基础工程第四章 桩基础课件

基础工程

第4章桩基础周盛全安徽理工大学·土木建筑学院2022/11/181.土木建筑学院0内容提要桩基础概述桩的分类竖向荷载下单桩的工作性能单桩竖向承载力的确定桩基计算桩的水平承载力与位移桩基础设计2022/11/182.土木建筑学院4.1桩基础概述如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，而又不适宜采取地基处理措施时，就要考虑深基础方案了。深基础主要有桩基础、沉井和地下连续墙等几种类型，其中以桩基础应用最为广泛。桩基础是最古老的基础型式之一。智利古文化遗址中发现的桩距今约有12000年。河姆渡遗址表明，在7000年前，我国已有采用木桩支承房屋的历史。2022/11/183.土木建筑学院4.1.1桩基础的适用性特点：历史悠久、承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、便于机械化施工、适应性强、适用范围广。适用性：不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其他重要的建筑物；2022/11/185.土木建筑学院4.1.1桩基础的适用性适用性：地基软弱，采用地基加固不可行、不经济；地基土性特殊，要求采用桩基将荷载传至深部土性稳定的地层时；受偏心荷载、水平荷载、动力或周期荷载作用；上部结构对地基不均匀沉降相对敏感，或建筑物受到大面积地面超载的影响；地下水位高，或位于水中的构筑物基础；需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。2022/11/186.土木建筑学院4.1.2桩基设计内容桩的类型和几何尺寸的选择；单桩竖向（和水平向）承载力的确定；确定桩的数量、间距和平面布置；桩基承载力和沉降验算；桩身结构设计；承台结构设计；绘制桩基施工图。详尽勘察

慎重选型

合理设计

精心施工2022/11/187.土木建筑学院4.1.3桩基设计原则《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008规定：建筑桩基采用以概率理论为基础的极限设计法，并按极限状态设计表达式计算，且桩基的极限状态分为两类：承载力极限状态：桩基达到最大承载力、整体失稳或发生不适于继续承载的变形；正态使用极限状态：桩基达到正常使用所规定的变形限制或达到耐久性要求的某项值。2022/11/188.土木建筑学院4.1.3桩基设计原则建筑桩基分三个安全等级。表4-1桩基设计应进行下列计算和验算：所有桩基础都应进行承载能力计算，计算内容包括：3）柱端平面以下存在的软下卧层时，应验算软弱下卧层承载力；4)对位于坡地、岸边的桩基，应进行桩基稳定性验算；5）按现行抗震设计规范规定进行抗震承载力验算。2022/11/1810.土木建筑学院4.1.3桩基设计原则桩基设计应进行下列计算和验算：应根据桩基所处的环境类别和相应的裂缝控制等级，验算桩和承台正截面的抗裂和裂缝宽度。建于软土上的甲、乙级建筑桩基施工过程和使用期间必须进行沉降观测直到稳定。2022/11/1812.土木建筑学院4.2桩的分类桩基础按承台位置可以分为低承台桩基础和高承台桩基础。低承台桩基的承台底面位于地面(或冲刷线)以下；高承台桩基的承台底面位于地面(或冲刷线)以上。2022/11/1814.土木建筑学院4.2.1按承载性状分类摩擦型桩：指桩顶竖向荷载全部或主要由桩侧阻力承受的桩。摩擦桩：桩顶竖向荷载绝大部分由桩侧阻力承担，桩端阻力可忽略；端承摩擦桩：桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，桩侧阻力较大。2022/11/1815.土木建筑学院4.2.1按承载性状分类端承型桩：指桩顶竖向荷载全部或主要由桩端阻力承受，桩侧阻力较小的桩。端承桩：桩顶竖向荷载绝大部分由桩端阻力承担，桩侧阻力可忽略；摩擦端承桩：桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，桩端阻力较大。嵌岩桩：桩端嵌入岩层一定深度。2022/11/1816.土木建筑学院4.2.2按施工方法分类预制桩混凝土预制桩钢桩木桩优点：承载力高、耐久性好、质量容易保证；缺点：自重大、施工有难度。2022/11/1817.土木建筑学院4.2.2按施工方法分类灌注桩沉管灌注桩特点：施工设备简单，沉桩进度快，成本最低，但很易产生缩颈、断桩、局部夹土、混凝土离析和强度不足等质量问题。2022/11/1818.土木建筑学院4.2.2按施工方法分类灌注桩挖孔桩特点:设备简单，噪音小，场区内各桩可同时施工，桩径大，适应性强、经济。存在安全问题，难以克制流砂现象。2022/11/1820.土木建筑学院4.2.3按桩的设计效应分类桩的设置效应：随着桩的设置方法（打入或钻孔成桩等）不同，桩周土所受的排挤作用也很不相同，这种排挤作用使土的天然结构、应力状态和性质发生改变，从而影响桩的承载力和变形性质。2022/11/1821.土木建筑学院4.2.4其他桩的分类方法按桩径大小：小桩(﹤250mm)、中等直径桩(250～

