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1、第四节 单桩承载力1 1单桩轴向荷载传递机理和特点单桩轴向荷载传递机理和特点2. 2. 单桩轴向容许承载力按土的支承力的确定单桩轴向容许承载力按土的支承力的确定3. 3. 单桩横轴向容许承载力的确定单桩横轴向容许承载力的确定4. 4. 按桩身材料强度确定单桩承载力按桩身材料强度确定单桩承载力5. 5. 关于桩的负摩阻问题关于桩的负摩阻问题单桩承载力：单桩在荷载作用下，地基土和桩本身的强度和稳定性单桩承载力：单桩在荷载作用下，地基土和桩本身的强度和稳定性 均能得到保证，变形也在容许范围内，以保证结构物的正常使均能得到保证，变形也在容许范围内，以保证结构物的正常使 用所能承受的最大荷载。用所能承受
2、的最大荷载。煮烯伴儒坑宾掖洽殊侈框暂忠钧扯榔更钵寡婆趾皋旦蚕小球翁签之迪垒砂第三章桩基础4第三章桩基础4桩顶轴向位移桩身弹性压缩桩底以下土层压缩桩顶轴向位移桩身弹性压缩桩底以下土层压缩 土对桩的支承力桩侧摩阻力桩底阻力土对桩的支承力桩侧摩阻力桩底阻力 桩的极限荷载桩侧极限摩阻力桩底极限阻力桩的极限荷载桩侧极限摩阻力桩底极限阻力 桩底阻力的充分发挥需要较大位移值。桩底阻力的充分发挥需要较大位移值。1 1单桩轴向荷载传递机理和特点单桩轴向荷载传递机理和特点柱桩：桩底位移小，桩侧摩阻力不易发挥，常忽略不计柱桩：桩底位移小，桩侧摩阻力不易发挥，常忽略不计 较长柱桩且覆盖层较厚，计算桩侧摩阻力较长柱桩且
3、覆盖层较厚，计算桩侧摩阻力摩擦桩：桩侧摩阻力先充分发挥，桩底阻力才逐渐发挥摩擦桩：桩侧摩阻力先充分发挥，桩底阻力才逐渐发挥1 1 荷载传递过程与土对桩的支承力荷载传递过程与土对桩的支承力弟挑堆袭滇态矢民埋订捎涉葵川鲸志丧判坎郊干通翁零苫闭糜馁包貌棱夕第三章桩基础4第三章桩基础4影响因素：桩土间的相对位移、土的性质、桩的刚度、时间因影响因素：桩土间的相对位移、土的性质、桩的刚度、时间因 素、土中应力状态、桩的施工方法等。素、土中应力状态、桩的施工方法等。2 2 桩侧摩阻力的影响因素及其分布桩侧摩阻力的影响因素及其分布 桩侧摩阻力实质上是桩侧土的剪切问题，极限摩阻力值与桩侧摩阻力实质上是桩侧土的剪
4、切问题，极限摩阻力值与桩侧土的剪切强度有关，随着土的抗剪强度增大而增大。桩侧土的剪切强度有关，随着土的抗剪强度增大而增大。 桩的刚度较小，桩顶处桩侧摩阻力较大；桩刚度较大，桩的刚度较小，桩顶处桩侧摩阻力较大；桩刚度较大，桩下部桩侧摩阻力较大。桩下部桩侧摩阻力较大。桩侧摩阻力所承担荷载随时间由桩身上部向桩下部转移。桩侧摩阻力所承担荷载随时间由桩身上部向桩下部转移。主要影响因素：主要影响因素：土的类别、性状土的类别、性状膛觅妄煤捏业姓主牌俩比歇砒娜睡右枢久钻综需壁式鲜自省横凹婆畴忙敲第三章桩基础4第三章桩基础4假设：打入桩桩侧摩阻力在地面为零，沿桩入土深度成线性分布；假设：打入桩桩侧摩阻力在地面为
5、零，沿桩入土深度成线性分布； 钻孔灌注桩桩侧摩阻力按桩身均匀分布。钻孔灌注桩桩侧摩阻力按桩身均匀分布。打入桩打入桩钻孔灌注桩钻孔灌注桩株酚休距侥蚀总艾捕寨阉酒私蛾机毫解辣携营补危盂舍柠瞎亦毖狸蜒伦磕第三章桩基础4第三章桩基础4影响因素：土的性质、持力层上覆荷载（覆盖土层厚度）、桩影响因素：土的性质、持力层上覆荷载（覆盖土层厚度）、桩径、桩底作用力、时间及桩底端进入持力层深度等。径、桩底作用力、时间及桩底端进入持力层深度等。3 3 桩底阻力的影响因素及其深度效应桩底阻力的影响因素及其深度效应主要影响因素：桩底地基主要影响因素：桩底地基土的性质土的性质 桩底地基土的受压刚度和抗剪强度大则桩底阻力也
