1、淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 1）樁身在水平荷載下破壞。）樁身在水平荷載下破壞。（2 2）樁頂水平位移超過建筑物）樁頂水平位移超過建筑物 允許變形值。允許變形值。H0H0(a)(b)樁水平受荷示意樁水平受荷示意實踐證明：樁的水平承載力遠比豎向承載力要低。實踐證明：樁的水平承載力遠比豎向承載力要低?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 平位移和傾斜控制。（圖平位移和傾斜控制。（圖a a） hh 樁的剛度與入土深度的影響樁的剛度與入土深度的影響5 . 2 hh 稱為剛性樁稱為剛性樁。H0H0(a)(b)樁水平受荷示意樁水平受荷示意樁的樁的水平水平變形系變形系數(shù)數(shù)8.5.1 8.5.1 水平

2、荷載下的受力分析水平荷載下的受力分析淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 平位移和傾斜控制。（圖（平位移和傾斜控制。（圖（a a） hh 樁的剛度與入土深度的影響樁的剛度與入土深度的影響5 . 2 hh 稱為剛性樁稱為剛性樁。H0H0(a)(b)樁水平受荷示意樁水平受荷示意樁的樁的水平水平變形系變形系數(shù)數(shù)8.5.1 8.5.1 水平荷載下的受力分析水平荷載下的受力分析淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ b） 稱為半剛性樁。稱為半剛性樁。0 . 45 . 2 hh 0 . 4 hh稱為柔性樁。稱為柔性樁。H0H0(a)(b)樁水平受荷示意樁水平受荷示意 一般半剛性樁的樁身位移只出現(xiàn)一個位移零點

3、，柔性一般半剛性樁的樁身位移只出現(xiàn)一個位移零點，柔性樁則出現(xiàn)兩個以上位移零點和彎矩零點。樁則出現(xiàn)兩個以上位移零點和彎矩零點?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 理論分析、靜載試驗。理論分析、靜載試驗。H0H0(a)(b)樁水平受荷示意樁水平受荷示意淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 單樁水平靜載試驗單樁水平靜載試驗1 1 試驗裝置：試驗裝置：千斤頂、千斤頂、 大量程百分表大量程百分表圖圖8.16單樁水平靜載試驗裝置單樁水平靜載試驗裝置2 2 加荷方法加荷方法（1 1）對于承受反復(fù)作用的）對于承受反復(fù)作用的水平荷載的樁基，其單樁試水平荷載的樁基，其單樁試驗宜采用多循環(huán)加卸載方式。驗宜采用多循

4、環(huán)加卸載方式。（2 2）對于承受長期作用的）對于承受長期作用的水平荷載的樁基，宜采用水平荷載的樁基，宜采用慢慢速速分級連續(xù)的加載方式。分級連續(xù)的加載方式?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 2 加荷方法加荷方法 單向多循環(huán)加載法單向多循環(huán)加載法 模擬風(fēng)浪、地震力、制動力、波浪沖擊力及機器擾模擬風(fēng)浪、地震力、制動力、波浪沖擊力及機器擾力等循環(huán)性動力水平荷載。力等循環(huán)性動力水平荷載。Ht淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 3. 終止加載條件終止加載條件（1 1）樁身折斷。）樁身折斷。（2 2）樁頂水平位移超過）樁頂水平位移超過30-40mm30-40mm（軟土?。ㄜ浲寥?0mm40mm）。）。

5、（3 3）樁側(cè)地面出現(xiàn)明顯裂縫或隆起。）樁側(cè)地面出現(xiàn)明顯裂縫或隆起。（4 4）所加水平荷載已超過按下述方法確定的極限荷載。）所加水平荷載已超過按下述方法確定的極限荷載?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 4. 試驗資料整理試驗資料整理 根據(jù)試驗可繪制出如下根據(jù)試驗可繪制出如下四種曲線四種曲線：（：（1 1）樁頂水平）樁頂水平荷載荷載- -時間時間- -樁頂水平位移樁頂水平位移曲線；（曲線；（2 2）水平荷載）水平荷載- -位位移梯度曲線；（移梯度曲線；（3 3）水平荷）水平荷載載- -位移曲線；（位移曲線；（4 4）應(yīng)力）應(yīng)力沿樁身分布圖及水平荷載沿樁身分布圖及水平荷載與最大彎矩截面鋼筋應(yīng)力

