种:弹性力学法、有限元法和数值模拟法。
弹性力学法是基于弹性力学理论,通过计算桩基与土壤之间的摩擦力和桩端反力来预测桩基的沉降量。
该方法适用于计算桩基沉降的初略估算。
有限元法是通过将桩基和土壤划分成若干个单元,并对每个单元进行受力分析,最终得出桩基沉降的数值解。
该方法可以处理复杂地质条件和不同桩型的情况,但计算量较大。
数值模拟法则是利用计算机软件模拟桩基的实际工况,从而得到桩基沉降的数值解。
该方法具有较高的灵活性和通用性,可以处理各种复杂情况,但需要专业的工程师进行操作。
在实际工程中,为了确保桩基沉降分析与计算的准确性,我们需要结合工程的实际情况和设计要求,选择合适的方法进行计算。
同时,还需要对计算结果进行数据处理和结果分析。
数据处理主要包括数据清洗、预处理和转换等步骤,以确保数据的准确性和完整性。
结果分析则需要对计算结果进行可视化展示和深入解读,以评估桩基沉降是否在可接受范围内,并针对异常情况提出相应的处理措施。
总之,桩基沉降分析与计算是工程建设中不可或缺的重要环节。
通过选择合适的方法进行计算、准确的数据处理和结果分析以及根据实际情况做出相应的处理措施,我们可以更好地预测、评估和控制桩基沉降,以确保工程的安全性和稳定性。
在未来的发展中,随着计算机技术和数值模拟方法的不断进步,桩基沉降分析与计算将有望实现更高精度的模拟和分析。
随着现代建筑的不断增高和对基础承载力需求的不断增大,桩基设计在建筑工程中变得越来越重要。
复合桩地基沉降量计算方法分析
复合桩地基沉降量计算方法分析摘要:复合桩地基的沉降计算是岩土工程领域研究的热点问题。
文章结合工程实例,采用等效天然地基沉降计算方法和加权模量沉降计算方法分别对cfg桩和素混凝土夯扩桩组合的复合桩地基沉降量进行计算,并与工程沉降的实际测量结果比较。
结果表明:等效天然地基沉降计算方法计算值误差小,适合复合桩地基沉降计算。
关键词:复合桩地基沉降计算比较中图分类号:tu4 文献标识码:a 文章编号:地基与基础是工程结构的根基,又是地下隐蔽工程,关于它的设计施工直接关系建筑物的安危。
近年来在各类出现的建筑工程事故中,地基事故居于首位。
一旦发生地基基础事故,补救非常困难。
因此对地基基础的设计应当采取严谨科学的分析方法。
复合桩地基是将两种或两种以上不同的桩型按照设计组合与地基土共同构成的人工地基,它是20世纪末由我国提出的一种新的复合地基设计理念。
复合桩基充分利用单一桩型复合地基优点及桩间土的承载力,它能够大幅度提高复合地基承载力,起到强度与变形相协调,做到安全性与经济性的有机结合 [1-2]。
由于我国地质条件的差异,加之复合桩基理论的不成熟,在地基沉降量计算理论方面存在争议和未解决的问题。
本文以实际工程为例,分别以等效天然地基沉降计算方法与加权模量沉降计算方法计算复合地基的沉降量,并与实际观测结果进行比较,分析特定的地质环境下两种计算方法的差异。
1沉降量计算方法分析目前复合桩地基沉降计算通常采用的方法是将组合桩复合地基加固区中桩及桩周围的土视为复合土体,用复合模量表征加固区土体的压缩性,采用分层总和法计算加固区、非加固区各区域的变形,各区域变形的总量为复合桩地基最终的沉降量。
按各向同性均质线性变形体理论求附加应力;将加固区分为加固区ⅰ(两种桩型共同加固的区域)和加固区ⅱ(仅有单一桩型加固的区域)。