800mm)、大直径桩(﹥800mm)按使用功能：受压桩、抗拔桩、横向受荷桩、锚桩按截面形状：圆桩、方桩、多边形桩、异形桩、DX桩等按桩身材料：混凝土桩、钢桩、木桩及组合材料桩等。2022/11/1823.土木建筑学院4.3竖向荷载下单桩的工作性能

4.3.1桩的荷载传递承载机理

荷载→桩压缩→侧摩阻消耗荷载→桩底阻力。土对桩的支撑力

桩侧摩阻力和桩端阻力：何种为主，与桩身压缩量有关。桩的荷载传递过程实质上就是桩侧摩阻力与桩端阻力逐步发挥的过程。2022/11/1824.土木建筑学院4.3.2桩侧摩阻力和桩端阻力上式侧阻是随深度线性增大,但砂土中的模型实验表明，当桩入土深达某一临界深度后，侧阻就不随深度增加了，这个现象称为侧阻的深度效应。2022/11/1826.土木建筑学院4.3.2桩侧摩阻力和桩端阻力侧阻先于端阻发挥，发挥程度与桩土相对位移相关；侧阻充分发挥桩-土相对位移值δu：粘性土：4～6mm；砂土：6～10mm；

桩端阻力充分发挥桩底极限位移值δu

砂类土:(0.08～0.1)d；粘性土：0.25d，硬粘土0.1d。

桩侧阻与桩端阻存在深度效应。桩身荷载传递(a)摩擦桩；(b)端承桩2022/11/1827.土木建筑学院4.3.2桩侧摩阻力和桩端阻力桩侧摩阻力影响因素土的性质：如抗剪强度(c,j)→决定摩阻力的可能最大值桩土相对位移→决定摩阻力的发挥程度时间因素：土的固结随t增加向下部转移→决定摩阻力发挥的时间桩的刚度：影响桩周应力的分布。土中的应力状态：主要指侧向压力施工方法：a)挤土桩；b)非挤土桩。2022/11/1828.土木建筑学院4.3.3单桩的破坏模式整体剪切破坏沉降量较大，桩端阻为主，桩端桩侧土控制承载力，Q-s曲线为陡峭型，呈现明确的破坏荷载；打入式短桩、钻孔短桩属于此类；2022/11/1830.土木建筑学院4.3.3单桩的破坏模式刺入破坏桩的刺入深度较大或桩周土层抗剪强度较均匀，沉降量大，桩侧阻为主，桩顶容许沉降控制承载力，一般情况下的钻孔灌注桩属于此类。2022/11/1831.土木建筑学院4.3.4桩侧负摩阻力定义：桩周土相对于桩身下沉时产生的摩阻力。

