水平桩的设计

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预制混凝土管桩桩位允许偏差

预制混凝土管桩桩位允许偏差
预制混凝土管桩桩位允许偏差是指在施工过程中，管桩的位置偏离设计要求的范围内的限制。

具体的允许偏差值取决于施工规范和工程设计要求，通常包括以下几个方面：
1. 水平偏差：管桩的水平偏差允许范围是根据设计要求和土壤条件来确定的。

一般来说，允许水平偏差的范围是管桩直径的2-5%。

2. 垂直偏差：管桩的垂直偏差允许范围也是根据设计要求和土壤条件来确定的。

允许垂直偏差的范围通常是管桩直径的2-5%。

3. 桩顶标高偏差：管桩顶部标高的允许偏差值一般是根据设计要求和土壤条件来确定的。

它通常以米为单位，可以是正值，也可以是负值。

需要注意的是，每个工程和地质条件都有自己特定的允许偏差范围，应按照施工规范和设计要求进行详细的确认和确定。

桩承载力计算(抗压、抗拔、水平、压屈)

600
60
18
2.01
wlim=
430.0
580.5
#N/A
0.010
桩与承台参数
桩数 2
桩距中心距离
承台长(m)
2.1
3.3
活载取0.5计算，作废
承台宽柱底距承台底计算覆土埋附加墙重
(m)
距离(m)
深(m) (kN)
1.2
1.8
1.6
122.82
sts柱底内力标准值
承台底内力标准值
附加墙重偏承台及土自
桩顶标高
451.7
桩底标高
433.7
#N/A Rak'' 180.955734 #N/A
Quk的取值 (最终单桩极限竖向承载力) 2.当 Quk≤Ru时，Quk=Quk 。
Quk=
Ra=Quk/2(竖向特征值）
RaE=1.25Ra(地震作用下) 地震作用下单桩承载力提高系数：
1.25
桩基验算（标准组合）
（mm）（mm）
钢筋的弹性模量
Es（ N/mm2）
10
50
200000
ρ=
0.9
混凝土的弹性模量
Ec（ N/mm2)
30000
α
扣除保护层厚度的
E=Es/Ec 桩直径d0
6.6666667 480
W0------桩身换算截面受拉边缘的截面模量， mm3 w0 =πd[d2+2(αE-1)ρd02]/32
纵筋最小面积实设主筋（平方毫米）直径（mm）
600 0.65 1837.8317 18 桩身配筋率(%) ρ=As'/Aps
ψ 桩截面面积Aps 成桩工艺系数

基础施工的测量工作

基础施工的测量工作一、基槽抄平建筑施工中的高程测设，又称抄平。

1）设置水平桩为了控制基槽的开挖深度，当快挖到槽底设计标高时，应用水准仪根据地面上±0.000m点，在槽壁上测设一些水平小木桩（称为水平桩），如图下图所示，使木桩的上表面离槽底的设计标高为一固定值（如0.500m）。

图1 基槽开挖高程的测设为了施工时使用方便，一般在槽壁各拐角处、深度变化处和基槽壁上每隔3～4m测设一水平桩。

水平桩可作为挖槽深度、修平槽底和打基础垫层的依据。

2）水平桩的测设方法如图上图所示，槽底设计标高为－1.700m，欲测设比槽底设计标高高0.500m的水平桩，测设方法如下：①在地面适当地方安置水准仪，在±0标高线位置上立水准尺，读取后视读数为1.318m。

②计算测设水平桩的应读前视读数b应：3）在槽内一侧立水准尺，并上下移动，直至水准仪视线读数为2.518m时，沿水准尺尺底在槽壁打入一小木桩。

二、垫层中线的投测基础垫层打好后，根据轴线控制桩或龙门板上的轴线钉，用经纬仪或用拉绳挂锤球的方法，把轴线投测到垫层上，如图下图所示，并用墨线弹出墙中心线和基础边线，作为砌筑基础的依据。

