基础工程第二二一

第四节水平荷载下的桩基础

一、单桩水平静载荷试验确定水平承载力

水平静载荷试验是分析桩在水平荷载作用下的性状的重要手段，也是确定单桩水平承载力最可靠的方法。包括加荷系统和位移观测系统。加荷系统采用可水平施加荷载的千斤顶；位移观测系统采用基准支架上安装百分表或电感位移计，见图4-20。1.试验装置

2.试验方法(1)单向多循环加卸载法：模拟风浪、地震力、制动力、波浪冲击力和机器扰力等循环性动力水平荷载。3/19/202313/19/20232(2)慢速连续加载法：模拟桥台、挡墙等长期静止水平荷载的连续荷载试验，类似于垂直静载试验慢速法。

(3)单向单循环恒速加载法：类似于垂直静载快速试验。常规循环荷载一般绘制“水平力-时间-位移”(H0-t-x0)曲线；连续荷载试验常绘制“水平力-位移”(H0-x0)曲线、“水平力-位移梯度”(H0-x0/H0)曲线。3.成果资料4.按试验结果确定单桩水平承载力

单桩水平临界荷载Hcr:指桩断面受拉区混凝土退出工作前所受最大荷载，通常取单桩水平临界荷载为单桩水平承载力设计值。(1)单桩水平临界荷载3/19/202333/19/202343/19/20235单桩水平临界荷载Hcr按下列方法综合确定：1)取循环荷载试验(H0-t-x0)曲线突变点前一级荷载为Hcr；2)取H0-x0/H0曲线第一直线段终点所对应的荷载为Hcr。单桩水平极限荷载Hu指桩身材料破坏或产生结构所能承受最大变形前的最大荷载。单桩水平荷载可按下列方法综合确定：1)取(H0-t-x0)曲线明显陡降的前一级荷载为Hu；2)取H0-x0/H0曲线第二直线段终点所对应的荷载为Hu；(2)单桩水平极限荷载用水平静载试验确定单桩横向设计承载力时，还应注意到按上述强度条件确定的极限荷载时的位移是否超过结构使用要求的水平位移，否则应按变形条件来控制。3/19/20236二、基桩内力和位移计算的基本概念

关于桩在横向荷载作用下桩身内力与位移计算，国内外学者提出了许多方法。现在普遍采用的是将桩作为文克勒弹性地基上的梁，简称弹性地基梁法。弹性地基梁的弹性挠曲微分方程的求解方法可用解析法、差分法及有限元法。下面主要介绍解析法。

弹性地基梁法的基本假定：认为桩侧土为文克勒离散线性弹簧，不考虑桩土之间的粘着力和摩阻力，桩作为弹性构件考虑，当桩受到水平外力作用后，桩土协调变形，任一深度z处所产生的桩侧土水平抗力与该点水平位移xz成正比。3/19/20237（一）地基系数及其分布规律大量的试验表明，地基系数C值不仅与土的类别及其性质有关，而且也随着深度而变化。由于实测的客观条件和分析方法不尽相同等原因，所采用的C值随深度的分布规律也各有不同。常采用的地基系数分布规律如图所示的几种形式，相应产生几种基桩内力和位移计算的方法，zx＝Cx

z式中zx—横向土抗力(kN/m2)；

C—地基系数(kN/m3)，表示单位面积土在弹性限度内产生单位变形时所需加的力；

xz—深度z处桩的横向位移(m)。3/19/202381．“m”法假定地基系数C值随深度成正比例地增长，即C＝mZ，如图a所示。m称为地基比例系数(kN/m4)。2．“K”法假定在桩身挠曲曲线第一挠曲零点以上地基系数C随深度增加呈凹形抛物线变化；在第一挠曲零点以下，地基系数C＝K(kN/m3)，不再随深度变化而为常数(见图b)。3．“c值”法：假定地基系数C随着深度成抛物线增加，即C＝cZ0.5，如图c所示。c为地基土比例系数(kN/m3.5)。4．“C”法，又称“张有龄法”：假定地基系数C沿深度为均匀分布，不随深度而变化，即C＝K0(kN/m3)为常数，如图d所示。