正摩擦负摩擦2022/11/1832.土木建筑学院4.3.4桩侧负摩阻力产生负摩阻力的条件桩身穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层进入相对较硬土层；桩周存在软弱土层，邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载，或桩侧地面大面积堆载；桩侧大范围降低地下水，如大面积抽水，基坑降水等；冻土区升温引起桩侧土沉陷。住宅楼建于有新填土的斜坡上2022/11/1833.土木建筑学院4.3.4桩侧负摩阻力中性点定义：桩土相对位移为零处桩侧摩阻力为零处。特点：在中性点处桩身轴力达到最大值。图4-11有负摩阻力时的荷载传递2022/11/1834.土木建筑学院4.3.4桩侧负摩阻力中性点中性点的位置取决于桩－土间的相对位移；中性点位置还与时间因素、环境因素、地质条件等有关，精确计算有困难，目前采用经验估算法：（0.5～1.0l0）l0—桩周变形土层下限深度，即软弱压缩层厚度。图4-11有负摩阻力时的荷载传递2022/11/1835.土木建筑学院4.3.4桩侧负摩阻力单桩负摩阻力标准值qniξn-桩周负摩阻力系数，表4-4；

σi’-桩周第i层平均竖向有效上覆压力。2022/11/1836.土木建筑学院4.3.4桩侧负摩阻力减小负摩阻力的措施涂层法；塑料薄膜隔离层法；桩土之间灌注斑脱土浆法；插入变径预制桩法—钻孔桩；群桩：设内外围保护桩法。2022/11/1837.土木建筑学院4.4单桩竖向承载力的确定单桩竖向极限承载力是指单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形所对应的最大荷载。确定单桩极限承载力的方法有：静载荷试验法、经验参数法、静力计算法、静力触探法、高应变动测法等。2022/11/1838.土木建筑学院4.4单桩竖向承载力的确定取决于两方面：①桩身的材料强度；②地层的支承力。设计时分别按这两方面确定后取其中的小值。如按桩的载荷试验确定，则已兼顾到这两方面。沉降量大，尤其高层建筑或对沉降有要求的建筑，还应考虑桩的竖向沉降量。2022/11/1839.土木建筑学院4.4.1按材料强度确定按材料强度计算低承台桩基的单桩承载力时，可把桩视作轴心受压杆件，Ψc-基桩成桩工艺系数；fc-混凝土的轴心抗压强度设计值（kPa）；fy'-混凝土的轴心抗压强度设计值（kPa）；Ap-桩身的横截面积（m2）；As-纵向主筋的横截面积（m2）。2022/11/1840.土木建筑学院4.4.1按材料强度确定对于高承台基桩、桩身穿越可液化土或不抗剪强度小于10kPa的软弱土层的基桩，应考虑压曲影响。按公式（4-10）计算时要乘以稳定系数折减。的取值可根据桩身压曲计算长度lc和桩的设计直径d（矩形桩取短边长b）按表4-6确定。桩身压曲计算长度lc可根据桩顶的约束情况、桩身露出地面的自由长度l0、桩的入土长度h、桩侧和桩底的土质条件，由表4-5确定。2022/11/1841.土木建筑学院4.4.2静载荷试验方法特点：是评价单桩承载力最为直观和可靠的方法。缺点：时间长；费用高。基本原则

桩数：不宜小于总数1％，不少于3根；时间：对于预制桩，桩设置后开始载荷试验所需的间歇时间：对于砂类土不得少于10天；粉土和粘性土不得少于15天，饱和软粘土不得少于25天。