复合桩地基在加固ⅰ区,由于复合地基中桩体之间的夹持效应,桩间土和桩体之间共同沉降,在ⅱ区由于长桩的变形模量较大,桩身与土体之间不能共同沉降,当长桩桩端无坚硬土层时,长桩桩尖对桩端土体存在一定的塑性刺入量。
桩基施工中的桩基承载力与沉降观测方法
桩基施工中的桩基承载力与沉降观测方法引言:桩基是建筑结构中常见的一种基础形式,其承载力和沉降观测方法对于工程质量的保证至关重要。
本文将就桩基施工中的桩基承载力与沉降观测方法展开分析,为相关从业人员提供参考。
一、桩基承载力的影响因素与计算方法桩基承载力是指桩基能够承受的最大垂直荷载,其受到多种因素的影响。
首先是桩身的材料和尺寸,不同材料的桩身具有不同的强度和刚度,而桩的尺寸则会影响其承载能力的大小。
其次是桩顶与土体之间的传力机制,包括摩擦阻力和端阻力。
最后是土体的力学特性,包括土体的土层类型、土壤密度和孔隙比等。
计算桩基承载力的方法主要有建筑基本荷载法、静力荷载试验法和现场实测法。
其中建筑基本荷载法适用于一般情况下的计算,可以通过土体的参数和荷载的大小来进行计算。
静力荷载试验法是一种直接观测和记录桩基受力与变形情况的方法,通过试验得到桩基的荷载与变形关系曲线,再计算桩基的承载力。
现场实测法是一种对已施工的桩基进行承载力验证的方法,通过在桩顶设置应变仪与位移仪等观测设备,实时观测桩基的变形情况。
二、桩基承载力的实测与验证方法桩基的实测与验证是保证工程质量的重要环节。
常用的实测方法包括沉降观测法、回弹法和靶轴力法。
沉降观测法是一种通过测量桩基顶部位置的相对移动,来间接反映桩基变形情况的方法。
这种方法适用于承受垂直荷载的桩基,通过在桩顶部设置位移传感器,可连续监测桩基的沉降变形。
通过分析测量数据,可以推算出桩基的承载力情况。
回弹法是一种通过在桩顶使用回弹锤进行敲击,测量回弹值来评估桩基的承载力的方法。
回弹锤的敲击能量与回弹值之间存在一定的关系,可以通过回弹值来初步判断桩基的承载能力。
靶轴力法是一种通过在桩顶设置靶嵌件,测量桩顶压力的方法。
通过使用传感器测量桩顶压力的变化,可以得到不同荷载下桩基的靶轴力情况,从而判断桩基的承载能力。
三、桩基承载力的实测误差分析在进行桩基承载力实测时,容易受到各种因素的干扰,导致测量结果的误差。
关于桩基沉降计算经验系数分析
关于桩基沉降计算经验系数分析桩基沉降计算是地基工程设计中的重要环节,通过计算能够确定桩基在荷载作用下的沉降情况,为工程的安全和稳定性提供依据。
经验系数在桩基沉降计算中起到了重要的作用,通过对经验系数的分析可以更准确地估计桩基的沉降量。
1.经验系数的概念和作用经验系数是基于实际工程经验和大量试验数据得出的经验公式中的系数,用来修正理论计算值,使其更接近实际情况。
在桩基沉降计算中,经验系数可以用于修正桩的承载力和沉降量等参数,提高计算的准确性。
2.经验系数的影响因素经验系数的大小受到多种因素的影响,如土壤类型、桩的形状和尺寸、桩基的荷载特征等。
(1)土壤类型:不同土壤类型具有不同的物理和力学特性,对经验系数的大小有着直接的影响。
一般来说,粘土地基的经验系数较大,砂土地基的经验系数较小。
(2)桩的形状和尺寸:桩的形状和尺寸也对经验系数有显著的影响。
通常情况下,桩的直径越大,经验系数就越小;桩的长度越大,经验系数就越大。
(3)桩基的荷载特征:荷载的大小和荷载的施加方式对经验系数也有一定的影响。
荷载越大,经验系数越大;荷载施加方式越不均匀,经验系数越大。
3.经验系数的计算方法经验系数的计算方法主要有两种,一种是基于试验数据的统计方法,另一种是基于理论分析的计算方法。