6、與最大彎矩截面鋼筋應(yīng)力曲線。曲線。圖圖4-26 水平靜載試驗水平靜載試驗H0-t-x0曲線曲線 確定水平臨界荷載確定水平臨界荷載 臨界荷載臨界荷載H Hcrcr 和極限荷載和極限荷載H Hu u淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 臨界荷載臨界荷載HcrHcr：相當于樁身開裂、受拉區(qū)混凝土不參加相當于樁身開裂、受拉區(qū)混凝土不參加工作時的樁頂水平力。工作時的樁頂水平力。極限荷載極限荷載HuHu：相當于樁身應(yīng)力達到強度極限時的樁頂水相當于樁身應(yīng)力達到強度極限時的樁頂水平力，此外，使得樁頂水平位移超過平力，此外，使得樁頂水平位移超過3030 40mm40mm或者使得或者使得樁側(cè)土體破壞的前一級水平荷

7、載，宜作為極限荷載看待。樁側(cè)土體破壞的前一級水平荷載，宜作為極限荷載看待?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 水平靜載試驗水平靜載試驗H0-x0曲線曲線 水平靜載試驗水平靜載試驗H0-x0/H0曲線曲線淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 水平靜載試驗水平靜載試驗H0-g曲線曲線淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 8.4.6 .4.6 單樁水平承載力特征值單樁水平承載力特征值 按要求獲得單位工程同一條件下的單樁水平臨界荷載按要求獲得單位工程同一條件下的單樁水平臨界荷載統(tǒng)計后：統(tǒng)計后：（1 1）當水平承載力按樁身強度控制時，取水平臨界荷載當水平承載力按樁身強度控制時，取水平臨界荷載統(tǒng)計值為單

8、樁水平承載力特征值統(tǒng)計值為單樁水平承載力特征值 。（3 3）當樁受長期水平荷載且不允許樁身開裂時，取水平當樁受長期水平荷載且不允許樁身開裂時，取水平臨界荷載統(tǒng)計值的臨界荷載統(tǒng)計值的0.80.8倍作為單樁水平承載力特征值。倍作為單樁水平承載力特征值。haR淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 8.4.6 .4.6 單樁水平承載力特征值單樁水平承載力特征值（1 1）對于受水平荷載較大的設(shè)計等級為甲級、乙級的建對于受水平荷載較大的設(shè)計等級為甲級、乙級的建筑樁基，筑樁基，單樁水平承載力特征值應(yīng)通過荷載試驗確定，單樁水平承載力特征值應(yīng)通過荷載試驗確定，必要時采用帶承臺樁的荷載試驗。宜采用慢速維持荷載必要

9、時采用帶承臺樁的荷載試驗。宜采用慢速維持荷載法。法。（2 2）混凝土預(yù)制樁、鋼樁、樁身配筋率大于）混凝土預(yù)制樁、鋼樁、樁身配筋率大于0.65%0.65%的灌的灌注樁，可注樁，可根據(jù)靜載荷實驗結(jié)果取地面處水平位移根據(jù)靜載荷實驗結(jié)果取地面處水平位移10mm(10mm(對對于水平變位敏感的建筑物取于水平變位敏感的建筑物取6mm6mm）所對應(yīng)的荷載）所對應(yīng)的荷載的的75%75%作作為單樁水平承載力特征值。為單樁水平承載力特征值。（3 3）對于樁身配筋率小于）對于樁身配筋率小于0.65%0.65%的灌注樁，可取的灌注樁，可取單樁水單樁水平靜載實驗的平靜載實驗的臨界荷載臨界荷載的的75%75%為單樁水平承

10、載力特征值。為單樁水平承載力特征值?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 1Wf75. 0R（4 4）當缺少試驗資料，可估算樁身配筋率小于）當缺少試驗資料，可估算樁身配筋率小于0.65%0.65%的灌注樁單樁水平承載力特征值。的灌注樁單樁水平承載力特征值。 20gE20d12d32dW 圓形截面：圓形截面：方形截面：方形截面：20gE20b12b6Wb淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ （http:/ 0R（5 5）當缺少試驗資料，可估算預(yù)制樁、鋼樁、樁身配）當缺少試驗資料，可估算預(yù)制樁、鋼樁、樁身配筋率筋率不小于不小于0.65%0.65%的灌注樁等的單樁水平承載力特征值。的灌注樁等的單樁水