2022/11/1842.土木建筑学院4.4.2静载荷试验方法静载荷试验装置和方法试验装置：①加荷系统：包括加力装置和反力装置、②位移观测系统测试方法：分级(每级荷载约为单桩承载力设计值的1/5-1/8)慢速维持荷载法，每级荷载下桩顶沉降量≤0.1mm/h，认为稳定，加下一级荷载。图4-12静载试验装置2022/11/1843.土木建筑学院4.4.2静载荷试验方法静载荷试验装置和方法直接堆载锚桩反力梁法锚桩d=1.8m横梁：1.7m×2.7m2022/11/1844.土木建筑学院4.4.2静载荷试验方法终止条件某级荷载下，桩顶沉降量为前一级荷载下沉降量的5倍；某级荷载下，桩顶沉降量大于前一级荷载下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定；达到锚桩最大抗拔力或压重平台的最大重量时。2022/11/1845.土木建筑学院4.4.2静载荷试验方法按试验结果确定单桩承载力Qu根据荷载～沉降(Q~s)曲线特征确定Qu。对陡降型Q~s曲线，取曲线发生明显陡降的起始点所对应的荷载为Qu；切线交汇法：曲线起始段和末段的切线交点对于的荷载为Qu。图4-13单桩Q-s曲线2022/11/1846.土木建筑学院4.4.2静载荷试验方法按试验结果确定单桩承载力Qu根据沉降量确定Qu。对缓变型Q-s曲线，可取s=40~60mm对应的荷载值为Qu

。大直径桩，可取s=0.03~0.06d对应的荷载值(大桩取低值，小桩取高值)；细长桩(l/d>80)，可取s=60～80mm对应的荷载为

Qu。图4-13单桩Q-s曲线2022/11/1847.土木建筑学院4.4.2静载荷试验方法按试验结果确定单桩承载力Qu根据沉降量确定Qu。沉降速率法：s-lgt法，s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值作为Qu。图4-14单桩s-lgt曲线2022/11/1848.土木建筑学院4.4.2静载荷试验方法按试验结果确定单桩承载力Qu测出每根试验桩的极限承载力Qui，统计方法确定Qu2022/11/1849.土木建筑学院4.4.3按土的抗剪强度指标确定国外应用较多，国内比较少用。Qsu-桩侧总极限阻力标准值；Qpu-桩端总极限端阻力标准值；G、r-桩的自重和桩长以内土的平均重度；G-rApl-因桩的设置而附加于地基上的重力。粘性土中的桩2022/11/1850.土木建筑学院4.4.4静力触探法静力触探是将圆锥形的金属探头，以静力的方式按一定的速率均匀压入土中，借助探头中的传感器，测出探头侧阻fs和端阻qc。分为单桥探头和双桥探头。小尺寸打入桩的现场模拟试验，设备简单、自动化程度高。国外应该很广。2022/11/1851.土木建筑学院4.4.4静力触探法《建筑桩基技术规范》给出双桥探头确定Quk的公式u为桩身周长，Ap为桩端截面积；li为第i层土的厚度；qc为桩端平面上下探头阻力（kPa）；a为桩端阻力修正系数；fsi为第i层土的探头平均阻力（kPa）；βi为第i层土侧阻综合修正系数。2022/11/1852.土木建筑学院4.4.4静力触探法单桥探头确定Quk的公式qsik为用静力触探比贯入阻力估算的桩周第i层土的极限侧阻力；a为桩端阻力修正系数，表4-8。2022/11/1853.土木建筑学院4.4.5经验公式法《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008一般预制桩及中小直径灌注桩qsik为桩侧第i层土的极限侧阻力标准值（kPa），可按表4-11取值；qpk为桩端极限端阻力标准值（kPa），可按表4-12取值；2022/11/1854.土木建筑学院4.4.5经验公式法《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008大直径桩（d≥0.8m）qpk为桩径为800mm的桩极限端阻力标准值（kPa），可按表4-13取值；ψsi

