3 桩基承载力计算
桩基础的桩身和桩端承载力计算
桩基础的桩身和桩端承载力计算桩基础是一种在建筑工程中比较常用的基础形式，其承载力大，能满足各种复杂的工程需求。
桩基础主要包括桩身和桩端两个部分的承载力，其计算需要考虑多重因素，下面将对其进行详细的论述。
一、桩身承载力计算桩身承载力是指桩在地下部分（除顶端和底端外）的承载力。
桩身承载力的计算需要考虑的因素包括桩身的长宽比、桩身截面形状、桩材的强度等。
1.桩身长宽比桩身的长宽比是指桩身的长度与宽度之比。
桩身长宽比的大小对桩身承载力有很大的影响，与之相关的公式为：α = D/L其中，D为桩身的宽度，L为桩身的长度。
一般情况下，当α<10时可视为短桩，α>15时可视为长桩。
2.桩身截面形状桩身的截面形状对其承载力也有很大的影响。
通常情况下，圆形截面的桩身承载力最大，但成本较高。
其他形状的截面如矩形、三角形等则需要根据具体情况选择。
3.桩材的强度桩材的强度与桩身的承载力也是密切相关的。
桩材强度的计算通常采用材料试验方法，根据试验得到的强度以及材料的弹性模量等参数计算得到桩身的承载力。
二、桩端承载力计算桩端承载力是指桩底部在地下部分的承载力。
这部分承载力的大小主要取决于桩的长度、桩底面积以及地层的性质等。
1.桩长桩长是指桩从地表面到底部之间的长度，也是影响桩端承载力的一个重要因素。
当桩长增大时，其桩端承载力也会随之增加。
而且，在计算桩端承载力时，需要考虑桩的侧面胀起（或称桩侧阻力），这也是桩长在计算中需要考虑的因素之一。
2.桩底面积桩底面积是指桩底与地面接触的部分面积，也是影响桩端承载力的关键因素。
一般情况下，随着桩底面积的增加，桩端承载力也会随之增加。
3.地层性质地层性质是指地下的土壤或者岩石的性质。
不同的地层对桩端承载力的影响不同，例如，比较坚硬的岩石能够提高桩端承载力，而较为松散的土壤则会降低桩端承载力。
总之，在进行桩基础的承载力计算时，需要考虑到多重因素。
特别是在长桩的情况下，需要考虑到桩侧阻力的影响，并且需要结合具体的桩身形状和材料强度等参数进行计算，以确保设计的桩基础具有足够的承载力，从而为建筑工程的顺利进行提供坚实的基础支撑。
桩基承载力计算(详细+图)
海河镇行政服务中心综合楼桩基承载力计算一、主楼1、以层6粉质粉土层为桩端持力层，桩型选择直径为400mm的空心方桩，以C3号孔为例计算单桩竖向极限承载力标准值。
2、桩基设计参数一览表（参照地质报告）注：1特征值取极限标准值的1/22表中“L”为桩长3、参照《桩基技术规范》（JGJ 94-2008) P33方桩d=0.4m实心桩桩端净面积Ap=0.42=0.16m2实心桩周长U=4x0.4=1.6m则先张法空心方桩的单桩竖向极限承载力标准值为：1.6×(26×0.73+42×5.4+28×2.5+18×5.8+52×5.7+36×2.3+68×2.1+32×0.9+62×4.3+38×2.1+52×2.07)+2800x0.16 =2728KN则单桩竖向承载力特征值Ra=2728/2=1364KN，取1400KNC31.27二、附楼1、以层6粉质黏土层为桩端持力层，桩型选择直径为300mm的空心方桩，以C3号孔为例计算单桩竖向极限承载力标准值。
2、桩基设计参数一览表（参照地质报告）注：1特征值取极限标准值的1/22表中“L”为桩长3、参照《桩基技术规范》（JGJ 94-2008) P33方桩d=0.3m实心桩桩端净面积Ap=0.32=0.09m2实心桩周长U=4x0.3=1.2m则先张法空心方桩的单桩竖向极限承载力标准值为：1.2×(26×0.73+42×5.4+28×2.5+18×5.8+52×1.47)+2000x0.09 =776KN则单桩竖向承载力特征值Ra=776/2=388KN，取400KNC3 1.27。
桩基承载力计算公式
一、嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用嵌岩的钻（挖）孔桩基础，基础入持力层1～3倍桩径，但不宜小于，其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第条推荐的公式计算。
公式为：[P]=(c1A+c2Uh)Ra公式中，[P]—单桩轴向受压容许承载力(KN)；Ra—天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(KPa)，按表查取，粉砂质泥岩：Ra =14460KPa；砂岩：Ra =21200KPah—桩嵌入持力层深度(m)；U—桩嵌入持力层的横截面周长(m)；A—桩底横截面面积(m2)；c1、c2—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数。