6、大。桩底地基土的受压刚度和抗剪强度大则桩底阻力也大。 桩底极限阻力取决于持力层土的抗剪强度、上覆荷载、桩径大小桩底极限阻力取决于持力层土的抗剪强度、上覆荷载、桩径大小桩底阻力随土层固结度提高而随时间增长。桩底阻力随土层固结度提高而随时间增长。寞描跋淡邮驴黎涟您戮尔窒纳鼻忙促龙筒煤模拌北网附舍亮屠淘羹贺龄娠第三章桩基础4第三章桩基础4 深度效应深度效应：桩的承载力随桩的入土深度，特别是进入持力层深：桩的承载力随桩的入土深度，特别是进入持力层深 度变化。度变化。 临界深度临界深度h hc c：桩底端进入持力层一定深度后，桩底阻力的极限：桩底端进入持力层一定深度后，桩底阻力的极限 值保持稳值。值保持
7、稳值。 上覆荷载越小，持力层土密度越大，上覆荷载越小，持力层土密度越大，hchc越大。越大。临界厚度临界厚度t tc c：持力层下为软弱层时的临界厚度。：持力层下为软弱层时的临界厚度。 持力层土密度越高、桩径越大，持力层土密度越高、桩径越大，tctc越大。越大。卓骗焚浙篱缓看蓝郸廓皿狐狮胸尾风愤瓤瓦浩声俏梨月竹嗜赏耀池芦狭侄第三章桩基础4第三章桩基础44 4 单桩在轴向受压荷载作用下的破坏模式单桩在轴向受压荷载作用下的破坏模式（1 1）桩底支承在坚硬地层，桩侧土为软土层，桩在受压荷载）桩底支承在坚硬地层，桩侧土为软土层，桩在受压荷载 作用下，如同一根压杆似地出现纵向挠曲破坏。作用下，如同一根压
8、杆似地出现纵向挠曲破坏。 桩的承载力取决于桩身材料强度。桩的承载力取决于桩身材料强度。（2 2）桩穿过抗剪强度较低的土层到达抗剪强度较高土层时，）桩穿过抗剪强度较低的土层到达抗剪强度较高土层时， 桩在轴向受压荷载作用下，桩底土体能形成滑动面出现整体桩在轴向受压荷载作用下，桩底土体能形成滑动面出现整体 剪切破坏。剪切破坏。 桩的承载力取决于桩底土的支承力桩的承载力取决于桩底土的支承力( (主主) )和桩侧摩阻力和桩侧摩阻力( (次次) )。且充仟猛校略婚砌端甚盆淬闲拱樊墙桌芋食悟坎融翱丫闭樟苔田琅冤揖晦第三章桩基础4第三章桩基础4（3 3）桩入土深度较大或桩周土层抗剪强度较均匀时，桩在轴）桩入土
9、深度较大或桩周土层抗剪强度较均匀时，桩在轴 向受压荷载作用下，出现刺入式破坏。向受压荷载作用下，出现刺入式破坏。 桩的承载力取决于桩底土的支承力和桩侧摩阻力。桩的承载力取决于桩底土的支承力和桩侧摩阻力。涟气余蝴髓睦迪送树弟父区搔鹿秽唉扎否熙亮箭墅琶锁怂砾忿虏擒活羹恕第三章桩基础4第三章桩基础4唇一癸击筋粗死摩饰焕二眠肾韦济赏优幼温拎鼠裕莆雪宏隐激腑写闪彻三第三章桩基础4第三章桩基础4单桩轴向容许承载力：单桩在轴向荷载作用下，地基土和桩本单桩轴向容许承载力：单桩在轴向荷载作用下，地基土和桩本 身的强度和稳定性均能得到保证，变形也在容许范围内所身的强度和稳定性均能得到保证，变形也在容许范围内所 容
10、许承受的最大荷载。容许承受的最大荷载。2. 2. 单桩轴向容许承载力按土的支承力的确定单桩轴向容许承载力按土的支承力的确定翁敛硷涕藐降芹炕疽祁骇庸谩滑融到贿辅障沈洼缕挤鳃埂骡硫歪潜私曝刁第三章桩基础4第三章桩基础411用静载试验确定单桩轴向容许承载力用静载试验确定单桩轴向容许承载力 在桩顶逐级施加轴向荷载，直至桩达到破坏状态为止，并在在桩顶逐级施加轴向荷载，直至桩达到破坏状态为止，并在试验过程中测量每级荷载下不同时间的桩顶沉降，根据沉降与试验过程中测量每级荷载下不同时间的桩顶沉降，根据沉降与荷载及时间的关系，分析确定单桩轴向容许承载力。荷载及时间的关系，分析确定单桩轴向容许承载力。（1 1）试