统计方法主要依赖于大量的试验数据,通过对试验数据的分析,确定经验系数的取值范围。
计算方法则通过建立适当的理论模型,根据土壤和桩的性质,计算得出经验系数。
4.经验系数分析的误差控制在经验系数分析中,误差的控制是非常重要的。
由于经验系数主要基于试验数据或经验公式得出,所以其准确性存在一定的误差。
为了减小误差的影响,可以采取以下措施:增加试验数据的数量和覆盖范围,提高经验系数的可靠性;对试验数据进行综合分析,确定经验系数的取值范围和可信程度;结合理论计算和实际情况,综合考虑多种因素,提高经验系数的准确性。
综上所述,桩基沉降计算中的经验系数分析是一项重要的工作,通过对经验系数的合理分析和修正,可以更准确地估计桩基的沉降量,为地基工程的设计和施工提供了重要的参考依据。
复合桩地基沉降量计算方法分析
复合桩地基沉降量计算方法分析复合桩地基是指将钢管桩或混凝土桩与地基土一起构成的地基基础,因具备承载力大、变形小等优点,在土建工程中得到广泛应用。
然而,复合桩地基的沉降量计算却是一项十分复杂的问题,不同结构和地质条件下计算方法也有所不同。
一、常见的复合桩地基结构常见的复合桩地基结构有悬挂式和支撑式两种。
悬挂式复合桩地基是即桩基悬挂在建筑体内部,上部相对直接关系,下部则通过弹簧减振器或滞回器等器件与桩基相连;支撑式复合桩地基是桩基支撑在建筑物下部,通过弹簧减振器或其他管状固定件与建筑物相连。
根据不同的土壤和复合桩地基结构,因此需要根据不同情况确定复合桩地基沉降量的计算方法。
二、复合桩地基沉降量计算方法复合桩地基的沉降量计算是建筑物结构设计的重要环节。
一般的计算方法包括经验法、复杂的地基物理模型和有限元法三种。
1. 经验法经验法是一种基于已知数据和大量实践经验的计算方法,以现有的建筑物结构和土壤工程环境为基础,通过模拟现有的土壤情况和复杂的地基物理模型,得出预期结果。
因此,经验法主要是针对特定情况的计算,结果的可靠性与计算条件的准确性有关。
2. 复杂的地基物理模型复杂的地基物理模型主要是通过物理模型的搭建,对复合桩地基的沉降量进行计算。
其主要基于土壤力学和复合桩地基物理学,以实际测量数据为基础,结合建筑物的载荷特性,对不同初始条件下的地表沉降量进行计算。
复杂的地基物理模型一般适用于大型工程或对沉降量要求较高的场合。
3. 有限元法有限元法是一种数值计算方法,可用于计算复杂的结构和地基工程模型下的沉降量。
有限元法是一种基于数学模型的计算方法,首先将模型中的物体分解为一系列的有限元件,随后强制施加一定的载荷时,便可计算出每一个元素的变形和位移,并基于此计算出复合桩地基的沉降量。
该方法常用于密集度较大,形状复杂和深层地基测量想法困难的情况。
三、计算方法的应用与优化在实际工程中,需要选择合适的计算方法,并对其参数进行调整来优化结果。
桩基沉降计算方法的分析及评价总结
桩基沉降计算方法的分析及评价总结引言桩基的沉降变形主要包括桩基自身弹性压缩引起的沉降量和桩端以下地基土的沉降量。
而后者主要是由土体中的竖向应力、压缩层厚度、及土的压缩模量决定的。
已有计算方法存在着诸多的假设与简化,从而导致计算方法不能很好地应用于工程实践,但是我们可以使计算方法中的关键因素尽可能的贴近实际。
一、单桩沉降计算方法分析及评价(一)荷载传递法1、荷载传递法的原理荷载传递分析法是指,承受竖向压力的单桩通过桩侧摩阻力和端摩阻力将荷载传递扩散到地基土中,根据桩侧摩阻力和端阻力分布函数求解单桩沉降。
