各類樁基礎(chǔ)介紹

1、各類樁基礎(chǔ)介紹1第1頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二12.1 概 述12.8 樁承臺的設(shè)計12.2 樁的類型12.3 樁的豎向承載力12.4 樁基礎(chǔ)的沉降計算12.5 樁的負摩擦問題12.6 樁的水平承載力12.7 樁的平面布置原則12.9 樁基礎(chǔ)設(shè)計的一般步驟第2頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 一、樁基礎(chǔ)及其應(yīng)用樁基礎(chǔ)（簡稱樁基）：樁基礎(chǔ)由樁和承臺兩部分組成，共同承受靜動荷載的一種深基礎(chǔ)。樁：是設(shè)置于土中的具有一定剛度和抗彎能力的豎直或傾斜的柱型基礎(chǔ)構(gòu)件，其橫截面尺寸比長度小得多，它與連接樁頂和承接上部結(jié)構(gòu)的承臺組成深基礎(chǔ)。承臺：把若

2、干根樁的頂部聯(lián)結(jié)成整體，把上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載轉(zhuǎn)換、調(diào)整分配于各樁，由穿過軟弱土層或水的樁傳遞到深部較堅硬的、壓縮性小的土層或巖層，從而保證建筑物滿足地基穩(wěn)定和變形允許值的要求。 樁基礎(chǔ)具有承載力高、穩(wěn)定性好、沉降量小而均勻、抗震能力強、便于機械化施工、適應(yīng)性強等特點，在工程中得到廣泛的應(yīng)用。12.1 概 述第3頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二第4頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 對下述情況，一般可考慮選用樁基礎(chǔ)方案： 天然地基承載力和變形不能滿足要求的高重建筑物； 天然地基承載力基本滿足要求、但沉降量過大，需利用樁基減少沉降的建筑物，如軟

3、土地基上的多層住宅建筑，或在使用上、生產(chǎn)上對沉降限制嚴(yán)格的建筑物； 重型工業(yè)廠房和荷載很大的建筑物，如倉庫、料倉等； 軟弱地基或某些特殊性土上的各類永久性建筑物； 作用有較大水平力和力矩的高聳結(jié)構(gòu)物（如煙囪、水塔等）的基礎(chǔ)，或需以樁承受水平力或上拔力的其他情況； 需要減弱其振動影響的動力機器基礎(chǔ)，或以樁基作為地震區(qū)建筑物的抗震措施； 地基土有可能被水流沖刷的橋梁基礎(chǔ)； 需穿越水體和軟弱土層的港灣與海洋構(gòu)筑物基礎(chǔ)，如棧橋、碼頭、海上采油平臺及輸油、輸氣管道支架等。第5頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 第6頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二樁的

4、應(yīng)用歷史(1)7000-8000年前湖上居民,浙江河姆渡(2)3000-4000年前在羅馬(3)西安灞橋,北京御河橋,隋唐建塔(4)明清第7頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 二、樁基礎(chǔ)的類型根據(jù)承臺與地面相對位置的高低，分為：低承臺樁基和高承臺樁基。低承臺樁基：承臺底面位于地面以下。（工業(yè)民用建筑）高承臺樁基：承臺底面高于地面。（橋梁、海洋構(gòu)筑物）第8頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 樁基是由樁、土、承臺共同組成的基礎(chǔ)，應(yīng)結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗考慮三者的共同作用。由于樁基承載力都較高，通常大多數(shù)樁基的首要問題是在于控制其沉降量，因此，樁基設(shè)計應(yīng)按變

5、形控制設(shè)計。樁基設(shè)計應(yīng)滿足下列條件：強度要求：單樁承受豎向荷載不宜超過單樁豎向承載力特征值；變形要求：樁基礎(chǔ)的沉降不得超過建筑物沉降允許值；對于坡地岸邊的樁基應(yīng)進行樁基穩(wěn)定性驗算。三、樁基設(shè)計原則第9頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二四、樁基設(shè)計內(nèi)容 樁基設(shè)計包括下列基本內(nèi)容：樁的類型和幾何尺寸的選擇；單樁豎向（和水平向）承載力的確定；確定樁的數(shù)量、間距和平面布置；樁基承載力和沉降驗算；樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計；承臺設(shè)計；繪制樁基施工圖。第10頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二樁的分類按承載性狀摩擦型樁端承型樁按施工方法預(yù)制樁灌注樁按樁成型效應(yīng)擠土樁部分

6、擠土樁按承臺地面位置非擠土樁低承臺樁高承臺樁12.2 樁的類型第11頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 一、按樁的承載性狀和豎向受力分類 摩擦型樁和端承型樁摩擦型樁： 樁頂豎向荷載由樁側(cè)阻力和端阻力共同承擔(dān)，但樁側(cè)阻力分擔(dān)較多荷載。 當(dāng)樁頂豎向荷載絕大部分由樁側(cè)阻力承擔(dān)，端阻力很小時，稱為摩擦樁。 下列情況可按摩擦樁考慮：1、樁的長徑比很大，樁端分擔(dān)的荷載很小；2、樁端下無較堅實的土層；3、樁底有較厚虛土和殘渣的灌注樁；4、打入鄰樁使先前設(shè)置的樁上抬，樁端脫空。第12頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 端承型樁： 樁頂豎向荷載由樁側(cè)阻力和樁端

7、阻力共同承受，但樁端阻力分擔(dān)荷載較多的樁。 這類樁的側(cè)摩阻力雖屬次要，但不可忽視。主要由樁端阻力分擔(dān)荷載，而側(cè)阻力很小可以忽視不計時的樁稱為端承樁。下列情況可按端承型樁考慮：1、樁的長徑比較?。╨/d10），樁穿過軟土層，樁端位于硬土層。2、當(dāng)樁嵌入完整或較完整巖層時稱為嵌巖樁。第13頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 二、按樁的施工方法分類： 預(yù)制樁和灌注樁（一）預(yù)制樁 1、定義：指借助于專用機械設(shè)備將預(yù)先制作好的具有一定形狀、剛度與構(gòu)造的樁桿打入、壓入或振入土中去的樁型。 2、預(yù)制樁的種類： 據(jù)制樁材料不同，主要有木樁、混凝土預(yù)制樁和鋼樁。1）混凝土預(yù)制樁 一般為

