4 . 1 . ‘ 当桩端以下4 倍桩径范围内存在软弱土层时， 应验算桩端

土层冲剪破坏的可能性。

4 . 1 . 7 同一结构分段中的桩宜进人同一持力层， 且桩端标高不宜

相差过大。4 . 2 垂直承载力计算

4. 2. 1

式 中

4. 2. 2

算 :

单桩垂直承载力计算应满足下式要求:

                   Y G Q  - -  Q d                     ( 4 . 2 . 1 )

7 0  - 结构重要性系数， 取1 . 0 ;

Q — 作用于桩顶的垂直荷载( k N ) ， 当采用经验参数法计

       算口 d 时， Q应计人桩重力， 泥面线以上取桩重力的

       1 0 0 %， 泥面线以下取桩重力的 5 0 %， 水下部分取浮

       重力; 当由试桩结果求得Q d 时， Q可不计人桩重

       力;

Q d — 单桩垂直极限承载力设计值( W o

单桩垂直极限承载力设计值可采用经验参数法按下式计

Q d =( U 艺9 r  L ; 十。 R A ) / Y R

9 a二2 m o A { l g a l +k 2 Y 2 (  L ， 一3 ) {

( 4 . 2 . 2 - 1 )

( 4 . 2 . 2 - 2 )

式中 仇— 单桩垂直极限承载力设计值( k N ) ;

       U — 桩身截面周长( m ) ;

       ， ‘ — 单桩第￡ 层土的极限侧摩阻力标准值( k P a ) ， 无当地

             经验值时， 可按表 4 . 2 . 2 - 1 取值;

— 桩身穿过第 i 层土的长度( m ) ;

— 单桩极限端阻力标准值( k P a ) ;

A — 桩身截面面积( m 2 ) ;

Y e 单桩垂直承载力分项系数， 根据工程具体情况分析

       确定， 当无试桩资料时， 可取1 . 6 0 一1 . 6 5 , 当有试桩

       资料时， 可取1 . 印;

MO — 清底系数， 挖孔灌注桩取1 . 0 ; 钻孔灌注桩取0 , 6 5 -

       0 . 9 0 ， 沉渣厚度小取大值， 反之取小值， 且沉渣厚度

       不得大于3 0 0 m m ;

A — 修正系数， 根据表4 . 2 . 2 - 2 选取;[  q o l — 地基容许承载力( k P a ) ， 按附录A中表A. 0 . 1 - 1 至表

         A. 0 . 1 - 6 采用;

   k 2 — 地基容许承载力深度修正系数， 根据桩端持力层土

         的类别按附录A中表A. 0 . 2 选用;

   Y 2 — 桩端以上土的天然重度( k N / 时) ， 当土层多于两层

         时应取加权平均值;

   石— 桩的人土深度( m) ， 自冲刷线起算， 当L ， 大于4 0 m

         时， 按4 0 m计算。

     钻孔灌注桩桩周土的极限 佣康阻力 标准值4 。 表4 . 2 . 2 - 1

土 类 极限侧摩阻力标准值y } ( W. )

回填的中密炉渣、 粉煤灰 4 0一6 0

流塑粘土、 亚粘土、 亚砂土 2 0一3 0

软塑粘土 30一50

硬塑粘土 50一即

硬粘土 8 0 一1 2 0

软塑亚粘土、 亚砂土 3 5一5 5

硬塑亚粘土、 亚砂土 5 5一8 5

粉砂、 细砂 3 5-5 5

中砂 钓 一团

粗砂、 砾砂 6 0一1 40

圆砾、 角砾 1 加 ~1 80

碎石、 卵石 1 印 《刀

注: ①土层中粒径为3 0 0 一4 0 0 - 的漂石、 块石， 含量占4 0 %一5 0 %时， 9 s 可取

       6( 旧k Pe;

   ②砂土可根据密实度选用其大值或小值;

     ③圆砾、 角砾、 碎石和卵石可根据密实度和填充料选用其大值或小值;