挖孔桩取c1=，c2=；钻孔桩取c1=，c2=。
二、钻（挖）孔桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用钻（挖）孔桩基础，其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第条推荐的公式计算。
公式为：[]()RpAUlPστ+=21公式中，[P] —单桩轴向受压容许承载力(KN)；U —桩的周长(m)；l—桩在局部冲刷线以下的有效长度(m)；A —桩底横截面面积(m2)，用设计直径(取计算；p τ— 桩壁土的平均极限摩阻力(kPa)，可按下式计算：∑==n i i i p l l 11ττ n — 土层的层数；i l — 承台底面或局部冲刷线以下个土层的厚度(m)； i τ— 与i l 对应各土层与桩壁的极限摩阻力(kPa)，按表查取；R σ— 桩尖处土的极限承载力(kPa)，可按下式计算： {[]()}322200-+=h k m R γσλσ[]0σ— 桩尖处土的容许承载力(kPa)，按表查取； h — 桩尖的埋置深度(m)； 2k — 地面土容许承载力随深度的修正系数，据规范表取为；2γ— 桩尖以上土的容重(kN/m 3)； λ— 修正系数，据规范表，取为； 0m — 清底系数，据规范表，钻孔灌注桩取为，人工挖孔桩取为。
混凝土桩基承载力计算标准
混凝土桩基承载力计算标准一、前言混凝土桩基是一种常用的基础形式，其承载力的计算标准是建设工程中非常重要的一项技术标准。
混凝土桩基承载力计算标准的制定对于保障建筑物的安全稳定具有至关重要的意义。
本文将详细介绍混凝土桩基承载力计算标准的具体内容，以期为建设工程提供有力的技术支持。
二、混凝土桩基的承载力计算方法混凝土桩基的承载力计算是建设工程中至关重要的一项技术难点。
其计算方法主要有以下几种：1、摩擦阻力法该方法主要是依据桩身与土壤之间的摩擦力来计算混凝土桩基的承载力。
具体计算公式为：Q=KfAfNc，其中Q为桩的承载力，Kf为土与桩之间的摩擦系数，Af为桩的截面积，Nc为土的承载力系数。
2、端阻力法该方法主要是依据桩底端与土壤之间的压力来计算混凝土桩基的承载力。
具体计算公式为：Q=KpAp，其中Q为桩的承载力，Kp为桩底端与土壤之间的摩擦系数，Ap为桩底端的面积。
3、综合法该方法主要是结合以上两种方法，综合考虑桩身与土壤之间的摩擦力和桩底端与土壤之间的压力来计算混凝土桩基的承载力。
具体计算公式为：Q=KfAfNc+KpAp。
三、混凝土桩基承载力计算标准混凝土桩基承载力计算标准是建设工程中非常重要的一项技术标准。
其主要内容包括以下几个方面：1、桩身承载力计算桩身承载力主要是指桩身与土壤之间的摩擦力，其计算应该根据桩身的截面形状、土壤的类型、桩身的长度等因素进行综合考虑。
在计算中应该采用合理的计算方法和适当的参数，以保证计算结果的准确性和可靠性。
2、桩底承载力计算桩底承载力主要是指桩底端与土壤之间的压力，其计算应该根据桩底的形状、土壤的类型、桩底的面积等因素进行综合考虑。
在计算中应该采用合理的计算方法和适当的参数，以保证计算结果的准确性和可靠性。
3、桩身和桩底承载力的综合计算桩身和桩底承载力的综合计算应该根据具体情况进行合理的选择。
在综合计算中应该同时考虑桩身和桩底的承载力，以保证计算结果的准确性和可靠性。
桩基承载力计算公式(老规范)
一、嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用嵌岩的钻（挖）孔桩基础，基础入持力层1～3倍桩径，但不宜小于1.00m，其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.4条推荐的公式计算。
公式为：[P]=(c1A+c2Uh)Ra公式中，[P]—单桩轴向受压容许承载力(KN)；Ra—天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(KPa)，按表4.2查取，粉砂质泥岩：Ra =14460KPa；砂岩：Ra =21200KPah—桩嵌入持力层深度(m)；U—桩嵌入持力层的横截面周长(m)；A—桩底横截面面积(m2)；c1、c2—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数。
挖孔桩取c1=0.5，c2=0.04；钻孔桩取c1=0.4，c2=0.03。