8、配筋率較低（0.31.0%）的鋼筋混凝土樁。截面形狀：方形、圓形等，普通實心方樁截面尺寸：300500 mm。制作方式：工廠預(yù)制，每節(jié)長度小于12m，現(xiàn)場預(yù)制2530m，沉樁時現(xiàn)場連接到所需長度。特點：可方便地按所需長度、斷面形狀與尺寸進行制作（制作方便），材料易得，質(zhì)量可控制與檢驗，強度高、剛度大，采用廣泛。配筋主要受起吊、運輸、吊立、沉樁等各階段的應(yīng)力控制，用鋼量較大。第14頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 2）預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁 為減少混凝土預(yù)制樁的鋼筋用量、提高樁的承載力和抗裂性，可采用預(yù)應(yīng)力混凝土樁。 預(yù)應(yīng)力混凝土樁是指將鋼筋混凝土樁的部分或全部主筋作為預(yù)

9、應(yīng)力張拉鋼筋，采用先張法或后張法對樁身混凝土施加預(yù)壓應(yīng)力，以減小樁身混凝土的錘擊拉應(yīng)力和彎拉應(yīng)力，提高樁的抗沖（錘）擊能與抗彎能力。其特點為：強度高、抗裂性好。 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁采用先張法預(yù)應(yīng)力工藝和離心成型法制作。 樁的下端設(shè)置十字型樁尖、圓錐型樁尖或開口型樁尖。第15頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二3）鋼樁 工程常用的鋼樁有H型鋼樁以及下端開口或閉口的鋼管樁等。 H型鋼樁的橫截面大都呈正方形，截面尺寸為200200mm 360410mm，翼緣和腹板的厚度為926mm。H型鋼樁貫人各種土層的能力強，對樁周土的擾動亦較小。由于H型鋼樁的橫截面面積較小，因此能提供的端

10、部承載力并不高。 特點： 鋼樁的穿透能力強，自重輕、錘擊沉樁的效果好，承載能力高，無論起吊、運輸或是沉樁、接樁都很方便。但鋼樁的耗鋼量大，成本高，抗腐蝕性能較差，須做表面防腐蝕處理，目前我國只在少數(shù)重要工程中使用。第16頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 預(yù)制樁的沉樁方式主要有錘擊法沉樁、振動法沉樁及靜壓法沉樁。1）錘擊法（打樁）沉樁 系采用蒸汽錘、柴油錘、液壓錘等，依靠沉重的錘芯自由下落以及部分包含液壓產(chǎn)生的沖擊力，將樁體貫入土中，直至設(shè)計深度。 適用于地基土為松散的碎石土（不含大卵石或漂石）、砂土、粉土以及可塑粘性土的情況。 缺點：會產(chǎn)生較大的振動、擠土和噪聲，引

11、起鄰近建筑物或地下管線的附加沉降或隆起，妨礙人們的正常生活與工作。 措施：施工時應(yīng)加強對鄰近建筑物和地下管線的變形監(jiān)測與施工控制，并采取周密的防護措施。適用于松軟土地質(zhì)條件和較空曠的地區(qū)。第17頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 2）振動法沉樁 憑借放置于樁頂?shù)恼駝渝N使樁產(chǎn)生振動，從而使樁周土體受擾動或液化，強度和阻力大大降低，于是樁體在自重和動力荷載作用下沉入土中。 適用于可塑狀的粘性土和砂土，對受振動時土的抗剪強度有較大降低的砂土地基和自重不大的鋼樁，沉樁效果更好。 選用時應(yīng)考慮其振動、噪聲和擠土效應(yīng)。 3）靜壓法沉樁 采用液壓或機械方法對樁頂施加靜壓而將樁壓入土

12、中設(shè)計標(biāo)高。施工過程中無振動和噪聲。適宜在軟土地帶城區(qū)施工。但應(yīng)注意，其擠土效應(yīng)仍不可忽略，亦應(yīng)采取防擠措施。靜壓樁機壓樁力一般約為800kN至5000kN，最大壓樁力已達8000kN。第18頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 沉管灌注樁鉆孔灌注樁挖孔灌注樁爆破灌注樁灌注樁（二）灌注樁 指在工程現(xiàn)場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成的樁孔內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁。灌注樁的橫截面呈圓形，可以做成大直徑和擴底樁。 優(yōu)點：省去了預(yù)制樁的制作、運輸、吊裝和打入等工序，樁不承受這些過程中的彎折和錘擊應(yīng)力，節(jié)省了鋼材和造價。同時更能適應(yīng)基巖起伏變化劇烈

13、的地質(zhì)條件（適應(yīng)性強）。 缺點：成樁過程完全在地下“隱蔽”完成。施工過程中的許多環(huán)節(jié)把握不當(dāng)則會影響成樁質(zhì)量。第19頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 1、沉管灌注樁 沉管灌注樁是指采用錘擊沉管打樁機或振動沉管打樁機，將套上預(yù)制鋼筋混凝土樁尖或帶有活瓣樁尖（沉管時樁尖閉合，拔管時活瓣張開以便澆灌混凝土）的鋼管沉入土層中成孔，然后邊灌注混凝土、邊錘擊或邊振動邊拔出鋼管并安放鋼筋籠而形成的灌注樁。錘擊沉管灌注樁的常用直徑（指預(yù)制樁尖的直徑）為300500mm，振動沉管灌注樁的直徑一般為400500mm。沉管灌注樁樁長常在20m以內(nèi)，可打至硬塑粘土層或中、粗砂層。優(yōu)點：在鋼

14、管內(nèi)無水環(huán)境中沉放鋼筋籠和澆灌混凝土，為樁身混凝土的質(zhì)量提供了保障。缺點：一是提管速度過快會造成縮頸、夾泥、甚至斷樁；二是沉管過程中產(chǎn)生擠土效應(yīng)除產(chǎn)生與預(yù)制樁類似的影響處，還可能使混凝土尚未結(jié)硬的鄰樁被剪斷。對策： 控制提管速度，并振動樁管，不讓管內(nèi)產(chǎn)生負壓， 提高樁身混凝土的密實度并保持其連續(xù)性； 采用“跳打”順序施工，待混凝土強度足夠時再在它的近旁施打相鄰樁。 第20頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 機器就位沉管澆混凝土撥管、振動機器就位安鋼筋籠，澆混凝土成型第21頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 2、鉆孔灌注樁： 指各種在地面用機械

