(嵌岩桩)单桩竖向承载力特征值计算
新桩基规范端承桩承载力
1.人工挖孔桩基础，选用中风化泥岩作为持力层，其天然单轴抗压强度标准值f r k=6.40Mpa。
桩嵌入中风化泥1.0倍桩径。
2.嵌岩桩单桩竖向极限承载力标准值计算：根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)第5.3.9条公式Q uk = Q sk+Q rkQsk = 0(桩周围土层松散，偏于安全不考虑土的总极限侧阻力)Q rk =ζr f rk A p3.单桩承载力特征值Ra=Quk/K, K=24.主要参数桩嵌岩段侧阻端阻综合系数：ζr=0.95*1.2(1.2为干作业系数)ZJ-1混凝土抗压强度设计值(kPa)11900桩直径 d (mm)1000椭圆桩桩直段 L (mm)0桩周长 u (m) 3.14桩身截面积 Aps (m)0.79天然单轴抗压强度标准值 frk (kPa)3930扩底A (mm)150桩嵌岩段直径D(d+2A)(mm)1300扩底后面积 Ap(m2) 1.33桩顶荷载标准值 N (kN)572单桩竖向极限承载力标准值 Qrk =ζrfrkAp (kN)(国标5.3.9)5947单桩承载力特征值 Ra=Quk/K (kN)(国标5.2.2)2973荷载控制地基承载力验算 N/(1.2Ra)0.16桩身承载力验算 N/(0.9fcAps)(国标5.8.2-2)0.07纵筋根数 20纵筋直径 (mm)20纵筋间距 (mm)142纵筋配筋率 (%)0.80桩周土负摩阻力系数ξ0.3土层厚度Z12回填土重度γ18中性点以上土层厚度l5群桩效应系数η1单桩负摩阻力标准值:qs=ξσ=ξ*1/2*γ*Z32.4负摩阻引起基桩的下拉荷载 Qg=η*u*qs*l508.94 (N+Qg)/Ra0.36。
【桩基础计算】预应力管桩单桩竖向承载力特征值计算
③1
粉质粘土(可塑)
③2
粉质粘土(硬塑)
④1
全风化片岩
④2
强风化片岩
厚度 li(m) 6.30 4.00 7.00 5.20 0.50
二、全风化qpa计算
qpa= 3000
Ap= 0.13
Rpa=qpaAp= 376.8
三、强风化qpa计算
qpa= p= 502.4
四、Ra计算 Ra=u∑qsiali+qpaAp = 2039.4
桩周摩擦力特 征值qsia(kPa)
10
25
Rsia
98.9 157.0
备注
扣除承台厚度 1.5m
35
384.7
55
449.0
90
70.7
Rsa=u∑qsiali= 1,160.2
嵌岩桩单桩竖向承载力特征值计算
工程名称:
计算依据:广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003
嵌岩桩单桩竖向承载力特征值计算
工程名称:
计算依据:广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003
计算公式：Ra=u∑qsiali+qpaAp （10.2.3) 钻孔编号:ZK7
设计参数：桩径d= 0.5
壁厚t= 0.1
Ap= 0.1256
一、Ra计算
up= 1.57
层号
土层名称
②
淤泥质粘土
二、全风化qpa计算
qpa= 3000
Ap= 0.13
Rpa=qpaAp= 376.8
三、强风化qpa计算
qpa= 4000
Ap= 0.13
Rpa=qpaAp= 502.4
四、Ra计算 Ra=u∑qsiali+qpaAp = 2069.3
桩基础计算
桩基础计算一.桩基竖向承载力（《建筑桩基技术规范》）522单桩竖向承载力特征值Ra应按下式确定：Ra=Quk/K式中：Quk为单桩竖向极限承载力标准值；K为安全系数，取2。
5.2.3对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独立桩基、或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时，基桩竖向承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值。
5.2.4对于符合下列条件之一的摩擦型桩基，宜考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载力特征值：1. 上部结构整体刚度较好、体型简单的建（构）筑物；2. 对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物；3. 按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区；4. 软土地基的减沉复合疏桩基础。
当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时，沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时，不考虑承台效应，取n =0。
