群桩效应指的是群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩承载力之和，称其为群桩效应。引入一个群桩效应系数，可列公式如下：   其中：n-群桩中的桩数             Rc-单桩竖向承载力             ηg-群桩效应系数。   GEO5软件针对群桩效应系数，支持3种自动计算方法，此外还有手动输入。 GEO5设置群桩效应系数选项  为了加深对该系数的了解，我们引用《美国规范UFC 3-220-01A》，规范5.3节，原文如下：       单桩间距小于6倍桩宽B的深基础时，由于土体应力区会发生重叠，导致相邻桩间存在相互作用，如上图所示。这导致了桩荷载产生的土体应力需作用在更大面积上，继而向下延伸，从而导致更大的沉降。因此该规范，对合理桩间距有个建议值，群桩应按一定间距布置，使群桩的承载力达到最佳水平。桩间距为3 - 3.5B (Vesic 1977)或0.02L + 2.5B，其中L为桩的埋入长度(加拿大岩土学会1985)。桩间距至少为2.5B。      间距= 3B时，应Eg> 0.7，间距= 6B时，线性增加至1.0，其中B为直径或宽度(FHWA-HI-88-042)。桩间距在3B和6B之间的Eg应呈线性变化。间距3B取值Eg=0.7，群桩组的安全系数与单桩安全系数相同。注意：《美国规范UFC 3-220-01A》规范只规定了桩间距的最小值，没有规定最大值，在《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011条文8.5.3及8.5.16对最小桩间距也有限定。     不同于La Barré (CSN 73 1002)法和Seiler-Keeney法，美国规范只以一个桩间距来判断群桩效应系数。但是群桩并不是只有一个桩间距，可能有两个甚至多个桩间距。美国规范UFC 3-220-01A对上述群桩形式没有详细的说明。例如：  矩形标准截面自定义截面     对于矩形群桩基础分为x，y两个方向，存在dx与dy两个可能不相同的桩间距。软件采用美国规范UFC 3-220-01A此时是按照平均桩间距（dx+dy）/2去计算的。但是自定义截面很难去计算，所以针对自定义截面软件一律需要自己手动输入系数。手动输入系数在0.5-1.0之间。      软件在使用标准截面，如果设置桩间距＞6d，会有弹窗提示，且不能设置成功。此处并不是说超过6d桩就危险，因为规范只对最小桩间距有限定要求，但是对最大桩间距是没有要求的。最大桩间距并不是一个硬性指标，大桩间距是被允许的，当桩间距＞6d，此时可以按单桩考虑，这并不会导致结构不满足要求。     当桩内部有部分桩间距＞6d，此时可以自定义，然后综合考虑输入一个合理的群桩效应系数即可。如果桩的每个间距都大于6d，此时按照独立单桩进行设计即可。 查看全部

    公路路堤、路肩挡土墙设计过程中，因为墙顶宽度大，所以填土线会覆盖一部分路堤墙墙顶，一般留会留有做护栏，如下图示意：       A为GEO5墙后坡面线起点，B为此类型挡土墙实际填土线。因为GEO5挡土墙模块将A设置为原点（0,0），且x值不能为负数，所以此类模型在GEO5重力式挡土墙模块中不能完全建入。下面我们将讨论一下，是否有必要按考虑挡土墙正上方的填土BAC区域，以及GEO5软件这样处理的合理性。    对于土压力的计算，都是从墙背开始考虑的，填土BAC实际上是增加了挡土墙自重，对结构计算有利。而在理正软件中，虽然在[坡线土柱]一栏可以设置从B处开始的坡形，但是真是计算并没有考虑BAC的影响。也就是如下两个模型计算的完全相同。    为了确保计算过程尺寸取整数，我们假设填土坡面倾角45°，理正计算结果如下：      也可以采用等效土柱高度进行计算     等效土柱高度的选取是还是?从理正的图示上（下图）看，好像是按照考虑更合理，但是计算结果差异显著，此处两种计算结果都展示出来。 等效土柱高度的选取是 等效土柱高度的选取是   结论：特殊的墙顶存在部分填土的挡土墙的墙后土压力计算，不论该填土建模时软件考虑与否，最终计算都没有进行考虑（参考理正计算结果）。所以，GEO5墙后坡面起点设置在墙背最高点处（A处）是有道理的。遇到类似工程，可以直接忽略挡土墙正上方的填土（BAC区域），具体设置如：  查看全部