   ④挖孔溜注桩的极限摩阻力标准值可参照本表采用修 正 系 数 孟 表 4 . 2 . 2 - 2

L , / d } 4 一 2 0 2 0  -  2 5

桩端土情况 ， 、

       透 水 性 土

     不 透 水 性 土

70-0. 8 5

0. 65      1      0. 65-0. 7 2    1      0. 7 2

     注: 表中d 为桩的设计直径( m ) o

4 . 2 . 3 根据式( 4 . 2 . 2 - 1 ) 计算的单桩垂直极限承载力设计值， 必

要时还应进行载荷试验验证。载荷试验可采用静载荷试验法或高

应变动力检测法， 也可采用其他新型试桩法。验证性试验可在工

程桩上进行。

4 . 2 . 4 单桩垂直极限承载力设计值应满足第 4 . 4 节桩身承载力

计算的要求。

4 . 2 . 5 单桩抗拔极限承载力设计值可按下式计算:

             T d =( U 艺E j g o L j 十G c o s a o ) / y R         ( 4 . 2 . 5 )

式中 T d — 单桩抗拔极限承载力设计值( k N ) ;

         U — 桩身截面周长( m) ;

       E i — 折减系数， 粘性土取0 . 7 一0 . 8 ， 砂土取0 . 5 一 0 . 6 ， 桩

             的人土深度大时取大值， 反之取小值;

       。 。禅 桩第i 层土的极限侧摩阻力标准值( “ 、 ) ， 可按表

             4 . 2 . 2 - 1 取值;

       L ; — 桩身穿过第i 层土的长度( m ) ;

       ‘ — 桩重力( k N ， 水下部分按浮重力计;

       a o — 桩轴线与垂线的夹角( ( 0 ) ;

       Y R — 单桩抗拔承载力分项系数， 取1 . 6 5 0

4 . 2 . 6 当桩周土体因下列因素而产生的竖向变形大于桩的沉降

时， 应考虑桩侧负摩擦力的作用:

     ( 1 ) 桩身穿过人工填土和在自重作用下尚未固结的软土等新

近沉积的土层时;

     ( 2 ) 桩周土体承受大面积堆载时;

     1 0     ( 3 ) 其他因素引起桩人土范围内土层产生压缩时。

4 . 2 . 7 按群桩设计的灌注桩， 其单桩垂直极限承载力设计值， 尚

应考虑群桩效应影响， 其群桩折减系数应按现行行业标准《 港口工

程桩基规范》 ( J T J 2 5 4 ) 的有关规定执行。

4 . 3 水平力作用下桩的计葬

4 . 3 . 1 承受水平力和力矩的灌注桩， 其人土深度宜满足下列弹性

长桩条件 : 、 ， J 廿

、 . 夕 r

、 飞 f J

、 ，

了

、 . 少 廿

- l

- 2

- 3

4

巧

. ‘

1

1 1

. .

， .

， ，

飞

， 、

3

， 、

4

4

4

4

4

了 ‘

、

了 ‘ 、

了

、

了

百 、

了

. 、

   L , ) 4T

: = s  E o l e n i b ,                        E p l p=0 .  8 5  E ,  1 0

                           1 0= wo d / 2

             w 0=, , d [  d 2 +2 ( a E 一1 ) p d o ] / 3 2

式中 L , — 桩的人土深度( m) ;

       T — 桩的相对刚度系数( m ) ;

       E p — 桩的弹性模量( k N / 萨) ;

       1 一 桩的截面惯性矩( m 4 ) ;

m — 桩侧地基土水平抗力系数随深度增加的比例系数

       ( k N / m 0 ) ; 当无试桩资料时， 可按表4 . 3 . 1 取值;

b 0 — 桩的换算宽度( m ) ， 取2 d ;

E c— 混凝土的弹性模量( k N / m 2 ) ;

1 0 — 桩身换算截面惯性矩( 砂) ;

w 0 — 桩身换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩( m 3 ) ;

d — 桩的设计直径( m ) ;

a E — 桩身钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值;

p — 桩身截面配筋率( %) ;

d 0 — 桩身纵向钢筋中心所在圆的直径( m ) .