3/19/202393/19/202310上述四种方法均均为按文克勒假假定的弹性地基基梁法，但各自自假定的地基系系数随深度分布布规律不同，其其计算结果是有有差异的。从实实测资料分析表表明，宜根据土质特性性来选择恰当的的计算方法。目前应用较广广的是“m”法。按“m”法计算时，地地基土的比例系系数m值可根据试验实实测决定，无实实测数据时可参参考表4-9中中的数值选用；；对于岩石地基基系数C0，认为不随岩层层面的埋藏深度度而变，可参考考表4-10采采用。（二）单桩、单单排桩与多排桩桩计算基桩内力先先应根据作用在在承台底面的外外力N、H、M，计算出作用在在每根桩顶的荷荷载Pi、Qi、Mi值，然后才能计计算各桩在荷载载作用下各截面面的内力与位移移。3/17/202311桩基础按其作用用力H与基桩的布置方方式之间的关系系可归纳为单桩桩、单排桩及多多排桩两类来计计算各桩顶的受受力，如图4-27所示。所谓单桩、单排桩是指在与水平外外力H作用面相平行的的平面上只有一一根桩，而在与与水平外力H作用面相垂直的的平面上，由单单根或多根桩组组成的单根（排排）桩的桩基础础，如图4-28(a)、(b)所示，对于单单桩来说，上部部荷载全由它承承担。对于单排桩，如如图4-28所所示，对桥墩作作纵向验算时，，若作用于承台台底面中心的荷荷载为N、H、My，当N在承台桥横桥向向无偏心时，则则可以假定它是是平均分布在各各桩上的；当竖竖向力N在承台横桥向有有偏心距e时，即Mx=3/17/202312注：x为纵桥方向y为横桥方向eN3/17/202313由试验研研究分析析得出，，桩在水水平外力力作用下下，除了了桩身宽宽度内桩桩侧土受受挤压外外，在桩桩身宽度度以外的的一定范范围内的的土体都都受到的的一定程程度的影影响(空空间受力力)，且且对不同同截面形形状的桩桩，土受受到的影影响范围围大小也也不同。。为了将将空间受受力简化化为平面面受力，，并综合合考虑桩桩的截面面形状及及多排桩桩桩间的的相互遮遮蔽作用用，将桩桩的设计计宽度(直径)换算成成相当实实际工作作条件下下，矩形形截面桩桩的宽度度b1，b1称为桩的计算宽度。多排桩是指在水平外外力作用平面面内由一根以以上桩的桩基基础(如图4-28c)，对单排桩桩作横桥向验验算时也属此此情况，各桩桩顶作用力不不能直接应用用上述公式计计算，须应用用结构力学方方法另行计算算。（三）桩的计计算宽度3/17/202314根据已有的试试验资料分析析，现行规范范认为计算宽宽度的换算方方法可用下式式表示b1=KfK0Kb(或d)式中b(d)—与外力力H作用方向相垂垂直平面上桩桩的宽度(直直径)；Kf—形状换算系数数。即在受力力方向将各种种不同截面形形状的桩宽度度，乘以Kf换算为相当于于矩形截面宽宽度，见表4-11；K0—受力换算算系数。即考考虑到实际上上桩侧土在承承受水平荷载载时为空间受受力问题，简简化为平面受受力时所给的的修正系数，，其值见表4-11；K—桩间的相相互影响系数数。当桩基有有承台联结，，在外力作用用平面内有数数根桩时，各各桩间的受力力将相互产生生影响，其影影响与桩间的的净距L1的大小有关。。3/17/202315注意事项：1.当桩径d<1m时，可不考虑虑相互影响系系数，即取K=1。2.当桩径径d<1m时，对于单根根桩柱的计算算宽度b1：矩形截面b1=1.5b+0.5；圆形截面b1=0.9(1.5b+0.5)3.在垂直于外力力作用方向的的n根桩柱的计算算总宽度nb1不得大于(B+1)，当nb1大于(B+1)时，取(B+1)。B为垂直于外力力作用方向的的边桩外侧边边缘之间的距距离。4.当桩基础平面面布置中与外外力作用方向向平行的每排排桩数不等，，并且相邻桩桩中心距≥(b+1)时，则可按桩数最最多一排桩计计算其相互影影响系数K值。