由于整个墙身砌筑均以此线为准，这是确定建筑物位置的关键环节，所以要严格校核后方可进行砌筑施工。

图2 轴线投测三、基础墙标高的控制房屋基础墙是指±0.000m以下的砖墙，它的高度是用基础皮数杆来控制的。

图3 皮数杆控制基础墙1）基础皮数杆是一根木制的杆子，如图上图所示，在杆上事先按照设计尺寸，将砖、灰缝厚度画出线条，并标明±0.000m和防潮层的标高位置。

2）立皮数杆时，先在立杆处打一木桩，用水准仪在木桩侧面定出一条高于垫层某一数值（如100mm）的水平线，然后将皮数杆上标高相同的一条线与木桩上的水平线对齐，并用大铁钉把皮数杆与木桩钉在一起，作为基础墙的标高依据。

4、基础面标高的检查基础施工结束后，应检查基础面的标高是否符合设计要求（也可检查防潮层）。

水平荷载下桥梁基桩设计计算及工程应用

强度时，基桩产生破坏，图１ｂ所示．如（）２）半刚性桩（中长桩）（．２５＜口＾＜４０．当．）桩顶自由时，图２ａ所示，水平推力的作用如（）在下，桩会产生挠曲变形，是，个桩身水平变基但整
ｆｃｓａｓａｅｎｔａａｙｓｓｉｈａｅｏｕａｉｎｗａｓａｌｓｅａｔｏｕｏｒｅｎｄｄｉｐｌｃｍｅｎｌｉｎｔｅｌｙｒｆｎｄｔｏｓｅｔｂｉｈｄ，ｎｄｉｓｓｌ —
ｃｎｔｕｔｏｆｓｍｉｒｐｏｔ．ｏｓｒｃｉｎｏｉｌｒｊｃｓａｅ
Ｋｅｒ：ｂｉｅｅｉｅｉｙｗｏｄｓｒｄｇｎｇｎｅｒｎｇ；ｈｒｚｎｔｌｌａｄｏｉｏａｏｓ；ｐｉｅｆｕｎｄｔｏｌｏａｉｎｓ；ｆｒｅａａｙｓｓａｌｏｃｎｌｉ；ｆｉ—
通常情况下，以根据桩一土变形系数与基可
桩长度的乘积来区分基桩所属的类型（刚性短
桩、刚性桩和弹性长桩）对于不同类型的基桩，半．其主要有３种破坏模式．１）刚性短桩（ｈ２５．ａ＜．）当桩顶自由时，水在
土体水平抗力的减小而逐渐向桩端移动．因此，对于桩顶自由的半刚性桩，破坏模式有：由于配其 ① 筋不足导致桩身抗弯承载力不够，而发生断桩从
在弹性地基反力系数法［１，一土变形系幻中桩

单桩水平承载力设计值计算

单桩水平承载力设计值计算
1.桩的抗侧承载力：桩体在水平力作用下的抗侧承载力是通过桩的侧阻力来提供的。

单桩水平承载力设计值的计算需要根据桩的类型和侧阻力计算方法，确定桩体的抗侧承载力。

2.桩的弯矩承载力：桩体在水平力作用下会产生弯矩，因此桩的弯矩承载力也是计算单桩水平承载力设计值的重要因素之一、根据桩的截面形状和弯矩分布情况，可以计算出桩的弯矩承载力。