                                                                       1 1土 的 m 值 表 4 . 3 . 1

序号 土 的 名 称 二( k N / m 0 )

1 流塑粘性土人 31。 ， 淤泥 3 00 1 )一， 0 1 刃

2 软塑粘性土1 . 0  >  / , �0 . 5 , 粉砂 夕00-1 弓 洲洲 )

3 硬塑枯性土05 》人} - 0 ， 细砂， 中砂 1 0 00 0-2 01刃

4 坚硬， 半坚硬粘性土I ,  <  0 ， 粗砂 2( 幻a】一3 1 洲目 旧

5 砾砂， 角砾， 圆砾 碎石， 卵石 30 0阳 别0 1 刃

6 密实卵石夹粗砂， 密实漂卵石 8 00 00一1 2 00 00

     注: ①本表用于桩身在地面处的水平位移最大值不超过6 m m ， 位移较大时， m值应

           适当降低;

         ②当桩侧为几种不同土层时， 应将地面或局部冲刷线以下h m 二 2 ( d  +1 ) .深

           度内土层的爪值求加权平均值作为计算值;

         ③当桩基侧面设有斜坡或台阶， 且其坡度或台阶总宽与总深之比超过 12 0

           时， 表中 。值应减少5 0%o

4 . 3 . 2承受水平力和力矩作用的灌注桩在泥面以下的桩身内力

和变形， 可采用m法计算; 条件具备时也可采用P -Y曲线法计

算。采用m法计算时， 应符合下列规定。

   4 . 3 . 2 . 1 对部分埋置土中的单桩， 桩身变形和内力应按现行行

业标准《 港口工程桩基规范》 ( J 日 2 5 4 ) 的有关规定计算， 也可按下

列简化公式计算:

     ( 1 ) 桩在泥面处的水平变位Y o :

     桩顶转动自由、 平动自由时， 见图 4 . 3 . 2  ( a ) :

Y O    1+0 .  6 7 A._ _

= 0 . 4 1  a 3 E , I , 打 a = 1 /T

( 4 . 3 . 2 - 1 )

( 4. 3. 2 - 2)

桩顶转动固定、 平动自由时， 见图 4 . 3 . 2  ( b ) :

     1 +0 . 6 7 ( 1 一$ )  a L o ，

Y o =一而丽嘎万一n 0 .  4 1 . ' E , 1 ,

。_} M 、 一 } 月乙。

( 4 . 3 . 2 - 3 )

( 4. 3. 2 4)

式中 Y o — 桩在泥面处的水平变位( m ) ;

     1 2a — 桩的变形系数( m一 ’ ) ;

L o — 桩在泥面以上的自由长度( m ) ;

E p — 桩的弹性模量( k N / m 2 ) ;

1 , 一 桩的截面惯性矩( 耐) ;

H — 作用于桩顶的水平力( k N ) ;

T — 桩的相对刚度系数( m) ;

泞 — 系数;

M — 作用于桩顶的力矩( k N " m ) e

贰 - M

桩身弹性曲线 桩身弹性曲往

卜

( h )

卜

( a )

                         图4 . 3 . 2 弹性长桩工作示意图

           ( a ) 桩顶转动自由、 平动自由时; ( b ) 桩顶转动固定、 平动自由时

     ( 2 ) 泥面距桩身最大弯矩点的深度2 。 :

                           Z . =  h T                    ( 4 . 3 . 2 - 5 )

式中 Z .  - 泥面距桩身最大弯矩点的深度( M ) ;

       h — 换算深度系数， 当桩顶转动自由、 平动自由时， 根据

C , = a L 。 或 ” : = 忘 按 表 4 . 3 . ， 查 得 ; 当 桩 顶 转 动 固定、 平动自由时， 根据 C , =( 1 一0  a L 。 或D , 二

不抵按 叔， · ， 查 得 ， 其 中 C I  , D ! 为 无 量 纲           系数;

     T — 桩的相对刚度系数( m ) o

( 3 ) 桩身最大弯矩M � � ,

当桩顶转动自由、 平动自由时:

                   Mo � ,=H L O C 2                 ( 4 . 3 . 2 - 6 )

或 M二 二H T D 2                  ( 4 . 3 . 2 - 7 )