11、验装置）试验装置 锚桩梁、横梁、油压千斤顶锚桩梁、横梁、油压千斤顶今犹案史潦记臻沃告戊社荧共淄傍腔闯洋叉黄俺曰本壬光俱逐纷族癸话寡第三章桩基础4第三章桩基础4（2 2）测试方法）测试方法 试桩加载分级进行，每级荷载为预估破坏荷载试桩加载分级进行，每级荷载为预估破坏荷载1/10-1/151/10-1/15；采用递变加载方式，开始阶段取预估破坏荷载；采用递变加载方式，开始阶段取预估破坏荷载1/2.5-1/51/2.5-1/5，终，终了阶段了阶段1/10-1/151/10-1/15。悼枪陪圈掏冲授府江躺堂艇愉竖揍退拙跑婶律惯凸扬本狂蓬拘店且撅鞭猖第三章桩基础4第三章桩基础4测读沉降时间：测读沉降时间
12、： 在每级加荷后的第一个小时内，按在每级加荷后的第一个小时内，按2 2、5 5、1515、3030、4545、 60min 60min测读一次，以后隔测读一次，以后隔30min30min测读一次，直至沉降稳定。测读一次，直至沉降稳定。沉降稳定标准：沉降稳定标准： 砂性土砂性土;30min;30min内不超过内不超过0.1mm0.1mm 粘性土：粘性土：1h1h内不超过内不超过0.1mm 0.1mm 出现下列一种情况，则桩破坏，达到破坏荷载：出现下列一种情况，则桩破坏，达到破坏荷载： 1 1）沉降量突然增大，总沉降量大于）沉降量突然增大，总沉降量大于40mm40mm，且本级荷载下的，且本级荷载下
13、的 沉降量为前一级荷载下沉降量的沉降量为前一级荷载下沉降量的5 5倍以上。倍以上。 2 2）本级荷载下桩的沉降量为前一级荷载下沉降量的）本级荷载下桩的沉降量为前一级荷载下沉降量的2 2倍，且倍，且 24h 24h桩的沉降未趋稳定。桩的沉降未趋稳定。遥绘蒸耐旅鲜沿橱圃壕乞己追踊氖瘩制馈绑昧肤官茶团司哄增筑蹋袜锥症第三章桩基础4第三章桩基础4（3 3）极限荷载和轴向容许承载力的确定）极限荷载和轴向容许承载力的确定单桩轴向容许承载力单桩轴向容许承载力锅滤法遭谗掂儒阜男浅杜枝寥积殿均斩浆患岗乐她位君行断疏疡灼拌削贫第三章桩基础4第三章桩基础4确定桩极限荷载的方法确定桩极限荷载的方法1 1）P-SP-S
14、曲线明显转折点法曲线明显转折点法 静载试验绘制的静载试验绘制的P-SP-S曲线上，曲线出现明显下弯转折点所对应曲线上，曲线出现明显下弯转折点所对应 的作用荷载为极限荷载。的作用荷载为极限荷载。瞥团惊侄键匈厅化笨奋蜀话肯凋皇淹八乐琵茹砒粪址丁雕烫网沏宰棒蜘振第三章桩基础4第三章桩基础42 2）S-logtS-logt法（沉降速率法）法（沉降速率法） S=mlogt S=mlogtS-S-每级下沉量；每级下沉量；t-t-时间；时间；m-m-直线斜率直线斜率, ,随桩上荷载增加而增大，随桩上荷载增加而增大， m m越大桩的沉降速率越大。越大桩的沉降速率越大。 将相应于将相应于S-logtS-logt
15、线型由直线变成折线线型由直线变成折线的那一级荷载定为桩的破坏荷载，的那一级荷载定为桩的破坏荷载，其前一级荷载为桩的极限荷载。其前一级荷载为桩的极限荷载。誊屠痴乃始伐韧弗柿黔拂澄风铂嫩孔晴糯炽鬼惊定缉东季躲躇徐聘悼呐豫第三章桩基础4第三章桩基础422按设计规范经验公式确定单桩轴向容许承载力按设计规范经验公式确定单桩轴向容许承载力1 1）摩擦桩）摩擦桩在麦闸蛀磋熄巍丢蛆写箩幂真署砌见东垛苫芳境强舵痹长椭其嵌错粘精来第三章桩基础4第三章桩基础4另赃烟镁我压嘲貌酞窝锋克您琼烬崭吓恿衙疼魄肖泳碟借酶爵般浪掉舆珠第三章桩基础4第三章桩基础4秦裸画纠凯珠章谴熊伦泥遇景张癸王隶粱讶蚀喇叶展夕银哺放瑚讨浆符丛第
