樁基礎樁基水平承載力培訓講義PPT

基礎礎工工程程樁基基礎礎2樁的的水水平平承承載載力力，是是指指樁樁在在與與樁樁軸軸線線垂垂直直方方向向受受力力時時的的承承載載力力。。樁樁在在橫橫向向力力（（包包括括彎彎矩矩））作作用用下下的的工工作作情情況況較較軸軸向向受受力力時時要要復復雜雜些些，，但但仍仍然然是是從從保保證證樁樁身身材材料料和和地地基基強強度度與與穩(wěn)穩(wěn)定定性性以以及及樁樁頂頂水水平平位位移移滿滿足足使使用用要要求求來來分分析析和和確確定定樁樁的的水水平平承承載載力力。。4.6樁基基水水平平承承載載力力水平平荷荷載載(力和和彎彎矩矩））作作用用下下，，樁樁身身產(chǎn)產(chǎn)生生橫橫向向位位移移或或撓撓曲曲變變形形，，并并擠擠壓壓樁樁側(cè)側(cè)土土體體，，同同時時樁樁側(cè)側(cè)土土反反作作用用于于樁樁，，產(chǎn)產(chǎn)生生側(cè)側(cè)向向土土抗抗力力，，樁樁土土共共同同作作用用破壞壞模模式式剛性性樁樁(ah≤2.5)：樁身身剛剛體體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動破破壞壞，，承承載載力力主主要要由由樁樁的的水水平平位位移移和和傾傾斜斜控控制制柔性性樁樁(ah≥2.5)：樁身身發(fā)發(fā)生生擾擾曲曲變變形形，，破破壞壞時時樁樁身身某某點點彎彎矩矩超超過過截截面面抵抵抗抗矩矩或或土土體體屈屈服服失失穩(wěn)穩(wěn)，，承承載載力力由由樁樁身身水水平平位位移移及及最最大大彎彎矩矩值值控控制制單樁樁水水平平靜靜載載荷荷試試驗驗試驗驗裝裝置置：：加荷荷系系統(tǒng)統(tǒng)：：千千斤斤頂頂、、試試樁樁位移移觀觀測測：：百百分分表表圖4.20單樁樁水水平平靜靜載載荷荷試試驗驗4.6.1單樁樁水水平平靜靜載載荷荷試試驗驗每級級荷荷載載大大小小約為為預預估估水水平平極極限限承承載載力力的的（（1/10-1/15）。讀數(shù)方法每級加荷后恒恒載4min測讀樁頂水平平位移，然后后卸載至零，，停2min測讀殘余水平平位移，如此此循環(huán)5次，再施加下下一級荷載。。終止加載條件件樁身折斷樁頂水平位移移超過30－40mm樁側(cè)地表出現(xiàn)現(xiàn)明顯裂縫或或隆起。試驗方法單樁水平靜載載荷試驗水平極限承載載力的確定兩特征點對應應的荷載稱為為臨界荷載Hcr和極限荷載Hu圖4.21單樁H0—△x0/△H0曲線圖4.22單樁H0—σg曲線7（1）設計等級為為甲級、乙級級的建筑樁基基，應通過單樁水平靜載試驗驗確定單樁水水平承載力特特征值Rha。（2）對于鋼筋混混凝土預制樁樁、鋼樁、樁樁身正截面配筋率不小于0.65%的灌注樁，可取地面處處水平位移為10mm（對于水平位位移敏感的建建筑物取水平位移6mm所對應的荷載的75%為單樁水平承載力特征值Rha。（3）對于配筋率小于0.65%的灌注樁，可取單樁水平靜載試驗驗的臨界荷載的的75%為單樁水平承承載力特征值Rha。4.6.2單樁水平承載載力特征值的的確定8（4）驗算永久荷荷載控制的樁樁基水平承載載力時，應將將按上述方法法確定的單樁樁水平承載力力特征值乘以以調(diào)整系數(shù)0.8；而當驗算地地震作用樁基基水平承載力力時，上述值值提高25%。（5）當缺少水平靜靜載荷試驗資資料時，可按按（4-43）估算樁身配筋筋率小于0.65%的灌注樁單樁樁水平承載力力特征值。（6）當水平承載由由位移控制，，且缺少水平平靜載荷試驗驗資料時，可按（4-44）估算預制樁、、鋼樁、樁身身配筋率大于于0.65%的灌注樁單樁樁水平承載力力特征值。94.6.3單樁水平受荷理論分析析現(xiàn)在較普遍采采用的是將樁樁視為彈性地基上的的梁。這是因為在在樁頂受到軸軸向力、橫軸軸向力和彎矩矩作用時，如如果略去軸向向力的影響，，樁就可以看看作一個設置置在彈性地基基中的豎梁。。