15、方法取土成孔的灌注樁。目前，樁徑為600或650mm的鉆孔灌注樁，國內(nèi)常用回轉(zhuǎn)機具成孔，樁長1030m；1200mm以下的鉆（沖）孔灌注樁在鉆進時不下鋼套筒，而是采用泥漿保護孔壁以防塌孔，清孔（排走孔底沉渣）后，在水下澆灌混凝土。更大直徑（1500 - 3000mm）的鉆（沖）孔樁一般用鋼套筒護壁，所用鉆機具有回旋鉆進、沖擊、磨頭磨碎巖石和擴大樁底等多種功能，鉆進速度快，深度可達80m。步驟：成孔、沉放導(dǎo)管和鋼筋籠、澆灌水下混凝土成樁。優(yōu)點：施工過程無擠土、無振動、噪聲小，對鄰近建筑物及地下管線危害較小，且樁徑不受限制，是城區(qū)高層建筑常用樁型。缺點：泥漿沉淀不易清除，以至使其端部承載力不能充分

16、發(fā)揮，并造成較大沉降。措施：孔底夯填碎石消除淤泥沉淀或樁底注漿，置換與加固沉淀泥漿。 第22頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 3、挖孔灌注樁 挖孔樁可采用人工或機械挖掘成孔，每挖深0.91.0m，就現(xiàn)澆或噴射一圈混凝土護壁（上下圈之間用插筋連接），然后安放鋼筋籠，灌注混凝土而成。人工挖孔樁的樁身直徑一般為8002000mm，最大可達3500mm。當(dāng)持力層承載力低于樁身混凝土受壓承載力時，樁端可擴底，視擴底端部側(cè)面和樁端持力層土性情況，擴底端直徑與樁身直徑之比D/d不宜超過3，最大擴底直徑可達4500mm。 挖孔樁的樁身長度宜限制在30m內(nèi)。當(dāng)樁長L8m時，樁身直徑（

17、不含護壁）不宜小于0.8m；當(dāng)8mL15m時，樁身直徑不宜小于1.0m；當(dāng)15mL20m時，樁身直徑不宜小于1.2m;當(dāng)樁長L20m時，樁身直徑應(yīng)適當(dāng)加大。工藝特點：現(xiàn)多用現(xiàn)澆混凝土護壁。適用環(huán)境：適用于粘性土和地下水位較低，含水砂層易引起流砂坍孔；優(yōu)點：一是直觀性，可在開挖面直接鑒別和檢驗孔壁和孔底的土質(zhì)情況；二是能直能測定與控制樁身與樁底的直徑及形狀等，克服“隱蔽性”；三是干作業(yè)，挖土和澆灌混凝土都是在無水環(huán)境下進行，避免了泥水對樁身質(zhì)量和承載力的影響；四是施工過程對周圍沒有擠土影響；五是不必采用大型機械、造價低，但需注意安全。第23頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星

18、期二第24頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二4、爆擴灌注樁 爆擴灌注樁是指就地成孔后，在孔底放人炸藥包并灌注適量混凝土后，用炸藥爆炸擴大孔底，再安放鋼筋籠，灌注樁身混凝土而成的樁。爆擴樁的樁身直徑一般為200350 mm，擴大頭直徑一般取樁身直徑的23倍，樁長一般為46m，最深不超過10m。這種樁的適應(yīng)性強，除軟土的新填土外，其他各種地層均可用，最適宜在粘土中成型并支承在堅硬密實土層上的情況。我國常用灌注樁的適用范圍見下頁表第25頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二第26頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 （三）按樁的

19、成型方式效應(yīng)分類： 擠土樁、部分擠土樁和非擠土樁 樁的成型方式（打入或鉆孔成樁等）不同，樁周土受到的擠土作用也很不相同。擠土作用會引起樁周土的天然結(jié)構(gòu)、應(yīng)力狀態(tài)和性質(zhì)產(chǎn)生變化，從而影響樁的承載力，這種變化與土的類別、性質(zhì)特別是土的靈敏度、密實度和飽和度有密切關(guān)系。對摩擦型樁，成樁后的承載力還隨時間呈一定程式的增長，一般來說，初期增長速度較快，隨后逐級變緩，一段時間后則趨于某一極限值。 根據(jù)成樁方法對樁周土層的影響，樁可分為擠土樁、部分擠土樁和非擠土樁三類。第27頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二（1）擠土樁(也稱排土樁)： 這類樁在設(shè)置過程中，樁周土被擠開，使土的工程

20、性質(zhì)與天然狀態(tài)比較，發(fā)生較大變化。擠土樁主要包括打入或壓入預(yù)制混凝土樁、封底鋼管樁和混凝土管樁和沉管式的灌注樁等； 擠土樁的成樁效應(yīng):粘性土：表現(xiàn)為樁側(cè)土受到擠壓、擾動、重塑，產(chǎn)生超孔隙水壓力，飽和粘性土中，可能會因鄰近土體產(chǎn)生橫向位移和豎向隆起而使臨近先打入的樁被推移或被抬起，或?qū)︵徑慕Y(jié)構(gòu)物造成重大影響。隨后超孔隙水壓力消散、產(chǎn)生再固結(jié)和觸變恢復(fù)。擠土效應(yīng)將使樁周土產(chǎn)生壓縮增強效應(yīng)，使側(cè)阻力提高。但壓縮增強效應(yīng)有限，與土的強度、模量、泊松比有關(guān)。第28頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二砂土：非密實砂土中的擠土樁，樁周土因側(cè)向擠壓而趨于密實，土的相對密實度提高。擠密

21、范圍樁側(cè)可達35.5倍樁徑，樁端可達2.54.5倍樁徑。樁群的樁周土擠密效應(yīng)更為顯著。從而使樁的承載力提高。 （2）部分擠土樁(也稱少量排土樁)： 這類樁在設(shè)置過程中，由于擠土作用輕微，故樁周土的工程性質(zhì)變化不大。這類樁主要有打入的截面厚度不大的工字型和H型鋼樁、開口鋼管樁、開口的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁等； 第29頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二（3）非擠土樁(也稱非排土樁)： 這類樁在設(shè)置過程中將相應(yīng)于樁身體積的土挖出，因而樁周及樁底土有應(yīng)力松弛現(xiàn)象。這類樁主要是各種型式的鉆挖孔灌注樁以及預(yù)鉆孔埋樁等。 成樁效應(yīng)：粘性土：干作業(yè)無護壁條件下，孔壁土處于自由狀態(tài)，產(chǎn)生向孔