5.为了不致使计计算宽度发生生重叠现象，，要求以上综综合计算得出出的b1≤2b，当b1大于2b时，取2b。3/17/202316b1计算方法比较复复杂，有些规范范建议可用简化计算，如：b1＝0.9(d+1)或b1＝b+1(m)(d>1.0m)b1＝0.9(1.5d＋0.5)或b1＝1.5b＋0.5(m)(其余类型及截面面尺寸)注：表中基础，，除了指桩外，，还适用于承受受水平荷载的沉沉井、承台。3/17/202317按照桩与土的的相对刚度，，将桩分为刚刚性桩和弹性性桩，这两种种桩的受力变变形特性有很很大不同，需需要分别计算算。当桩的入土深深度时时(其中α称为桩的变形形系数，详见见后述)，则则桩的相对刚刚度较大，需需要按刚性桩桩计算。长径径比较小或周周围土层较松松软，即桩的的刚度远大于于土层刚度时时，受横向受受力作用，桩桩身挠曲变形形不明显，如如同刚体一样样围绕桩轴某某一点转动，，如图4-31a。如果不断增增大横向荷载载，则可能由由于桩侧土强强度不够而失失稳，使桩丧丧失承载的能能力或破坏。。因此，基桩桩的横向设计计承载力可能能由桩侧土的的强度及稳定定性决定。后后面介绍的沉沉井基础也可可看作刚性桩桩（构件）。。（四）刚性桩桩与弹性桩3/17/2023183/17/202319当桩的入土深度h>时时，桩的相相对刚度小，必须须考虑桩的实际刚刚度，按弹性桩来来计算。长径比较较大或周围土层较较坚实，即桩的相相对刚度较小时，，由于桩侧土有足足够大的抗力，桩桩身发生挠曲变形形，其侧向位移随随着入土深度增大大而逐渐减小，以以至达到一定深度度后，几乎不受荷荷载影响。形成一一端嵌固的地基梁梁，桩的变形呈图图4-30b所示的波状曲线。。如果不断增大横横向荷载，可使桩桩身在较大弯矩处处发生断裂或使桩桩发生过大的侧向向位移超过了桩或或结构物的容许变变形值。因此，基桩的横向向设计承载力将由由桩身材料的抗弯弯强度或侧向变形形条件决定。一般般情况下，桥梁桩桩基础的桩多属弹弹性桩。3/17/202320三、弹性单单桩、单排排桩的内力力和位移计计算公式推导和和计算中，，取图4-32所示示的坐标系系统，对力力和位移的的符号作如如下规定：：横向位移移顺x轴正方向为为正值；转转角逆时针针方向为正正值；弯矩矩当左侧纤纤维受拉时时为正值；；横向力顺顺x轴方向为正正值。3/17/202321桩顶若与地地面平齐(z＝0)，且且已知桩顶顶作用有水水平荷载H0及弯矩M0，此时桩将将发生弹性性挠曲，桩桩侧土将产产生横向考考虑zx，如图(4-32)所示。桩桩的挠曲微微分方程为为：（一）桩桩的挠曲曲微分方程程及其解式中：E、I—桩的弹弹性模量及及截面惯性性距。zx—桩侧土抗抗力，zx＝Cxz＝mzxz，C为地基系数数；b1—桩的计算宽宽度；xz—桩在深度度z处的横向位位移(即桩桩的挠度)。将上式整理理可得:式中：—桩的变形系系数，。。3/17/2023223/17/202323式(4-36)为四阶线线性变系数齐齐次常微分方方程，可用幂幂级数展开的的方法，并结结合桩底的边边界条件求出出桩挠曲微分分方程的解。。理论与实测成成果表明，在水平荷载作作用下，桩的的变形与受力力主要发生在在上部，当z4时，桩身的变变形与内力很很小，可以略略去不计，土土中应力区和和塑性区的主主要范围也在在上部浅土层层。因此，桩桩周土对桩的的水平工作性性状影响最大大的是地表土土和浅层土，，改善浅部土土层的工程性性质可收到事事半功倍的效效果。