因此,确定荷载传递函数就成为此法的关键步骤,即确定桩侧摩阻力q与桩侧移S的函数,称作荷载传递函数。
根据确定的桩侧和桩底荷载的传递函数,得出荷载传递法的函数方程:(1)其中:U——单桩截面周长;Ap、Ep——单桩截面面积和弹性模量;——桩侧摩阻力。
2、分析评价及改进荷载传递法概念清晰,适用范广,计算简单方便,担它不能计算土体由桩侧荷载在桩端平面以下产生的压缩量,因而无法确定由于土体压缩而产生的桩端沉降S1 ,阳吉宝在[文献1]中提出了一种改进方法,按照该方法,即可弥补现有荷载传递法考虑桩侧摩阻力对桩端沉降的贡献的不足。
该法计算简单方便,相互之间有可比性,降低了因土体参数选取不同所产生的人为误差。
(二)弹性理论法1、弹性理论法基本原理弹性理论法假设地基土是均匀、连续、各向同性的线弹性半空间体,根据弹性理论方法来研究单桩在竖向荷载作用下桩土之间的作用力与移之间的关系,进而得到桩对土,土对桩的共同作用模式。
2、分析评价及改进弹性理论法认为桩身移等于毗邻土体移,桩--土之间不存在相对移。
但大量工程实践表明,单桩在外荷载作用下,由于桩侧摩阻力和桩端摩阻力对半无限空间土体的作用使土体产生了弹性压缩,从而使桩伴随着周土体产生了共同的弹性压缩变形,当荷载达到使桩侧土体处于塑性变形的临界值时,桩端阻力发挥作用并产生桩端刺入沉降。
群桩沉降及周围土体沉降的计算
群桩沉降及周围土体沉降的计算群桩沉降及周围土体沉降的计算群桩基础是目前较为普遍使用的复合地基处理方式之一,由于其具有结构承载能力强、适应性广、可长期稳定等优点,因而在土建工程中被广泛应用。
然而,在工程实践中,群桩基础也存在一些问题,其中最典型的问题就是群桩之间的相互作用和周围土体沉降问题。
因此,如何准确地计算群桩沉降及周围土体沉降,对于保证工程的安全、稳定起着至关重要的作用。
本文将对群桩沉降及周围土体沉降的计算方法进行简单介绍和分析。
一、群桩沉降的计算方法1.排列方式对计算影响群桩沉降的计算方法一般分为两种,即单桩计算法和组合力法。
在单桩计算法中,假定每个桩的受力状态相同,按照单桩沉降曲线进行计算。
组合力法则是将多个桩的受力状态同时考虑,采用较为复杂的组合力学方法进行计算。
然而,在实际工程中,群桩之间的排列也会对计算结果产生影响。
当桩排布的中心线距离相对比较小时,桩之间的互相作用会使桩的受力状态发生变化,产生相互扰动。
在这种情况下,单桩计算法对于计算结果的准确性会有较大影响。
2.单桩计算法单桩计算法是最为简单、直接的计算方法,适用于单桩或者桩排布距离比较大的情况。
计算方法可以采用半经验公式进行,根据桩顶荷载、桩身周长等数据计算单桩的沉降变形。
其中,单桩沉降公式通常采用人工挖孔法或动探等方法采集的土质力学参数,可以采用约束模量法和弹塑性方法等进行计算,按照单桩受荷的弹性、弹塑性和塑性状态计算。
需要注意的是,单桩方法计算时,桩头和桩身沉降不能完全分开,必须在两者之间建立连接。
3.组合力法组合力法是将整个群桩看做一个整体,采用力平衡实现对整个体系的计算。
这种方法计算的准确性相对较高,适用于桩与桩之间距离较小、联合作用明显的情况。
在组合力法中,桩排布的形式和土层的性质对计算过程影响较大。
二、周围土体沉降的计算方法周围土体沉降是群桩基础中的另一个问题,其计算方法主要分为两种,即有限元法和碟形法。