3.桩的面积承载力：桩体在水平力作用下还会产生竖向力，并通过桩的底部承受地基的荷载。

因此，桩的面积承载力也需要考虑在单桩水平承载力设计值的计算中。

4.桩的稳定性：桩体在水平力作用下需要保持稳定，桩的倾覆和滑移不应该发生。

因此，单桩水平承载力设计值的计算还需要考虑桩体的稳定性，确定桩的抗倾覆和抗滑移的能力。

在实际工程中，根据具体的桩体和工程条件，可以采用不同的计算方法来计算单桩水平承载力设计值。

常用的计算方法有单桩侧阻力计算法、单桩抗倾覆力计算法、桩的弯矩计算法等。

在计算过程中，还需要考虑桩的荷载组合、桩的形状尺寸、桩的材料特性等因素。

通过综合考虑这些因素，可以得出单桩水平承载力设计值，以保证桩体在水平力作用下的安全可靠性。

总之，单桩水平承载力设计值的计算是一个复杂而重要的工作。

只有通过科学合理的计算，才能保证桩体在水平力作用下的稳定和安全性。

桩基础的设计计算

长桩的问题
无量纲法 (桩身在地面以下任一深度处的内力和位移的简捷计算方法) 当桩的支承条件、入土深度符合一定要求时，可利用比较简捷的计算方法计算。即无量纲法。主要特点：利用边界条件求x0、 0时，系数采用简化公式；利用x0、 0是Q0、M0的函数的特征，代入基本公式后，无须再计算x0、 0，可由已知的Q0、M0直接计算。
单击此处添加大标题内容
多排桩在外力作用平面内有多根桩，各桩受力相互影响，其影响与桩间净距L1有关。单排桩或L1≥0.6h1的多排桩 k=1.0； L1＜0.6h1的多排桩 h1——地面或最大冲刷线以下桩柱计算埋入深度：h1=3(d+1) ；但h1值不得大于桩的入土深度（h）；
L1
H
q1、q2——梯形土压力强度。
桩顶为弹性嵌固——适合于墩台受上部结构约束较强的情况。轻型桥台用锚柱固接；摩擦力较大的毛毡支座；固定支座的单孔桥。
——单位水平力作用在地面或最大冲刷线处，桩在该处产生的转角；
——单位弯矩作用在地面或最大冲刷线处，桩在该处产生的转角；
x0、 0的计算摩擦桩、柱承桩 x0、 0 的计算桩底受力情况分析桩底为非岩石类土或支承在岩基面上，在外荷作用下，桩底产生位移 xh、 h，桩底 x 处产生竖向位移 x h，桩底的抗力情况如下图所示。如竖向地基系数为C0，桩底竖向力增量：
z——地面或最大冲刷线以下地基系数计算点的深度； n——随不同计算假定而设置的指数。 “m”法假定—— “K”法假定——地基系数C沿深度分两段变化，在桩身第一挠曲零点以上按凹形抛物线变化（n=2），以下为常数K。 “C”法假定——地基系数C沿深度分两段变化，，；的桩长段地基系数C取常数。 “张有龄”法假定（常数法）——地基系数C沿深度不变为常数C=K0（n=0）。

建筑工程施工测量学习单元5.1~5.2多层建筑施工测量

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学习单元2 高层建筑标高和轴线传递
5.2.1.2激光铅垂仪激光铅垂仪是一种专用的铅直定位仪器。适用于高
层建筑物、烟囱及高塔架的铅直定位测量。激光铅垂仪的基本构造如图5.2.1所示
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学习单元2 高层建筑标高和轴线传递
图5.2.1 铅垂仪
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学习单元2 高层建筑标高和轴线传递
5.2.1 基础知识学习 5.2.1.1内控法内控法应于于高层建筑中或建筑物密集的建筑区，轴线投
测时，在建筑物底层室内测设轴线控制点，用垂准线原理将其竖直投测到各层楼面上，作为各层轴线测设的依据。室内轴线控制点的布置视建筑物的平面形状而定，对一般平面形状不复杂的建筑物，宜布设成L形或矩形。
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学习单元1 多层建筑施工测量
5.1.2教学内容实施 5.1.2.2.墙体施工测量 1.墙体定位将经纬架设在轴线控制桩或轴线钉上，将轴线投测到基
础面或防潮层上，用墨线弹出墙中线和墙边线，往下转动望远镜，把墙轴线延伸并画在外墙基础上，作为向上投测轴线的依据。检查外墙轴线交角是否等于90˚。如下图5.1.2.1所示。把门窗和其他洞口的边线也在外墙基础上标定出来。
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学习单元2 高层建筑标高和轴线传递
5.2.2教学内容实施 5.2.2.1 轴线定位之后，即可依据轴线测设备桩位或柱列
线上的桩位。桩的排列随着建筑物形状和基础结构的不同而异。最简单的排列是格网形状，此时只要根据轴线，精确地测设出格网的四个角点，进行加密即可测设出其他各桩位。有的基础则是由若干个承台和基础粱连接而成。测设时一般是按照“先整体、后局部，先外廓、后内部”的顺序进行。测设时通常根据轴线，用直角坐标法测设不在轴线上的桩位点。

