群桩基础地基中的竖向附加应力性状研究_楼晓明(2)

。

图3　桩基下卧层中的竖向附加应力分布

6.2　4幢高层建筑最终沉降计算

为检验图3中附加应力分布特性的真实性,可将它用分层总和法计算4幢高层的最终沉降,并与实测沉降值进行比较。基底附加压力已列于表1,一般情况下桩基础的沉降主要由下卧层地基的压缩变形组成,因此本文未计入桩间土的压缩变形。

土层的压缩模量要求采用地基土在自重应力—自重应力加附加应力阶段的实际压缩模量Es,但以往的勘察报告往往只提供Es,1～2,在4幢高层中只有④号房直接给出了Es值,其它3幢房的Es值只能参照现在勘察报告中相关土层的Es值取用。在桩基下卧层地基中,砂性土比较多,由于这类土难以取到原状土,要获得比较准确的压缩模量值是很困难的。为便于比较,本文分别按Es,1～2,Es计算了4幢高层的最终沉降,计算结果均列于表2(表中Zn表示桩尖下压缩层厚度)。

表2说明,依据本文的桩基下卧层土中的竖向附加应力值,只要土层的压缩模量取值合理,用分层总和法计算的桩基沉降就能与实测结果较为吻合;根据应力比原则确定的压缩层厚度Zn有以下规律:桩入土深度越深,基础等效宽度B越小,Zn也就越小。

7　结　　语

本文从群桩基础共同作用分析入手,着重讨论了群桩基础地基中的竖向附加应力分布特性,结论如下:

(1)由于受承台及邻近桩的影响,群桩基础中桩的荷载传递特性与单桩不同,单纯以单桩

第4期楼晓明等.群桩基础地基中的竖向附加应力性状研究

4幢高层最终沉降的计算值与实测值比较

压缩层厚(m)3.66.417.0

土层压缩模量(MPa)Es,1～213.02.34.0

Es13.03.07.4

土层压缩变形(cm)ΔSi,1～2

3.435.020.759.1

24.434.0

5.15.911.0

16.018.0

10.22.312.5

20.534.512.813.5

————

ΔSi3.426.8011.2041.403.102.825.93.290.864.153.090.911.480.646.12

　　　表2　

房号

压缩层名称粉　　砂

①

淤泥质粘土亚粘土∑亚粘土夹粉砂②

粉细砂∑亚粘土夹砂③

亚粘土∑粉细砂中粗细砂

④

粘　　土粘　　土

∑

实测沉降

(cm)结构封顶2年后沉降　24.5,推算S∞=39.7结构到顶时沉降3.10　

Zn=27.0,Zn/B=1.36.010.0

14.8116.25

Zn=16.0,Zn/B=0.557.62.0

5.166.76

结构到顶时沉降2.37　

Zn=9.6,Zn/B=0.407.23.82.51.2

————

结构到顶时沉降2.55　

Zn=14.6,Zn/B=0.45

(2)桩间土中的竖向附加应力一般较小,仅在桩尖附近才有所增加,说明桩间土的压缩变形主要发生在桩端附近,但对于疏桩基础桩间土的压缩变形会在整个桩长范围内出现。

(3)尽管群桩基础受力机理复杂,其下卧层中的附加应力分布有其内在的规律,它明显区别于等代深基础,只有在计算中考虑了群桩基础的受力特性,用分层总和法计算桩基沉降才能比较准确。

本文采用的群桩基础共同作用分析方法与三维有限元法相比的主要优点在于计算内存、计算时间占用量少,计算参数简单,同时也能反映桩基础的主要受力特性。该方法除了用于计算桩基沉降或沉降差外,对于桩筏基础中筏板内力的计算、高层建筑桩基础对紧邻地铁隧道等市政设施影响的分析方面,均很有应用价值。当然影响桩基础受力力特性的因素是复杂的,本文方法的理想化假定必然使计算结果带有局限性,有待于进一步完善。

参　考　文　献

1　PoulosHG,DavisEH.PileFoundationAnalysisandDesign.JohnWileyandSons,NewYork,1980.71～

142.

2　黄绍铭,裴捷等.软土中桩基础沉降估算.见:第四届土力学及基础工程学术会议论文选集.北京:中国

建筑工业出版社,1986:237～243.

3　洪毓康,楼晓明.群桩基础共同作用分析.见:第六届土力学及基础工程学术会议论文集.上海:同济大

学出版社等,1991.427～430.

4　楼晓明.承台-群桩-土共同作用的整体空间分析[硕士论文].同济大学,1990.

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1～15.

BehaviorofAppliedVerticalStressinSubsoilof

PileGroupFoundations

LouXiao-ming　　HongYu-kang　　ChenQiang-hua

(DepartmentofGeotechnicalEngineering,TongjiUniversity)

Abstract　Basedontheresultsofpile-foundation-interactionanalysisforfourhighrisebuildings,aresearchonpilegroupsismadetorevealtheloadtransferofpilesandtheappliedverticalstressdistributioninsubsoil.Analysisresultsindicatethatpilegroupsaredifferentfromasinglepileinloadtransferbehavior,andthatpilegroupfounda-tionsareobviouslydifferenttoequivalentdeepfoundationsinappliedverticalstressdistributioninsubstratum.Theappliedverticalstressisusedtocalculatethedeformationofsubsoil.Theresultsareinagreementwiththedeforma-tionmeasured.

Keywords　pilegroupfoundation,interactionanalysis,appliedverticalstress.