在水平荷载作用下，桩产生变形并挤压桩周土，促使桩周土发生相应的变形而产生水平抗力。水平荷载较小时，桩周土的变形是弹性压缩变形，水平抗力主要由靠近地面的表层土提供；随着水平荷载的增大，桩的变形加大，表层土逐渐产生塑性屈服，从而使水平荷载将向更深的土层传递；当桩周土失去稳定时、或桩体发生破坏（低配筋率的灌注桩常是桩身首先出现裂缝，然后断裂破坏）时、或水平变形增大到桩顶水平位移所不能允许的程度（抗弯性能好的混凝土预制桩和钢桩，桩身虽未断裂但桩周土如已明显开裂和隆起，桩的水平位移一般已超限）时，水平荷载也就达到了桩的水平极限承载能力。由此可见，水平荷载下桩的工作性状取决于桩—土之间的相互作用。即在水平荷载的作用下，桩身产生水平位移或挠曲，并与桩侧土协调变形。桩身对桩侧土产生侧向压应力，同时桩侧土反作用于桩身，产生侧向土抗力。桩土共同作用，互相影响。
桩的水平承载力是桩在与桩轴线垂直方向受力时的承载力。桩在水平力作用下仍然是从保证桩身材料和地基的稳定性与强度，以及桩顶位移满足使用要求，即应满足如下三个要求：
（1）桩周土不丧失稳定；
（2）桩身不发生断裂破坏；
（3）建筑物不因桩顶水平位移过大而影响其正常使用。
桩在水平荷载作用下的工作性状有下列两种情况：
第一种情况——刚性桩：
当桩径较大，入土深度较小或周围土层较松软，即桩的刚度远大于土层刚度时，由于桩的相对刚度较大，受水平荷载作用时桩身挠曲变形不明显且桩的下段得不到充分的嵌制，如同刚体一样围绕桩轴某一点转动，如图8.6.1a所示。如果不断增大水平荷载，则可能由于桩侧土强度不够而失稳，使桩丧失承载能力或破坏。因此，刚性桩的水平承载力可能由桩侧土的强度及稳定性决定。
图8.6.1 桩在水平力作用下变形示意图(www.xing528.com)
a）刚性桩 b）弹性桩
第二种情况——弹性桩：
当桩径较小，入土深度较大或周围土层较坚实，即桩的相对刚度较小时，由于桩侧土有足够大的抗力，桩身发生挠曲变形，其侧向位移随着入土深度增大而逐渐减小，以至达到一定深度后，几乎不受荷载影响。形成一端嵌固的地基梁，桩的变形呈图8.6.1b所示的波状曲线。如果不断增大水平荷载，可使桩身在弯矩较大处发生断裂或使桩发生过大的侧向位移，超过了桩或结构物的容许变形值。因此，弹性桩的水平承载力将由桩身材料的抗弯强度或侧向变形条件决定。
弹性桩还可细分成半刚性桩（中长桩）和柔性桩（长桩）。一般半刚性桩的桩身位移曲线只出现一个位移零点，柔性桩则出现两个以上位移零点和弯矩零点。
影响单桩水平承载力的因素则包括桩周的土质条件、桩的入土深度、桩的截面刚度、桩的材料强度、桩顶的嵌固条件和群桩中各个桩的相互影响以及建筑物的性质等因素。土质愈好，土的抗力越大，桩的水平承载力也就越高。抗弯性能差的桩，如配筋率低的灌注桩，往往因桩身断裂而破坏；而抗弯性能好的如钢筋混凝土桩和钢柱等桩体，承载力往往受周围土体的性质所控制。当桩顶有刚性承台约束时，桩顶不能转动，只能平移，在同样的水平荷载下，它使承台的水平位移减小，而使桩顶的弯矩加大。而在群桩中，水平荷载使各桩发生水平位移，前排桩的位移所留下的空隙使后排桩的抗力减少；当桩数较多且桩距较小时，这种影响尤为显著。图8.6.2列出了桩顶自由和桩顶嵌固时，刚性桩、半刚性桩和柔性桩变形与破坏的示意图。
图8.6.2 水平荷载作用下桩的破坏性状
a）、a′）刚性桩 b）、b′）半刚性桩 c）、c′）柔性桩
a）、b）、c）桩顶自由 a′）、b′）、c′）桩顶嵌固
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