桩基础设计步骤范文

桩基础设计步骤范文桩基础是一种将悬挂结构的荷载通过桩体传导到土层深处的一种基础形式。

桩基础设计是土木工程中的重要环节，其设计步骤包括场地勘察、桩基础类型确定、桩基础荷载计算、桩长和直径确定、桩基础布置和间距确定、桩身计算和承载力计算。

桩基础设计的第一步是进行场地勘察。

这包括对工程所在地的地质情况、地下水位、土层剖面和土层性质等进行详细调查和分析。

通过对地质勘察数据的评价和分析，可以得出土层的稳定性及承载力等参数，作为桩基础设计的依据。

第二步是确定桩基础类型。

常见的桩基础类型包括钢管桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩和木桩等。

根据地质条件、荷载要求和经济性等因素，选择合适的桩基础类型。

第三步是进行桩基础荷载计算。

根据建筑物的荷载特征和要求，计算出桩基础的荷载。

荷载计算分为垂直荷载和水平荷载两部分。

垂直荷载主要包括建筑物自重、活荷载、雪荷载等，水平荷载主要包括风荷载、地震荷载等。

第四步是确定桩长和直径。

根据桩基础的荷载和土层的承载力，计算出桩的设计承载力。

根据桩的设计承载力和土层的承载力特征参数，通过桩长公式和桩直径公式，确定桩的合适长度和直径。

第五步是确定桩基础的布置和间距。

根据建筑物的布置和荷载分布情况，综合考虑桩的位置、间距和荷载，确定桩基础的布置和间距。

通过合理布置和确定间距，可以将荷载均匀分散到各个桩上，提高整体的承载能力。

第六步是进行桩身计算。

桩身计算主要是计算桩在受荷状态下的内力和变形。

计算桩的内力包括压力、剪力和弯矩等。

根据荷载的大小和作用方式，采用适当的计算方法和理论，计算出桩的内力和变形。

最后一步是进行承载力计算。

根据桩的计算承载力和设计荷载，进行承载力计算。

承载力计算主要包括考虑桩身和桩端的承载力，通过验证桩的承载力是否满足设计要求，确定桩基础的安全性。

桩基础设计的步骤包括场地勘察、桩基础类型确定、桩基础荷载计算、桩长和直径确定、桩基础布置和间距确定、桩身计算和承载力计算。

每个步骤都需要进行详细的分析和计算，以确保桩基础的稳定性和安全性。

单桩水平承载力设计值计算(参考)