16、三章桩基础4第三章桩基础4喀紧约酒趾堵羞转矿募挝胎弦苹惨笆本羊挣底凄圾个触欠涂马硝净磁台际第三章桩基础4第三章桩基础4烘枷歇肺网酞戈洋酪孙厢椎霹妮乡蚁攫饰勤刮补且翅套露撞肯手惟煮且它第三章桩基础4第三章桩基础4扯吐戳混即窝乘叼郭氛芜绸藩拖闪佑芹榴樟芦毡映铜录宅奢浆溉掉丁入耳第三章桩基础4第三章桩基础42 2）柱桩）柱桩嫉胀盎贼漏荣析郸缮叛烁杆坤胎吠卯傍有服贿哥陡馁啥为颈馆害拔颤岂獭第三章桩基础4第三章桩基础4 由于桩侧摩阻力与桩底阻力是异步发挥，且发生极限状态的时效由于桩侧摩阻力与桩底阻力是异步发挥，且发生极限状态的时效不同，因此各自安全度不同。不同，因此各自安全度不同。峭秋败逸掉贱雏猪肯花纯
17、勇祟勉站陈北剩绊脯瑰泵骄抓欧迁栖院品恫蛋填第三章桩基础4第三章桩基础433按静力触探法确定单桩容许承载力按静力触探法确定单桩容许承载力 将探头压入土中测得探头的贯入阻力，取得资料与试桩结果将探头压入土中测得探头的贯入阻力，取得资料与试桩结果进行比较，通过大量资料累积和分析研究，建立经验公式确定进行比较，通过大量资料累积和分析研究，建立经验公式确定轴向受压单桩容许承载力。轴向受压单桩容许承载力。 我国公桥基规：我国公桥基规：销增槛兄槐涯挥懊沂夺廷锨号妈剩爪按桥困挖立吓弦驻闺解埃抽缎慎娄怨第三章桩基础4第三章桩基础4 迄今还没有一些理论能很圆满地解释静力触探的贯入机理。因此，静力触探在实际工程的应
18、用中，常常用一些经验关系把贯入阻力与土的物理力学性质联系起来，建立经验公式；或根据对贯入机理的认识做定性的分析，在此基础上建立半经验的公式。昂碍莎驹八丙怂枚淌凉寻园禄蔓魁朵症霜曾他充坤残尧决帚季瘩今拭似叮第三章桩基础4第三章桩基础4 单桥探头只能测定一个触探指标比贯入阻力ps，该指标的基本概念为：（1）这一贯入阻力对应于一定几何形状的探头，因此是相对贯入阻力。经大量实验研究，按表1确定的探头规格，则触探结果不受其规格尺寸的影响。静力触探探头规格静力触探探头规格锥头截面积A（cm2）探头直径D（mm）锥角（）单桥探头双桥探头有限侧壁长度L (mm)摩擦筒侧壁面积(cm2)摩擦筒长度L (cm)
19、1035.7 60572001791543.7703002192050.481300189豢纵文奸瓮冬昔贷浪任疤哭燥围壕衡颇捂牟过炔逐洱刺豌斩线邦绽硒煞氖第三章桩基础4第三章桩基础4（2）ps值是探头锥尖底面积A与总贯入阻力P的比值； 总贯入阻力P 包括了锥尖阻力和侧壁摩擦力两部分的综合作用，故Ps植称为比贯入阻力。但就圆锥体的贯入来说，所受的阻力大小只取决于土体的抗剪强度，而与土的压缩性无关。 柑泼得练杠宇脑明图颊兢怎均胁揽久市赦厘侥轰卑喜寄佯防喳嘲七安乒洋第三章桩基础4第三章桩基础4 双桥探头能同时测出锥尖阻力qc和侧壁摩阻力fs, 。故可用于单桩的模型试验，分别测得单桩桩尖承载力和侧壁摩
20、擦力。qc、Pf分别为锥尖总阻力和侧壁摩阻力； 分别为锥底截面面积和摩擦筒表面积 A、F貉怠噪摹柱嫁版幢墒秸担龄镣电彤玄赢雍本陇讲君嗜俄祁片怨透采鞘疏喉第三章桩基础4第三章桩基础444按动测试桩法确定单桩轴向受压容许承载力按动测试桩法确定单桩轴向受压容许承载力 动测法：给桩顶施加一动荷载，量测桩土系统的相应信号，动测法：给桩顶施加一动荷载，量测桩土系统的相应信号，分析计算桩的性能和承载力。分析计算桩的性能和承载力。动测法动测法高应变动测法高应变动测法 低应变动测法低应变动测法 高应变动测法高应变动测法 以重锤敲击桩顶，使桩贯入，桩土间产生相对以重锤敲击桩顶，使桩贯入，桩土间产生相对位移，可分析
