【正文】 越強，也就意味著群樁承載力越低、沉降越大。 η和 ζ主要取決于 樁距和樁數 ，其次與土質和土層構造、樁徑、樁的類型及排列方式等因素有關。 端承樁群樁 ， 承臺分配的荷載 ， 其大部或全部由樁身直接傳遞到樁端 。 通過承臺土反力 、 樁側摩阻力傳遞到土層中的應力較小 ， 樁群中各樁之間 ， 承臺 、 樁 、土之間的相互影響較小 ， 其工作性狀與獨立單樁相近 。 （一）群樁效應的基本概念 因而端承型群樁的承載力可近似取為各單樁承載力之和，即 群樁效率 η、 沉降比 ζ可近似取為 1。 摩擦樁群樁 ， 樁頂荷載主要通過樁側摩阻力傳布到樁周和樁端土層中 ， 在樁端平面處將產生應力重疊 。 承臺土的反力也傳遞到承臺以下一定范圍內的土層中 ， 從而使樁側阻力和樁端阻力受到干擾 。 一般情況而言 ， 在常規(guī)樁距 (3~4d)下 ， 粘性土中的群樁 ， 隨樁數增加 ， 群樁效率系數明顯下降 ， 且η1， 同時沉降比迅速增大 ， ζ從 2增大到 10以上 ； 砂土擠土樁群 ， 有可能 η1；而沉降比則除了端承樁ζ=1外 ， 均為 ζ1。 （一）群樁效應的基本概念 1. 負摩阻力產生的原因 負摩阻力使樁側土部分重力傳遞給樁，變成施加在樁上的外荷載，樁承載力相對降低，樁基沉降加大，這在樁基設計中應予以注意。 五、樁的負摩阻力和抗拔承載力 （一）負摩阻力產生的機理 當樁周土體因某種原因發(fā)生下沉，其沉降速率大于樁的下沉，樁側土相對于樁作向下位移，使土對樁產生向下作用的摩阻力，稱其為負摩阻力 (圖 416b)。 負摩阻力產生原因有： (1)樁基附近地面大面堆載 ， 引起地面沉降 ， 產生負摩阻力 。 如大面積堆放重物的車間 、 倉庫建筑樁基礎 。 （一）負摩阻力產生的機理 (5) 因黃土濕陷、凍土融化產生地面下沉。 (4) 打樁，樁周土產生超空隙水壓力，停止后樁周土的再固結作用引起下沉； (3) 樁穿過欠固結土層（如填土）進入硬持力層，自重固結下沉； (2) 土層中抽取地下水或其他原因，因自重固結下沉 第四節(jié) . 水平荷載作用下的樁基礎 一、單樁水平靜載荷試驗 是確定單樁水平水平承載力最可靠的方法 一）試驗裝置 加荷系統(tǒng)：水平加荷千斤頂 位移觀測系統(tǒng)：百分表，電感位移計 二）試驗方法 單向多循環(huán)加卸載法 模擬風浪、地震力、制動力、波浪沖擊力及機器干擾力 每級取 1/10~1/15極限荷載 ， 加載 ， 按 4分鐘測讀水平位移 ， 后卸載至 0,停 2min讀殘余位移 ， 5次循環(huán)后加下一級荷載 。 逐級加載 終止加載：樁身折斷或水平位移達到 3040mm（軟土取 40mm） 。 慢速連續(xù)加載法 類似豎向靜載荷試驗 第四節(jié) . 水平荷載作用下的樁基礎 每級 1/10~1/15極限荷載，加載后，按 1 60分鐘間隔測讀 s。 s不超過 ，加下一級至終止條件。卸載 30min一級 2倍加載量卸，并測 s 單向單循環(huán)恒速水平加載法 快速法 第四節(jié) . 水平荷載作用下的樁基礎 每 20分鐘加一級，按 0、 15分鐘間隔測 s。 二）試驗成果 可繪水平力 時間 位移曲線（ H0－ t－ x0) 可繪 H0－ x0線、 H0Δx0/ Δ H0線（水平力－位移梯度線） 第四節(jié) . 水平荷載作用下的樁基礎 四）確定單樁水平承載力 單樁水平臨界荷載 Hcr 單樁水平極限荷載 Hu 第一轉折點 第二轉折點 Hcr Hu Δx0/ Δ H0 突變點前一級 明顯陡降前一級 Hcr Hu x0 樁身材料破壞或產生結構所能承受 最大變形前的最大荷載 樁斷面受拉區(qū)混凝土退出工作前所受 最大荷載，通常取單樁水平臨界荷載 為單樁水平承載力設計值 循環(huán)荷載試驗曲線突變前一級荷載 連續(xù)荷載試驗第一直線對應荷載 剛性樁 四）彈性樁與剛性樁 5 12 .5 /h m b E I????樁較短，相對剛度較大，遠大于土層剛度時，樁身撓曲變形不明顯，如圖剛體一樣繞樁軸某點轉動， 破壞：樁側土強度不夠失穩(wěn) 彈性樁 /h ??