单桩水平承载力设计值计算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、构件编号: ZH-1二、依据规范:《建筑桩基技术规范》(JGJ 94－94)三、计算信息1.桩类型: 钢筋混凝土预制桩2.桩顶约束情况: 铰接、自由3.截面类型: 方形截面4.桩身边宽: d=400mm5.材料信息:1)混凝土强度等级: C20 ft=1.10N/mm2 Ec=2.55*104N/mm22)钢筋种类: HRB335 Es=2.0*105N/mm23)钢筋面积: As=1017mm24)净保护层厚度: c=50mm6.其他信息:1)桩入土深度: h=10.000m2)桩侧土水平抗力系数的比例系数: m=14.000MN/m43)桩顶容许水平位移: χoa=10mm四、计算过程:1.计算桩身配筋率ρg:ρg=As/A=As/(d*d)=1017.000/(400.000*400.000)=0.636%2.计算桩身换算截面受拉边缘的表面模量Wo:扣除保护层的桩直径do=d-2*c=400-2*50=300mm钢筋弹性模量Es与混凝土弹性模量Ec的比值αE=Es/Ec=2.0*105/2.55*104=7.843Wo=π*d/32*[d*d+2*(αE-1)*ρg*do*do]=π*0.400/32*[0.400*0.400+2*(7.843-1)*0.636%*0.300*0.300]=0.007m33.计算桩身抗弯刚度EI:桩身换算截面惯性矩Io=Wo*d/2=0.007*0.400/2=0.001m4EI=0.85*Ec*Io=0.85*2.55*104*1000*0.001=28570.447kN*m24.确定桩的水平变形系数α:对于方形桩，当直径d≤1m时:bo=1.5*d+0.5=1.5*0.400+0.5=1.100mα=(m*bo/EI)(1/5)【5.4.5】=(14000.000*1.100/28570.447)(1/5)=0.884 (1/m)5.计算桩顶水平位移系数νx:桩的换算埋深αh=0.884*10.000=8.837m查桩基规范表5.4.2得: νX=2.4416.单桩水平承载力设计值Rh:Rh=α3*EI*χoa /νx 【5.4.2-2】=0.8843*28570.447*0.010/2.441=80.781kN7.验算地震作用下单桩水平承载力设计值【5.4.2.6】 RhE=1.25*Rh=1.25*80.781=100.977kN。

桩基水平承载力

1.0 设计条件 :2 )2 )-1)桩身混凝土抗拉强度设计值, f t :桩身最大弯矩系数, νM :桩顶水平位移系数, νx :沿水平荷载方向每排桩中的桩数, n 1:垂直水平荷载方向每排桩中的桩数, n 2:总桩数, n :4 )承台宽度, B c :承台受侧向土压力一边之计算宽度, B 'c :承台高度, h c :承台总面积, A :2)桩身截面面积, A ps :2)地基承载力特征值之加权平均值(<0.5B c ), f ak :2.0 设计规范 :A. 建筑地基基础设计规范, GB 50007-2002B. 建筑抗震设计规范, GB 50011-2001C. 建筑桩基技术规范, JGJ 94-20083.0 荷重资料 :桩顶之竖向力, N :承台底地基土分担的竖向总荷载标准值, P c :地基水平抗力系数之比例系数, m :钢筋与混凝土弹性模量比值,αE :桩之水平变形系数,α:桩身之计算宽度, b 0:桩顶允许水平位移, x 0a :桩顶竖向力影响系数,ζN :承台底与基础间之摩擦系数,μ:樁頂約束效應係數, ηr :钢筋弹性模量, E s :桩直径, d :扣除保护层厚度之桩直径, d 0:桩身配筋率, ρg :混凝土弹性模量, E c :单桩水平极限承载力4.0 单桩基础桩基水平承载力 :4.1 桩身换算截面受拉边缘之截面模量:0.0129 (m 3)4.2 桩身抗弯刚度, EI :EI ＝0.85×E c ×I 0＝0.85×E c ×(W 0×d 0/2)＝65675.16(kN-m 2)4.3 桩身换算截面积, A n :A n ＝π × d 2 × [1＋(αE －1) × ρg ]/4＝0.204(m 2)4.4 单桩水平承载力特征值, R ha : (桩身配筋率<0.0065) 压力取正值拉力取负值156.68(kN)R ha ＝0.75 × (α3 × E × I /νx ) × x 0a ＝137.78(kN)5.0 群桩基础桩基水平承载力 :5.1 桩之相互影响效应系数, ηi :0.675.2 承台侧向土压力效应系数, ηl :0.0000765.3 承台底摩阻效应系数, ηb :5.3.1 桩身配筋率 < 0.00650.5235.3.2 桩身配筋率 > 0.00650.5945.4 群桩效应综何系数, ηh :ηh ＝ηi ×ηr ＋ηl ＋ηb ＝ 1.965.5 群桩基础之基桩水平承载力特征值, R h :4.5 单桩水平承载力特征值, R ha : (桩身配筋率>0.0065)W 0＝π × d ×[d 2 ＋ 2 × (αE －1) × ρg × d 02] / 32＝=⎪⎪⎭⎫⎝⎛±+=n t m N g Mt m ha A f NW f R γζρναγ1)2225.1(75.00=++=+9.110.015.0)(2145.0015.02n n d S n a i η=⨯⨯⨯⨯⨯=hacc a l R n n h B x m 212'02η=⨯⨯⨯=hacb R n n P 21μη=⨯⨯⨯=hacb R n n P 21μη5.5.1 群桩基础之基桩水平承载力特征值, R h:R h＝ηh ×R ha＝270.00(kN)5.5.2 群桩基础之基桩水平承载力特征值, R h: (考虑地震作用且s a/d ≦ 6)ηh＝ηi×ηr＋ηl＝ 1.37R h＝ηh ×R ha＝188.10(kN)。