二、钻（挖）孔桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用钻（挖）孔桩基础，其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.2条推荐的公式计算。
公式为：[]()RpAUlPστ+=21公式中，[P] —单桩轴向受压容许承载力(KN)；U —桩的周长(m)；l—桩在局部冲刷线以下的有效长度(m)；A — 桩底横截面面积(m 2)，用设计直径(取1.2m)计算； p τ— 桩壁土的平均极限摩阻力(kPa)，可按下式计算：∑==n i i i p l l 11ττ n — 土层的层数；i l — 承台底面或局部冲刷线以下个土层的厚度(m)；i τ— 与i l 对应各土层与桩壁的极限摩阻力(kPa)，按表3.1查取；R σ— 桩尖处土的极限承载力(kPa)，可按下式计算：{[]()}322200-+=h k m R γσλσ []0σ— 桩尖处土的容许承载力(kPa)，按表3.1查取；h — 桩尖的埋置深度(m)；2k — 地面土容许承载力随深度的修正系数，据规范表2.1.4取为0.0；2γ— 桩尖以上土的容重(kN/m 3)；λ— 修正系数，据规范表4.3.2-2，取为0.65； 0m — 清底系数，据规范表4.3.2-3，钻孔灌注桩取为0.80，人工挖孔桩取为1.00。
桩基设计计算公式
桩基设计计算公式1.承载力计算公式：桩基承载力是指桩基能够承受的荷载大小。
常用的桩基承载力计算公式有以下几种：a.硬黏土中桩基的承载力计算公式：Qp = Ap × σcp + Ac × σcd其中，Qp为桩的承载力，Ap为桩的截面面积，σcp为黏土的压缩强度，Ac为桩侧部面积，σcd为黏土侧压缩强度。
b.砂土中桩基的承载力计算公式：Qp = Ap × σcp + Ac × σcd + As × σcs其中，Qp为桩的承载力，Ap为桩的截面面积，σcp为砂土的抗压强度，Ac为桩侧面积，σcd为砂土侧压缩强度，As为桩顶面积，σcs为砂土顶面抗拔强度。
c.软土中桩基的承载力计算公式：Qp = Ap × σcp + Ac × σcd + Aa × σca其中，Qp为桩的承载力，Ap为桩的截面面积，σcp为软土的抗压强度，Ac为桩侧面积，σcd为软土侧压缩强度，Aa为桩底面积，σca为软土底面抗拔强度。
2.侧阻力计算公式：桩基侧阻力是指桩基在侧面土体与桩身之间产生的摩擦力。
常用的桩基侧阻力计算公式有以下几种：a.锥形桩侧阻力计算公式：Fs=π×L×D×τ其中，Fs为桩的侧阻力，L为桩的长度，D为桩的直径，τ为土与桩身之间的摩擦系数。
b.圆柱桩侧阻力计算公式：Fs=π×L×D×τ其中，Fs为桩的侧阻力，L为桩的长度，D为桩的直径，τ为土与桩身之间的摩擦系数。
c.单桩顶阻力计算公式：Fv = d × L × qc其中，Fv为桩的顶阻力，L为桩的长度，d为桩顶板的直径，qc为土的静力锥尖抗力。
d.桩身摩阻力计算公式：Fr=π×L【D^2-(D-2t)^2】×γ×µ其中，Fr为桩的摩阻力，L为桩的长度，D为桩的直径，t为桩壁厚度，γ为土的单位重，µ为土与桩身之间的摩擦系数。
桩基地基承载力计算公式方法
桩基地基承载⼒计算公式⽅法地基承载⼒计算公式对于宽度为b的正⽅形基础对于直径为b′的圆形基础b.汉森承载⼒公式式中Nr，Nq，Nr——⽆量纲承载⼒系数，仅与地基⼟的内摩擦⾓有关，可查表8.4.1S c ，Sq，Sr——基础形状系数，可查表8.4.2d c ，dq，dr——基础埋深系数，可查表8.4.3c q r注：H，V——倾斜荷载的⽔平分⼒，垂直分⼒，KN ；F——基础有效⾯积，F=b'L'm；当偏⼼荷载的偏⼼矩为e c和e b，则有效基底长度，L'=L-2e c；有效基底宽度：b'=b-2e b。
地基承载⼒计算公式很多，有理论的、半理论半经验的和经验统计的，它们⼤都包括三项：1. 反映粘聚⼒c的作⽤；2. 反映基础宽度b的作⽤；3. 反映基础埋深d的作⽤。
在这三项中都含有⼀个数值不同的⽆量纲系数，称为承载⼒系数，它们都是内摩擦⾓φ的函数。
下⾯介绍三种典型的承载⼒公式。
a.太沙基公式式中：P u ——极限承载⼒，Kac ——⼟的粘聚⼒，KPaγ——⼟的重度，KN/m，注意地下⽔位下⽤浮重度；b，d——分别为基底宽及埋深，m；N c ，Nq，Nr——承载⼒系数，可由图8.4.1中实线查取。
图8.4.1对于松砂和软⼟，太沙基建议调整抗剪强度指标，采⽤c′=1/3c ，此时，承载⼒公式为：式中Nc′，在这三项中都含有⼀个数值不同的⽆量纲系数，称为承载⼒系数，它们都是内摩擦⾓φ的函数。
