桩基水平承载力标准值与m值确定
桩基水平承载力分析
桩基水平承载力分析孔繁力场地地勘成果场地地层上部主要由素填土组成，其下为粉质粘土、风化花岗岩。
推荐各层地基土的承载力特征值如下：①压实素填土，中密、密实。
f ak=200kPa；厚度1m①1压实素填土稍密。
f ak=120kPa；厚度0.50m①2压实素填土，松散。
f ak=80kPa；厚度0.50m②粉质粘土，可塑，f ak=160kPa；厚度3m③粉质粘土，硬塑f ak=200kPa；厚度5m④花岗岩，全风化，f ak=300kPa；厚度3m⑤花岗岩，强风化，f ak=500kPa；厚度5m⑥花岗岩，中风化，f ak=1500kPa；一、微型桩桩基水平承载力计算原则上需要进行桩基水平承载力工程桩实验，进行确定桩基水平承载力特征值。
但是，由于本课题需要进行普适性研究，所以采用规范计算法，计算确定单桩水平承载力特征值。
根据《建筑桩基技术规范》JGJ 94－2008第5.7.3条，群桩基础（不含水平力垂直于单排桩基纵向轴线和力矩较大的情况）的基桩水平承载力特征值应考虑由承台、桩群、土相互作用产生的群桩效应，可按下列公式确定：R h＝ηh R ha（5.7.3-1）考虑地震作用且 s a/d≤6 时：ηh＝ηiηr＋ηl（5.7.3-2）（5.7.3-3）其中，ηl——承台侧向土抗力效应系数ηr桩顶约束效应系数（桩顶嵌入承台长度 50～100mm 时），按表 5.7.3-1 取2.05表 5.7.3-1 桩顶约束效应系数ηr按9桩承台、桩距1m 考虑，n1=n2=3 沿水平荷载方向的距径比s a /d=3.333 代入后经计算，群桩效应综合系数ηh =2.089（5.7.2-1）α——桩的水平变形系数，按规范第 5.7.5 条确定（5.7.5）式中 m ——桩侧土水平抗力系数的比例系数；按100取值。
b 0——桩身的计算宽度(m)；圆形桩：当边宽 d ≤1m 时，b 0＝0.9*(1.5*d+0.5)=0.855x 0a ——桩顶（承台）的水平位移允许值，当以位移控制时，可取 x 0a ＝10mm （对水平位移敏感的结构物取 x 0a ＝6mm ）这里取10mm表 5.7.5 地基土水平抗力系数的比例系数 m 值注：1当桩顶水平位移大于表列数值或灌注桩配筋率较高（≥0.65%）时，m 值应适当降低；当预制桩的水平向位移小于 10mm 时，m 值可适当提高；2当水平荷载为长期或经常出现的荷载时，应将表列数值乘以 0.4 降低采用；3当地基为可液化土层时，应将表列数值乘以本规范表 5.3.12 中相应的系数ψl。
承载力标准、特征值、设计值
一、原因与钢、混凝土、砌体等材料相比，土属于大变形材料，当荷载增加时，随着地基变形的相应增长，地基承载力也在逐渐加在，很难界定出下一个真正的“极限值”，而根据现有的理论及经验的承载力计算公式，可以得出不同的值。
因此，地基极限承载力的确定，实际上没有一个通用的界定标准，也没有一个适用于一切土类的计算公式，主要依赖根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整，考虑一个满足工程的要求的地基承载力值。
它不仅与土质、土层埋藏顺序有关，而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关，不能作为土的工程特性指标。
另一方面，建筑物的正常使用应满足其功能要求，常常是承载力还有潜力可挖，而变形已达到可超过正常使用的限值，也就是变表控制了承载力。
因此，根据传统习惯，地基设计所用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下，使建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力，即允诺承载力，其安全系数已包括在内。
无论对于天然地基或桩基础的设计，原则均是如此。
