【文章內(nèi)容簡介】 將式 (8)分別代入式 (2)、 (3)、 (4)、 (5)再經(jīng)整理得 020030 xxz BEIMAEIQx?? ?? 0002 0 ?? ??? BEIMAEIQz ?? 0000 mmz BMAM ?? ? 0000 z BMA ???（ 10a） （ 10b） （ 10c） （ 10d） （三）樁身最大彎矩位置 ZMmax和最大彎矩 Mmax的確定 目的： 用于檢驗樁的截面強度和配筋計算（關(guān)于配筋的具體計算方法，見結(jié)構(gòu)設(shè)計原理教材內(nèi)容）。 一般方法： 要找出彎矩最大的截面所在的位置及相應(yīng)的最大彎矩 Mmax值。一般可將各深度 Z處的 Mz值求出后繪制Z－ Mz圖，即可從圖中求得。 數(shù)解法 ： 在最大彎矩截面處，其剪力 Q等于零，因此 Qz=0處的截面即為最大彎矩所在的位置 。 maxMZ （四）樁頂位移的計算公式 右圖為置于非巖石地基中的樁，已知樁露出地面長 l0，若樁頂為自由，其上作用了 Q及 M，頂端的位移可應(yīng)用疊加原理計算。設(shè)樁頂?shù)乃轿灰茷?x1，它是由：樁在地面處的水平位移x0、地面處轉(zhuǎn)角 ?0所引起在樁頂?shù)奈灰??0l0、樁露出地面段作為懸臂梁樁頂在水平力 Q作用下產(chǎn)生的水平位移 xQ以及在 M作用下產(chǎn)生的水平位移 xm組成，即 樁頂位移計算 mQxxlxx ???? 0001 ? 樁頂轉(zhuǎn)角 ?1則由：地面處的轉(zhuǎn)角 ?0，樁頂在水平力 Q作用下引起的轉(zhuǎn)角 ?Q及彎矩作用下所引起的轉(zhuǎn)角 ?m組成即 mQ???? ??? 01經(jīng)計算和經(jīng)整理歸納，可得到如下計算結(jié)果： 11111 321 2xxQMx A BEI EIQMABEI EI???????????? ? ???????????? （五）單樁、單排樁計算步聚及驗算要求 綜上所述，對單樁及單排樁基礎(chǔ)的設(shè)計計算，首先應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的類型，荷載性質(zhì)與大小，地質(zhì)與水文資料，施工條件等情況，初步擬定出樁的直徑、承臺位置、樁的根數(shù)及排列等，然后進行如下計算： 1．計算各樁樁頂所承受的荷載 Pi、 Qi、 Mi； 2．確定樁在最大沖刷線下的入土深度（樁長的確定）； 3．驗算單樁軸向承載力； 4．確定樁的計算寬度 b1； 5．計算樁 — 土變形系數(shù) ?值； 6．計算地面處樁截面的作用力 Q0、 M0，并驗算樁在地面或最大沖刷線處的橫向位移 x0不大于 6mm。然后求算樁身各截面的內(nèi)力，進行樁身配筋及樁身截面強度和穩(wěn)定性驗算； 7．計算樁頂位移和墩臺頂位移，并進行驗算； 8．彈性樁樁側(cè)最大土抗力是否驗算，目前無一致意見，現(xiàn)行《公橋基規(guī)》對此也未作要求。 第二節(jié) 多排樁基樁內(nèi)力與位移計算 如右圖所示多排樁基礎(chǔ)，其具有一個對稱面的承臺，且外力作用于此對稱平面內(nèi)，在外力作用面內(nèi)由幾根樁組成，并假定承臺與樁頭的聯(lián)結(jié)為剛性的。由于各樁與荷載的相對位置不盡相同，樁頂在外荷載作用下其變位也就不同，外荷載分配到樁頂上的 Pi、 Qi、 Mi也各異，因此， Pi、 Qi、 Mi的值就不能用簡單的單排樁計算方法進行計算。此時，可將外力作用平面內(nèi)的樁作為一平面框架，用結(jié)構(gòu)位移法解出各樁頂上的作用力 Pi、 Qi、 Mi后，再應(yīng)用單樁的計算方法來進行樁的承載力與位移驗算。計算過程從略。 第三節(jié) 群樁基礎(chǔ)的豎向分析及其驗算 1．端承型群樁基礎(chǔ) 端承型樁樁底平面的應(yīng)力分布 端承型群樁基礎(chǔ)通過承臺分配到各基樁樁頂?shù)暮奢d，絕大部分或全部由樁身直接傳遞到樁底，由樁底巖層（或堅硬土層）支承。由于樁底持力層剛硬，樁的貫入變形小，低樁承臺的承臺底面地基反力與樁側(cè)摩阻力和樁底反力相比所占比例很小，可忽略不計。群樁基礎(chǔ)中的各基樁的工作狀態(tài)近同于獨立單樁，可以認(rèn)為 端承型群樁基礎(chǔ)的承載力等于各單樁承載力之和，其沉降量等于單樁沉降量。 