、ψp大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，表4-14；up为桩身周长。2022/11/1855.土木建筑学院4.4.5经验公式法《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008嵌岩桩Qrk为嵌岩段总极限阻力标准值；frk为岩石饱和单轴抗压强度标准值，对粘土质岩，取天然湿度单轴抗压强度标准值；ζr为桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数，表4-15。2022/11/1856.土木建筑学院4.4.6后注浆灌注桩后注浆灌注桩通过静载试验确定，可按下式估算：Qgsk为后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值；Qgpk为后注浆总极限端阻力标准值；lj为后注浆竖向增强段第j层土厚度；lgi为后注浆竖向增强段内第i层土厚度；βsi、βp分别为后注浆桩侧阻力和桩端阻力增强系数，表4-16.2022/11/1857.土木建筑学院4.4.7动力试桩法原理：在桩顶施加动荷载，使桩身产生加速度和土阻尼等效应，通过设置于桩顶的传感器量测此动力响应信号（如位移、速度或加速度），据此分析确定桩身完整性或承载力。高应变法：一般以重锤敲击桩顶，使桩贯入，桩土间产生相对位移，从而分析对桩的外来抗力，可同时测定桩身完整性与承载力。低应变法：施加的荷载远小于桩的使用荷载，不足以使桩产生相对位移，而只通过应力波的反射和传播，主要用以检测桩身砼质量。

2022/11/1858.土木建筑学院4.4.8桩的抗拔承载力高耸结构、承受巨大浮托力的基础、承受巨大水平力的桩结构，桩侧部分或全部承受上拔力，需验算桩的抗拔承载力。桩的抗拔承载力主要取决于桩身材料强度及桩土之间的抗拔侧阻力和桩自重。2022/11/1859.土木建筑学院4.4.8桩的抗拔承载力群桩成飞整体性破坏时λi为抗拔系数，表4-18群桩成整体性破坏时2022/11/1860.土木建筑学院4.5桩基计算根据桩基承载能力和正常使用极限状态，桩基设计时应进行以下计算和验算（《建筑桩基技术规范》5桩基计算）桩顶作用效应计算桩基竖向承载力验算竖向荷载下的群桩效应桩基软弱下卧层承载力验算桩基沉降验算桩基负摩阻力验算2022/11/1861.土木建筑学院4.5桩基计算

4.5.1桩顶作用效应计算荷载效应+地震作用效应假设：承台是刚性的各桩刚度相同x、y是桩基平面的惯性主轴2022/11/1862.土木建筑学院4.5.1桩顶作用效应计算按下列各式计算基桩或复合基桩的桩顶作用效应：轴心竖向力作用下偏心竖向力作用下水平力2022/11/1863.土木建筑学院4.5.1桩顶作用效应计算对于主要承受竖向荷载的抗震设防区低承台桩基，在同时满足下列条件时，桩顶作用效应计算可不考虑地震作用：按现行国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011）规定可不进行桩基抗震承载力验算的建筑物；建筑场地位于建筑抗震的有利地段。2022/11/1864.土木建筑学院4.5.2桩基竖向承载力验算桩基竖向承载力计算应符合下列要求：荷载效应标准组合：轴心竖向力作用下偏心竖向力作用下除满足上式外，尚应满足下式的要求：2022/11/1865.土木建筑学院4.5.2桩基竖向承载力验算地震作用效应和荷载效应标准组合：地震震害调查表明，基桩竖向承载力应提高25%。轴心竖向力作用下偏心竖向力作用下除满足上式外，尚应满足下式的要求：2022/11/1866.土木建筑学院4.5.2桩基竖向承载力验算单桩竖向承载力特征值Ra应按下式确定

：对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独立桩基、或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时，基桩竖向承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值。2022/11/1867.土木建筑学院4.5.2桩基竖向承载力验算单桩竖向承载力特征值Ra应按下式确定

：对于符合下列条件之一的摩擦型桩基，宜考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载力特征值：上部结构整体刚度较好、体型简单的建（构）筑物；对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物；按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区；软土地基的减沉复合疏桩基础。2022/11/1868.土木建筑学院4.5.2桩基竖向承载力验算单桩竖向承载力特征值Ra应按下式确定