随着《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）施行，要求抗力计算按承载能力极限状态，采用相应于极限值的“标准值”，并将过去的总安全系数一分为二，由荷载分项系数和抗力分项系数分担，这给传统上根据经验积累、采用允许值的地基设计带来了困扰。
《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）以承力的允许值作为标准值，以深宽修正后的承载力值作为设计值，引起的问题是，抗力的设计值大于标准值，与《建筑可靠度设计统一标准》（GB50068－2001）规定不符，因此本次规范进行了修订。
二、对策《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068－2001）鉴于地基设计的特殊性，将上一版“应遵守本标准的规定”修改为“宜遵守本标准规定的原则”，并加强了正常使用极限状态的研究。
而《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）也完善了正常使用极限状态的表达式，认可了地基设计中承载力计算可采用正常使用极限状态荷载效应标准组合。
地基承载力标准值
地基承载力标准值地基承载力标准值是指地基土壤在规定条件下所能承受的最大荷载能力，是土壤力学性质的重要指标之一。
地基承载力标准值的确定对于建筑工程的设计和施工具有重要意义。
在实际工程中，地基承载力标准值的准确确定可以有效避免建筑物沉降过大、产生裂缝或者发生倾斜等问题，保障建筑物的安全和稳定。
地基承载力标准值的确定需要进行土壤力学试验，通过试验数据来评定地基土壤的承载能力。
一般来说，地基承载力标准值与地基土壤的类型、密实度、含水量、孔隙结构等因素密切相关。
在进行试验时，需要采集地基土壤样品，进行室内试验或现场试验，通过测定土壤的抗压强度、抗剪强度等指标来确定地基承载力标准值。
在确定地基承载力标准值时，需要考虑地基土壤的不均匀性和随机性。
地基土壤的性质受到地质构造、历史沉积、气候等多种因素的影响，不同地点的土壤性质可能存在较大差异。
因此，在确定地基承载力标准值时，需要进行充分的试验和分析，综合考虑各种因素的影响，以确保确定的标准值能够准确反映地基土壤的承载能力。
地基承载力标准值的确定还需要考虑建筑物的荷载特性。
不同类型的建筑物在设计荷载上存在差异，因此在确定地基承载力标准值时，需要充分考虑建筑物的荷载特性，确保地基承载力能够满足建筑物的实际需要。
在实际工程中，地基承载力标准值的准确确定需要多学科的知识和丰富的经验。
土壤力学、地质学、工程力学等学科的知识都对确定地基承载力标准值具有重要影响。
同时，工程实践经验也是确定地基承载力标准值的重要参考依据，通过对实际工程的观测和分析，可以更好地把握地基承载力标准值的准确性。
总的来说，地基承载力标准值的确定是一个复杂而又重要的工作。
只有通过科学的试验和分析，结合丰富的实践经验，才能够准确地确定地基承载力标准值，为工程的设计和施工提供可靠的依据，保障建筑物的安全和稳定。
因此，在工程实践中，需要高度重视地基承载力标准值的确定工作，确保其准确性和可靠性。
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
桩基础的设计计算 m值法
桩基础的设计计算1．本章的核心及分析方法本节将介绍考虑桩与桩侧土共同抵抗外荷载作用时桩身的内力计算，从而解决桩的强度问题。
重点是桩受横轴向力时的内力计算问题。
桩在横轴向荷载作用下桩身的内力和位移计算，国内外学者提出了许多方法。
目前较为普遍的是桩侧土采用文克尔假定，通过求解挠曲微分方程，再结合力的平衡条件，求出桩各部位的内力和位移，该方法称为弹性地基梁法。
以文克尔假定为基础的弹性地基梁法从土力学观点看是不够严密的，但其基本概念明确，方法简单，所得结果一般较安全，在国内外工程界得到广泛应用。
我国公路、铁路在桩基础的设计中常用的"m"法、就属此种方法，本节将主要介绍"m"法。
2．学习要求本章应掌握桩单桩按桩身材料强度确定桩的承载力的方法，" "法计算单桩内力的各种计算参数的使用方法，多排桩的主要计算参数及其各自的含义。