11、平承載力特征值。式中：式中：EIEI樁身抗彎剛度，對于混凝土樁，樁身抗彎剛度，對于混凝土樁，EI=0.85EEI=0.85Ec cI I0 0。0a 樁頂允許水平位移。樁頂允許水平位移。x 樁頂水平位移系數(shù)，按表樁頂水平位移系數(shù)，按表4-84-8取值。取值。淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ ）2710149. 2mkNEIaxHaEIR0375. 051EImb解：樁身配筋率為解：樁身配筋率為0.68%0.68%的灌注樁，樁身水平承載力設(shè)計值為：的灌注樁，樁身水平承載力設(shè)計值為：公式公式8.51公式公式8.28mdb7 . 239 . 0) 1(9 . 013158. 010149. 27

12、 . 2102557350EImb895. 7253158. 0h查表查表8.174.0m取取mh0 . 4樁頂鉸接樁頂鉸接樁頂固接樁頂固接441. 2x94. 0 xkNEIRaxHa5 .1039005. 0441. 210149. 23158. 075. 075. 07303kNEIRaxHa2700005. 094. 010149. 23158. 075. 075. 07303淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ （http:/ 8.5.3 水平荷載作用下彈性樁的計算水平荷載作用下彈性樁的計算1.1.基本假定基本假定 單樁承受水平荷載作用時，可把土體單樁承受水平荷載作用時，可把土體視為

13、線性變形體，假定深度視為線性變形體，假定深度Z Z處的水平抗力處的水平抗力x 等于該點的水平抗力系數(shù)等于該點的水平抗力系數(shù) 與該點的與該點的水平位移水平位移 的乘積。的乘積。 線彈性地基反力分析法：線彈性地基反力分析法： 地基水平抗力系數(shù)，地基水平抗力系數(shù)，根據(jù)根據(jù) 的假定不同，可分為以下四種方法的假定不同，可分為以下四種方法: :H0 xxkhxhkhkhk淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 4-23 地基水平抗力系數(shù)的分布圖式地基水平抗力系數(shù)的分布圖式Kx=kh（a）常數(shù)法）常數(shù)法Kx=kt（b）”k”法法Kx=mz（c）”m”法法Kx=cz0.5（d）”c值值”法法n=0n=0n=1n

14、=0.5淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ Kx x沿深度為均勻分布，沿深度為均勻分布， 不隨深度而變化，即不隨深度而變化，即 K Kx xK Kh h，(kN(kNm m3 3) )為常數(shù)。為常數(shù)。H0 xtKx=kh（a）常數(shù)法淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ Kh h隨深度增加呈凹形拋物線變化；該隨深度增加呈凹形拋物線變化；該點以下，地基系數(shù)點以下，地基系數(shù)K Kh h不再隨深度變化而為常數(shù)不再隨深度變化而為常數(shù)K Kh hK K 。Kx=kt（b）”k”法H0 xt淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ “ “m”m”法：假定地基系數(shù)法：假定地基系數(shù)K Kx x隨深度成正比例地增隨

15、深度成正比例地增 長。長。目前我國應(yīng)用較多，目前我國應(yīng)用較多， K Kx x =mz =mz。 H0 xtKx=mz（c）”m”法淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ “ “c c值值”法：假定地基系數(shù)法：假定地基系數(shù)K Kh h隨著深度成拋物線規(guī)律隨著深度成拋物線規(guī)律增加，即增加，即K Kh h =cz=cz1/2 1/2 ，c c為常數(shù)，隨土類不同而異。為常數(shù)，隨土類不同而異。在我在我國多用于公路交通部門。國多用于公路交通部門。H0 xtKx=cz0.5（d）”c值”法淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ . 01.5b1b1bK Kf f樁的形狀系數(shù)，圓形樁樁的形狀系數(shù)，圓形樁K Kf

16、f=0.9=0.9，方形樁，方形樁K Kf f=1.0=1.0；dd樁的直徑，方形截面時為樁的邊長。樁的直徑，方形截面時為樁的邊長。水平荷載下樁內(nèi)力及位移理論分析水平荷載下樁內(nèi)力及位移理論分析mm法法方形樁方形樁1md1md5 . 01.5d9 . 019 . 0b1d圓形截面樁圓形截面樁淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 2）鋼筋混凝土樁的抗彎剛度）鋼筋混凝土樁的抗彎剛度EI=0.85EEI=0.85Ec cI I0 0（3 3）抗力系數(shù)）抗力系數(shù)K Kh h =mz =mz中的中的m m值，宜采用試驗值，無試值，宜采用試驗值，無試驗資料時，參考表驗資料時，參考表8.128.12。樁側(cè)為多