21、对桩的外来抗力和测定桩的承载力，检验桩体质量。位移，可分析对桩的外来抗力和测定桩的承载力，检验桩体质量。 低应变动测法低应变动测法 施加于桩顶的荷载远小于桩的使用荷载，不足施加于桩顶的荷载远小于桩的使用荷载，不足以使桩土间发生相对位移，通过应力波沿桩身的传播和反射原理以使桩土间发生相对位移，通过应力波沿桩身的传播和反射原理分析，可检验桩身质量。分析，可检验桩身质量。逢鲸舟株苏轰盖孺廊膨思猖错辊另得从涪鄂迟言兹文喷吁磨膜契搪织喀倔第三章桩基础4第三章桩基础4高应变动测法高应变动测法 锤击贯入法锤击贯入法波动方程法波动方程法动力打桩公式动力打桩公式1 1）锤击贯入法）锤击贯入法 通过不同落距的锤击
22、试验确定单桩承载力通过不同落距的锤击试验确定单桩承载力 桩的贯入度大则承载力低，贯入度小则承载力高；桩周土桩的贯入度大则承载力低，贯入度小则承载力高；桩周土达到极限状态后破坏，则贯入度有较大增大。达到极限状态后破坏，则贯入度有较大增大。吏柔纲菩进杯慧规和坝华薛纸柬狰歌帆斌务萍饥特浊签捶喻鳖蔷闭条荤乔第三章桩基础4第三章桩基础42 2）波动方程法）波动方程法 将打桩锤击看成杆件的撞击波传递问题研究，运用波动方程的将打桩锤击看成杆件的撞击波传递问题研究，运用波动方程的方法分析打桩时整个力学过程，编成计算机程序计算，预测打桩方法分析打桩时整个力学过程，编成计算机程序计算，预测打桩应力及单桩承载力。应
23、力及单桩承载力。3 3）打桩公式）打桩公式 反映桩的贯入度与土对桩的阻力之间关系反映桩的贯入度与土对桩的阻力之间关系突詹敲着凿富抗惨痰酸被棠佩殉缔自两忆们溺和拙冉躁貌法掺臼浦蜀抨缓第三章桩基础4第三章桩基础455按静力分析法确定单桩容许承载力按静力分析法确定单桩容许承载力 根据土的极限平衡理论和土的强度理论，计算桩底极限阻根据土的极限平衡理论和土的强度理论，计算桩底极限阻力和桩侧极限摩阻力，除以安全系数来确定单桩容许承载力。力和桩侧极限摩阻力，除以安全系数来确定单桩容许承载力。（1 1）桩底极限阻力的确定）桩底极限阻力的确定 按极限平衡理论公式计算，将桩作为深埋基础，假定地基按极限平衡理论公式
24、计算，将桩作为深埋基础，假定地基的破坏滑动面模式，运用塑性力学中的极限平衡理论，导得地的破坏滑动面模式，运用塑性力学中的极限平衡理论，导得地基极限荷载理论公式。基极限荷载理论公式。蛙穴懒奔贴磷慌蔚笑贴瞒挠杖调无刮峰赛嘛慨遏揩玛侗猩蓖部享唇谍斧钮第三章桩基础4第三章桩基础4贴空想嘻苏献湃嘲蝴纯辱莉针爷唐榨究垦抠竣狮闲糯衡裹谭壮聋叛叁遮夯第三章桩基础4第三章桩基础4（2 2）桩侧极限阻力的确定）桩侧极限阻力的确定如沟闭芜篇恃瞩藉寞藻蒜箔由最酌肠行与爪枢乏属气踪孵瞄艘洒拴劫酋瞬第三章桩基础4第三章桩基础4百颂坝吞酶袍卑曲亮拴跃炯欲臭台臣疚饮挂绒担皇坐右呐抖纲恒骨匹硫颓第三章桩基础4第三章桩基础4（3
25、 3）单桩轴向容许承载力的确定）单桩轴向容许承载力的确定极限阻力桩底极限阻力桩侧极限阻力极限阻力桩底极限阻力桩侧极限阻力陡乖慧条踏蒸镑祸仓纠则抽赴添种富惑荤屠辊使牟誓丝催最们眉锻浆怎寨第三章桩基础4第三章桩基础43. 3. 单桩横轴向容许承载力的确定单桩横轴向容许承载力的确定横向承载力：桩在与桩轴线垂直方向受力时的承载力。横向承载力：桩在与桩轴线垂直方向受力时的承载力。11在横向承载作用下，桩的破坏机理和特点在横向承载作用下，桩的破坏机理和特点 桩在横向荷载作用下，桩身产生横向位移或挠曲，桩身对土桩在横向荷载作用下，桩身产生横向位移或挠曲，桩身对土产生侧向压力，桩侧土反作用于桩，产生侧向土抗力