当桩顶转动固定、 平动自由时:

               M� � �=H L a ( 1 一E ) 价 ( 4 . 3 . 2 - 8 )

或 M二 二H T D 2                        ( 4 . 3 . 2 - 9 )

式中 仇、 几— 无量纲系数， 根据1值由表4 . 3 . 2查得。

                 m法简化计谊用无.纲 秦数裹 轰 4. 3 . 2

换算深度系数

     h二ZIT C , D, 几 Di

0. 0 0 l

0.1 1 31 . 25 2 0. 0 1 犯 1 . 001 1 31. 31 8

0. 2 34. 1 8 6 0. 0 2 9 1 . 00 4 34. 31 7

0. 3 巧. 5 44 0. 0闷 1 . 01 2 巧. 7 38

0. 4 8. 781 0. 11 4 1 ， 02 9 9. 03 7

0. 5 5. 53 9 0. 1 81 1 . 05 7 5. 8 5 6

0. 6 3. 71 0 0. 2 70 1 .1 0 1 4. 1 3 8

0. 7 2. 566 0. 3 9 0 1 .1 69 2. 99 9

0. 8 1. 791 0. 5 5 8 127 4 2. 28 2

0. 9 1. 23 8 0. 8 0 8 1. 4 41 1. 7翻

1. 0 0. 82 4 1. 21 3 1. 72 8 1. 42 , 4

1. 1 0. 50 3 1. 9 8 8 2. 29 9 1. 1 5 7续表4 . 3 . 2

换算深度系数

     h二2/T C , D, C2 Di

1 . 2 0. 2 肠 4价1 3. 87 6 0. 95 2

1 .3 0. 0 34 2 9. 58 2 3. 43 8 079 2

1 . 4 一0.1 4 5 一6. 9 06 一4. 5 96 0. 硬 i 谈

1 . 6 一0. 礴3 4 一2. 3 0 5 一1.1 28 0. 4 8 0

1. 8 一0. 66 5 一1. 印3 一0. 5 30 0. 3 5 3

2. 0 一0. 86 5 一1. 1 5 6 一0. 3 04 0. 26 3

3. 0 一1 . 89 3 一0. 5 2 8 一0. 0 26 0. 04 9

4. 0 一0. 04 5 一22. 5 00 0. 01 1 0

     注: ①本表适用于桩端置于非岩石土中或支立于岩石面上的弹性长桩;

         Oz — 桩身截面距泥面的深度;

       )  T - 一一 桩的相对刚度系数。

     ( 4 ) 设计中应将由水平力标准值产生的桩身最大弯矩， 乘以综

合作用分项系数 1 . 4 作为最大弯矩设计值， 水平力应计人土抗力。

   4 . 3 . 2 . 2 对承受水平荷载的全直桩群桩， 在非往复水平力作用

下， 当采用m法时， 可采用折减后的m值按单桩设计。m值的折

减系数， 桩距不大于3 倍桩径时， 取0 . 2 5 ; 桩距不小于6 一 8 倍桩径

时取1 . 0 ; 桩距大于3 倍桩径且小于6 一 8 倍桩径时， 可采用线性插

人法取值。

4 . 3 . 3 当采用假想嵌固点法计算上部结构时， 弹性长桩的受弯嵌

固点深度， 可按下式确定:

                       t二9 T                      ( 4 . 3 . 3 )

式中 t — 桩的受弯嵌固点距泥面深度( m ) ;

       I — 系数， 取1 . 8 - - 2 . 2 ， 桩顶铰接或桩的自由长度较大时

           取小值， 桩顶转角无转动或桩的自由长度较小时取大

                                                                                 1 5             值;

       T — 桩的相对刚度系数， 按式( 4 . 3 . 1 - 2 ) 计算。

4 . 3 . 4 弹性长桩在泥面处的水平变位验算应满足下列条件:

                       Y o [ Y o ]                     ( 4 . 3 . 4 )

式中 Y o — 桩在泥面处的水平变位( m m ) ;