对于h4的桩，桩底边边界条件对桩桩的受力变形形影响很小，，各种类型的的桩，摩擦桩桩、端承桩可可统一用以下下公式计算桩桩身在地面以以下任一深度度处内力及位位移：3/17/202324在进行工程设计时时，对桩身的每一一个断面进行内力力、变形验算是没没有必要的，而只只需要对几个控制制断面进行验算，，如：最大位移和和桩身最大弯矩截截面。式中Ax、Bx、A、B、Am、Bm、AH、BH为无量纲系数，均均为h和z的函数，有关手册册已将其制成表格格，以供查用。3/17/202325桩身最大位移出现现在桩顶。如图4-34的桩，已已知桩露出地面长长，若桩顶顶点为自由端，其其上作用了H及M，顶端的位移可应应用叠加原理计算算。设桩顶的水平位移移为x1，它是由：桩在地地面处的水平位移移x0、地面处转角0所引起在桩顶的位位移0l0、桩露出地面段作为为悬臂梁桩顶在水水平力H作用下产生的水平平位移xH以及在M作用下产生的水平平位移xm组成，即x1=x00l0+xH+xm因0逆时针为正，故故式中用负号。。（二）桩顶位位移的计算公式式桩顶转角1则由：地面处的的转角0，桩顶在水平力H作用下引起的转转角H及弯矩作用下所所引起的转角m组成即1＝0+H+m3/17/202326H3/17/202327对于x0、0，可先按桩顶在在地面处处考虑，，此时地地面处荷荷载为M0＝Hl0+M及H0＝H，然后采用用式(4-37a)及及式(4-37b)求求得，需需注意，，此时式式中的无无量纲系系数均采采用z＝＝0时的的数值。。xH、xm、H、m是把露出出段作为为下端嵌嵌固、跨跨度为l0的悬臂梁梁计算而而得。最后代入入式(4-38)再经过整整理归纳纳，便可可得到如如下计算算桩顶水水平位移移为x1和桩顶转转角1的表达式式，其中中的系数数当h4可查表4-12。3/17/202328将各深度度z处的Mz值求出后后绘制z－Mz图，即可可从图中中求得最最大弯矩矩及所在在位置。。也可用用如下方方法求解解：Qz＝0处的的截面即即为最大大弯矩所所在的位位置。Qz＝H0AH＋M0BH＝0式中CH及DH为与Z有关的系系数，当当h≥4.0时，从从式(4-41)求得得CH及DH值后，可可查表4-13确定相相应的z值，因为为为为已知知，所以以最大弯弯矩所在在的位置置z＝＝值值即即可确定定。（三）桩桩身最大大弯矩位位置和最最大弯矩矩Mmax的确定3/17/202329由式(4-37c)，，Mmax也可确定定，见式式(4-42)。式中，Km＝AmDH＋Bm，KH＝Am＋BmCH，也均为为z的函数，，也可按按表4-13查查用，然然后代入入式（4-42）即可可得到Mmax值，当h<4.0时，可可另查有有关设计计手册。。3/17/202330如图4-36所示示为多排桩基础，，它具有一个对称称面的承台，且外外力作用于此对称称平面内。由于各各桩与荷载的相对对位置不尽相同，，桩顶在外荷载作作用下其变位就会会不同，外荷载分分配到桩顶上的Pi、Hi、Mi也就各异，因此，，Pi、Hi、Mi的值就不能用简单单的计算方法进行行计算。一般将外外力作用平面内的的桩作为一平面框框架，用结构位移移法解出各桩顶上上的作用力Pi、Hi、Mi后，即可应用单桩桩的计算方法来进进行桩的承载力与与强度验算。四、弹性多排桩基基桩内力与位移计计算设：①当第i排桩桩顶处仅产生生单位轴向位移(即bi＝1)时，在桩顶顶引起的轴向力为为1；（一）单桩桩顶刚刚度系数3/17/2023313/17/202332②当第i排桩桩顶处仅仅产生单位横横轴向位移(即ai＝1)时，在在桩顶引起的的横轴向力为为2；③当第i排桩桩顶处仅仅产生单位横横轴向位移(即ai＝1)时，在在桩顶引起的的弯矩为3；或当桩顶产产生单位转角角(即i＝1)时，在在桩顶引起的的横轴向力为为3；④当第i排桩桩顶处仅仅产生单位转转角(即i＝1)时，第第i排桩桩顶引起起的弯矩为4；3/17/2023331.1的的求解桩顶受轴向力力而产生的轴轴向位移包括括（图4-35）：桩身身材料的弹性性压缩变形C及桩底处处地基土的沉沉降K两部部分。