：考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值可按下列公式确定：不考虑地震作用时考虑地震作用时2022/11/1869.土木建筑学院4.5.3竖向荷载下的群桩效应群桩效应：群桩在竖向荷载作用下，由于承台、桩、土之间相互影响和共同作用，群桩的工作性状趋于复杂，桩群中任一根桩的工作性状都不同于孤立的单桩，群桩承载力将不等于各单桩承载力之和，群桩沉降也明显地超过单桩。岩石土2022/11/1870.土木建筑学院4.5.3竖向荷载下的群桩效应群桩效应可用群桩效率系数η和沉降比ζ表示。群桩效率系数η是指群桩竖向极限承载力Pu与群桩中所有桩的单桩竖向极限承载力Qu总和之比沉降比ζ是指在每根桩承担相同荷载条件下，群桩沉降量sn与单桩沉降量s之比，即ζ=sn/s。2022/11/1871.土木建筑学院4.5.3竖向荷载下的群桩效应群桩效率系数η越小、沉降比ζ越大，表示群桩效应越强，也就意味着群桩承载力越低、沉降越大。群桩效率系数η和沉降比ζ主要取决于桩距和桩数，其次与土质和土层构造、桩径、桩的类型及排列方式等因素有关。2022/11/1872.土木建筑学院4.5.3竖向荷载下的群桩效应端承型群桩基础由端承桩组成的群桩，通过承台分配到各桩桩顶的荷载，其大部或全部由桩身直接传递到桩端。通过承台土反力、桩侧摩阻力传递到土层中的应力较小，桩群中各桩之间，承台、桩、土之间的相互影响较小，其工作性状与独立单桩相近。因而端承型群桩的承载力可近似取为各单桩承载力之和，即群桩效率系数η、沉降比ζ可近似取为1。2022/11/1873.土木建筑学院4.5.3竖向荷载下的群桩效应摩擦型群桩基础由摩擦型桩组成的群桩，桩顶荷载主要通过桩侧摩阻力传布到桩周和桩端土层中，在桩端平面处将产生应力重叠。承台土的反力也传递到承台以下一定范围内的土层中，从而使桩侧阻力和桩端阻力受到干扰。2022/11/1874.土木建筑学院4.5.3竖向荷载下的群桩效应摩擦型群桩基础承台底面脱地情况（非复合桩基）应力重叠沉降增加单桩承载力下降,η<1,也可能>1.2022/11/1875.土木建筑学院4.5.3竖向荷载下的群桩效应摩擦型群桩基础承台底面脱地情况（非复合桩基）(1)承台刚度的影响：角桩最大、中心桩最小，桩数越多，桩顶荷载配额差异越大，随着承台刚度的增加，分布趋于一致。（2）地基土性质的影响：挤土群桩，以及非挤土桩沉降使桩间土增密，两者引起的摩阻力增值以中间桩大，边桩、角桩相对较小。2022/11/1876.土木建筑学院4.5.3竖向荷载下的群桩效应摩擦型群桩基础承台底面脱地情况（非复合桩基）(3)桩距的影响：当桩距小于3d（d为桩径）时，桩端处应力重叠现象严重；当桩距大于6d时，应力重叠现象较小。桩距是影响摩擦型桩群桩效应的主导因素。对打入较疏松的砂类土和粉土中的挤土群桩，其桩间土和桩端土被明显挤密，所以群桩效应系数η常大于1。

2022/11/1877.土木建筑学院4.5.3竖向荷载下的群桩效应摩擦型群桩基础承台底面贴地情况（复合桩基）由摩擦型桩组成的群桩基础，当其承受竖向荷载而沉降时，承台底面一般与地基土紧密接触，因此承台底面必产生土反力，从而分担了一部分荷载，使桩基承载力随之提高。考虑到一些因素可能会导致承台底面与基土脱开，为了保证安全可靠，设计时一般不考虑承台贴地时承台底反力对桩基承载力的贡献。

2022/11/1878.土木建筑学院4.5.3竖向荷载下的群桩效应摩擦型群桩基础承台底面贴地情况（复合桩基）承台底面分担荷载的作用是随着桩群相对于地基土向下位移幅度的加大而增大的。