     【 Y o l — 桩在泥面处的水平变位限值( m m ) ， 应根据上部结构

             可接受的水平变位或工程使用经验来确定; 当采用

             m法计算时， 宜采用6 m mo

4 . 4桩身承载力计算和最大裂缝宽度验算

4 . 4 . 1 桩身承载力计算， 应符合现行行业标准《 港口工程混凝土

结构设计规范》 ( 川2 6 7 ) 和《 水运工程抗震设计规范》 ( J T J 2 2 5 ) 的有

关规定。

4 . 4 . 2 计算桩在轴心受压荷载和偏心受压荷载作用下的桩身承

载力时， 应将混凝土的轴心抗压强度设计值和弯曲抗压强度设计

值分别乘以施工工艺系数。施工工艺系数， 钻孔灌注桩宜取 0 . 8 ,

挖孔灌注桩宜取0 . 9 。

4 . 4 . 3 高桩承台桩的压屈计算应假定桩在泥面以下一定深度处

为嵌固支承。桩的压屈计算长度和桩的压屈稳定系数可采用下列

方法确定。

4. 4. 3 桩的压屈计算长度可按下式计算:

         L ,=K( L o +t ' ) ( 4 . 4 . 3 )

式中 L , — 桩的压屈计算长度( m ) ;

       K — 桩的有效长度系数， 应根据桩端部的约束条件按表

             4 . 4 . 3 - 1 采用;

       L o — 桩在泥面以上的自由长度( m ) ;

       t ’ — 桩在泥面以下至假定嵌固点的埋置深度( m) ， 对正

             常固结粘土和砂土， 并假定地基土水平抗力系数随

             深度线性增加 ， 可取 1 . 8 T ,  T为桩的相对刚度系数。桩的有效长度系数 K 表4 . 4 . 3 - 1

桩 的 压

屈 形 状

、上            /

       /

     /

     /

   /    ， 泥面

干 钟 上i Y E } 一端转动自由、 平动自由

一端转动固定、 平动固定

一端转动固定、 平动自由

一端转动固定、 平动固定

K 2. 1 1 . 2

4. 4. 3. 2 桩的压屈稳定系数价 可根据桩的压屈计算长度L ， 和

桩的设计直径 d按表4 . 4 . 3 - 2取值。

                           桩的稳定系数币 表4 . 4 . 3 - 2

L 洲d } _  7 8. 5 1 0. 5 1 2 1 4 1 5. 5 1 7 1 9 21 22. 5

萝 1 . 00 0. 98 0. 95 0. 92 0. 87 0. 81 0. 75 0. 70 0. 65 0. 60

L p / d 2 4 2 6 2 8 2 9. 5 31 3 3 34. 5 36. 5 3 8 叨

0 0. 56 0. 52 0. 4 5 。44 0. 4 0 0. 36 0. 32 0. 29 0. 2 6 0. 23

4 . 4 . 4 当进行桩身承载力的抗震验算时， 应根据现行行业标准

《 水运工程抗震设计规范) ) ( J T J 2 7 5 ) 的有关规定， 选取抗震调整系

数。

4 . 4 . 5 当有适当的措施足以保证灌注桩的钢护筒能够与混凝土

                                                                                     17桩共同作用时， 桩的截面抗力计算方可计人钢护筒的作用。

4 . 4 . 6灌注桩使用阶段需要控制裂缝宽度时， 应验算荷载的长期

效应组合下桩身最大裂缝宽度。最大裂缝宽度应满足下式要求:

                       W -([ W � � � ]                   ( 4 . 4 . 6 )

式中 W-— 最大裂缝宽度( })  , 验算方法见附录B ;

     [  W -J — 最大裂缝宽度限值( m m) ， 按表4 . 4 . 6取值。

                   最大裂缝宽度限值【 w- ] ( - ) 表4 . 4 . 6

裂缝控

制等级

淡 水 港 海水( 含河口) 港

水上区 水 位 变 动区 水下区 大气区 浪溅区 水位

变 动区 水下区

C级 0. 25 0. 3 0 0. 4 0 0. 2 0 0. 2 0 0. 25 0. 3 05 结 构 设 计

5. 1. 1

0. 4%

5. 1. 2

   5. 1