1、第五節群樁基礎計算 實際工程中，一般為群樁基礎。群樁基礎與單樁的不同主要有兩個方面：（1）、群樁基礎，各樁的承載力發揮和沉降性狀往往與相同情況下的單樁有顯著差別；（2）、承臺底部的土反力也將分擔部分荷載。因此，在樁基的設計計算時，必須考慮到群樁的工作特點。 一、群樁的工作特點 群樁基礎分為：端承型群樁基礎和摩擦型群樁基礎。荷載由樁和地基土共同承擔。1、端承型群樁基礎：持力層堅硬，荷載主要由樁端反力承擔。樁端承壓面積小，彼此不重疊。端承型群樁基礎中各基樁的工作性狀與單樁基本一致：（1）、樁的變形很小，樁間土基本不承受荷載，群樁承載力單樁的承載力之和；（2）、群樁的沉降量與單樁基本相同。即不存在群

2、樁效應，群樁效應系數 。 2、摩擦型群樁基礎：通過樁側摩阻力將上部荷載傳遞到樁周及樁端土層中。一般假定樁側摩阻力在土中引起的附加應力按某一角度向下擴散。（1）、樁數少、樁距較大時，壓力不相互重疊。群樁承載力各單樁承載力之和，群樁沉降量與單樁基本相同。可認為不存在群樁效應。（2）、樁數較多、樁距較小時，各樁傳來的壓力相互重疊，樁端處壓力比單樁時大得多，壓縮土層厚度也比單樁要深。群樁承載力各單樁承載力之總和，沉降量單樁的沉降量，即群樁效應。群樁效應系數 。 群樁效應：摩擦型群樁基礎當樁數較多，樁距較小時，此時群樁中各樁的工作狀態與單樁的顯著不同，其承載力小于各單樁承載力之和，沉降量大于單樁沉降量，

3、這種現象叫群樁效應。 目前考慮群樁效應的方法有兩種：一、群樁分項效應系數法：對每根樁的側阻力和端阻力分別乘以群樁效應系數（以概率極限設計為指導，通過實測資料的統計分析得到）；二、實體基礎法：把承臺、樁和樁間土視為一假想的實體基礎，進行地基承載力和變形驗算。 二、承臺下土對荷載的分擔作用 復合樁基：在荷載作用下，由樁和承臺底地基土共同承擔荷載的樁基。 實際上大多數情況下都是復合樁基，只是分擔比例不同，分擔比例隨樁土相對位移的幅度增大而增強。研究表明：承臺底土反力大小及分布形式與樁頂荷載水平、樁徑樁長、臺底和樁端土質、承臺剛度以及樁群的幾何特征等因素有關。通常，分擔比例為：10%30%。 以前設計

4、不考慮承臺的分擔作用，認為荷載完全由基樁承擔，實際偏于安全，易造成浪費。 承臺分擔荷載是以樁基的整體下沉為前提的，只有在樁基沉降不會危及建筑物的安全和正常使用，且臺底不與軟土直接接觸時，才宜考慮承臺底土的分擔作用。下列情況不能考慮：（1）、承受經常出現的動力作用，如鐵路橋梁樁基；（2）、承臺下存在可能產生負摩擦力的土層，；（3）、在飽和軟土中沉入密集樁群，引起超靜孔隙水壓力和土體隆起，隨著時間推移，樁間土逐漸固結下沉而與承臺脫離等。 三、群樁的豎向承載力設計值（1）、對于端承樁和樁中心距大于6d的摩擦樁群樁，群樁的豎向承載力等于各單樁承載力之和，沉降量也與獨立單樁基本一致，僅需驗算單樁的豎向承

5、載力和沉降即可。（2）、而對于樁的中心距6d的摩擦群樁，除了驗算單樁的承載力外，還須驗算群樁的承載力和沉降。 群樁分項效應系數法與傳統的樁基設計承載力表達式有兩點主要區別：1）、用側阻、端阻或側阻端阻綜合抗力分項系數 ， ， 和承臺底土的抗力分項系數 代替單一安全系數 ；2）、引入了各項群樁效應系數：樁側阻力群樁效應系數 、樁端阻力群樁效應系數 、樁側阻端阻綜合群樁效應系數 、承臺底土阻力群樁效應系數 。 考慮到樁群、土、承臺的相互作用效應后，樁基中各復合基樁的豎向承載力設計值 的統一計算表達式為： 當單樁極限承載力標準值 是由靜載試驗確定時，基樁的設計值 按下式計算幾點說明：（1）、式（44

6、2）或式（444）的承載力值，是考慮群樁效應后單樁的承載力，整個樁基的承載力設計值就等于樁數乘以 值。（2）、考慮群樁效應僅限于：樁數在3根以上的非端承群樁。對于純端承群樁和樁數n3根的非端承樁，不考慮群樁效應和承臺效應。（3）、若承臺底面以下的土有可能與承臺底脫開，則不考慮承臺效應。（4）、嵌巖樁屬于端承型樁，不考慮群樁效應。四、樁頂作用效應簡化計算 一般建筑物和受水平力較小的高大建筑物，當樁徑相同時，通常可假定：（1）、承臺是剛性的；（2）、各樁剛度相同；（3）、 x、y是樁基平面的慣性主軸。樁頂作用計算公式為：軸心豎向力作用下 偏心豎向力作用下 水平力作用下 當基樁承受較大水平力，或為高

7、承臺樁基時，樁頂作用效應的計算應考慮承臺與基樁協同工作和土的彈性抗力。 五、基樁豎向承載力驗算 1、荷載效應基本組合承載力設計值 應符合下式：2、地震作用效應組合承載力設計值 應符合下式：六、樁基軟弱下臥層承載力驗算 當樁端平面以下受力層范圍內存在軟弱下臥層時，應進行下臥層的承載力驗算。根據該下臥層發生強度破壞的可能性，可分為整體沖剪破壞和基樁沖剪破壞兩種情況。 （1）、對樁距 的群樁基礎，一般可作整體沖剪破壞考慮， 按下式計算：（2）、樁距 ，且各樁端的壓力擴散線不相交于硬持力層中時，即硬持力層厚度 的群樁基礎以及單樁基礎，應作基樁沖剪破壞考慮，按下式計算： 七、樁基豎向抗拔承載力驗算 承受

8、拔力的樁，應按下述同時驗算群樁基礎及其基樁的抗拔承載力： 此外，還應按GB 50010-2002混凝土結構設計規范驗算樁身的抗拉承載力、裂縫寬度或抗裂性。 八、樁基水平承載力驗算 承受水平力的豎直樁，設計時要求基樁的樁頂水平荷載設計值滿足下式要求 ， 可由單樁水平靜載試驗確定，或按下式進行估算：（1）、樁身配筋率小于0.65的灌注樁： （2）、鋼樁、預制樁和樁身配筋率大于0.65的灌注樁： 九、樁基負摩阻力驗算 群樁中任一基樁的下拉荷載標準值 為：考慮樁側負摩阻力驗算基樁豎向承載力設計值 時，1）、摩擦型基樁取中性點以上側阻力為零，滿足下式： 2）端承型基樁應滿足： 當土層不均勻和建筑物對不均勻沉降較敏感時，應將負摩阻力引起的下拉荷載計入附加荷載驗算樁基沉降。十、樁基沉降驗算 對以下樁基應進行沉降驗算：（1）、地基基礎設計等級為甲級的建筑物樁基；（2）、體形復雜、荷載不均勻或樁端以下存在軟弱土層的設計等級為乙級的建筑物樁基