樁較長，相對剛度較小，土層有足夠大的抗力，樁身撓曲變形，成波狀曲線，隨入土深度逐漸減小 破壞：在彎距較大處斷裂或發(fā)生較大側向位移 樁的變形系數 樁的入土深度 第五節(jié) 樁基礎設計 樁類型的選擇 樁基幾何尺寸確定 樁數確定及平面布置 樁身結構強度驗算 承臺設計和計算 樁身結構設計 樁基礎設計內容 預制樁的吊點位置和彎矩圖 預制樁在施工中最不利的受力工況，主要出現在調運和錘擊沉樁的時候，吊運過程按照兩支點起吊和運輸 (l ≤18m)，一支點法吊立。 四、樁身結構強度驗算 預制樁施工過程中樁身結構計算 四、樁身結構強度驗算 預制樁施工過程中樁身結構計算 1)吊立 212 0 .0 2 1 4M M k q l??k吊運中可能受到沖擊振動的動力系數，一般取 。 達 70%混凝土強度才能起吊，達 100％才能運輸。 2)錘擊 應力波傳遞，在壓應力和拉應力共同作用下，應進行動力計算； 計算分析和工程實踐表明：預應力混凝土樁的主筋常取決于錘擊拉應力。 第五章 沉井基礎及地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎及地下連續(xù)墻 沉井的概念 : 是井筒狀的結構物。它是以井內挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設計標高，然后經過混凝土封底并填塞井孔，使其成為橋梁墩臺或其它結構物的基礎。 沉井的優(yōu)點： 埋置深度可以很大，整體性強、穩(wěn)定性好，有較大的承載面積，能承受較大的垂直荷載和水平荷載； 沉井既是基礎，又是施工時的擋土和擋土圍堰結構物，施工工藝并不復雜。 沉井施工時對鄰近建筑物尤其是軟土中地下建筑物的基礎影響小。 51 概述 第五章 沉井基礎及地下連續(xù)墻 二、沉井基礎的構造 (一 )沉井的輪廓尺寸 沉井的平面形狀： 決定于墩 (臺 )底部的形狀。對矩形或圓端形墩，可采用相應形狀的沉井，當墩的長寬比較為接近時，可采用方形或圓形沉井。 沉井頂面尺寸為墩 (臺 )身底部尺寸加襟邊寬度。 52 沉井的類型和構造 第五章 沉井基礎及地下連續(xù)墻 沉井的入土深度： 根據上部結構、水文地質條件及各土層的承載力等確定。 (二 ) 沉井的一般構造 一般沉井構造上主要由井壁、刃腳、隔墻、井孔、凹槽、射水管、封底和蓋板 等組成。 52 沉井的類型和構造 第五章 沉井基礎及地下連續(xù)墻 圖 55 沉井構造圖 五、沉井下沉過程中遇到的問題及處理 偏斜原因 ： ? 土島表面松軟，河底土質軟硬不勻； ? 井壁與刃腳中線不重合 ； ? 抽墊方法欠妥，回填不及時 ； ? 除土不均勻對稱 ； ? 刃腳遇障礙物頂住而未及時發(fā)現； ? 排土堆放不合理，或單側受水流沖擊淘空等導致沉井承受不對稱外力作用 。 發(fā)生傾斜的糾正方法： ? 在沉井高的一側集中挖土，在低的一側回填砂石； ? 在沉井高的一側加重物或用高壓射水沖松土層； ? 53 沉井的施工 第五章 沉井基礎及地下連續(xù)墻 原因： ?開挖面深度不夠，正面阻力大； ?偏斜或刃腳下遇到障礙物、堅硬巖層和土層； ?井壁摩阻力大于沉井自重； ?井壁無減阻措施或泥漿套、空氣幕等減阻構件遭到破壞。 解決下沉困難的措施主要是增加壓重和減少井壁摩阻力 , 增加壓重的方法 ： ?提前接筑下節(jié)沉井； ?在井頂加壓砂袋、鋼軌等重物； ?不排水下沉時，可井內抽水。 53 沉井的施工 第五章 沉井基礎及地下連續(xù)墻 減小井壁摩阻力的方法： 53 沉井的施工 第五章 沉井基礎及地下連續(xù)墻 ?井壁內埋設高壓射水管組，射水輔助下沉； ?利用泥漿套或空氣幕輔助下沉； ?增大開挖范圍和深度； ?必要時還可采用 ?。 原因： ? 井壁摩阻力較小 ， 當刃腳下土被挖除時 ， 沉井支承削弱； ? 排水過多； ? 挖土太深； ? 出現塑流 。 防止突沉的措施： ? 控制均勻挖土 ， 減小刃腳處挖土深度； ? 在設計時可采用增大刃腳踏面寬度或增設底梁的措施提高刃腳阻力 。 53 沉井的施工 第五章 沉井基礎及地下連續(xù)墻 原因： ? 土中動水壓力的水頭梯度大于臨界值 。 防止流砂的措施 ： ? 排水下沉時發(fā)生流砂 ， 可采取向井內灌水； ? 不排水除土下沉時 ， 減小水頭梯度； ? 采用井點 ， 或深井和深井泵降水 。 53 沉井的施工 第五章 沉井基礎及地下連續(xù)墻