22、內(nèi)的徑向位移，雖然澆注混凝土后徑向位移會有所恢復(fù)，但樁周土仍處于一定的松弛狀態(tài) 泥漿護壁條件下，孔壁側(cè)向變形受到約束，松弛效應(yīng)不明顯，但樁側(cè)阻力受泥漿稠度、混凝土澆注等影響較大，樁側(cè)阻力多少有所下降；樁端下土?xí)軘_動與發(fā)生軟化，孔底殘留虛土和沉渣，導(dǎo)致樁端阻力降低、沉降量增大。砂土：砂土中的大直徑鉆（挖）孔樁一般需用鋼套管或泥漿護壁，剛套管護壁時，套管沉拔、搖動使孔壁砂土松動，減小了樁側(cè)阻力。第30頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 （四）按承臺與地面相對位置高低：低承臺樁基（承臺位于地面以下）和 高承臺樁基（承臺位于地面以上）。第31頁，共179頁，2022年，5月

23、20日，19點46分，星期二 木樁、混凝土、鋼筋混凝土、鋼管（型鋼）樁、復(fù)合樁。 鋼筋混凝土：普通混凝土、預(yù)應(yīng)力（離心預(yù)制）混凝土、高強混凝土。（五）按樁身材料分：第32頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二（六）按樁身形狀分：第33頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二橫斷面第34頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 按斷面(直徑）的大小：大直徑樁：d 800mm；用作大型橋梁、超高層建筑的基礎(chǔ)。中等直徑樁（最常用）：250mmd800mm；小直徑樁：dKp單一安全系數(shù)法：分項安全系數(shù)法：第46頁，共179頁，2022年，5

24、月20日，19點46分，星期二 單樁豎向承載力的確定方法：靜載荷試驗法靜力觸探法標(biāo)準(zhǔn)貫入法動力分析法經(jīng)驗分析法（按規(guī)范經(jīng)驗參數(shù)法)建筑樁基技術(shù)規(guī)范對單樁豎向承載力的確定有如下規(guī)定：一級建筑樁基：現(xiàn)場靜載荷實驗，結(jié)合靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入等原位測試方法綜合確定；二級建筑樁基：靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入、經(jīng)驗參數(shù)估算，并參照地質(zhì)條件相同的試樁資料，當(dāng)缺乏可參照的試樁資料或地質(zhì)條件復(fù)雜，應(yīng)由現(xiàn)場靜載荷試驗確定；三級建筑樁基：如無原位測試資料時，利用承載力經(jīng)驗參數(shù)估算。第47頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二靜載荷試驗是評價單樁承載力諸法中可靠性較高的一種方法。試驗要求：成樁后間歇時間：

25、擠土樁在設(shè)置后須隔一段時間才開始載荷試驗。這是由于打樁時土中產(chǎn)生的孔隙水壓力有待消散，且土體因打樁擾動而降低的強度也有待隨時間而部分恢復(fù)。所需的間歇時間：預(yù)制樁在砂類土中不得少于7天；粉土和粘性土不得少于15天；飽和軟粘土不得少于25天。應(yīng)在樁身混凝土達到設(shè)計強度后才能進行。測樁數(shù)：在同一條件下，進行靜載荷試驗的樁數(shù)不宜少于總樁數(shù)的1，且不應(yīng)少于3根。試驗裝置：主要包括加荷穩(wěn)壓部分、提供反力部分和沉降觀測部分。靜荷載一般由安裝在樁頂?shù)挠蛪呵Ы镯斕峁?。千斤頂?shù)姆戳赏ㄟ^錨樁承擔(dān)，或借壓重平臺上的重物來平衡。量測樁頂沉降的儀表主要有百分表或電子位移計等。1、靜載荷試驗法第48頁，共179頁，202

26、2年，5月20日，19點46分，星期二加荷裝置：第49頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二試驗方法、終止加載條件：（1）加載 逐級等量加載，分級荷載宜為最大加載量或預(yù)估極限承載力的1/10，其中第一級可取分級荷載的2倍。 為設(shè)計提供依據(jù)的豎向抗壓試驗測試應(yīng)采用慢速荷載維持法（滿足連續(xù)兩小時內(nèi)每小時的樁頂沉降量不超過0 .1mm的相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時，施加下一級荷載）。每級荷載施加后按第5，15，30，45，60min測讀樁頂沉降量（及樁側(cè)阻力與樁端阻力），以后每隔30min測讀一次。工程樁驗收檢測宜采用慢速荷載維持法。當(dāng)有成熟的地區(qū)經(jīng)驗時，也可采用快速荷載維持法（每級荷載至少

27、維持1h，是否延長維持荷載時間應(yīng)根據(jù)樁頂沉降收斂情況確定）。 (2）卸載分級卸載，每級卸載量取分級加載量的2倍。每級荷載維持1h,按第15，30， 60min測讀測試值。卸載至零后，測讀樁頂殘余沉降量，維持3h，測讀時間為第15，30min，以后每隔30min測讀一次。 第50頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二（3)終止加荷條件 某級荷載下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的5倍。（注：當(dāng)樁頂沉降能相對穩(wěn)定且總沉降量小于40mm時，宜加載至樁頂總沉降超過40mm。） 某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的2倍，且經(jīng)24h尚未達到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。 已達到設(shè)

28、計要求的最大加載量。 工程樁做錨樁時，錨樁上拔量已達到允許值。 當(dāng)荷載一沉降曲線呈緩變型時，加載至樁頂總沉降量達6080mm；特殊情況下，根據(jù)具體要求加載至樁頂總沉降量超過80mm。第51頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二單樁承載力確定 （1)試驗成果： 豎向荷載一沉降（Q-s）曲線；沉降一時間對數(shù)（s-logt)曲線。 (2)單樁豎向抗壓極限承載力Q。按下列方法綜合確定： 根據(jù)沉降隨荷載變化特征確定。對于陡降型Q-s曲線，其發(fā)生明顯陡降的起始點對應(yīng)的荷載值。 根據(jù)沉降隨時間變化的特征值確定。取s-logt曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級荷載值。 根據(jù)相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)確定