2．摩擦型群樁基礎(chǔ) 摩擦型樁樁底平面的應(yīng)力分布 由摩擦樁組成的群樁基礎(chǔ)，在豎向荷載作用下，樁頂荷載主要通過樁側(cè)土的摩阻力傳遞到樁周和樁端土層中。由于樁側(cè)摩阻力引起的土中附加應(yīng)力通過樁周土體的擴散作用，使樁底處的壓力分布范圍要比樁身截面積大得多（如右圖所示），以致群樁中各樁傳遞到樁底處的應(yīng)力可能疊加，群樁樁底處地基土受到的壓力比單樁大。同時由于群樁基礎(chǔ)的尺寸大，荷載傳遞的影響范圍也比單樁深，因此樁底下地基土層產(chǎn)生的壓縮變形和群樁基礎(chǔ)的沉降都比單樁大。 在樁的承載力方面，群樁基礎(chǔ)的承載力也決不是等于各單樁承載力總和的簡單關(guān)系。 群樁效應(yīng) 摩擦型群樁基礎(chǔ)受豎向荷載后，由于承臺、樁、土的相互作用使其樁側(cè)阻力、樁端阻力、沉降等性狀發(fā)生變化而與單樁明顯不同，這種群樁不同于單樁的工作性狀所產(chǎn)生的效應(yīng)，稱其為群樁效應(yīng)，它主要表現(xiàn)在對樁基承載力和沉降的影響上。 影響群樁基礎(chǔ)承載力和沉降的因素： 與土的性質(zhì)、樁長、樁距、樁數(shù)、群樁的平面排列和承臺尺寸大小等因素有關(guān)。模型試驗研究和現(xiàn)場測定結(jié)果表明，上述諸因素中，樁距大小的影響是主要的，其次是樁數(shù)?，F(xiàn)通常認(rèn)為當(dāng)樁間中心距離 ≥6b1（ b1為單樁的計算寬度）時，可不考慮群樁效應(yīng)。 3．群樁基礎(chǔ)承載力驗算 由柱樁組成的群樁基礎(chǔ)，群樁承載力等于單樁承載力之和，群樁基礎(chǔ)沉降等于單樁沉降，群樁效應(yīng)可以忽略不計，不需要進行群樁承載力驗算。即使由摩擦樁組成的群樁基礎(chǔ)，在一定條件下也不需要驗算群樁基礎(chǔ)的承載力。例如建筑樁基礎(chǔ)規(guī)定根數(shù)少于 3根的群樁基 礎(chǔ)，橋梁工程規(guī)定樁距 ≥6倍樁徑時，只要驗算單樁的承載力就可以了。但當(dāng)不滿足規(guī)范條件要求時，除了驗算單樁承載力外，還需要驗算樁底持力層的承載力，持力層下有軟弱土層時，還應(yīng)驗算軟弱下臥層的承載力。 （ 1) 樁底持力層承載力驗算 摩擦群樁應(yīng)力分布 摩擦型群樁基礎(chǔ)當(dāng)樁間中心距小于 6倍樁徑時，如右圖 所示，將樁基礎(chǔ)視為相當(dāng)于 cdef范圍內(nèi)的實體基礎(chǔ)，認(rèn)為樁側(cè)外力以 φ/4角向下擴散，可按下式驗算樁底平面處土層的承載力： )1(ma x WeAANA hBLhL ????? ????≤ ][ Lh?? （ 2）軟弱下臥層強度驗算 軟弱下臥層驗算方法是按土力學(xué)中的土應(yīng)力分布規(guī)律計算出軟弱土層頂面處的總應(yīng)力不得大于該處地基土的容許承載力，可參見第二章有關(guān)部分。 4．群樁基礎(chǔ)沉降驗算 驗算目標(biāo)： 超靜定結(jié)構(gòu)橋梁或建于軟土、濕陷性黃土地基或沉降較大的其它土層的靜定結(jié)構(gòu)橋梁墩臺的群樁基礎(chǔ)應(yīng)計算沉降量并進行驗算。 當(dāng)柱樁或樁的中心距大于 6倍樁徑的摩擦型群樁基礎(chǔ)，可以認(rèn)為其沉降量等于在同樣土層中靜載試驗的單樁沉降量。 樁的中心距小于 6倍樁徑的摩擦型群樁基礎(chǔ)的沉降計算 ，則作為實體基礎(chǔ)考慮，可采用分層總和法計算沉降量?！豆珮蚧?guī)》規(guī)定墩臺基礎(chǔ)的沉降應(yīng)滿足下式要求： ????????LSLS式中： S —— 墩臺基礎(chǔ)的均勻總沉降值（不包括施工中的沉降）（ cm）； —— 相鄰墩臺基礎(chǔ)均勻總沉降差值（不包括施工的沉降）（ cm）； L —— 相鄰墩臺間最小跨徑長度，以 m計；跨徑小于 25m時仍以 25m計算。 S? 第四節(jié) 承臺的計算 承臺的作用： 承臺是樁基礎(chǔ)的一個重要組成部分。承臺應(yīng)有足夠的強度和剛度，以便把上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給各樁，并將各單樁聯(lián)結(jié)成整體。 承臺設(shè)計內(nèi)容： 包括承臺