计算桩身弹性性压缩变形时时应考虑桩侧侧土摩阻力的的影响。因此此，桩顶受轴轴向力P作用用下的桩身弹弹性压缩变形形c为：（4-43））式中：———侧摩阻力力的影响系数数，对于打入入桩和振动桩桩的桩侧摩阻阻力假定为三三角形分布取取2/3；钻钻挖孔桩取1/2；柱桩桩则取ξ＝1。3/17/2023341.1的求解桩底平面处地地基沉降采用用近似计算的的方法：假定定外力借桩侧侧土的摩阻力力和桩身作用用自地面以φ/4角扩散至桩底平平面处的面积A0上（φ为土的内摩擦角角），此面积若若大于以相邻底底面中心距为直直径所得的面积积，则A0采用相邻桩底面面中心距为直径径所得的面积（（参看图4-34）。因此桩桩底地基土沉降降K为式中，C0为桩底平面的地地基土竖向地基基系数，C0＝m0h，比例系数m0按“m”法规定取用，，3/17/202335因此桩顶顶的轴向向变形bi=0+K，即为（4-45）由式（4-45）知，，当bi=1时，求得的P值即为1，因此可得（4-46）3/17/2023362.2、3、、4的求求解如果已知桩桩顶的横轴轴向位移为为及转角为为，代入式式（4-40），可可得当桩顶仅产产生单位横横轴向位移移ai＝1，而而转角i＝0时，，代入上式式可得2和33/17/202337又当桩顶仅仅产生单位位转角i＝1而横横轴向位移移ai＝0时，，代入式（（4-47）可得4令则3/17/202338为计算群群桩在外外荷载N、H、M作用下各各桩桩顶顶的Pi、Hi、Mi的数值，，先要假假定绝对对刚性承承台变位位后各桩桩顶之间间的相对对位置不不变，各各桩桩顶顶的转角角与承台台的转角角相等。。（二）竖竖直对称称多排桩桩的计算算公式及及其推导导1．桩顶顶作用力力计算3/17/202339现设承台中心心点O在外荷载N、H、M作用下，产生生横轴向位移移a0，竖轴向位移移b0及转角0（a0、b0以坐标轴正方方向为正，0以顺时针为正正），以bi、ai、i分别代表第i排桩桩顶处沿沿桩轴向的位位移、横轴向向位移及转角角，如果多排排桩中的各桩桩竖直对称，，则有：bi＝b0xi0，ai＝a0，i＝0式中xi——第i排桩桩顶至承承台中心的水水平距离。若第i排桩桩顶产生生的作用力为为Pi、Hi、Mi，则根据单桩桩的桩顶刚度度系数可以计计算Pi、Hi、Mi值。只要解出a0、b0、0，即可从上式求解解出任意桩桩顶的的Pi、Hi、Mi值，然后就可以利利用单桩的计算方方法求出桩的内力力与位移。3/17/2023402.低承台桩的的承台作用计算承台埋入地面或最最大冲刷线以下时时(图4-38)，可考虑承台侧侧面土的水平抗力力与桩和桩侧土共共同作用抵抗和平平衡水平外荷载的的作用。若承台埋入地面或或最大冲刷线以下下的深度为hn，z为承台侧面任一点点距底面距离(取取绝对值)，则z点的水平位移为a0+0z(a0为承台底中心的水水平位移，0为转角)。承台侧面土(计算算宽度B1)作用在单位宽度度上的水平抗力Ex，及其对垂直于xoz平面x轴的弯距MEX为3/17/2023413/17/2023420、0、0可按结构力学学的位移法求求得。根据承承台作用力的的平衡条件，，即N＝0，H＝0，M＝0(对O点取矩)，当当桩基中各桩桩直径相同时时，可列出位位移法的典型型方程如下：：n表示桩的根数数。联解式(4-51)则可得承承台位移a0、b0、0各值。3.承台台位移计算算求得1、2、3、4及a0、b0、0后，一并代代入式(4-49)即可求出出各桩桩顶顶所受作用用力Pi、Hi、Mi值，然后则则可按单桩桩来计算桩桩身内力与与位移。