（1）对桩侧阻力的消弱作用：桩-承台整体沉降，贴地承台使桩间土压缩而下移，减小了上部桩-土的相对滑移。（2）对桩端阻力的增强作用：对桩底土侧向挤出的约束作用，增强桩端继续承载能力。（3）对地基土侧移的阻挡作用：承台下压，承台-土之间摩擦作用。2022/11/1879.土木建筑学院4.5.3竖向荷载下的群桩效应结论设计群桩基础时，一般可不考虑群桩效应对单桩竖向承载力的影响，即取群桩效应系数η＝1；但对摩擦型桩基、设计等级为甲级以及部分乙级的建筑物桩基，必须进行沉降验算，以确保桩基沉降不超过允许值。2022/11/1880.土木建筑学院4.5.4桩基软弱下卧层承载力验算对于桩距不超过6d的群桩基础，桩端持力层下存在承载力低于桩端持力层承载力1/3的软弱下卧层时，可按下列公式验算软弱下卧层的承载力2022/11/1881.土木建筑学院4.5.5桩基沉降验算建筑桩基沉降变形计算值不应大于桩基沉降变形允许值。桩基沉降变形可用下列指标表示：沉降量；沉降差；整体倾斜：建筑物桩基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离之比值；局部倾斜：墙下条形承台沿纵向某一长度范围内桩基础两点的沉降差与其距离之比值。2022/11/1882.土木建筑学院4.5.5桩基沉降验算对桩中心距≤6d，假定桩群为一假想的实体深基础，采用等效分层总和法计算最终沉降量。桩基任一点最终沉降量可用角点法按下式计算

2022/11/1883.土木建筑学院4.5.5桩基沉降验算桩基中点最终沉降量可按下式计算桩基等效沉降系数可按下列公式简化计算：

2022/11/1884.土木建筑学院4.5.6桩基负摩阻力验算桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时，应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响；当缺乏可参照的工程经验时，可按下列规定验算。（1）对于摩擦型基桩可取桩身计算中性点以上侧阻力为零，并可按下式验算基桩承载力：（2）对于端承型基桩除应满足上式要求外，尚应考虑负摩阻力引起基桩的下拉荷载，并可按下式验算基桩承载力：（3）当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时，尚应将负摩阻力引起的下拉荷载计入附加荷载验算桩基沉降。2022/11/1885.土木建筑学院4.5.6桩基负摩阻力验算桩侧负摩阻力及其引起的下拉荷载，当无实测资料时可按下列规定计算（1）中性点以上单桩桩周第i层土负摩阻力标准值，可按下列公式计算。当填土、自重湿陷性黄土湿陷、欠固结土层产生固结和地下水降低时：当地面分布大面积荷载时：2022/11/1886.土木建筑学院4.5.6桩基负摩阻力验算桩侧负摩阻力及其引起的下拉荷载，当无实测资料时可按下列规定计算（2）考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算：2022/11/1887.土木建筑学院4.6桩的水平承载力与位移桩基础多以承受竖向荷载为主，在风荷载、地层荷载、土压力和水压力作用下，收到一定的水平荷载，尤其是桥梁桩基础，除了要满足桩基的竖向承载力外，还要满足水平承载力。桩的水平承载力远小于其竖向承载力。确定方法：水平静载荷试验和理论计算。2022/11/1888.土木建筑学院4.6.1单桩的水平静载荷试验试验装置：加荷系统：千斤顶、试桩位移观测：大量程百分表图4-21

单桩水平静载荷试验2022/11/1889.土木建筑学院4.6.1单桩的水平静载荷试验试验加载方法：单向多循环加卸载法：约为预估水平极限承载力的1/10-1/15。读数方法：每级加荷后恒载4min测读桩顶水平位移，然后卸载至零，停2min测读残余水平位移，如此循环5次，再施加下一级荷载。终止加载条件桩身折断；桩顶水平位移超过30－40mm；桩侧地表出现明显裂缝或隆起。2022/11/1890.土木建筑学院4.6.1单桩的水平静载荷试验水平承载力的确定：绘制桩顶水平荷载-时间-桩顶水平位移(H0-t-x0)曲线或水平荷载-位移梯度(H0-∆x0/∆

