文档介绍：桩的水平承载力确定
竖直桩:可承受较小的水平荷载。水平力产生弯矩。
斜桩或叉桩:用于高桩码头这类以承受水平荷载为主或其他承受较大水平荷载的建筑物桩基。水平力主要使桩受压或受拉。
一般:外荷载合力R与竖直线所成的夹角时用竖直桩;当时用斜桩;当或双向荷载时宜用叉桩。
一、水平荷载作用下单桩的工作特点
基桩水平承载力取决于桩身强度和桩侧土的横向抗力。
1)短桩(刚性桩):表层土性质一般较差,桩的刚度远大于土层刚度,水平荷载作用下整个桩身易被推倒或发生倾斜,破坏为绕桩身下部某点的转动破坏。水平承载力为水平位移和倾斜控制。
一、水平荷载作用下单桩的工作特点
2)长桩(柔性桩):水平荷载作用下,桩形成一端嵌固的地基梁,桩的变形呈波浪状,沿桩长向深处逐渐消失。桩在弯矩最大处挠曲折断。桩的水平承载力由桩的水平位移和桩身弯矩所控制。
确定方法:1)水平静载荷试验;2)理论计算。
二、单桩水平静载荷试验
1、试验装置:千斤顶施加水平力。水平位移宜用大量程百分表量测。
2、试验加载方法
一般采用单向多循环加卸载法,每级荷载增量约为预估水平极限承载力的1/10-1/15,每级荷载施加后,恒载4 min测读水平位移,然后卸载至零,停2 min测读残余水平位移,或者加载、卸载各10min,如此循环5次,再施加下一级荷载。
长期承受水平荷载桩基可采用慢速连续加载法。
3、终止加载条件
当桩身折断或桩顶水平位移超过30-40mm(软土取40mm),或桩侧地表出现明显裂缝或隆起。
4、水平承载力的确定
绘制桩顶水平荷载-时间-桩顶水平位移
( )曲线,或绘制水平荷载-位移梯度( )曲线,或水平荷载-位移
( )曲线。当具有桩身应力量测资料时,尚应绘制( )曲线。
三、水平受荷桩的理论分析
桩入土较深,桩的刚度较小时,桩如同一个埋在弹性介质里的弹性杆件。
采用文克勒地基模型研究桩在水平荷载和两侧土抗力共同作用下的挠度曲线,通过挠曲线微分方程的解答,求出桩身各截面的弯短与剪力方程,并以此验算桩的强度。
按文克勒假定,桩侧土作用在桩上的抗力
(kN/m)可以用下式表示
式中: —桩的计算宽度,取值按表4-12;
—水平位移;
—土的水平抗力系数(或称水平基床系数或地基系数),kN/m3。
桩侧水平抗力系数的分布假设主要有以下几种:
1、常数法:我抗力系数沿深度均匀分布,即n=0。
由于假设不变,地面的变形一般又最大,因此相应的土抗力也大,与实际不符。
此法数学处理较为简单,若适当选择的大小,仍然可以保证一定的精度,满足工程需要。此法在日本和美国采用较多。
2、k法:假定在弹性曲线第一位移零点以上按直线或抛物线变化,以下则为常数k。由前苏联学者盖尔斯基于1934年提出,该法求解比较容易,适合于计算一般预制桩或灌注桩的内力和水平位移,曾在我国广泛采用。
3、m法:假定随深度呈线性增加,即n=1,
,m为比例系数。该法适合于水平抗弯刚度很大的灌注桩,在我国铁道、公路和水利部门常用,近年来建筑工程部门也采用此法。