超長(zhǎng)鉆孔灌注樁基礎(chǔ)群樁效應(yīng)分析

陳志平 朱永珠 薛寒冰

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、施工水平都得到了很大提高，主要體現(xiàn)在:超長(zhǎng)、大直徑和大規(guī)模三個(gè)方面。其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，尤其是在大型橋梁工程中，如有名的東海大橋、杭州灣跨海大橋、蘇通大橋等，都采用了大規(guī)模的群樁基礎(chǔ)。對(duì)于群樁基礎(chǔ)而言，最突出的問(wèn)題就是群樁效應(yīng)問(wèn)題，而目前關(guān)于超長(zhǎng)鉆孔灌注樁的群樁效應(yīng)的研究并不多見(jiàn)，因此，深入研究超長(zhǎng)鉆孔灌注樁的群樁效應(yīng)是必要的。

1 群樁效應(yīng)的基本概念

群樁基礎(chǔ)受豎向荷載作用后，由于承臺(tái)、樁、土的相互作用使其樁側(cè)摩阻力、樁端阻力、沉降等性狀發(fā)生變化而與單樁明顯不同，這種效應(yīng)稱之為群樁效應(yīng)［1，2］。群樁效應(yīng)的出現(xiàn)，會(huì)使中心樁的沉降大于周邊樁的沉降，中心樁的軸力小于周邊樁的軸力。

群樁效應(yīng)通常采用群樁效應(yīng)系數(shù)［3］來(lái)衡量，群樁效應(yīng)系數(shù)是指群樁的極限承載力與群樁中各樁按獨(dú)立單樁考慮的極限承載

其中，η為群樁效應(yīng)系數(shù);Fm為群樁的極限承載力;n為群樁樁數(shù);Fs為單樁極限承載力。

2 群樁效應(yīng)的數(shù)值分析

為了研究超長(zhǎng)鉆孔灌注樁的群樁效應(yīng)，本文以位于長(zhǎng)江中下游的某大型跨江大橋?yàn)橐劳校ㄟ^(guò)有限元法分析超長(zhǎng)鉆孔灌注樁群樁效應(yīng)的影響因素，主要分析樁間距和樁數(shù)的影響。

模型幾何尺寸以及參數(shù)均參照依托工程。樁長(zhǎng)109 m，樁徑2．7 m，基樁采用線彈性本構(gòu)模型，彈模取33 GPa，泊松比0．168，密度2 400 kg/m3。土體采用鄧—肯張模型［4］，模型參數(shù)如表1所示。……