1.有限元法有限元法是目前较为广泛采用的计算方法之一,基于理论分析,将土壤划分为有限的单元,采用有限元的计算方法进行分析和研究。
桥梁桩基础沉降分析
桥梁桩基础沉降分析引言桥梁建设是现代交通建设的重要组成部分,而桥梁的安全性和稳定性对于交通的安全和效率具有重要意义。
桥梁桩基础是桥梁受力的重要部分,而桥梁桩基础的沉降问题在桥梁建设和维护中也是经常遇到的问题。
本文就桥梁桩基础沉降分析进行探讨。
桥梁桩基础沉降的原因桥梁桩基础沉降是指在桥梁运行过程中,由于地基不稳定、地下水位变化、长期荷载作用等原因导致桥梁桩基础沉降,进而影响桥梁的稳定性。
桥梁桩基础沉降的原因主要有以下几点:地下水位变化地下水位的变化是桥梁桩基础沉降的主要原因之一。
当地下水位升高时,桥梁桩基础会受到水压力的影响,导致桩基础沉降。
特别是在河流、湖泊、海岸等地,地下水位会随季节、天气等因素变化较大。
土壤的特性桥梁桩基础的稳定性与土壤的特性密切相关。
不同类型的土壤对桥梁桩基础沉降的影响不同。
例如,软土地区桥梁的桩基础容易受到土壤的新旧变化影响而出现沉降,而岩石地区则由于土壤较硬导致桥梁对荷载反应较大。
外力的作用桥梁桩基础的沉降还与外力的作用有关。
例如运输工具运输、风力、地震等都会对桥梁桩基础产生影响,进而导致桥梁桩基础沉降。
桥梁桩基础沉降的影响桥梁桩基础沉降对于桥梁的安全和稳定性都有很大的影响。
主要表现在以下几个方面:桥梁的安全桥梁桩基础沉降会降低桥梁的承载能力和稳定性,进而对桥梁的安全产生威胁。
如果桥梁的沉降量达到一定程度,还可能对交通运输带来影响。
桥梁的使用寿命桥梁桩基础沉降会对桥梁的使用寿命造成影响。
当桥梁桩基础沉降到达一定程度后,桥梁的使用寿命将会缩短。
修建和维护的成本桥梁桩基础沉降会对修建和维护的成本造成影响。
如果桥梁桩基础出现沉降问题,就需要对桥梁进行修建和维护,这将会耗费大量的时间和物力成本。
桥梁桩基础沉降的分析方法针对桥梁桩基础沉降问题,我们需要进行详细的分析和研究。
主要的分析方法有以下几种:现场勘察法现场勘察法是针对桥梁桩基础沉降问题的一种常用分析方法。
通过现场实地勘察,对桥梁桩基础的情况进行评估和分析,确定桩基础沉降的状况和原因。
桩基沉降计算范文
桩基沉降计算范文
1.基本原理
桩基沉降计算的基本原理是根据目标地基的物理性质和施工工艺,结
合岩土力学和结构力学的理论知识,通过分析力和位移平衡关系,计算桩
基在施工和使用过程中的沉降情况。
主要考虑的因素包括地基土的物理性质、桩基的几何形状和材料性质、荷载特性、施工工艺等。
2.计算方法
2.1经验公式
最常用的桩基沉降计算公式是饱和土沉降计算公式和非饱和土沉降计
算公式。
饱和土沉降计算公式一般采用森氏公式或布劳威尔公式,非饱和
土沉降计算公式一般采用斯克温公式。
这些公式考虑了土体的压缩特性、
孔隙水压力变化、有效应力变化等因素。
2.2数值计算
数值计算是一种更为精确的计算方法,适用于复杂的工程情况。
一般
可以采用有限元分析软件进行计算,建立桩土模型,利用弹性或弹塑性模
型进行计算。
数值计算通常需要输入更详细的参数信息,如土体的本构关系、孔隙压力变化、荷载的变化等。
3.实际应用
桩基沉降计算在土木工程中有着广泛的应用。
它可以用于确定桩基设
计的合理性,评估桩基在施工和使用过程中的稳定性和安全性。
在一些特
殊的工程中,如高速公路、铁路、大型建筑物等,桩基沉降计算非常重要,可以用于确定地基处理方案、优化施工工艺、设计合理的监测方案等。
