单桩竖向极限承载力
单桩竖向承载力特征值计算方法
单桩竖向承载力特征值计算方法(总2页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--单桩竖向承载力特征值按《建筑桩基技术规范》JGJ94 -2008第条公式计算：R a=Q uk/K式中：R a——单桩竖向承载力特征值；Q uk——单桩竖向极限承载力标准值；K——安全系数，取K=2。
1. 一般桩的经验参数法此方法适用于除预制混凝土管桩以外的单桩。
按JGJ94-2008规范中第条公式计算：式中：Q sk——总极限侧阻力标准值；Q pk——总极限端阻力标准值；u——桩身周长；l i——桩周第i 层土的厚度；A p——桩端面积；q sik——桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值；参考JGJ94-2008规范表取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于端承桩取q sik=0；q pk——极限端阻力标准值，参考JGJ94-2008规范表 2取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取q pk=0；2. 大直径人工挖孔桩（d≥800mm）单桩竖向极限承载力标准值的计算此方法适用于大直径（d≥800mm）非预制混凝土管桩的单桩。
按JGJ94-2008规范第条公式计算：式中：Q sk——总极限侧阻力标准值；Q pk——总极限端阻力标准值；q sik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表取值，用户需 1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于扩底桩变截面以上2d范围不计侧阻力；对于端承桩取q sik=0；q pk——桩径为800mm极限端阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表 1取值；用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取qpk=0；ψsi，ψp——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，按JGJ94-2008表取值；u——桩身周长。
3. 钢管桩单桩竖向极限承载力标准值的计算按JGJ 94-2008规范第条公式计算：式中：Q sk——总极限侧阻力标准值；Q pk——总极限端阻力标准值；q sik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于端承桩取q sik=0；q pk——极限端阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表取值；用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取q pk=0；l i——桩周第i层土的厚度；u——桩身周长；A j——空心桩端净面积面积；A p1——空心桩敞口面积；λp——桩端土塞效应系数。
单桩竖向极限承载力的设计取值
单桩竖向极限承载力的设计取值摘要：本文通過对单桩竖向极限承载力标准值概念、相关规范规定、桩基工程施工案例、桩基施工中对桩竖向承载力极限设计取值的常见误区进行分析，并提出自己的看法。
对设计与施工中单桩竖向极限承载力的取值具有一定的指导意义。
关键词：单桩；极限承载力；设计取值；误区0单桩竖向极限承载力标准值的概念单桩竖向极限承载力标准值是指单桩在竖向荷载作用下达到破坏状态前或出现不适合继续承载的变形时所对应的最大荷载，它取决于地基对桩的支承阻力和桩身强度，是桩基承载力设计计算的基本参数，单桩承载力的特征值和设计值均根据它进行换算。
单桩竖向极限承载力的影响因素：一方面是人为控制：包括桩型、材料、截面尺寸、桩长、桩端进入持力层深度、施工工艺和方法等。
另一方面取决于桩端、桩侧土的工程性能，体现为土的极限侧阻力和极限端阻力，是决定承载力的基本因素，但其发挥受一方面因素的影响。
1《建筑桩基技术规范》的相关规定5.3.1设计采用的单桩竖向极限承载力标准值应符合下列规定：1）设计等级为甲级的建筑桩基，应通过单桩静载试验确定；2）设计等级为乙级的建筑桩基，当地质条件简单时，可参照地质条件相同的试桩资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定；其余均应通过单桩静载试验确定；3）设计等级为丙级的建筑桩基，可根据原位测试和经验参数确定。
5.3.12对于桩身周围有液化土层的低承台桩基，当承台底面上下分别有厚度不小于1.5米、1.0米的非液化土或非软弱土层时，可将液化土层极限侧阻力乘以土层液化影响折减系数计算单桩极限承载力标准值。
当承台底面上下非液化土层厚度小于以上规定时，土层液化影响折减系数取0。
5.4.2符合下列条件之一的桩基，当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时，在计算基桩承载力时应计入桩测负摩阻力：1）桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层时；2）桩周存在软弱土层，临近桩测地面承受局部较大的长期荷载，或地面大面积堆载（包括填土）时；3）由于降低地下水位，使桩周土有效应力增大，并产生显著压缩沉降时。
单桩竖向承载力特征值计算方法
单桩竖向承载力特征值按《建筑桩基技术规范》JGJ94 -2008第5.2.2条公式5.2.2计算：R a=Q uk/K式中：R a——单桩竖向承载力特征值；Q uk——单桩竖向极限承载力标准值；K——安全系数，取K=2。
1. 一般桩的经验参数法此方法适用于除预制混凝土管桩以外的单桩。