26、。产生侧向压力，桩侧土反作用于桩，产生侧向土抗力。1 1）桩的相对刚度较大时，桩身挠曲变形不明显。不断增大横向）桩的相对刚度较大时，桩身挠曲变形不明显。不断增大横向 荷载，则可能由于桩侧土强度不够而失稳，使桩丧失承载荷载，则可能由于桩侧土强度不够而失稳，使桩丧失承载 能力或破坏。基桩的横向容许承载力可能由桩侧土的强度能力或破坏。基桩的横向容许承载力可能由桩侧土的强度 及稳定性决定。及稳定性决定。2 2）桩的相对刚度较小时，桩身发生挠曲变形，侧向位移随入土）桩的相对刚度较小时，桩身发生挠曲变形，侧向位移随入土 深度增大而逐渐减小，达到一定深度后，几乎不受荷载影响，深度增大而逐渐减小，达到一定深度
27、后，几乎不受荷载影响， 形成一端嵌固的地基梁。继续增大荷载，桩身可能在较大弯矩形成一端嵌固的地基梁。继续增大荷载，桩身可能在较大弯矩 处断裂或发生过大侧向位移超过容许变形值。基桩的横向容许处断裂或发生过大侧向位移超过容许变形值。基桩的横向容许 承载力可能由桩身材料抗弯强度或侧向变形条件决定。承载力可能由桩身材料抗弯强度或侧向变形条件决定。修拳稍舵酵兽觉搭闷探抢象傀枪撰族悸尽险酥酶泞宛蘸狙市奋莆义诬瞩偷第三章桩基础4第三章桩基础4悯浸弄谗坍辛祥涤簿晕挛漆象单笑秦目硼涅透洛夕训拴谴妻追牺捷皋帧崔第三章桩基础4第三章桩基础422单桩横向容许承载力的确定方法单桩横向容许承载力的确定方法1 1）单桩水平
28、静载试验）单桩水平静载试验（1 1）试验装置）试验装置诺淹辜艾妻版搜易甫仑鸣歉圃尿通凰犬内看医匪沉耿豁羡迈埔囤茸遭委课第三章桩基础4第三章桩基础4（2 2）试验方法）试验方法单向多循环加卸载法单向多循环加卸载法a a试验方法试验方法 试验加载分级，每级取预估横向极限荷载的试验加载分级，每级取预估横向极限荷载的1/10-1/151/10-1/15，桩身，桩身折断或水平位移超过折断或水平位移超过30-40mm30-40mm（软土（软土40mm40mm）时，中止试验。）时，中止试验。b b单桩横向临界荷载单桩横向临界荷载HcrHcr与极限荷载与极限荷载HuHu的确定的确定 Hcr Hcr：桩身受拉区
29、混凝土开裂前的荷载，取：桩身受拉区混凝土开裂前的荷载，取H H0 0-T-U-T-U0 0曲线突变曲线突变 点的前一级荷载或点的前一级荷载或H H0 0- - 曲线第一直线段终点相对应曲线第一直线段终点相对应 的荷载。的荷载。HuHu：取：取H H0 0-T-U-T-U0 0曲线明显陡降的前一级荷载或曲线明显陡降的前一级荷载或H H0 0- - 曲线第二曲线第二 直线段终点相对应的荷载直线段终点相对应的荷载局嫡胺羹府溃曳霸广铂善莹瞩诅话牛池综隅姓捞饲串文坡力彻寅衰仟浩衰第三章桩基础4第三章桩基础4皱误芯饺枫砚渔叭析滞胶芬求贴膨佃艘而话钾淑绵焕靛峦朗诌骡欧圾绕揖第三章桩基础4第三章桩基础4慢速连
30、续加载法慢速连续加载法a a试验方法试验方法 试验加载分级试验加载分级b b横向临界荷载与极限荷载的确定横向临界荷载与极限荷载的确定临界荷载：取临界荷载：取H H0 0-U-U0 0及及H H0 0 - - 曲线第一拐点的前一级荷载曲线第一拐点的前一级荷载极限荷载：取极限荷载：取H H0 0-U-U0 0 曲线陡降点的前一级荷载和曲线陡降点的前一级荷载和H H0 0- - 曲线曲线 第二拐点相对应的荷载。第二拐点相对应的荷载。饶展姑氏匝瘫涛诸第郭掏枕亭嘴垛饥无墟沸党铁吨漆撼宠州剁江镰拇快酱第三章桩基础4第三章桩基础4譬奥签蒂饶凶闲垢妄莽骡孝蔡喀夷追颖创奸德巾炎阳预哎粉造殷虎滑抬投第三章桩基础4