4.结论
桩基沉降计算是一项非常重要的工程计算。
它可以帮助工程师评估桩基的稳定性和安全性,指导桩基的设计、施工和使用。
根据工程的具体情况,可以选择经验公式或数值计算方法进行沉降计算。
随着计算机技术的发展,数值计算越来越常用,并且将继续提升桩基沉降计算的准确性和效率。
桩基沉降计算方法的分析及评价
桩基沉降计算方法的分析及评价桩基沉降计算方法的分析及评价桩基沉降计算是针对桩基而言的一种结构计算,其目的在于确定桩基的沉降情况,以保证结构的质量和稳定性。
由于桩基的沉降与地质、地形、土层等因素紧密相关,因此针对桩基沉降的计算方法也是十分复杂和丰富的。
本文将从针对桩基沉降的计算方法进行分析和评价。
一、弹性计算法弹性计算法是一种基于极限平衡原理和弹性力学理论的桩基沉降计算方法,其基本假设是桩基沉降量与桩柱的弹性变形成正比,与地基和孔壁的变形无关。
通过对桩基刚度和孔周土应力分布进行分析,弹性计算法可以得到桩基沉降量和桩柱内应力分布情况。
这种计算方法的优点是精度较高,计算结果较为准确,且相对比较简单易行。
但缺点在于该方法只适用于短桩或第一层土壤比较硬或根据某些经验公式得出的孔周土应力分布区域,且只能获得初始沉降量和孔周土的应力分布情况,无法考虑桩柱周围土层塑性变形的影响。
二、塑性计算法塑性计算法是一种基于塑性力学理论的桩基沉降计算方法,它认为在桩顶上的土体,只要与桩柱相连并处于某种限定条件下,就会与桩柱同步发生塑性变形,最终导致桩柱沉降。
该方法需要考虑桩周土体的塑性变形,相对来说较为精确。
该计算方法的优点是可以分析桩基沉降过程,并考虑孔周土层与桩柱的相互作用,计算精度较高。
但缺点在于模型复杂,计算量大,难以掌握和应用。
三、有限元法有限元法是一种数学方法,通过对结构的有限个部分进行计算,以模拟整个结构的行为,进而得到该结构的各种力学性能指标的计算方法。
有限元法不但能够准确地分析桩基的沉降情况,还可以考虑桩柱周围土层塑性变形的影响,并且可以精确地模拟各种不同的复杂条件下的沉降情况。
有限元法的优势在于能够计算各种各样的复杂情况,并且精度较高、适用性强。
缺点在于过程复杂,计算量大,需要高超均衡的数学物理知识和计算机技能。
总之,针对不同情况下的桩基沉降计算,应根据实际情况选用合适的计算方法。
在实际的工程中,为确保桩基的质量和稳定性,往往同时使用不同的计算方法,并结合现场监测和验收,及时调整和纠正,以保证结果的准确性。
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桩基沉降计算方法的分析及评价
摘要:本文对单桩的荷载传递法、剪切变形传递法、弹性理论法进行了分析及评价,并针对现有桩基沉降计算方法存在的问题,总结了一些前人的改进方法。
关键词:桩基沉降荷载传递法剪切变形传递法弹性理论法
引言
桩基的沉降变形主要包括桩基自身弹性压缩引起的沉降量和桩
端以下地基土的沉降量。
而后者主要是由土体中的竖向应力、压缩层厚度、及土的压缩模量决定的。
已有计算方法存在着诸多的假设与简化,从而导致计算方法不能很好地应用于工程实践,但是我们可以使计算方法中的关键因素尽可能的贴近实际。
一、单桩沉降计算方法分析及评价
(一)荷载传递法
1、荷载传递法的原理
荷载传递分析法是指,承受竖向压力的单桩通过桩侧摩阻力和端摩阻力将荷载传递扩散到地基土中,根据桩侧摩阻力和端阻力分布函数求解单桩沉降。