按JGJ94-2008规范中第5.3.5条公式5.3.5计算：式中：Q sk——总极限侧阻力标准值；Q pk——总极限端阻力标准值；u——桩身周长；l i——桩周第i 层土的厚度；A p——桩端面积；q sik——桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值；参考JGJ94-2008规范表5.3.5-1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于端承桩取q sik=0；q pk——极限端阻力标准值，参考JGJ94-2008规范表5.3.5- 2取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取q pk=0；2. 大直径人工挖孔桩（d≥800mm）单桩竖向极限承载力标准值的计算此方法适用于大直径（d≥800mm）非预制混凝土管桩的单桩。
按JGJ94-2008规范第5.3.6条公式5.3.6计算：式中：Q sk——总极限侧阻力标准值；Q pk——总极限端阻力标准值；q sik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.5-1取值，用户需 1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于扩底桩变截面以上2d范围不计侧阻力；对于端承桩取q sik=0；q pk——桩径为800mm极限端阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.6- 1取值；用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取qpk=0；ψsi，ψp——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，按JGJ94-2008表5.3.6-2取值；u——桩身周长。
3. 钢管桩单桩竖向极限承载力标准值的计算按JGJ 94-2008规范第5.3.8条公式5.3.8-1计算：式中：Q sk——总极限侧阻力标准值；Q pk——总极限端阻力标准值；q sik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.5-1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于端承桩取q sik=0；q pk——极限端阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.5-2取值；用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取q pk=0；l i——桩周第i层土的厚度；u——桩身周长；A j——空心桩端净面积面积；A p1——空心桩敞口面积；λp——桩端土塞效应系数。
单桩竖向极限承载力
1、单桩的竖向极限承载力标准值的基本概念单桩的竖向极限承载力标准值是基桩承载力的最基本参数，其他如特征值、设计值都是根据竖向极限承载力标准值计算出来的。
新旧桩基规范对单桩的竖向极限承载力标准值的定义是一致的，是指单桩在竖向荷载作用下达到破坏状态前或出现不适合继续承载的变形时所对应的最大荷载，它取决于对桩的支承阻力和桩身材料强度。
对单桩竖向极限承载力的影响，一方面是可以人为控制的，包括桩的类型、材料、截面尺寸、入土深度、桩端进入持力层深度、成桩后休止时间以及成桩施工方法等；另一方面由桩端、桩侧土的性质决定，体现为土的极限侧阻力和极限端阻力，是决定承载力的基本因素，但其发挥受一方面因素的影响。
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002和《建筑基桩检测技术规范》均规定了单桩竖向极限承载力标准值确定方法，一般根据以下几点综合分析确定：（1）根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Q-S曲线，取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值。
（2）根据沉降随时间变化的特征确定：取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。
（3）某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍，或桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准，或已达到设计要求的最大加载量，取前一级荷载值。
（4）对于缓变型Q-S曲线可根据沉降量确定，宜取s=40mm对应的荷载值；当桩长大于40mm时，宜考虑桩身弹性压缩量；对直径大于或等于800mm的桩，可取s=0.05D（D为桩端直径）对应的荷载值。
对于单桩竖向抗压极限承载力标准值应明确以下几个概念：（1）它是实测值统计的结果；（2）根据规范公式计算的极限承载力标准值为设定极限承载力标准值，实际值应由实测值最后确定；（3）一些工程中，桩的检测没有达到极限承载力，而是根据规范公式计算出的设定值进行检测设计，达到设定值即终止检测，，而没有真正得到桩的极限承载力标准值，造成一定程度的浪费。
确定单桩竖向极限承载力方法的
砂类土承载力分析
砂类土具有较高的地层承载力，通过分析其颗粒组成、含水量、 密实度等指标，评估单桩在该土层中的承载能力。
岩石地层承载力分析
岩石地层具有较高的硬度和稳定性，通过分析岩石的岩性、产状、 风化程度等，评估单桩在岩石地层中的承载能力。
特殊地质条件承载力分析
对于软土、沼泽、盐渍土等特殊地质条件，需进行针对性的地层承 载力分析，考虑土层的变形特性、强度指标等因素。
详细描述
通过分析同类工程中相似的桩基设计经验，如相似的 地质条件、桩型、直径等，对单桩竖向极限承载力进 行估算。该方法主要适用于缺乏详细地质资料或经验 较少的情况，但需要充分考虑工程实际情况和地质条 件的差异。
06
综合确定单桩竖向极限承载力
静载试验与理论计算相结合
静载试验
