单桩沉降计算方法综述分析

单桩沉降计算方法综述分析

单桩沉降计算方法综述分析

第一篇理论研究

单桩沉降计算方法综述分析

张忠苗１张广兴１黄荼英２张乾青１

（１：浙江大学岩土工程研究所；２．浙江教育学院）

摘要：对单桩沉降计算的各种理论方法、规范经验方法以及数值计算方法进行了系统总结，阐明了＿

各种方法的研究现状。通过对各种单桩沉降计算方法的基本原理、假定条件、本构关系的建立以

及沉降计算过程的比较，分析了各种沉降计算方法的优缺点以及在工程及研究中的适用性。

关键词：单桩沉降计算；现有方法评述；分析

１引言

众所周知，桩基的承载力与沉降是桩基设计中最重要的内容。在过去漫长的时间里，人们为了精确计算和预测桩基的沉降，曾进行过大量的研究，提出一系列计算沉降的方法。但由于地下桩基础的复杂性和地基土的非均匀性，桩基沉降的计算理论还有待成熟。

对于一柱一桩的情况，单桩的沉降计算就是一个实际的工程问题［１］。另一方面，某些群桩的沉降计算方法，是以单桩沉降为基础，通过经验关系或叠加的原理而得到［１１。故对桩基沉降计算，有必要先分析单桩的沉降。本文通过对各种单桩沉降计算方法的基本原理、假定条件、本构关系的建立以及沉降计算过程的比较，分析了各种沉降计算方法的优缺点以及在工程及研究中的适用性。

２单桩沉降的组成

在竖向工作荷载作用下的单桩沉降由以下两部分组成［２］：

（１）桩身混凝土自身的弹塑性压缩Ｓ。；

（２）桩端以下土体所产生的桩端沉降Ｓ。；

单桩桩顶沉降Ｓ。可表示为：

Ｓ。一Ｓ。＋Ｓｂ（１）

现行规范通常假定桩身混凝土为弹性材料，用弹性理论进行桩身压缩计算。

桩端以下土体的压缩包括：土的固结压缩变形和钻孔桩的桩端沉渣压缩等。除了土体的固结变形外，有时桩端还可能发生刺入变形（土体发生塑性变形）。对固结变形可用土力学中的固结理论进行计算，固结变形产生的沉降，是随时间而发展的，具有时间效应的特征。当桩端以下土体的压缩与荷载关系近似为直线关系时，也可以把土体视作线弹性介质，运用弹性理论进行近似计算。对刺入变形目前还研究不够，无法很好预测［１Ｉ。目前一般假定桩端位移和桩端力成线性关系。另外，钻孔桩桩端沉渣也会产生压缩变形。

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