29、。某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的2倍，且經(jīng)24h尚未達到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時，取前一級荷載值。第52頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二根據(jù)沉降量確定。對于緩變型Q-s曲線，一般?。簊= 40 60mm 對應(yīng)的荷載值（當(dāng)樁長大于40m時，宜考慮樁身彈性壓縮量）；對于大直徑樁可?。簊（0.030.06)D（D為樁端直徑，大直徑取低值，小直徑取高值）所對應(yīng)的荷載值；對于細長樁(l/d80)可取，s=6080mm對應(yīng)的荷載值。 按上述四款判定樁的豎向抗壓承載力未達到極限時，取最大試驗荷載值。 (3)確定豎向抗壓極限承載力的統(tǒng)計值的要求： 參加統(tǒng)計的試樁結(jié)果，當(dāng)滿

30、足其極差不超過平均值的30時，取其平均值； 極差超過平均值的30時，應(yīng)分析極差過大的原因，綜合工程具體情況確定，必要時可增加試樁數(shù)量； 對樁數(shù)為3根或3根以下的柱下承臺，或工程樁抽檢數(shù)量少于3根時，應(yīng)取低值。 (4)單位工程同一條件下的單樁豎向抗壓承載力特征值R。應(yīng)按單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計值的一半取值。第53頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二試驗成果：第54頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二2.靜力觸探、：修正系數(shù)qc, fsi ：探頭的端阻與側(cè)阻Electric static cone第55頁，共179頁，2022年，5月20日，19點

31、46分，星期二三、經(jīng)驗方法 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范中的單樁豎向承載力特征值按下式計算：式中 樁端端阻力、樁側(cè)阻力特征值，由當(dāng)?shù)仂o 載荷試驗結(jié)果統(tǒng)計分析算得，也可查規(guī)范給出的參考值；樁底端橫截面面積； 樁身周邊長度； 第i層巖土的厚度。 第56頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 當(dāng)樁端嵌入完整及較完整的硬質(zhì)巖中時，可按下式估算單樁豎向承載力特征值：式中 樁端巖石承載力特征值?？砂碐B50007-2002附錄H確定，或根據(jù)室內(nèi)巖石飽和單軸抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算：第57頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 建筑樁基技術(shù)規(guī)范中的單樁豎向承載力設(shè)計值按下

32、式計算：附第58頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二第59頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二附（1）一般預(yù)制樁及灌注樁第60頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二效應(yīng)系數(shù)：與土性有關(guān)附（2）大直徑樁第61頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二（3）嵌驗樁附第62頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 同時，樁身混凝土強度應(yīng)滿足樁的承載力設(shè)計要求。R:混凝土樁的單軸軸向承載力設(shè)計值（kN）；c：施工工藝系數(shù)；c：樁的穩(wěn)定系數(shù)；fc : 混凝土軸心抗壓強度,kPa; fy: 縱向鋼筋

33、抗壓強度,kPa；Ap，Ag：樁身截面和縱向鋼筋橫截面面積（m2）?；炷龄摻罨炷粮降?3頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二Pile Cap Fug三、豎向荷載下的群樁基礎(chǔ)及群樁效應(yīng)（一）群樁基礎(chǔ) 由多根樁在上部通過承臺聯(lián)結(jié)而成的樁基礎(chǔ)稱為群樁基礎(chǔ)。第64頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 群樁效應(yīng):由于承臺、樁、土相互作用, 群樁基礎(chǔ)中的單根樁（基樁）單獨受荷時的承載力和沉降性狀，往往與相同地質(zhì)條件和設(shè)置方法的同樣獨立單樁有顯著差別，這種現(xiàn)象稱為群樁效應(yīng)。（二）群樁效應(yīng)1、端承型群樁基礎(chǔ)的群樁效應(yīng) 樁底持力層較硬，樁身下沉量小，樁側(cè)摩阻力

34、不易發(fā)揮，上部荷載通過樁身直接傳到樁端土層，而樁端處承壓面積小，各樁端的壓力彼此互不影響。因此，有：端承群樁中各樁的工作特點與 單樁工作情況基本一致；群樁承載力=各單樁承載力之和；群樁沉降量=單樁沉降量。巖石土第65頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 2、摩檫型群樁基礎(chǔ)的群樁效應(yīng)（1）群樁的工作特點：摩擦樁的側(cè)摩阻力在土中引起的附加壓力一般假定為按某一角度沿樁長向下擴散分布至樁端平面處。第66頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二如果sD（如s=(34)d）,摩擦群樁工作性狀存在群樁效應(yīng)，因樁端平面各基樁的應(yīng)力互相疊加，使樁底壓力增加，影響深度和

35、范圍增加。此時，摩擦群樁承載力不等于各單樁承載力之和，對于粘土尤其是軟土地基，群樁承載力小于各單樁承載力之和群樁沉降量大于單樁沉降量；砂土地基由于群樁產(chǎn)生擠密效應(yīng),樁側(cè)摩阻力會增加，其中，中間樁增值大些，邊樁和角樁小些，群樁承載力可能大于各單樁承載力之和。如果s6d）, 摩擦群樁各基樁的工作性狀與單樁工作性狀基本相同，因樁端平面各基樁的應(yīng)力不存在互相疊加現(xiàn)象，此時，摩擦群樁承載力等于各單樁承載力之和，摩擦群樁沉降等于單樁沉降；第67頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二壓力擴散深度第68頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二（2）承臺的影響高承臺：由

36、于承臺底面與土脫開，荷載全部由樁承擔(dān)。承臺主要是通過承臺剛度對樁頂位移和荷載施加影響，類似于剛性淺基礎(chǔ)基底反力問題。中心荷載作用下的剛性承臺在迫使各樁同時均勻沉降的同時，也使各樁樁頂荷載分配有別,其中角樁最大、邊樁次之，中間樁最小，樁數(shù)越多，差異越明顯。隨著承臺柔度增加，各樁樁頂荷載的分配將逐漸與承臺上的荷載分布一致。第69頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二低承臺：除了具有高承臺的影響外，但由于低承臺底面與土接觸，承臺底面通過樁間土反力分擔(dān)荷載，使承臺兼有淺基礎(chǔ)作用，低承臺樁基礎(chǔ)也稱為“復(fù)合樁基”。 由于承臺底可分擔(dān)一部分荷載（從百分之十幾到百分之五十以上），使樁基承