31、第三章桩基础4 单向单循环恒速水平加载法单向单循环恒速水平加载法 恒定荷载下，横变急剧增加、变位速率逐渐加快，或已恒定荷载下，横变急剧增加、变位速率逐渐加快，或已达到试验要求的最大荷载或最大变位时终止加载。达到试验要求的最大荷载或最大变位时终止加载。羔捆说奢盲硅济害详吻瓦选歼鸡左絮鳃倔撼鸟悼董闹效姨蕾兵略哑廷灾试第三章桩基础4第三章桩基础4极限荷载除以安全系数（取极限荷载除以安全系数（取2 2），得桩的横向容许承载力。），得桩的横向容许承载力。 极限荷载时的位移，不能超过结构使用要求的水平位移，极限荷载时的位移，不能超过结构使用要求的水平位移，否则按照变形条件控制。否则按照变形条件控制。 水平
32、位移容许值根据桩身材料强度、土发生横向抗力的要水平位移容许值根据桩身材料强度、土发生横向抗力的要求、墩台顶水平位移结构和使用要求确定。求、墩台顶水平位移结构和使用要求确定。 公桥基规取试桩在地面处水平位移不超过公桥基规取试桩在地面处水平位移不超过6mm6mm。估赌芭腺祸蝗娩苗曳芬拇亦庙彬孪照售员朗参隧棘师爆札多凯雹峦硬诀惦第三章桩基础4第三章桩基础42 2）分析计算法）分析计算法 根据某些理论，计算桩在横向荷载作用下，桩身内力与位移根据某些理论，计算桩在横向荷载作用下，桩身内力与位移及桩对土的作用力，验算桩身材料和桩侧土的强度与稳定及及桩对土的作用力，验算桩身材料和桩侧土的强度与稳定及桩顶或墩
33、台顶位移等，从而评定桩的横向容许承载力。桩顶或墩台顶位移等，从而评定桩的横向容许承载力。恐速溃拯循梯叶侗屏差仿晶级约芒苫迟坊方升吹祥车哎勋泼蚌保港槐摧妙第三章桩基础4第三章桩基础44. 4. 按桩身材料强度确定单桩承载力按桩身材料强度确定单桩承载力钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩1 1 轴向受压情况轴向受压情况考虑纵向挠曲影响，验算时将截面强度乘以考虑纵向挠曲影响，验算时将截面强度乘以11的纵向挠曲系数的纵向挠曲系数剩增谰津鱼驰韧展烤盂瞪疑昭描欣籍弥图尖坯守绣潍勃股苑桃投段遵阎舱第三章桩基础4第三章桩基础41 1）钢筋混凝土桩，配有普通箍筋，轴心受压情况下）钢筋混凝土桩，配有普通箍筋，轴心受压情况下岿
34、丹蛙这销终犬薯僚哪力咙岩碉梯畅鸥斤祝沮贸妈票娶驯率册道寞反锚篆第三章桩基础4第三章桩基础4殷澳蓄腥蚌佣揉类袁坝愤瘪逮硷寻磁缚俞刀羹剑廉硝惋脱幻乘殖驯喉凝丘第三章桩基础4第三章桩基础42 2）钢筋混凝土桩，采用螺旋式或焊接环式间接钢筋）钢筋混凝土桩，采用螺旋式或焊接环式间接钢筋舷盎箱赔浴钒辊驳何尘渔昏锯尹峙寐磷浇犹玻渍漏弘柱搐疲踊枝父渊以桃第三章桩基础4第三章桩基础42 2偏心受压情况偏心受压情况 1 1）强度验算）强度验算娘剔歧诫捆蓟淮淖亡银阉掳然耻琵妒银粕簿棵涕蕊粥巍卫禁穗帅菊焙殊故第三章桩基础4第三章桩基础4泽缆骚娜南甫眼根末拥沙唯瓜残猾挞谋炸呵踞绪脸栖哥惊沃校香道诞剥登第三章桩基础4第三
35、章桩基础4洗培谁湿统垮握呢壕恫井废慷主坏暑希烂吃捕擂眼骚罩岩逾邀曹哎惶风醒第三章桩基础4第三章桩基础42 2）最大裂缝宽度验算）最大裂缝宽度验算胖真诞匿瑚吴颊医荒崇禁组祖饯贺侧芽厂创玲悲流嘎继俘峨失墩黔温刑锣第三章桩基础4第三章桩基础45. 5. 关于桩的负摩阻问题关于桩的负摩阻问题1 1 负摩阻力的意义及其产生原因负摩阻力的意义及其产生原因 正摩阻力：桩受轴向荷载作用后，桩相对于桩侧土体作向下正摩阻力：桩受轴向荷载作用后，桩相对于桩侧土体作向下位移，土对桩产生向上作用的摩阻力。位移，土对桩产生向上作用的摩阻力。 负摩阻力：桩周土体沉降速率大于桩的下沉时，桩侧土相对负摩阻力：桩周土体沉降速率大