高桩承台：：FC,SC,IC=0。3/17/2023433/17/2023443/17/2023453/17/2023463/17/2023473/17/2023483/17/2023493/17/2023503/17/202351作业：习题题4-3（（其中桩顶顶位移可不不求）3/17/202352第五节桩桩基础础设计随着桩基施施工技术的的不断发展展，桩型的的种类日益益增多、工工艺日趋成成熟，对于于某一个工工程，往往往并非只有有某一种桩桩型可以选选用。设计计时应根据据结构荷载载性质、桩桩的使用功功能、地质质环境、施施工工艺设设备、施工工队伍水平平和经验以以及制桩材材料供应等等条件综合合考虑，选选择经济合合理、安全全适用的桩桩型和成桩桩工艺。一、桩型的的选择在居民生活活、工作区区周围应当当尽量避免免使用锤击击、振动法法沉桩的桩桩型，当周周围环境存存在市政管管线或危旧旧房屋，对对挤土效应应较敏感时时，就不能能使用挤土土桩。如必必须选用预预制桩，可可采用压桩桩法沉桩，，并采取减减小挤土效效应的措施施。1.环境条件件3/17/2023532.结构荷载载条件荷载的大小是选选择桩型时重要要考虑的条件。。受建筑物基础础下布桩数量的的限制，一般建建筑层数越多，，所需要的单桩桩承载力越高，，对于预制小方方桩、沉管灌注注桩受桩身穿越越硬土层能力和和机具施工能力力的限制，不能能提供很大的单单桩承载力，因因此仅适用于多多层、小高层建建筑；而对于大大直径钻孔（扩扩底）灌注桩、、钢管桩、嵌岩岩桩等几种桩型型可以提供很大大的竖向、侧向向单桩承载力，，可满足超高层层建筑和桥梁、、码头的要求。。3．地质、施工工条件桩型的选择要求求所选定桩型在在该地质条件下下是可以施工的的，施工质量是是有保证的，能能够最大限度地地发挥地基和桩桩身的潜在能力力。3/17/202354不同的打入桩，穿穿越硬土层的能力力是不一样的，工工程实践表明，普普通钢筋混凝土桩桩一般只能贯入N63.550击的土层或强风化化岩上部浅层；钢钢管桩可贯入N63.5100击的土层或强风化化岩；而H型钢组合桩则可嵌嵌入N63.5160击的风化岩。钻孔孔灌注桩如要进入入卵石层或微风化化基岩较大的深度度也都可能给施工工队伍现实的技术术条件造成较大的的障碍。对于基岩或密实卵卵砾石层埋藏不深深的情况，通常首首先考虑桩的端承承作用。当基岩埋埋藏很深时，则只只能考虑摩擦桩或或摩擦端承桩；但但如果上部建筑物物要求不能产生过过大的沉降，应使使桩端支承于具有有足够厚度的性能能良好的持力层(中密以上的厚砂砂层或残积土层)，这可以静力触触探曲线上作出正正确判断。3/17/202355桩型的最后选定定还要看技术经经济指标，技术术经济指标除考考虑工程桩在内内的总造价外，，还应包括承台台(基础底板)）的造价和整整个桩基工程的的施工工期，因因为桩型也会影影响筏板的厚度度和工程桩的施施工工期。如果某高层采用用较低承载力的的桩型，需要较较多的桩数，满满堂布桩，就要要有比较厚的基基础底板，将上上部荷载传递给给桩顶；如果采采用高承载力的的桩型，只需要要较少的桩数，，布置在墙下或或柱下，仅仅需需要较薄的基础础底板，承受基基底的水浮力和和土压力。此外外，一般项目投投资，都需要银银行贷款，工期期越长，投资回回报越慢，因此此缩短工期，也也可以带来可观观的经济效益，，在各种桩型当当中，预制桩的的施工速度要快快于钻孔灌注桩桩。4.经济条件件3/17/202356二、基桩几何尺尺寸确定基桩几何尺寸受受桩型的局限，，桩型的影响因因素也影响基桩桩几何尺寸的确确定。此外，还还应考虑如下几几个方面：1.