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3 m
d
图P-1 多层地基示意图
§ 原规范对单层地基的横向受荷桩位移和内力建立计算表格供设计人员使用，对于多层地基横向受荷桩的计算，通过将多层地基换算成单层地基而求得多层地基横向受荷桩位移和内力。由于单层地基的横向受荷桩位移和内力表格是精确的，因此，将此表格应用于多层地基，其准确性取决于多层地基m值的取值方法。
§ § § §
原因有三： 1.灌注桩的低配筋率0.3％－06％，桩身抗弯强度较低； 2.土体的体积压缩，桩侧土很难形成连续的滑动面； 3.随着桩恻上部土层的屈服，其土反力沿深度的发生重分布，即上部荷载维持常量，下部荷载逐渐增大，桩身内力分配也随之向下转移。 § 所以灌注桩的横向承载力不是由桩侧土的强度和稳定性控制，而多数由桩身强度控制。
群桩效应
§ 1、桩的相互影响：通过土介质传递的桩与桩的相互影响主要表现为桩侧土水平反力系数的较低。桩距越小，桩数越多，相互影响越显著。 § 沿荷载方向大于8d，垂直荷载方向大于2.5d 情况下，不予折减。 § 规范规定：
Hale Waihona Puke 1 − b2 L1 k = b2 + ⋅ 0.6 h1
§ 2、嵌固影响：基本上，群桩的嵌固效应导致群桩承载力提高。 § 3、水平力在桩群中分配的不均匀性，逐排迭减。 § 4、承台底部摩阻影响。
(P-16) (P-17)
h ' = 0.2hm
§ 故双层地基当量m值为：
m = γ m1 + (1 − γ )m2
(P-19)
h1 / hm ≤ 0.2 h1 / hm >0.2
其中：
5(h1 / hm ) 2 γ = 2 1 − 1.25(1 − h / h ) 1 m
由式(P-19)得到的当量m值只能保证桩顶位移的计算精度，而桩身最大弯矩尚存在较大偏差，有必要进一步对桩身最大弯矩进行修正。修正公式为：
1）5m根式基础压入根键前水平载荷试验
5m根式基础H-m 曲线
5m根式基础Y-m曲线
5m根式基础H-α曲线
5m根式基础Y-α曲线
8m根式基础H-m 曲线
8m根式基础Y-m曲线
1）5m根式基础压入根键前水平载荷试验
水平位移Y(mm) 0 -1 1 离作用点距离 L (m 3 5 7 9 2000kN 3000kN 4000kN 5000kN 6000kN 20 40 60 80 100 120
M 0=0 H 0=150
h1=2
m1=3000
h2=13
m2=20000
z
图P-3 计算实例示意图
§ 根据现规范方法计算，可得：hm=4m， h1/hm=0.5，δ=0.824，由式(P-19)得 γ=0.6875，m=8312.5 kN/m4。将此m值按单层地基计算可得桩顶位移x0=4.44mm，桩身最大弯矩M’max=270.21kN⋅m；由式(P-21)得： ξ=1.259，再由式(P-20)得： Mmax=ξMzmax=340.31 kN⋅m。以幂级数法，原规范法，现规范法计算桩身挠曲曲线和桩身弯矩如表P-3和图P-4、图P-5所示。可见，现规范法较原规范有较大的改进。