通过静载试验可以获得单桩的实际承载力数 据，为理论计算提供依据。
理论计算
根据土力学、结构力学等理论，对单桩的极 限承载力进行计算，为实际工程提供参考。
工程地质法与经验估算法相结合
工程地质法
根据工程地质勘察报告，对桩基所在地的地质情况进行 评估，预测单桩的极限承载力。
经验估算法
根据类似工程的经验，对单桩的极限承载力进行估算， 为工程设计提供参考。
其他综合方法
有限元分析法
评估单桩的沉降特性
试验步骤
1. 选择试验场地，准备试桩。
2. 安装静载设备，包括反力装 置、加载设备和位移测量装置 。
3. 进行加载，通常采用分级加 载的方式，逐级增加荷载，每 级荷载稳定后进行位移测量。
试验步骤
4. 记录位移、荷载数据，分析单桩的沉降特性。 6. 卸载并拆除静载设备。
5. 根据试验数据绘制Q-S曲线，确定单桩竖向极限承载 力。
单桩竖向承载力特征值计算方法
单桩竖向承载力特征值按《建筑桩基技术规范》JGJ94 -2008第5.2.2条公式5.2.2计算：R a=Q uk/K式中：R a——单桩竖向承载力特征值；Q uk——单桩竖向极限承载力标准值；K——安全系数，取K=2。
1. 一般桩的经验参数法此方法适用于除预制混凝土管桩以外的单桩。
按JGJ94-2008规范中第5.3.5条公式5.3.5计算：式中：Q sk——总极限侧阻力标准值；Q pk——总极限端阻力标准值；u——桩身周长；l i——桩周第i 层土的厚度；A p——桩端面积；q sik——桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值；参考JGJ94-2008规范表5.3.5-1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于端承桩取q sik=0；q pk——极限端阻力标准值，参考JGJ94-2008规范表5.3.5- 2取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取q pk=0；2. 大直径人工挖孔桩（d≥800mm）单桩竖向极限承载力标准值的计算此方法适用于大直径（d≥800mm）非预制混凝土管桩的单桩。
按JGJ94-2008规范第5.3.6条公式5.3.6计算：式中：Q sk——总极限侧阻力标准值；Q pk——总极限端阻力标准值；q sik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.5-1取值，用户需 1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于扩底桩变截面以上2d范围不计侧阻力；对于端承桩取q sik=0；q pk——桩径为800mm极限端阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.6- 1取值；用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取qpk=0；ψsi，ψp——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，按JGJ94-2008表5.3.6-2取值；u——桩身周长。
3. 钢管桩单桩竖向极限承载力标准值的计算按JGJ 94-2008规范第5.3.8条公式5.3.8-1计算：式中：Q sk——总极限侧阻力标准值；Q pk——总极限端阻力标准值；q sik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.5-1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于端承桩取q sik=0；q pk——极限端阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.5-2取值；用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取q pk=0；l i——桩周第i层土的厚度；u——桩身周长；A j——空心桩端净面积面积；A p1——空心桩敞口面积；λp——桩端土塞效应系数。
单桩竖向极限承载力
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如果在试桩时，同时测出桩顶竖向位移 s0及桩的弹性模量E则还可利用上述已测知 的轴力分布曲线N（z） ，根据材料力学公 式，求出桩端位移Sp和任意深度处的桩身截 面位移S（z），即
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注意：图4-9中的荷载传递曲线（N－z曲 线）、侧阻分布曲线（qs－z曲线）及桩截 面位移曲线（s－z曲线），都是随着桩顶荷 载Q的增加而不断变化的。 • 如何采用不同荷载作用下的荷载传递曲 线，了解侧阻力和端阻力随荷载增大的发展 变化、它们的发挥程度及两种阻力与桩身位 移的关系等规律，无疑对合理地确定桩的承 载力和进行桩基础的设计是很有意义的。
负摩阻力的分布与中性点
（1）负摩阻力的产生条件
（2）负摩阻力的分布
正负摩阻力分界的地方，即桩土之间不发生相对 位移的截面称为中性点（见图4-10（b））。在中性 点以上，土层相对于桩产生向下的位移，在这部分桩 长范围内出现负摩阻力；在中性点以下，桩截面产生 相对于土层的向下位移，因而产生桩侧正摩阻力，同 时在中性点处下拉荷载（即由负摩阻力在桩身引起的 最大轴力）达到最大值（见图4-10 （d））。 中性点的深度Ln与桩周土的压缩性和变形条件及 桩和持力层土的刚度等因素有关，理论上可根据桩的 竖向位移和桩周土的竖向位移相等处来确定，但实际 上准确确定中性点的位置比较困难。
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（2）桩ห้องสมุดไป่ตู้阻力
• 桩端处的阻力是在荷载作用下桩与桩周土之 间产生相对位移到一定程度之后，荷载传至桩端 处引起土的压缩变形而产生的。