以文克爾假定為為基礎的彈性性地基梁解法法從土力學的觀觀點認為是不不嚴密的，但但由于其概念念明確，方法法較簡單，所所得的結果一一般較安全，，故國內(nèi)外使使用得較為普普遍，我國鐵鐵路、水利、、公路在樁的的設計中常用用“m”法以及“K”法、“C值”法、“常數(shù)”法等都屬于此種種方法。101．土的彈性抗抗力樁基礎在荷載載（包括軸向向荷載、橫軸軸向荷載和力力矩）作用下下產(chǎn)生位移（（包括豎向位位移、水平位位移和轉(zhuǎn)角）），樁的豎向向位移引起樁樁側(cè)土的摩阻阻力和樁底土土的抵抗力。。樁身的水平平位移及轉(zhuǎn)角角使樁擠壓樁樁側(cè)土體，樁樁側(cè)土必然對對樁產(chǎn)生一橫橫向土抗力pzx，它起抵抗外外力和穩(wěn)定樁樁基礎的作用用，土的這種種作用力稱為為土的彈性抗力。11假定土的橫向向土抗力符合合文克爾假定定，即式中：pzx——橫向土抗力（（kN/m2）；C——地基系數(shù)（kN/m3）xz——深度Z處樁的橫向位位移（m）。pzx即指深度為Z處的橫向（X軸向）土抗力力，其大小取取決于土體性質(zhì)、樁身剛度、樁的入土深度度、樁的截面形狀狀、樁距及荷載等因素。122．地基系數(shù)基本概念：地基系數(shù)C表示單位面積積土在彈性限限度內(nèi)產(chǎn)生單單位變形時所所需要的力。。它的大小與與地基土的類類別、物理力力學性質(zhì)有關關。如能測得得xz并知道C值，pzx值即可解得。。地基系數(shù)C值是通過對試試樁在不同類類別土質(zhì)及不不同深度進行行實測xz及pzx后反算得到。。(a)常數(shù)法；(b)k法；(c)m法；(d)c法C值隨深度的分分布規(guī)律：地基系數(shù)C值不僅與土的的類別及其性性質(zhì)有關，而而且也隨深度度而變化。由由于實測的客客觀條件和分分析方法不盡盡相同等原因因，所采用的的C值隨深度的分分布規(guī)律也各各有不同。常常用的幾種地地基系數(shù)分布布規(guī)律如下所所示。14上述四種方法各自自假定的地基基系數(shù)隨深度度分布規(guī)律不不同，其計算算結果有所差差異。本節(jié)介介紹目前應用用較廣的“m”法。m—地基土橫向抗抗力系數(shù)的比比例系數(shù)(MN/m4)m受樁材和剛度、、土類及其性性質(zhì)、荷載作作用方式、荷荷載水平、樁樁身水平位移移等因素影響響，對多層地地基可取當量量m值計算，取層層厚2(d+1)m；如無試驗資料料，m值可參照規(guī)范范表格15（3）樁的計算寬度度樁在水平外力作作用下，除了了樁身寬度范范圍內(nèi)樁側(cè)土土受擠壓外，，在樁身寬度度以外的一定定范圍內(nèi)的土土體都受到一一定程度的影影響（空間受受力），且對對不同截面形形狀的樁，土土受到的影響響范圍大小也也不同。為了將空間受力簡簡化為平面受受力，并綜合合考慮樁的截截面形狀及多多排樁樁間的的相互遮蔽作作用，將樁的的設計寬度（（直徑）換算算成相當實際際工作條件下下，矩形截面面樁的寬度b1，b1稱為樁的計算寬度度。16（1）確定樁樁頂荷載N0k、H0k、M0k單樁的樁頂荷載可可分別按下列列各式確定：：（4）單樁的內(nèi)力計計算(2)樁的的撓曲微分方方程單樁在H0k、M0k和地基水平抗抗力作用下產(chǎn)產(chǎn)生撓曲:在上列方程中中，如采用不不同的C圖式求解，就就得到不同的的計算方法。。m法假定C=mz,代入上式得到到：a為樁的水平變變形系數(shù)，量量綱為L-1撓度x與轉(zhuǎn)角ф、彎矩M和剪力V的微分關系，，利用冪級數(shù)數(shù)積分后可得得到微分方程程式的解答:1819(3)樁身最最大彎矩及其其位置設計承受水平平荷載的單樁樁時，為了計計算截面配筋筋，設計者最最關心樁身的的最大彎矩值值和最大彎矩矩截面的位置置:由系數(shù)CD從表查得相應應的換算深度度，則樁身最最大彎矩