§ 原规范换算方法实际上是按深度进行加权换算当量地基系数m，即埋深越大的土体，其m值在桩的内力及位移计算中所起的作用越大。 § 事实上，桩周土对抵抗水平力所起的作用与其本身的变形有关：土体压缩得越厉害，其抗力发挥的程度越大，而自桩顶向下，桩的水平方向变形是越来越小的，土体埋深越大，土体对抵抗水平荷载的贡献应该是越低，其m值的大小也越不重要。在换算中，埋深越大的土体在换算中所应分配的权重应越低，因此本规范予以修订。
按m法计算弹性桩水平位移及作用效应
§ 除两层土m值换算计算方法及其桩身最大弯矩修正进行了改进外，其他内容不变。
§ 原规范的多层地基横向受荷桩位移和内力简化计算方法。
M0 H0 h1
地面或局部冲刷线
mh mh
1 2 1
1
hm
h2
h
h3
m 2( h 1+ h 2 ) m 3( h 1+ h 2 ) mh
2）电脑及数据自动采集仪一套
弯矩量测装置
钢筋应变计与竖向试验相同
根式基础变形量测装置
测斜管基础井壁内布设4 根测斜管
根式基础受力面与周围土的裂缝
水平承载力
1）5m 根式基础压入根键前水平载荷试验
5m 根式基础极限承载力为Qu =6000kN 荷载-位移曲线
5m根式基础荷载-位移曲线
地基土水平抗力系数的比例系数m和水平变形系数α
桩土特征系数
§ 桩土特征系数，其量纲为长度。
α=
5
Kbp EI
T =5
EI Kb p
桩的换算长度：
§
L h = L ⋅α = T
桩分类计算方法刚性桩半刚性桩柔性桩
换算长度2.5区分为两类。
桩顶自由 Broms法 “m”法美国规范法
§ 分类：
h ≤ 1 .5
1.5 < h < 2.5
h ≤ 2 .5
§ 对弹性长桩而言，桩头自由和桩头嵌固均发生挠曲破坏。因为长桩超过一定长度后，可以认为桩是无限长的，故桩下段的土抗力可视为无限的，亦即桩下段可视为嵌固于土中而不能转动。
§ 按照桩土相对刚度的不同，水平荷载下桩土体系可有两类工作状态和破坏机理。 § 一类是刚性短桩，因转动或平移破坏； § 一类是弹性长桩，因挠曲而破坏。
h h
0.5
= cz 0.5
z>
4 , kh ( z ) = kh z 0.5 = c( )0.5 λ λ
灌注桩在横向荷载下的承载力特性和群桩效应
§ 破坏特征 § 对不同土质中的不同桩径的灌注桩，桩长在弹性范围内的大量横向荷载试验结果表明，桩的破坏都表现为桩身受弯破坏而丧失承载能力，桩侧土不显示明显的塑性挤出和失稳现象。
M
max
= ξ M z max
(P-20)
其中Mzmax为计算的桩身最大弯矩值，ξ为最大弯矩修正系数，可按下式计算：
2δ h1 ξ = δ + 2 h + 1 m ξ = 2δ h1 + 4 + δ δ − 4 hm 4 − δ h1 1 ≤ (δ + 2) hm 6 h1 1 > (δ + 2) hm 6
5 米沉井1# 侧斜管
11
井侧土抗力图
q-y曲线
换算埋深αh
5m根式基础换算埋深αh（5m根式基础压入根键前水平试验）