H0)曲线或水平荷载-位移(H0-x0)曲线。图4.23单桩H0—△x0/△H0曲线图4.24单桩H0—σg曲线两特征点对应的荷载称为临界荷载Hcr和极限荷载Hu2022/11/1891.土木建筑学院4.6.2单桩水平承载力特征值的确定单桩的水平承载力特征值的确定应符合下列规定：对于受水平荷载较大的设计等级为甲级、乙级的建筑桩基，单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载试验确定，试验方法可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106执行。对于钢筋混凝土预制桩、钢桩、桩身正截面配筋率不小于0.65%的灌注桩，可根据静载试验结果取地面处水平位移为10mm（对于水平位移敏感的建筑物取水平位移6mm）所对应的荷载的75%为单桩水平承载力特征值。2022/11/1892.土木建筑学院4.6.2单桩水平承载力特征值的确定单桩的水平承载力特征值的确定应符合下列规定：对于桩身配筋率小于0.65%的灌注桩，可取单桩水平静载试验的临界荷载的75%为单桩水平承载力特征值。缺少单桩水平静载试验资料时，可按下列公式估算桩身配筋率小于0.65%的灌注桩的单桩水平承载力特征值：2022/11/1893.土木建筑学院4.6.2单桩水平承载力特征值的确定单桩的水平承载力特征值的确定应符合下列规定：对于混凝土护壁的挖孔桩，计算单桩水平承载力时，其设计桩径取护壁内直径。桩的水平承载力由水平位移控制，且缺少单桩水平静载试验资料时，可按下式估算预制桩、钢桩、桩身配筋率不小于0.65%的灌注桩单桩水平承载力特征值：2022/11/1894.土木建筑学院4.6.2单桩水平承载力特征值的确定单桩的水平承载力特征值的确定应符合下列规定：验算永久荷载控制的桩基的水平承载力时，应将上述2～5款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数0.80；验算地震作用桩基的水平承载力时，宜将按上述2～5款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数1.25。

2022/11/1895.土木建筑学院4.6.3水平受荷桩的理论分析国外有关水平受荷桩的理论分析方法有几十种之多；国内多采用线弹性地基反力法，将土体视为弹性体。用梁的弯曲理论来求解桩的水平抗力σx，并假设σx与桩的水平位移x成正比，并不计桩土之间的摩阻力以及邻桩对水平抗力的影响。2022/11/1896.土木建筑学院4.6.3水平受荷桩的理论分析根据n的假设不同，又可分为多种方法。常数法：n=0，张友龄，1937；k法：假设地基水平抗力系数在第一弹性零点Et以上按抛物线变化，在以下保持为常数，盖尔斯基，1934；m法：n=1，1939；c法：n=0.5，1964，日本久保号一。实测资料表明：桩的水平位移较大时，m法计算结果比较接近实际；桩的水平位移较小时，c法结果比较接近实际。2022/11/1897.土木建筑学院4.7桩基础设计桩基础设计的内容和步骤调查、勘察，收集有关资料；综合有关资料，确定桩基持力层；选择桩材，确定桩型、外形尺寸和构造；确定单桩承载力设计值；初拟桩的数量和平面布置；2022/11/1898.土木建筑学院4.7桩基础设计桩基础设计的内容和步骤初拟承台的轮廓尺寸及承台底标高；验算作用于单桩上的竖向和横向荷载；验算承台尺寸及结构强度；必要时验算桩基整体承载力和沉降量，若桩端下有软弱下卧层，验算软弱下卧层地基承载力；单桩设计，绘制桩和承台的结构及施工详图。2022/11/1899.土木建筑学院4.7.1桩基设计的基础资料岩土工程勘察资料（桩基设计的主要依据。）建筑场地与环境条件的有关资料建筑物有关资料施工条件的有关资料供设计比较用的有关桩型及实施可行性的资料2022/11/18100.土木建筑学院4.7.2桩型、桩长和截面尺寸选