掌握承台计算方法,群桩设计的要点及注意事项,了解桩基设计的一般程序及步骤。
本专科生均应能独立完成单排桩和多排桩的课程设计。
第一节单排桩基桩内力和位移计算一、基本概念（一）土的弹性抗力及其分布规律1．土抗力的概念及定义式（1）概念桩基础在荷载（包括轴向荷载、横轴向荷载和力矩）作用下产生位移及转角，使桩挤压桩侧土体，桩侧土必然对桩产生一横向土抗力，它起抵抗外力和稳定桩基础的作用。
土的这种作用力称为土的弹性抗力。
（2）定义式（4-1）式中：--横向土抗力，kN/m2；--地基系数，kN/m3；--深度Z处桩的横向位移，m。
2．影响土抗力的因素（1）土体性质（2）桩身刚度（3）桩的入土深度（4）桩的截面形状（5）桩距及荷载等因素3．地基系数的概念及确定方法（1）概念地基系数C表示单位面积土在弹性限度内产生单位变形时所需施加的力，单位为kN/m3或MN/m3。
（2）确定方法地基系数大小与地基土的类别、物理力学性质有关。
地基系数C值是通过对试桩在不同类别土质及不同深度进行实测及后反算得到。
桩基(设计、设计极限、极限、承载、终压、复压值)计算确定
桩基（设计、设计极限、极限、承载、终压、复压值）计算确定一、概述1、概念单桩承载力特征值×1.25=单桩承载力设计值；单桩承载力特征值×2=单桩承载力极限值＝桩侧摩阻力＋桩端阻力=单桩承载力（设计）单桩承载力设计值×1.6=单桩承载力极限值。
2、静压桩终压值确定压桩应控制好终止条件，一般可按以下进行控制：1）对于摩擦桩，按照设计桩长进行控制，但在施工前应先按设计桩长试压几根桩，待停置24h后，用与桩的设计极限承载力相等的终压力进行复压，如果桩在复压时几乎不动，即可以此进行控制。
2）对于端承摩擦桩或摩擦端承桩，按终压力值进行控制：①对于桩长大于21m的端承摩擦桩，终压力值一般取桩的设计极限承载力。
当桩周土为粘性土且灵敏度较高时，终压力可按设计极限承载力的0.8~0.9倍取值；②当桩长小于21m，而大于14m时，终压力按设计极限承载力的1.1~1.4倍取值；或桩的设计极限承载力取终压力值的0.7~0.9倍；③当桩长小于14m时，终压力按设计极限承载力的1.4~1.6倍取值；或设计极限承载力取终压力值0.6~0.7倍，其中对于小于8m 的超短桩，按0.6倍取值。
3）超载压桩时，一般不宜采用满载连续复压法，但在必要时可以进行复压，复压的次数不宜超过2次，且每次稳压时间不宜超过10s。
3、静压桩复压值确定取终压力值举例：桩长18～20m ， 800kn （单桩竖向承载力特征值）＝2×800 kn ＝1600 kn 单桩承载力（设计）极限值 ＝1600 kn/1.6＝1000 kn （单桩承载力设计值）＝1600 kn ×1.25＝2000 kn(终压力值、复压力值) ，当桩长小于21m ，而大于14m 时，终压力按设计极限承载力的1.1~1.4倍取值（取1.25）。
二、钢管桩承载力(5.3.7-1)当h d /d<5时, (5.3.7-2) 当h d /d ≥5时, (5.3.7-3)式中：q sik 、q pk 分别按表5.3.5-1、5.3.5-2取与混凝土预制桩相同值； ：桩端土塞效应系数；对于闭口钢管桩λp = 1，对于敞口钢管桩按式(5.3.7-2)、（5.3.7-3）取值； h b ：桩端进入持力层深度； d ：钢管桩外径。
承载力标准、特征值、设计值
一、原因与钢、混凝土、砌体等材料相比，土属于大变形材料，当荷载增加时，随着地基变形的相应增长，地基承载力也在逐渐加在，很难界定出下一个真正的“极限值”，而根据现有的理论及经验的承载力计算公式，可以得出不同的值。
因此，地基极限承载力的确定，实际上没有一个通用的界定标准，也没有一个适用于一切土类的计算公式，主要依赖根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整，考虑一个满足工程的要求的地基承载力值。
它不仅与土质、土层埋藏顺序有关，而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关，不能作为土的工程特性指标。