17、層土?xí)r，按。樁側(cè)為多層土?xí)r，按h hm m=2(d+1)=2(d+1)范圍內(nèi)范圍內(nèi)m m值得加權(quán)平均值。例如：兩層土?xí)r：值得加權(quán)平均值。例如：兩層土?xí)r： 2m2212211hhh2hmhmm 淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 表表8-12淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 單樁計算單樁計算（1） 確定樁頂荷載：確定樁頂荷載：nGFN 0nHH 0nMM 0N0H0M0 xz承臺底面承臺底面淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ zpdzxdNdzxd22044 EIN0影響很小可忽略不計，影響很小可忽略不計，P（Z）= kxxb0 =mzxb0。上式變?yōu)椋?。上式變?yōu)椋?zxdzxdEI54

18、4 （2） 樁的撓曲微分方程樁的撓曲微分方程）。為樁的水平變形系數(shù)（其中：1/mEImb50淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 。、可查表、系數(shù)剪力彎矩：轉(zhuǎn)角：位移：13BABABABABMAHV:BMAHMBEIMAEIHBEIMAEIHxQQMMxXQ0Q0zM0M0z020zx20 x30z淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ （http:/ （http:/ （http:/ 隨著建筑物越來越高大，所遇到的地質(zhì)條件日隨著建筑物越來越高大，所遇到的地質(zhì)條件日趨復(fù)雜，特別是考慮樁間土承擔一部分荷載后，趨復(fù)雜，特別是考慮樁間土承擔一部分荷載后，沉沉降已成為一個控制條件降已成為一個控制條件，使得

19、樁基沉降計算成為樁，使得樁基沉降計算成為樁基設(shè)計的一個重要內(nèi)容?；O(shè)計的一個重要內(nèi)容。8.68.6 樁基礎(chǔ)沉降的計算樁基礎(chǔ)沉降的計算淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 體型復(fù)雜或樁端以下存在軟弱土層的設(shè)計等級體型復(fù)雜或樁端以下存在軟弱土層的設(shè)計等級 為乙級建筑物樁基；為乙級建筑物樁基；（3）對沉降有嚴格要求的建筑物樁基；）對沉降有嚴格要求的建筑物樁基；（4）摩擦型樁基。）摩擦型樁基。樁基礎(chǔ)沉降的計算范圍樁基礎(chǔ)沉降的計算范圍需要進行沉降計算需要進行沉降計算 ：淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 樁基；樁基；（4）吊車工作制級別）吊車工作制級別A5級級A5以下的單層工業(yè)廠房樁以下的單層工業(yè)廠房

20、樁 基（樁端下為密實土層）?；抖讼聻槊軐嵧翆樱?。不需要沉降計算的情況：不需要沉降計算的情況：rhd5 . 0淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 樁基變形可用下列指標表示：樁基變形可用下列指標表示：沉降量、沉降差、沉降量、沉降差、傾斜。傾斜。 計算樁基礎(chǔ)變形時，變形指標可按下述規(guī)定選用：計算樁基礎(chǔ)變形時，變形指標可按下述規(guī)定選用： 對于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)由局部傾斜控制；對于框架對于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)由局部傾斜控制；對于框架結(jié)構(gòu)應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制；對于多層或高層建結(jié)構(gòu)應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制；對于多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜值控制。筑和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜值控制。 樁基變形容許值同淺基礎(chǔ)規(guī)定。

21、（樁基變形容許值同淺基礎(chǔ)規(guī)定。（2626頁）頁） 淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 1）框架結(jié)構(gòu)）框架結(jié)構(gòu)（2 2）磚石墻填充的邊排柱）磚石墻填充的邊排柱（3 3）當基礎(chǔ)不均勻沉降是不產(chǎn)生附加應(yīng)力的結(jié)構(gòu)）當基礎(chǔ)不均勻沉降是不產(chǎn)生附加應(yīng)力的結(jié)構(gòu) 0.002l0.002l0 0 0.007l 0.007l0 0 0.005l 0.005l0 0 單層排架結(jié)構(gòu)（柱距為單層排架結(jié)構(gòu)（柱距為6m6m）柱基的沉降量（）柱基的沉降量（mmmm）120120樁基變形容許值樁基變形容許值 中低壓縮性土中低壓縮性土淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 4.4.1 單樁沉降的計算單樁沉降的計算在豎向荷載作用下單