下⾯介绍三种典型的承载⼒公式。
Nq ′，Nr′——局部剪切破坏时的承载⼒系数，可由图8.4.1中虚线查得。
对于宽度为b的正⽅形基础对于直径为b′的圆形基础b.汉森承载⼒公式式中Nr，Nq，Nr——⽆量纲承载⼒系数，仅与地基⼟的内摩擦⾓有关，可查表8.4.1S c ，Sq，Sr——基础形状系数，可查表8.4.2d c ，dq，dr——基础埋深系数，可查表8.4.3式中Nr，Nq，Nr——⽆量纲承载⼒系数，仅与地基⼟的内摩擦⾓有关，可查表8.4.1 i c，i q，i r——荷载倾斜系数，可查表8.4.4注：H，V——倾斜荷载的⽔平分⼒，垂直分⼒，KN ；F——基础有效⾯积，F=b'L'm；当偏⼼荷载的偏⼼矩为e c和e b，则有效基底长度，L'=L-2e c；有效基底宽度：b'=b-2e b。
桩基承载力计算
0.683990379 0.873580465
生成。计算结果位红底部分。
q Quk=Qsk+Qpk=u∑ψ si q sikLi+Ψp pkAp
Rd = Qsk/γ s+Qpk/γ p = UpΣ ｑsiLi/γ s+ｑpAp/γ p
桩特征
桩 长(m) 大头D(M)
桩端附近的静力触探比贯入阻力标注值
桩 径(m)
qpk(Kpa)
单桩总极限端阻力标准值
Qpk(KN)
单桩总极限侧阻力标准值
Ap(㎡)=
说明：本表格黄底部分需要人工填写，其余部分自动生成。计算结果位红底部
阻力土层厚度(m)
0.00 0.00 10.00 0.00 0.00
10.00 2.50
1.200 2500 8393.84 1031.44 9425.28 4712.64 1227.19 3485.45
2 2 3.770
Qsk=UpΣ Ψ siqsiLi(KN)
单桩竖向承载力标准值
QuN)
桩自重力
G
桩承载力设计值F=(Rd-G)/1.0 (1.0为安全系数)
F
桩侧阻抗力分相系数
γs
桩端阻抗力分相系数
γp
当桩数超过3根时，应考虑群桩效应。承台承载力部分可 不考虑作为安全保证。
u(m)=
桩基竖向承载力计算
地质条件
层 号 土层名称 2-1 素填土
q ψ si 重度(KN/m3) sik(Kpa)
15.0
2-2 粉质粘土
1
0.0
3-1 残积粘土
1
40.0
3-2 全分化凝灰岩 0.8736 3-3 强风化凝灰岩 0.8736
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0.4 -0.01067 -0.00213 0.99974 0.39998 1.190
0.5 -0.02083 -0.00521 0.99922 0.49991 1.487
0.6 -0.03600 -0.01080 0.99806 0.59974 1.784
0.7 -0.05716 -0.02001 0.99580 0.69935 2.082
桩基计算 1、单桩轴向受压承载力验算
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)第1.0.8条，地基进行竖向承载力验算时，传 至桩顶面的作用效应按正常使用极限状态的短期效应组合采用，其中可变作用的频遇值系数均为1.0，且 汽车荷载应计入冲击系数。
单桩桩顶竖向力 桩径
P0 = 12285 kN
d=
2
m
主筋直径
25 mm
主筋根数
45 根
桩基主筋中心至混凝土表面的距离
0.075 m
桥台桩基础采用嵌岩桩计算
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》第5.3.4条，支承、嵌岩桩的单桩轴向受压承载力容许值为
式中：
[Ra] = c1Apfrk+u∑c2ihifrki+0.5ζsu∑liqik
岩层的端阻发挥系数 桩端截面面积 桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值 ∴ 总端阻力 桩身周长
φ0
=
−(H0
1 α2E
I
×
A2D1 A2B1
− −
A1D2 A1B2
+
M0
1× αEI
A2C1 A2B1
− −
A1C2 ) A1B2
取αh＝4.0，由《公路桥涵地基与基础设计规范》表P.0.8查得
桩顶水平位移
B 2 D 1 − B 1 D 2 = 2.4007 A2 B1 − A1B 2 B 2 C 1 − B 1 C 2 = 1.5998 A2 B1 − A1B 2 A 2 D 1 − A 1 D 2 = 1.5998 A2 B1 − A1B 2 A 2 C 1 − A 1C 2 = 1.7322 A2B1 − A1B 2
