水平力不影响桩身变化，地基设计问题解析

【规范规定】

《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）

8.5.7 当作用于桩基上的外力主要为水平力或高层建筑承台下为软弱土层、液化土层时，应根据使用要求对桩顶变位的限制，对桩基的水平承载力进行验算。当外力作用面的桩距较大时，桩基的水平承载力可视为各单桩的水平承载力的总和。当承台侧面的土未经扰动或回填密实时，可计算土抗力的作用。当水平推力较大时，宜设置斜桩。

【解析】

由水平荷载引起的桩身变位，一般有两种形式：

（1）若地基松软，桩身短，桩的抗弯刚度大大超过地基刚度，桩身如同刚体一样围绕桩轴上某一点转动，当桩前方的土体在桩全长范围内超过地基的屈服强度时，结构产生大变位，甚至会倾倒，如图7-3a所示。

图7-3 单桩水平受力与变形情况

a）刚性桩 b）弹性桩(www.xing528.com)

（2）若地基较密实，入土很深的长桩（或刚度很小），桩身产生弹性挠曲，不会出现桩全长范围内的水平向地基屈服。屈服是由地表逐渐向深处发展的，如图7-3b所示。破坏是因过大的水平位移引起桩身断裂所造成的。

弹性桩的水平承载力取决于全桩的截面刚度、土质条件、入土深度、桩顶水平位移容许值以及桩顶嵌固情况等因素。一般是通过现场试验确定的，也可通过理论方法估算。

桩的截面尺寸及地基土强度越大，桩的水平承载力也就越高。一般在桩的水平位移已较大时，桩仍不折断，而建筑物已不容许出现这样大的位移了。因此桩的容许水平承载力往往不是由桩身强度条件决定的，而是由桩的容许水平位移值控制。另外，桩头嵌固条件对桩的水平承载力影响也很大，由于桩头嵌固于承台中的桩，其抗弯刚度大于桩头自由的桩，因此桩头嵌固提高了桩抵抗横向弯曲的能力。

桩的入土深度对水平承载力也有影响。当入土深度增大时，承载力提高。但是当达到某一深度后，继续增加入土深度，承载力将不会发生变化。桩抵抗水平荷载作用所需的入土深度，叫做“有效长度”。在水平荷载作用下，在有效长度以下部分，桩没有显著的水平变位。桩的入土深度比有效长度小时，不能充分发挥地基的水平抗力，当荷载达到一定值后，桩就会倾倒而被拔出。而当桩的入土深度比有效长度大时，桩嵌固于土中某一深度处，地基的水平抗力得到充分发挥，桩不致倾倒或被拔出，而是发生弯曲变形。

桩距的大小，对桩的水平承载力也有影响。当桩距较小（小于3d）时，桩前区土中水平应力将会发生重叠，如图7-4所示。而当地基变形较大时，桩的水平承载力则将下降。当桩距大于（6～8）d时，应力重叠的影响小。但桩距大，承台尺寸也将随之增大。所以设计时，必须进行经济比较，全面考虑。

图7-4 桩距的影响