另一方面，建筑物的正常使用应满足其功能要求，常常是承载力还有潜力可挖，而变形已达到可超过正常使用的限值，也就是变表控制了承载力。
因此，根据传统习惯，地基设计所用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下，使建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力，即允诺承载力，其安全系数已包括在内。
无论对于天然地基或桩基础的设计，原则均是如此。
随着《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）施行，要求抗力计算按承载能力极限状态，采用相应于极限值的“标准值”，并将过去的总安全系数一分为二，由荷载分项系数和抗力分项系数分担，这给传统上根据经验积累、采用允许值的地基设计带来了困扰。
《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）以承力的允许值作为标准值，以深宽修正后的承载力值作为设计值，引起的问题是，抗力的设计值大于标准值，与《建筑可靠度设计统一标准》（GB50068－2001）规定不符，因此本次规范进行了修订。
二、对策《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068－2001）鉴于地基设计的特殊性，将上一版“应遵守本标准的规定”修改为“宜遵守本标准规定的原则”，并加强了正常使用极限状态的研究。
而《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）也完善了正常使用极限状态的表达式，认可了地基设计中承载力计算可采用正常使用极限状态荷载效应标准组合。
2023年注册结构工程师-专业考试(一级)考试备考题库附带答案7
2023年注册结构工程师-专业考试（一级）考试备考题库附带答案第1卷一.全考点押密题库(共50题)1.(单项选择题)(每题 1.00 分) 某均质黏性土场地，土层地质情况为：qsk=15kPa，fsk=140kPa。
拟采用高压喷射注浆法处理，正方形布桩，桩径为500mm，桩距为1.0m，桩长为12m。
已知桩体抗压强度fcu=5.5MPa，桩间土承载力折减系数β=0.4，桩身强度折减系数η=0.33。
单桩承载力Ra最接近于（）kN。
A. 310B. 325C. 340D. 356正确答案：A,2.(单项选择题)(每题 1.00 分) 某高层建筑裙楼商场内人行天桥，采用钢一混凝土组合结构，如图所示，天桥跨度28m。
假定，天桥竖向自振频率为fn=3.5Hz，结构阻尼比β=0.02，单位面积有效重量，试问，满足楼盖舒适度要求的最小天桥宽度B（m），与下列何项数值最为接近？（）提示：①按《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2010作答；②接近楼盖自振频率时，人行走产A. 1.80B. 2.60C. 3.30D. 5.00正确答案：B,3.(单项选择题)(每题 1.00 分) 某城市一座主干路上的跨河桥，为五孔单跨各为25m的预应力混凝土小箱梁（先简支后连续）结构，全长125.8m，横向由24m宽的行车道和两侧各为3.0m的人行道组成，全宽30.5m。
桥面单向纵坡1％；横坡：行车道1.5％，人行道1.0％。
试问，该桥每孔桥面要设置泄水管时，下列泄水管截面积F（mm2）和个数（n），哪项数值较为合理？（）提示：每个泄水管的内径采用150mm。
A. F=75000，n=4.0B. F=45000，n=2.0C. F=18750，n=1.0D. F=0，n=0正确答案：A,4.(单项选择题)(每题 1.00 分) 假定基础混凝土强度等级为C25 （ft=1.27N／mm2)，基础底面边长y为4600mm，基础高度h为800mm（有垫层，有效高度h0为750mm）。