本帖结合理正结果，对GEO5挡墙模块的土压力原理进行说明。对比包括无粘性土和粘性土两种情况，无粘性土给出两者的详细计算过程，粘性土介绍了GEO5的计算方法及与理正对比结果。一、无粘性土：（1）理正：理正挡墙的虚拟墙背是从墙踵底，连到挡墙顶部。所以计算的土重是虚拟墙背以内的区域，土压力是以红线为墙背进行计算。所以，改变墙踵高度，只会影响土重，不会影响土压力大小。Ea = 1/2γh^2Ka = 1/2*19*5.6^2*0.501= 149.26(误差来自于主动土压力计算时的取值)（2）GEO5：GEO5的虚拟墙背是从墙踵顶到挡墙顶，上面按虚拟墙背计算土压力，下面基础按实际墙背计算土压力，然后土压力求解矢量和。GEO5墙踵上的土重，就是按实际的土重进行计算：1/2*2*5*19=95.因为假想墙背不同，墙背与竖直线的夹角不同，主动土压力系数也有细微差别，水平向分力是比较接近的。当底板较薄时（如0.1m），两者的土压力是几乎一样的，当基础底板较厚时，理正的虚拟墙背假设就不再适用。0-5m：按虚拟墙背计算土压力，Ka = 0.526, 5m处土压力Pa5m = 19*5*0.526=49.97 （误差来自于主动土压力系数保留位数，软件后台不是按三位计算的）5-5.6m：按基础实际墙背计算，这时墙背与填土间的摩擦角按实际的取，不再按内摩擦角进行取值。Ka=1/3，5m处主动土压力 Pa5m下 = 19*5*1/3=31.67（主动土压力取实际1/3，故和软件计算书结果没有误差）。二、粘性土：（1）理正：理正帮助文档中讲计算出破裂角后利用力的多边形求解，不再赘述。（2）GEO5：GEO5利用公式进行计算，现在拿5m处的土压力进行说明。Kac = Kahc = 0.577Ka = 1/3Pa5m下 = 19*5*1/3 – 2*10*0.577 = 20.96理正结果是99.443，GEO5基础厚度为0.5时的结果为94.03，GEO5基础厚度调整为0.1时的土压力为101.45。结果误差主要还是虚拟墙背的假设不同（无粘性土章节已详细论证）。 查看全部

项目名称：抗滑桩+加筋土联合支护填方边坡案例使用软件：GEO5土质边坡稳定性分析、Optum G2项目背景：某地新建道路，路堤填方高度接近20m，回填采用筋带和压实填土，筋带长约12m~15m，筋带抗拉强度为45kN/m。场地原有地层岩性较简单，地表为素填土，下伏全风化砂岩。加筋土挡墙临空一侧采用预制砌块砌筑，底部基础至于全风化砂岩层中。由于是高填方路堤，为提高边坡整体的安全余度，在填方边坡坡脚区域设置一排抗滑桩，抗滑桩截面尺寸为1.5m*1.2m，桩长14m，桩顶高出砌块基底约7m，桩间距3.5m。本次分析重点研究抗滑桩+加筋土联合支护填方边坡的整体稳定性以及可能的破坏模式，并对结构局部的应力集中区域进行研究，用于指导设计和施工。软件优势：GEO5土坡模块支持多种支护结构的联合支护解决方案，对于抗滑桩+加筋土，抗滑桩+锚杆（索）等结构都能实现快速建模和分析。利用G2分析复杂岩土工程问题的优势，可以快速判断边坡的破坏模式，应力集中区及薄弱环节，为岩土设计提供参考。图1：天然工况加筋回填土边坡稳定性分析图2：天然工况抗滑桩+加筋回填土边坡稳定性分析图3：地震工况加筋回填土边坡稳定性分析图4：地震工况抗滑桩+加筋回填土边坡稳定性分析图5：加筋土边坡的破坏模式分析图6：抗滑桩+加筋土联合支护边坡的破坏模式分析 查看全部