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当作用于桩顶的荷载Q不断增大，桩侧摩阻 力完全发挥达到极限值后，继续增加的荷载就靠 桩端阻力的增大来承担，直到桩端下的土体达到 极限平衡，桩端阻力也达到极限值，此时桩所承 受的荷载即为极限承载力Qu。
单桩竖向承载力特征值计算方法
单桩竖向承载力特征值按《建筑桩基技术规范》JGJ94 -2008第5.2.2条公式5.2.2计算：R a=Q uk/K式中：R a——单桩竖向承载力特征值；Q uk——单桩竖向极限承载力标准值；K——安全系数，取K=2。
1. 一般桩的经验参数法此方法适用于除预制混凝土管桩以外的单桩。
按JGJ94-2008规范中第5.3.5条公式5.3.5计算：式中：Q sk——总极限侧阻力标准值；Q pk——总极限端阻力标准值；u——桩身周长；l i——桩周第i 层土的厚度；A p——桩端面积；q sik——桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值；参考JGJ94-2008规范表5.3.5-1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于端承桩取q sik=0；q pk——极限端阻力标准值，参考JGJ94-2008规范表5.3.5- 2取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取q pk=0；2. 大直径人工挖孔桩（d≥800mm）单桩竖向极限承载力标准值的计算此方法适用于大直径（d≥800mm）非预制混凝土管桩的单桩。
按JGJ94-2008规范第5.3.6条公式5.3.6计算：式中：Q sk——总极限侧阻力标准值；Q pk——总极限端阻力标准值；q sik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.5-1取值，用户需 1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于扩底桩变截面以上2d范围不计侧阻力；对于端承桩取q sik=0；q pk——桩径为800mm极限端阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.6- 1取值；用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取qpk=0；ψsi，ψp——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，按JGJ94-2008表5.3.6-2取值；u——桩身周长。
3. 钢管桩单桩竖向极限承载力标准值的计算按JGJ 94-2008规范第5.3.8条公式5.3.8-1计算：式中：Q sk——总极限侧阻力标准值；Q pk——总极限端阻力标准值；q sik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.5-1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于端承桩取q sik=0；q pk——极限端阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.5-2取值；用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取q pk=0；l i——桩周第i层土的厚度；u——桩身周长；A j——空心桩端净面积面积；A p1——空心桩敞口面积；λp——桩端土塞效应系数。
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单桩竖向极限承载力
单桩竖向极限承载力是指单根桩在竖向受力作用下所能承受的最大荷载。
在土木工程中，单桩是一种常见的基础结构形式，用于支撑和传递建筑物或其他工程结构的荷载到地基土层中。
了解和计算单桩竖向极限承载力对于设计和施工具有重要意义。
要计算单桩竖向极限承载力，需要考虑以下几个因素：
1. 桩的几何形状和尺寸：桩的直径、长度以及顶部和底部的形状对其承载力有直接影响。
通常情况下，桩的直径越大，承载力越大；桩的长度越长，承载力也会增加。
2. 桩材料的强度特性：桩的材料强度直接影响其承载力。
一般情况下，使用的桩材料应具有足够的强度和刚度，以保证桩在受力作用下不会发生破坏或过度变形。
3. 土层的力学特性：土层的力学特性对单桩的承载力也有重要影响。
不同类型的土层具有不同的承载能力和变形特性。
因此，在计算单桩竖向极限承载力时，需要考虑土层的强度、压缩性和侧向约束等因素。
在计算单桩竖向极限承载力时，通常使用经验公式或基于土力学理论的数值计算方法。
其中，经验公式是基于大量试验和实际工程经验总结得出的，具有一定的适用范围和可靠性。
而数值计算方法则
基于土力学理论和数值模拟技术，可以更精确地分析和计算单桩的承载力。
在实际工程中，为了确保桩的安全和稳定，通常需要对单桩的竖向极限承载力进行验证。
这可以通过现场静载试验、动力触探试验、桩侧摩阻试验等方法来实施。
通过这些试验，可以获取桩身的变形、桩侧土的摩阻力、桩底土的摩阻力等数据，从而验证计算结果的准确性。
还需要注意的是，在实际工程中，单桩的竖向极限承载力往往不是唯一确定的数值，而是具有一定的概率分布。
这是由于土层的非均匀性、桩与土层之间的相互作用以及试验误差等因素所引起的。
因此，在设计和施工中，需要根据实际情况和工程要求，合理选择安全系数和可靠性指标，以确保单桩的竖向极限承载力满足设计要求。
单桩竖向极限承载力是土木工程中重要的设计参数之一。
了解和计算单桩的竖向极限承载力对于确保工程结构的安全和稳定具有重要意义。
通过合理选择桩的几何形状和尺寸、材料强度特性以及考虑土层的力学特性，可以计算出合理的单桩竖向极限承载力，并通过现场试验进行验证，以确保工程的可靠性和安全性。