37、載力隨之提高。對發(fā)揮承臺底樁間土反力的有利因素是：樁頂荷載水平高、樁端持力層可壓縮、承臺底面下土質(zhì)好、樁身細而短、布樁少而疏。但下列情況下的低承臺樁基在建成后，承臺底面仍可能會與基土脫開：承臺下為可液化土、濕陷性黃土、高靈敏度粘土、欠固結(jié)土、新近填土、可出現(xiàn)震陷、降水、沉樁過程產(chǎn)生高超靜水壓力及地面隆起的地基土。第70頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二群樁效應(yīng)擠密效應(yīng)擾動與超靜孔壓力地面與樁的側(cè)移與上浮約束效應(yīng)荷載的調(diào)節(jié)作用應(yīng)力疊加沉降增加承臺承擔(dān)部分荷載第71頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二（三）群樁效應(yīng)系數(shù)第72頁，共179頁，2022

38、年，5月20日，19點46分，星期二 國內(nèi)外的大量工程實踐和試驗研究證明：用單一的群樁效應(yīng)系數(shù)不能正確反映群樁基礎(chǔ)的工作狀態(tài)，原因是：群樁基礎(chǔ)的沉降量只要滿足建筑物樁基變形允許值的要求，無需按單樁的沉降量控制；群樁基礎(chǔ)的基樁與單樁的工作條件不同，其極限承載力也不一樣。 目前工程上考慮群樁效應(yīng)的方法有兩種：群樁分項效率系數(shù)法：以概率極限設(shè)計為指導(dǎo)，通過實測資料的統(tǒng)計分析對群樁內(nèi)每一基樁的側(cè)阻力和端阻力分別乘以群樁效應(yīng)系數(shù)。建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范（JG94-2008）等代實體基礎(chǔ)法：把承臺、樁、樁間土當(dāng)成一個整體埋置于樁端平面深度的深基礎(chǔ)，進行承載力和變形驗算。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB 50007-

39、2002）第73頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二四、群樁基礎(chǔ)基樁豎向承載力的確定群樁分項效率系數(shù)法不再采用單一安全系數(shù)，代之以采用側(cè)阻力、端阻力、承臺土的抗力系數(shù)s、p、c?；騻?cè)阻端阻綜合抗力系數(shù)sp和承臺土的抗力系數(shù)c。根據(jù)樁群-土-承臺相互作用特性，經(jīng)大量試驗和統(tǒng)計分析，給出各項群樁效應(yīng)系數(shù)：側(cè)阻力群樁效應(yīng)系數(shù)s、端阻力群樁效應(yīng)系數(shù)p 、側(cè)阻端阻綜合群樁效應(yīng)系數(shù)sp以及承臺土阻力群樁效應(yīng)系數(shù)c 。利用按規(guī)范與經(jīng)驗求得的單樁總極限側(cè)阻力、端阻力，或按靜荷載試驗測得的單樁極限承載力，得基樁承載力設(shè)計值。第74頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期

40、二第75頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二第76頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二第77頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二第78頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二第79頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2002)以下情況需計算樁基礎(chǔ)沉降并符合要求地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級的建筑物樁基；體型復(fù)雜、荷載不均勻或樁端以下存在軟弱土層的設(shè)計等級為乙級的建筑物樁基；摩擦型樁基。12.4 樁基礎(chǔ)的沉降計算第80頁，共179頁，2022年，5月

41、20日，19點46分，星期二一、單樁沉降計算1、單樁沉降的組成樁身彈性壓縮;側(cè)阻傳遞到樁端平面以下引起土體壓縮;端阻引起土體壓縮（樁的貫入變形）。2、單樁沉降計算方法（具體方法略）彈性理論分析法(Poulos);荷載傳遞分析法（位移協(xié)調(diào)法，coyle、Reese 1966);數(shù)值分析方法：FEM(Plaxis)剪切變形傳遞法其它第81頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二二、群樁沉降計算1、群樁沉降的組成樁身彈性壓縮;樁側(cè)剪應(yīng)力引起樁端沉降;樁端應(yīng)力引起樁端沉降；低承臺的承臺土反力引起樁端沉降。2、影響群樁沉降的因素群樁幾何尺寸（樁間距、樁長、樁數(shù)、樁基礎(chǔ)寬度與樁長比等）

42、;成樁工藝;土層性質(zhì)；荷載大小與持續(xù)時間；承臺設(shè)置方式；樁的布置。第82頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 由于影響因素復(fù)雜，目前尚未有較為完善的計算方法。多采用實體深基礎(chǔ)法（樁距不大于6d）：將樁基礎(chǔ)看作是設(shè)置在樁端平面處的實體基礎(chǔ)，然后用一般計算淺基礎(chǔ)沉降的單向壓縮分層總和法計算樁端下土的壓縮層厚度內(nèi)的變形值，即作為樁基礎(chǔ)的沉降。 地基土附加應(yīng)力計算方法有：Boussinesq法；Mindlin法。雖然較Boussinesq法更符合實際，但更復(fù)雜。 3、群樁沉降計算方法第83頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二第84頁，共179頁，2022

43、年，5月20日，19點46分，星期二第85頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二一） 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計（GB50007-2002）推薦的計算方法是實體深基礎(chǔ)法：實體深基礎(chǔ)底面與樁端齊平。支承面積可按考慮擴散作用和不考慮擴散作用采用。按淺基礎(chǔ)的沉降計算方法計算，但須將淺基礎(chǔ)的沉降計算經(jīng)驗系數(shù)s改為樁基沉降計算經(jīng)驗系數(shù)p。采用Boussinesq法計算附加應(yīng)力，也可采用Mindlin法。第86頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二注意兩種方法的不同之處：支承面積；實體深基礎(chǔ)受力；我國多采用考慮擴散作用的計算圖式（a），美國等有些國家采用不考慮擴散作用的計

44、算圖式（ b ）。第87頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二式中pk 相應(yīng)于荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合時的實體深基礎(chǔ)底面處的基底壓力；c實體深基礎(chǔ)基底處原有的土中自重應(yīng)力； Fk相應(yīng)于荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合時，作用于樁基 承臺頂面的豎向力；Gk 實體深基礎(chǔ)自重，包括承臺自重、承臺上土重以及承臺 底面至實體深基礎(chǔ)范圍內(nèi)的土重與樁重； 但在地下水位以下部分應(yīng)扣去浮力；A 實體基礎(chǔ)基底面積，a0、b0樁群外圍樁邊包絡(luò)線內(nèi)矩形面積的長、短邊長度。1）考慮擴散作用第88頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 2、不考慮擴散作用時式中pk 相應(yīng)于荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合時的實體