c1 = 0.36 Ap = 3.142 m2 frk = 11500 kPa c1Apfrk = 13006.2 kN u = 6.283 m
岩层的侧阻发挥系数
c2 = 0.03
桩嵌入岩层部分的总厚度
h=∑hi = 7.8
∴ 嵌岩段总侧阻力
uc∑2hfrk = 5409.8
覆盖层土的侧阻力发挥系数
1.2 -0.28737 -0.17260 0.93783 1.18342 3.569
1.3 -0.36496 -0.23760 0.90727 1.27320 3.866
1.4 -0.45515 -0.31933 0.86573 1.35821 4.164
1.5 -0.55870 -0.42039 0.81504 1.43680 4.461
∴
αh = 5.212 m > 2.5 m
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》附录P第P.0.4条，按表P.0.4计算作用效应及位移。
影响系数
kh =
0
桩顶水平位移
x0
=
1 H0 α3EI
×
B2D1 A2B1
− B1D2 − A1B2
+
M0
α
1 2EI
×
B2C1 A2B1
− B1C2 − A1B2
桩顶转角
2、承载能力极限状态桩基内力及配筋计算
1)作用于桩基顶面处最不利组合作用效应
作用于桩基顶面处承载能力极限状态基本组合控制设计。
竖向力
P = 12285.0 kN
水平力
H = 2.0 kN
最大弯矩
M = 3300.0 kN·m
2)单桩顶作用效应
-1-
桩基个数
n桩 =
1
单桩顶竖向力
P0 = P/n桩 = 12285.0
0
0.00000 0.00000 1.00000 0.00000
0
3300.0
0.1 -0.00017 -0.00001 1.00000 0.10000 0.297 3328.8
-2-
0.2 -0.00133 -0.00013 0.99999 0.20000 0.595
0.3 -0.00450 -0.00067 0.99994 0.30000 0.892
0.8 -0.08532 -0.03412 0.99181 0.79854 2.379
0.9 -0.12144 -0.05466 0.98524 0.89705 2.677
1 -0.16652 -0.08329 0.97501 0.99445 2.974
1.1 -0.22152 -0.12192 0.95975 1.09016 3.272
ζs = 0.8
∑liqik = 340.0
∴ 桩周土总侧阻力
0.5ζsu∑liqik = 854.5
∴ 单桩轴向受压承载力容许值
[Ra] = 19270.5
P = P0+桩身自重-置换土重 = 12893.7
∴ 单桩轴向受压承载力验算满足规范要求
m kN
kN kN kN kN ≤
[Ra] = 19270.5 kN
x0 = 0.0028 m
桩顶转角
φ0 = -0.0010 rad
桩身弯矩
Mz
=
α
2 EI
( x0 A3
+
φ0 αห้องสมุดไป่ตู้
B3
+
M0 α 2 EI
C3
+
H0 α 3 EI
D3 )
A3、B3、C3、D3由《公路桥涵地基与基础设计规范》表P.0.8查得，计算见下表
h=αz
A3
B3
C3
(m)
D3
z
Mz
(m) (kN·m)
单桩顶水平力
H0 = H/n桩 = 100.0
单桩顶弯矩
M0 = M/n桩 = 3300.0
不考虑支撑梁作用，则桩顶水平力
H0 = 100.0
3)桩基最大弯矩计算
kN kN kN·m kN
桩径
d=
2
m
桩的计算宽度
b1 = 0.9(d+1) = 2.7 m ≤
∴
b1 = 2.7 m
水平向抗力系数的的比例系数
m = 30000 kN/m4
桩的混凝土抗压弹性模量
Ec = 30000 MPa
桩的毛截面惯性矩
I = πd4/64 = 0.7854 m4
桩顶抗弯刚度
EI = 0.8EcI = 1.88E+07 kN·m2
桩的变形系数
α = 5 mb1 = 0.3362 EI
桩长
h = 15.5 m
2d = 4.0 m
1.6 -0.67629 -0.54348 0.73859 1.50695 4.759
1.7 -0.80848 -0.69144 0.64637 1.56621 5.056
1.8 -0.95564 -0.86715 0.52997 1.61162 5.353