同一结构构单元宜避免采采用不同桩长的的桩一般情况下，同同一基础相邻桩桩的桩底标高差差，对于非嵌岩岩端承型桩，不不宜超过相邻桩桩的中心距。对对于摩擦型桩，，在相同土层中中不宜超过桩长长的1/10。。2.选择较硬土土层作为桩端持持力层根据土层的竖向向分布特征，尽尽可能选定硬土土层作为桩端持持力层和下卧层层，从而可初步步确定桩长，这这是桩基础要具具备较好的承载载变形特性所要要求的。强度较较高、压缩性较较低的粘性土、、粉土、中密或或密实砂土、砾砾石土以及中风风化或微风化的的岩层，是常用用的桩端持力层层。3/17/2023573.桩桩端全全断面进进入持力力层的深深度对于粘土土土、粉粉土不宜宜小于2d，砂砂土不宜宜小于1.5d，碎石石类土不不宜小于于1d。。当存在在软弱下下卧层时时，桩基基以下硬硬持力层层厚度不不宜小于于4d。。嵌岩桩桩的最佳佳嵌岩深深度hk=(3～6)d，使使桩端阻阻力和嵌嵌岩段的的侧阻力力均能得得到充分分发挥。。4.同同一建建筑物的的桩基应应该尽量量采用相相同桩径径的桩基基一般情况况下，但但当建筑筑物基础础平面范范围内的的荷载分分布很不不均匀时时，可根根据荷载载和地基基的地质质条件采采用不同同直径的的基桩。。5.考考虑经经济条件件当所选定定桩型为为端承桩桩而持力力层又埋埋藏不太太深时，，尽可能能考虑采采用大直直径单桩桩；对于于摩擦桩桩，则宜宜采用细细长桩，，以取得得桩侧较较大的比比表面积积，但要要满足抗抗压能力力。3/17/2023581．桩数确定定任何情况下(竖向轴心荷荷载和竖向偏偏心荷载)桩桩数可按下式式估算式中F—作用与桩桩基承台顶面面的竖向力设设计值；G—桩基承台台和承台上土土自重设计值值(自重荷载载分项系数当当其效应对结结构不利时取取1.2，有有利时取1.0；并应对对地下水位以以下部分扣除除水的浮力)；—考虑偏心荷载载时各桩受力力不均而增加加桩数的经验验系数，可取取=1.0~1.2。三、确定桩数数及其平面布布置3/17/2023592.桩桩的中心心距桩的最小小中心距距应符合合表4-15的的规定。。对于大大面积桩桩群，尤尤其是挤挤土桩，，桩的最最小中心心距宜按按表列值值适当加加大；扩扩底灌注注桩除应应符合表表4-15中的的要求外外，尚应应满足表表4-16的规规定。3.桩桩群的布布置排列基桩桩时，宜宜使桩群群形心与与长期荷荷载重心心重合，，并使桩桩基受水水平力和和力矩较较大方向向有较大大的抵抗抗矩。桩群的布布置还应应考虑优优化基础础结构的的受力条条件。尽尽量使桩桩接近于于力的作作用点，，这样就就可以避避免在各各根桩之之间由很很厚的承承台来传传递荷载载。对于于桩箱基基础，宜宜将桩布布置于墙墙下；对对于带梁梁（肋））桩筏基基础，宜宜将桩布布置于梁梁（肋））下；对对于大直直径桩宜宜采用一一柱一桩桩。习题：4-43/17/202360四、桩身身结构强强度验算算桩身结构构强度验验算需考考虑整个个施工阶阶段和使使用阶段段期间的的各种最最不利受受力状态态。在许许多场合合下，预预制混凝凝土桩，，在吊运运和沉桩桩过程中中所产生生的内力力往往在在桩身结结构计算算中起到到控制作作用；而而灌注桩桩在施工工结束后后才成桩桩，桩身身结构设设计由使使用荷载载设计。。1.按按材料强强度确定定单桩抗抗压承载载力上部结构构的荷载载通过桩桩身传给给桩侧土土和桩端端以下土土层。为为了保证证荷载传传递过程程能顺利利完成，，桩身材材料具有有足够的的强度和和稳定性性是必要要的。对对低桩承承台下的的单桩，，理论和和经验表表明，有有土的侧侧向约束束，在竖竖向压力力作用下下，桩不不会发生生压屈失失稳；对对高桩承承台下的的单桩，，地面以以上没有有侧向约约束，则则必须考考虑桩的的压屈稳