45、深基礎(chǔ)底面處的基底壓力；c實體深基礎(chǔ)基底處原有的土中自重應(yīng)力； Fk相應(yīng)于荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合時，作用于樁基 承臺頂面的豎向力；Gk樁基承臺自重及承臺上土重；Gfk實體深基礎(chǔ)樁及樁間土的自重；m實體深基礎(chǔ)底面以上各土層的加權(quán)平均重度 。第89頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 二） 建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范（JG94-2008）推薦的“等效作用分層總和法”通過引入“等效沉降系數(shù)”來間接考慮Mindlin法的優(yōu)點。 方法如下：等效作用面位于樁端平面，等效面積為樁承臺投影面積。考慮到樁自重引起的附加應(yīng)力較小，可忽略不計，等效作用面的附加應(yīng)力近似取對應(yīng)荷載準(zhǔn)永久組合時承臺底面的平均

46、附加應(yīng)力。等效面以下的附加應(yīng)力分布采用Boussnesq解。第90頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二第91頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二第92頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 一、產(chǎn)生負摩擦的條件和原因正摩阻力：樁相對于樁側(cè)土體向下位移時，土對樁產(chǎn)生的向上作用的摩阻力，稱為正摩阻力。負摩阻力：當(dāng)樁側(cè)土體因某種原因而下沉，且其下沉量大于樁的沉降時，土對樁產(chǎn)生的向下作用的摩阻力，稱為負摩阻力。負摩阻力相當(dāng)于是施加于樁身的外荷載，增大了樁身軸力，導(dǎo)致樁的承載力相對下降和樁基的沉降加大 。正摩擦負摩擦12.5 樁的負摩

47、擦問題第93頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二(1)樁側(cè)地面上有分布范圍較大的荷載（如大面積堆載），致使樁周土壓密；(2)地下水位全面下降（如長期抽取地下水）致使土的有效應(yīng)力增加，引起大面積沉降；(3)樁穿過欠固結(jié)軟粘土或新填土，而支撐于堅硬的土層上，樁周土在自重應(yīng)力作用下隨時間而逐漸固結(jié)；(4)濕陷性黃土遇水濕陷下沉、季節(jié)性凍土的融陷下沉、可液化土層受地震或其它動力荷載作用使液化土重新固結(jié)引起下沉；(5)打樁使已設(shè)置的鄰樁抬升(6)在飽和軟土中打入密集的樁群，產(chǎn)生超靜孔隙水壓力，引起土體大量上涌，隨后重塑土體因超孔隙水壓力消散而重新固結(jié)引起下沉。產(chǎn)生負摩擦的條件第9

48、4頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 中性點樁土間沒有相對位移，作用在樁上的摩阻力為零的樁截面位置中性點處樁身軸力達到最大值。第95頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二二、負摩阻力的計算1、單樁負摩阻力的計算（1）中性點的位置lnln土位移Ss樁位移Sp中性點第96頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 受影響因素多、與樁周土的性質(zhì)、外界條件（堆載、降水、浸水等）變化有關(guān)，目前多用近似估算法或采用工程經(jīng)驗值。工程實測表明，在可壓縮土層l0的范圍內(nèi)，ln隨樁端持力層的強度和剛度增大而增大?？砂聪卤磉x用。第97頁，共179頁，

49、2022年，5月20日，19點46分，星期二（2）負摩阻力強度n 受樁周土和樁端土的強度和變形性質(zhì)、土層的應(yīng)力歷史、地面堆載的大小與范圍、地下水降低的幅度和范圍、樁的類型與成樁工藝、樁頂荷載施加時間的影響，精確計算復(fù)雜而困難。第i層土樁側(cè)負摩阻力強度；樁周第i層土的平均豎向有效覆蓋應(yīng)力；樁周土的負摩阻力系數(shù)。飽和軟土：015025；黏性土、粉土：0.250.40；砂土：0.350.50；自重濕陷性黃土：0.200.35樁周第i層土的側(cè)壓力系數(shù)，可近似取靜止土壓力系數(shù)值；樁周第i層土的有效內(nèi)摩擦角；第98頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二對于砂土也可用下公式計算：樁周底

50、i層土經(jīng)鉆桿長度修正后的平均標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)。（3）下拉荷載Fn為中性點深度ln范圍內(nèi)負摩阻力累計值。樁截面周長；中性點以上土層數(shù)；中性點以上樁周第i層土的厚度。第99頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二2、群樁負摩阻力的計算群樁中任一單樁的下拉荷載；負摩阻力群樁效應(yīng)系數(shù)；縱橫向樁的中心距；樁徑；中性點以上樁周土體加權(quán)平均有效重度。第100頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二三、減小負摩阻力的工程措施1、預(yù)制混凝土樁和鋼樁 涂軟瀝青層：采用軟化點較低瀝青（5065度），先將樁面清洗干凈，將瀝青加熱至150180度，噴澆厚度610mm。2、灌注樁

51、充填膨潤土；鋪設(shè)塑料薄膜。第101頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 大多數(shù)樁以承受豎向荷載為主，有時也要承受一定的水平荷載。作用于樁頂?shù)乃胶奢d性質(zhì)包括：長期作用的水平荷載：如上部結(jié)構(gòu)傳遞的或由土、水壓力施加的以及拱的推力等水平荷載；反復(fù)作用的水平荷載：如風(fēng)力、波浪力、船舶撞擊力以及機械制動力等水平荷載；地震作用所產(chǎn)生的水平力。 若樁基以承受水平荷載為主，可考慮采用斜樁。但受斜樁施工施工條件的限制，且一般的工民建筑所承受的水平荷載不大，如果不超過豎向荷載的1/101/12，應(yīng)采用豎直樁。本節(jié)只討論豎直樁。1、水平荷載種類12.6 樁的水平承載力第102頁，共179頁

52、，2022年，5月20日，19點46分，星期二 樁的水平（橫向）承載力指樁能夠承擔(dān)的水平力的大小。對于抗彎性能差的樁（如低配筋率的灌注樁）：水平承載力可能由樁身強度來控制；對于抗彎性能好的樁（如鋼筋混凝土預(yù)制樁）：通常由樁周圍土體所能提供的橫向抵抗力控制，且以樁頂水平位移達到一定值或樁側(cè)土出現(xiàn)明顯破壞，作為樁達到橫向極限承載力的標(biāo)志。水平承載力與樁身抗彎剛度、樁周土的剛度、樁的入土深度、樁頂約束條件有關(guān)。樁頂嵌固于承臺中的樁比樁頂自由的樁，水平承載力要大。2、影響樁水平承載力的因素第103頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二一、水平荷載下樁的工作性狀 取決于樁-土之間的