因此,确定荷载传递函数就成为此法的关键步骤,即确定桩侧摩阻力q与桩侧位移s的函数,称作荷载传递函数。
根据确定的桩侧和桩底荷载的传递函数,得出荷载传递法的函数方程:
(1)
其中:
u——单桩截面周长;
ap、ep——单桩截面面积和弹性模量;
——桩侧摩阻力。
2、分析评价及改进
荷载传递法概念清晰,适用范围广,计算简单方便,担它不能计算土体由桩侧荷载在桩端平面以下产生的压缩量,因而无法确定由于土体压缩而产生的桩端沉降s1 ,阳吉宝在[文献1]中提出了一种改进方法,按照该方法,即可弥补现有荷载传递法未考虑桩侧摩阻力对桩端沉降的贡献的不足。
该法计算简单方便,相互之间有可比性,降低了因土体参数选取不同所产生的人为误差。
(二)弹性理论法
1、弹性理论法基本原理
弹性理论法假设地基土是均匀、连续、各向同性的线弹性半空间体,根据弹性理论方法来研究单桩在竖向荷载作用下桩土之间的作用力与位移之间的关系,进而得到桩对土,土对桩的共同作用模式。
2、分析评价及改进
弹性理论法认为桩身位移等于毗邻土体位移,桩--土之间不存在相对位移。
但大量工程实践表明,单桩在外荷载作用下,由于桩侧摩阻力和桩端摩阻力对半无限空间土体的作用使土体产生了弹性
压缩,从而使桩伴随着周围土体产生了共同的弹性压缩变形,当荷载达到使桩侧土体处于塑性变形的临界值时,桩端阻力发挥作用并产生桩端刺入沉降。
此时桩-土沿桩长产生相对滑移,又增加一项
桩土相对滑移沉降。
所以弹性理论法认为桩-土之间没有滑移,是不符合实际的。
刘绪普在[文献2]中,由弹塑性理论建立了桩端阻力与桩端刺入沉降的关系公式,使单桩p—s曲线的全过程得以完整地描述。
(三)剪切位移法
1、基本原理
图1为cooke(1947)提出的剪切位移法计算单桩沉降的物理模型,他认为,在工作载荷作用下,桩和桩侧土的位移相等,桩沉降时周围土体亦随之发生剪切变形,剪应力从桩侧表面沿径向向四周扩散到周围土体中,剪应力随离开桩侧距离的增大逐渐减小,剪切位移相对减少,在单桩周围形成漏斗状位移分布。
以下是剪切变形传递法的推导过程:
剪应变
剪应力
平衡方程
由以上三式可得
积分上式
2、分析评价及改进
cooke提出的基于剪应力传递概念的单桩沉降计算公式,由于忽略了桩端处的荷载传递作用,对短桩误差较大。
后来randolph等(1978)对剪切变形传递法作了补充和修正,提出rm与桩长及土层性质有关,并按弹性力学方法补充了桩端沉降sb 的计算式。
二、总结
本文对较常用的桩基沉降计算方法进行了总结比较,虽然岩土工程中桩基础的沉降计算方法比较多,但是由于桩基沉降涉及的因素很多,所涉及的关键因素的确定又很复杂,而且不同地区地基土的成层性存在很大的差异,各个地区几乎都有一套具有自己特色的经验计算公式,各种方法都有其适用范围。
可以说桩基沉降的计算机理理论上不可能很完善,但是各式各样的经验方法和近似方法应运而生,它们在某种程度上补充了理论方法的某些不足,为桩基沉降计算提供了有力的和有效的辅助手段。
参考文献:
[1]阳吉宝.单桩沉降计算的荷载传递法讨论[j].岩土工程技术,1998,(4):32-33.
[2]王学知,赵春风,刘福天,吴杰.考虑桩土接触面滑移单桩沉降分析[j].第三届全国岩土与工程学术大会.四川科学技术出版社,2009:29-33.
[3]刘绪普,龚晓南,黎执长.用弹性理论法和传递函数法联合求解单桩的沉降[j].第四届全国地基处理学术讨论会.肇庆,1995:484-488.。