5m根式基础换算埋深αh（5m根式基础压入根键后第一次水平试验）
§ 试验仪器设备
加载设备 1）卧式千斤顶 2）高压油泵 3）传力杆、滚轴、球形铰座等加载辅助工具
位移量测装置
1）电子位移传感器
2 只下表用于量测墙体作用力水平面水平位移； 2 只上表用于量测墙体作用力水平面以上50cm 处水平位移； 2 只下表用于量测作用力水平面背面水平位移； 2 只上表用于量测作用力水平面背面以上50cm 处水平位移； 2 只测提供反力的方形墙体作用力水平面水平位移。
地基水平反力系数分布图式
P( z, y ) = kh ( z ) ⋅ y ⋅ d = kh ⋅ z n ⋅ y ⋅ d
0 n = 0, k ( z ) = k z = const = k § 1、张有龄法：矩形 h h
n = 1, kh ( z ) = kh z = mz § 2、m法：三角形： § 3、C法：凸形抛物线＋常数 n = 0.5, 4 z ≤ , k ( z) = k z λ § 4、K法：凹形抛物线＋常数 4
§ 在水平荷载下，按照桩土相对刚度的不同而分为刚性短桩（图1）和弹性长桩（图2）。
图1刚性短桩（a）桩头自由(b)桩头嵌固
图2弹性长桩（a）桩头自由 (b)桩头嵌固
§ 对刚性短桩，当桩头自由时，由于下部土体不能提供足够的嵌固，所以产生转动；当桩头嵌固于承台时，则因不能产生转动而发生平移，由平移获得抗力 .
2 .5 < h < 4
h ≤ 2 .0
2.0 < h < 4
h ≥ 2 .5
h ≥ 2 .5
h≥4
桩分类计算方法刚性桩半刚性桩柔性桩 Broms法
h ≤ 0.5
桩顶嵌固 “m”法
h ≤ 2 .5
美国规范法
h ≤ 2 .0
0.5 < h < 2.25
2 .5 < h < 4
2 .0 < h < 4
本规范的m值换算方法和桩身最大弯矩计算方法
§ 考虑桩身位移的影响对m值进行换算是更科学的方法，因此采用根据桩身位移挠曲线确定上下两层土的加权权值，计算得到的当量m值，采用按桩身挠曲曲线的形状 [如图P-2(b)所示]与深度建立综合权函数计算当量m值，其权函数为：
z n z xz = (1 − ) hm hm
(P-21)
其中：
H0 m2 δ= lg H 0 + 0.1M 0 m1
(P-22)
§ 算例：原规范方法和现规范对比
某圆截面桩桩径d=1m，地面处水平荷载150kN，弯矩M0=0，桩身混泥土弹性模量 Ec=3.237×107kN/m2。地基土表层为流塑状回填土厚2米，m1=3000kN/m4，其下为硬塑状黏性土， m2=20000kN/m4，如图P-3所示：
h ≥ 2.25
h≥4
h≥4
§ 对于刚性短桩，有两种计算方法： § 极限平衡法，又称极限地基反力法； § 地基反力系数法。
极限平衡法
§ 该方法认为刚性短桩的承载力完全由桩侧土的屈服所致，桩的横向极限承载力由极限平衡状态下的静力平衡求得。 § 极限平衡法按桩侧地基土极限反力分布图式假定的不同又分为：反力呈二次抛物线分布，反力呈直线分布。 § 其中Broms法就是按照反力呈现线性分布的。