53、相互作用：作用過程大概如下：在水平荷載作用下，樁產(chǎn)生變形并擠壓樁周土，促使樁周土發(fā)生相應(yīng)的變形而產(chǎn)生水平抗力。水平荷載較小時，樁周土的變形是彈性的，水平抗力主要由靠近地面的表層土提供；隨著水平荷載的增大，樁的變形加大，表層土逐漸產(chǎn)生塑性屈服，水平荷載將向更深的土層傳遞；當(dāng)樁周土失去穩(wěn)定、或樁體發(fā)生破壞（低配筋率的灌注樁常是樁身首先出現(xiàn)裂縫，然后斷裂破壞）、或樁的變形超過建筑物的允許值（抗彎性能好的混凝土預(yù)制樁和鋼樁，樁身雖未斷裂但樁周土如已明顯開裂和隆起，樁的水平位移一般已超限）時，水平荷載也就達到極限。第104頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 依據(jù)樁、土相對剛度不

54、同，水平荷載作用下的樁可分為：剛性樁、半剛性樁、柔性樁。半剛性樁和柔性樁統(tǒng)稱為彈性樁。（1）剛性樁：當(dāng)樁很短或樁周土很軟弱時，樁、土的相對剛度很大，屬剛性樁。剛性樁的樁身不發(fā)生撓曲變形且樁的下段得不到充分的嵌制，因而樁頂自由的剛性樁發(fā)生繞靠近樁端的一點作全樁長的剛體轉(zhuǎn)動（圖 a )，而樁頂嵌固的剛性樁則發(fā)生平移（圖b）。剛性樁的破壞一般只發(fā)生于樁周土中，樁體本身不發(fā)生破壞。剛性樁常用B. B.布諾姆斯（Broms，1964）的極限平衡法計算。第105頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 （2）彈性樁：半剛性樁（中長樁）和柔性樁（長樁）的樁、土相對剛度較低，在水平荷載作用

55、下樁身發(fā)生撓曲變形，樁的下段可視為嵌固于土中而不能轉(zhuǎn)動，隨著水平荷載的增大，樁周土的屈服區(qū)逐步向下擴展，樁身最大彎矩截面也因上部土抗力減小而向下部轉(zhuǎn)移，一般半剛性樁的樁身位移曲線只出現(xiàn)一個位移零點（圖a、a），柔性樁則出現(xiàn)兩個以上位移零點和彎矩零點（圖b、b ）。當(dāng)樁周土失去穩(wěn)定、或樁身最大彎矩處（樁頂嵌固時可在嵌固處和樁身最大彎矩處）出現(xiàn)塑性屈服、或樁的水平位移過大時，彈性樁便趨于破壞。第106頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二二、水平荷載下彈性樁的計算計算方法：地基反力系數(shù)法（目前最常用）、彈性理論法、有限元法。地基反力系數(shù)法原理：應(yīng)用文克爾（E.Winkler,

56、1867）地基模型，把承受水平荷載的單樁視作彈性地基中的豎直梁，通過求解梁的撓曲微分方程來計算樁身的彎矩、剪力以及樁的水平承載力。1、基本假設(shè) 單樁承受水平荷載時，把土體視為線性變形體，假定深度z處的土的水平抗力x等于該點的水平抗力系數(shù)kx與該點的水平位移x的乘積，即第107頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 地基水平抗力系數(shù)kx有4種較為常用的假定分布圖式： (1)常數(shù)法(張有齡)：假定地基水平抗力系數(shù)沿深度為均勻分布。 kxkh (2）“k”法：假定在樁身第一撓曲零點（深度t處）以上按拋物線變化，以下為常數(shù)。 (3) “m”法：我國鐵道部門首先采用這一方法，近年來

57、也在建筑工程和公路橋涵的樁基設(shè)計中逐漸推廣。 kxmz (4)“c值”法：我國交通部門在試驗研究的基礎(chǔ)上提出的方法。 kxcz0.5（c為比例常數(shù)，隨土類不同而異）。第108頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 實測資料表明，m法（當(dāng)樁的水平位移較大時）和c值法（當(dāng)樁的水平位移較小時）比較接近實際。只簡單介紹m法。第109頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二2、單樁的微分撓曲方程由材料力學(xué)，梁的純彎微分方程為：由梁的微元靜力平衡條件：第110頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二得：第111頁，共179頁，2022年，5月2

58、0日，19點46分，星期二解為：A、B等系數(shù)見下表第112頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二第113頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二第114頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二3、初始參數(shù)的確定單樁樁頂荷載：樁截面計算寬度b0：由于計算時樁簡化成平面受力，計算寬度（m）按如下方法確定： 圓形樁：當(dāng)直徑d1.0時，b0=0.9(1.5d+0.5）； 當(dāng)直徑 d1.0m時， b0=0.9(d+1） ；方形樁：當(dāng)邊寬b1m時， b0=1.5b+0.5 ； 當(dāng)邊寬b1m時， b0=b+1 。樁身抗彎剛度EI：對于鋼筋混凝土樁

59、，樁身彈性模量E取混凝土彈性模量Ec的0.85倍（E=0.85Ec）。第115頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二m值：按“m法”計算時，m宜通過水平靜載荷試驗確定，無資料參見下表第116頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二4、樁頂水平位移x0第117頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二5、樁身最大彎矩及其位置先求C，查z、C。l4/才能用下表，l4/需另查手冊。第118頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二三、單樁水平靜載荷試驗 目前，確定單樁水平承載力的方法有兩類：現(xiàn)場試驗；理論計算?，F(xiàn)場靜載荷試

60、驗結(jié)果更可靠。1、試驗裝置第119頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二第120頁，共179頁，2022年，5月20日，19點46分，星期二 2加荷方法 對于承受反復(fù)作用的水平荷載的樁基，其單樁試驗宜采用多循環(huán)加卸載方式。每級荷載的增量為預(yù)估水平極限承載力的1/101/15，或取2.520kN（當(dāng)樁徑為300l000mm時）。每級各加卸載5次，即每次施加不變的水平荷載4min；（用千斤頂加荷時，達到預(yù)計的荷載值所需要的時間很短，不另外計算），卸載2min;或者加載、卸載各10min，并按上述時間間隔記錄百分表讀數(shù)，每次卸載都將該級荷載全部卸除。承受長期作用的水平荷載的樁基