22、樁沉降由三部分組成：在豎向荷載作用下單樁沉降由三部分組成：（1 1）樁身彈性壓縮引起的樁頂沉降；）樁身彈性壓縮引起的樁頂沉降；（2 2）樁側(cè)阻力引起的樁周土中的附加應(yīng)）樁側(cè)阻力引起的樁周土中的附加應(yīng) 力以壓力擴散角向下傳遞，致使樁力以壓力擴散角向下傳遞，致使樁 端下土體壓縮而產(chǎn)生的樁端沉降；端下土體壓縮而產(chǎn)生的樁端沉降；（3 3）樁端荷載引起樁端下土體壓縮所產(chǎn)）樁端荷載引起樁端下土體壓縮所產(chǎn) 生的樁端沉降。生的樁端沉降。 淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 目前單樁沉降計算方法主要有下述幾種：目前單樁沉降計算方法主要有下述幾種： （1 1）荷載傳遞分析法；）荷載傳遞分析法； （2 2）彈性理

23、論法）彈性理論法 （3 3）剪切變形傳遞法：）剪切變形傳遞法： （4 4）有限單元分析法）有限單元分析法 （5 5）其他簡化方法。）其他簡化方法。這些計算方法的詳盡介紹參見有關(guān)書籍。這些計算方法的詳盡介紹參見有關(guān)書籍。淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 4.4.2 群樁沉降的計算群樁沉降的計算 群樁沉降由以下兩部分組成：群樁沉降由以下兩部分組成： （1 1）樁間土的壓縮變形（包括）樁間土的壓縮變形（包括 樁身壓縮、樁端貫入變形）；樁身壓縮、樁端貫入變形）； （2 2）樁端平面以下受群樁荷載共同）樁端平面以下受群樁荷載共同 作用產(chǎn)生的整體壓縮變形。作用產(chǎn)生的整體壓縮變形。淮海工學(xué)院土木工程系

24、（http:/ 不計樁身壓縮量及樁與土間的相對位移，以不計樁身壓縮量及樁與土間的相對位移，以假想基礎(chǔ)為剛性整體，采用單向壓縮分層總和法假想基礎(chǔ)為剛性整體，采用單向壓縮分層總和法計算樁端以下土沉降。計算樁端以下土沉降。地基基礎(chǔ)規(guī)范地基基礎(chǔ)規(guī)范GB50007GB50007推薦的群樁沉降的計算推薦的群樁沉降的計算淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ mjniisjijijpjEhs11, 式中式中 ss樁基最終計算沉降量（樁基最終計算沉降量（mmmm）；）； mm樁端平面以下壓縮層范圍內(nèi)土層總數(shù)；樁端平面以下壓縮層范圍內(nèi)土層總數(shù)； E Esj,isj,i 樁端平面以下第樁端平面以下第j j層土第層土

25、第i i個分層在自個分層在自 重應(yīng)力至自重應(yīng)力加附加應(yīng)力作用段重應(yīng)力至自重應(yīng)力加附加應(yīng)力作用段 的壓縮模量（的壓縮模量（MPaMPa）；）； n nj j樁端平面下第樁端平面下第j j層土的計算分層數(shù)；層土的計算分層數(shù)；淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 樁端平面下第樁端平面下第j j層土第層土第i i個個 分層厚度（分層厚度（m m）；）；j,ij,i樁端平面下第樁端平面下第j j層土第層土第i i個分個分 層的豎向附加應(yīng)力層的豎向附加應(yīng)力(kPa)(kPa)；p p樁基沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，各地區(qū)樁基沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，各地區(qū) 根據(jù)當?shù)氐墓こ虒崪y資料統(tǒng)計對根據(jù)當?shù)氐墓こ虒崪y資料統(tǒng)計對 比確定；比確定； mjniisjijijpjEhs11, 淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 地基內(nèi)的應(yīng)力分布宜采用地基內(nèi)的應(yīng)力分布宜采用各向同性均質(zhì)線性變形體理論。各向同性均質(zhì)線性變形體理論。按按實體深基礎(chǔ)實體深基礎(chǔ)（s6ds6d）或其他或其他方法方法( (包括包括明德林應(yīng)力公式方法明德林應(yīng)力公式方法) )計算：計算：F l G B0A淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 淺基礎(chǔ)基底的附加壓力淺基礎(chǔ)基底的附加壓力 應(yīng)為樁底平面處的附加壓力。應(yīng)為樁底平面處的附加壓力。0p淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 實體深基礎(chǔ)樁基沉降計算經(jīng)驗系數(shù)應(yīng)根據(jù)