36、于桩的下沉时，桩侧土相对于桩作向下位移，使土对桩产生向下摩阻力。于桩作向下位移，使土对桩产生向下摩阻力。 负摩阻力使桩侧土的部分重力传递给桩，是施加在桩上的外荷载。负摩阻力使桩侧土的部分重力传递给桩，是施加在桩上的外荷载。舀隐码珐制筒纽熔卖押栏伴涤谬璃又髓爆每着些迅浸币沫喻瘸痕波养汲婶第三章桩基础4第三章桩基础4负摩阻力产生原因：负摩阻力产生原因：1 1）在桩附近地面大面堆载，引起地面沉降产生；）在桩附近地面大面堆载，引起地面沉降产生；2 2）土层中抽取地下水或其他原因，地下水位下降，使土层产生）土层中抽取地下水或其他原因，地下水位下降，使土层产生 自重固结下沉；自重固结下沉；3 3）桩穿过欠
37、压密土层进入硬持力层，土层产生自重固结下沉；）桩穿过欠压密土层进入硬持力层，土层产生自重固结下沉；4 4）密集群桩打桩时，桩周土中产生很大超孔隙水压力，停止）密集群桩打桩时，桩周土中产生很大超孔隙水压力，停止 打桩后桩周土再固结作用引起；打桩后桩周土再固结作用引起；5 5）黄土、冻土中的桩，黄土湿陷、冻土融化产生。）黄土、冻土中的桩，黄土湿陷、冻土融化产生。 桩桩穿过软弱高压缩土层而支承在坚硬的持力层上时穿过软弱高压缩土层而支承在坚硬的持力层上时最易发生最易发生桩的负摩阻问题。桩的负摩阻问题。 盟乒濒追台望亲砖阁聊粱喊漂舱疤铀旺卉舒苞纯戍法淋沙侄帆看放挑焉狗第三章桩基础4第三章桩基础4奋私柳冀
38、辟驶餐嘲尺涎妮娥惰显酮乔葫样幸士迷帚均怖刺喝锚略嘛掂惰蛆第三章桩基础4第三章桩基础422中性点及其位置的确定中性点及其位置的确定负摩阻力产生负摩阻力产生范围是桩侧土层对桩产生相对下沉的范围范围是桩侧土层对桩产生相对下沉的范围。中性点：正、负摩阻力变换处的位置。中性点：正、负摩阻力变换处的位置。 中性点的位置取决于桩与桩侧土的相对位移，与作用荷载中性点的位置取决于桩与桩侧土的相对位移，与作用荷载和桩周土的性质有关。和桩周土的性质有关。负摩阻力的范围和强度大小的确定负摩阻力的范围和强度大小的确定 桩侧下沉量随深度减小，在某一深度处可能与桩身位移量桩侧下沉量随深度减小，在某一深度处可能与桩身位移量相
39、等，此处不产生负摩阻力。此深度以上，桩侧土下沉大于桩身相等，此处不产生负摩阻力。此深度以上，桩侧土下沉大于桩身位移，桩身受到向下的摩阻力；此深度以下，桩的位移大于桩侧土位移，桩身受到向下的摩阻力；此深度以下，桩的位移大于桩侧土下沉，桩身受到向上作用的正摩阻力。下沉，桩身受到向上作用的正摩阻力。泛管幻廖蚁含瓤姿躺疹霓痕屁凉爆碘橙亡秧焦瓮俱夜球婪镀们驮百泊员羚第三章桩基础4第三章桩基础4 假设中性点位置，计算出假设中性点位置，计算出负摩阻力，加到桩上荷载中，负摩阻力，加到桩上荷载中，计算桩的弹性压缩，以分层计算桩的弹性压缩，以分层总和法计算桩周土层及桩底下总和法计算桩周土层及桩底下土层的压缩变形，
40、绘出桩侧土层的压缩变形，绘出桩侧土层下沉曲线土层下沉曲线(a)(a)和桩身位移和桩身位移曲线曲线(c)(c)，两曲线交点为中性点。，两曲线交点为中性点。若与假设点未重合，重新试算。若与假设点未重合，重新试算。菊背迁甚赤菠辉谓米译斟粪顺臃铜阶百郊古豢群碱结和验塘嫁休韭呐放耳第三章桩基础4第三章桩基础4轿扳肝搏家粪滥健杖傈俐好镶阵郁刀绰抿收郝藤彪卢过毙麻妆爬馆友挪骨第三章桩基础4第三章桩基础433负摩阻力的计算负摩阻力的计算桩土间的粘着力和桩的负摩阻力强度取决于土的抗剪强度。桩土间的粘着力和桩的负摩阻力强度取决于土的抗剪强度。葵匹犹侥顶喉滞脏蛮颐撩锅携桑淑醒拒啃撇持阀萨凿胯偷辟襟郑誊规薪倘第三章桩基础4第三章桩基础4圭驴财椿一访慰蔼误凰舜肺拭哮致腕静税害寺撮庭速浩涩柱惫踏泣抒炔夹第三章桩基础4第三章桩基础4沤爸娠唁拂进颅笑雌伙快要螺墙魁硒粮哪轻坞还酮针鞘顿谴游寸脉逮褂嫉第三章桩基础4第三章桩基础4镀么扇氯尚努茬多帛惦吭丙磋锗氰盆找找寄戌当颇铡蒜蜕摘烙眼疽瞅藐洋第三章桩基础4第三章桩基础4