单桩竖向承载力标准值的确定方法一：原位测试1. 单桥探头静力触探（仅能测量探头的端阻力，再换算成探头的侧阻力）计算公式见《建筑桩基技术规范》5.3.32. 双桥探头静力触探（能测量探头的端阻力和侧阻力）计算公式见《建筑桩基技术规范》5.3.4方法二：经验参数法1. 根据土的物理指标与承载力参数之间的关系确定单桩承载力标准值《建筑桩基技术规范》5.3.52. 当确定大直径桩（d>800mm时，应考虑侧阻、端阻效应系数，参见 5.3.6钢桩承载力标准值的确定：侧阻、端阻同混凝土桩阻力，需考虑桩端土塞效应系数；参见5.3.7混凝土空心桩承载力标准值的确定：侧阻、端阻同混凝土桩阻力，需考虑桩端土塞效应系数；参见5.3.8嵌岩桩桩承载力标准值的确定：桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力，由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成。
后注浆灌注桩承载力标准值的确定：承载力由后注浆非竖向增强段的总极限侧阻力标准值、后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值，后注浆总极限端阻力标准值。
程才新--公路桥梁嵌岩桩基础设计探讨
公路桥梁嵌岩桩基础设计探讨4000摘要:分析了桥梁嵌岩桩的作用机理,讨论了现行规范中公路桥梁嵌岩桩基础设计——承载力计算公式,结合公路桥梁设计的实际情况,对规范计算公式进行了修订,并用工程实例论述其经济适用性。
关键词:嵌岩桩;作用机理;承载力;计算公式一、前言随着对嵌岩桩承载性状的深入研究，人们逐渐认识到，嵌岩桩的侧阻力不可忽视，有时甚至成为平衡外荷载的主要反力，即嵌岩桩也可能成为摩擦桩或端承摩擦桩。
大量的实测资料表明，嵌岩桩即使是在无覆盖层条件下或长径比L/d<5的短桩，也并非一律是端承桩。
忽视上覆土层侧摩阻力和嵌岩段岩层侧摩阻力，把桩端嵌入微风化程度以上的基岩，套用规范盲目加深嵌岩深度或扩大桩端尺寸，无助于调动基岩的承载能力，却造成浪费并增加施工的难度。
二、嵌岩桩的定义又称嵌岩墩。
桩的下段有一定长度浇筑于岩体中的钻孔灌注桩。
桩端嵌入岩体中的桩称为嵌岩桩。
不论岩体的风化程度如何只要桩端嵌入岩体中均可称为嵌岩桩，嵌入不同特性的岩体中的嵌岩桩其特性的差异是由岩体特性的差异所引起的。
岩石为颗粒间连接牢固、呈整体或具有节理裂隙的岩体。
岩石的风化程度分为未风化、微风化、中等风化、强风化、全风化5个等级。
国外认为：只要桩端嵌入岩体中，不论岩体的风化程度如何、坚硬性如何，都称为嵌岩桩。
桩端支承于中等风化程度以上岩层的桩就可称其为嵌岩桩,不包括嵌入全风化、强风化岩情况。
嵌岩桩作业，身底端有一定长度嵌入基岩体的一种基础桩类型。
其目的是使桩身与基岩结为一体,以提高桩的稳固性与承载能力。
嵌岩桩一般要求穿过土层和风化层嵌入到微风化或完整基岩中1 5～2倍。
嵌岩桩岩段钻孔通常用大直径组合式牙轮钻头或滚刀钻头施工,亦可用大直径空气潜空锤或组合式潜孔锤施工。
三、嵌岩桩承载力计算方法要素111[]2m n a p rk i i rki s i ik i i R c A f u c h f u l q ζ===++∑∑（表一）通过大量的工程实践，提出嵌岩桩承载力计算方法1．单桩轴向受压承载力容许值（kN ）。
嵌岩桩桩基计算
4978.80 满足
3688.00 满足
6253.20 满足28.10 满足
3206.00 满足
ZH-2 6.00 1.00 0.00 0.00
0.79
6.00 1.63 1.20 9217.43 2.00 4608.72
ZH-3 6.00 1.20 0.00 0.00
1.13
4.20 1.41 1.20 11481.64 2.00 5740.82
嵌岩桩桩基计算书（《建筑桩基技术规范》JGJ942008）[中风化泥岩] 桩基编号 岩石单轴抗压强度标准值frk（Mpa） 桩径D（m） 插入距B（m） 扩大头A（m） 桩底面积Ap（m2） 嵌岩深度H（m） 桩嵌岩综合系数 干作业桩系数 单桩竖向极限承载力标准值Quk=ξr frk Ap(KN) 安全系数K 单桩竖向承载力特征值R=Quk/K (KN)
桩身砼强度等级C 桩身砼强度设计值fc(N/mm2） 基桩成桩工艺系数ψc 基桩面积Aps（m2） 稳定系数ψ 桩身正截面受压承载力设计值N=ψcfcApsψ(KN)
回填土负摩阻力系数 回填土重度（KN/m）M3 回填土厚度（m） 回填土平均竖向有效应力 回填土负摩阻力标准值计算值(KPa） 回填土正摩阻力标准值(KPa） 回填土负摩阻力标准值取值(KPa） 桩身周长u（m） 纵向桩中心距（m） 横向桩中心距（m） 负摩阻力群桩效应系数计算值 负摩阻力群桩效应系数取值 基桩负摩阻力引起的下拉荷载Qg(KN)
25.00 11.9 0.90 0.79 1.00 8411.61
25.00 11.9 0.90 1.13 1.00 12112.72
0.30 18.00 10.00 90.00 27.00 22.00 22.00 3.14 0.00 0.00 0.00
嵌岩桩计算表
1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 0.840 1.000 1.000 0.899 1.000 1.000 1.000 1.000
4441 15159 21359 18656 18796 17685 23303 18827 12607 24653 14002 20173 16932
R pa p c f a Ap
Rf
2.桩侧负摩阻力根据重庆地规附录J
i
n
ni
u li
3.桩身承载力根据规范8.3.4条，考虑负摩阻力时用附录J.0.3条 3.设计值与标准值转化系数γ : 结构重要性系数γ 0: 4.单桩竖向承载力计算(表1)
桩端承 桩身 桩端直 载力特 桩基 直径 径 征值 编号 d(m) ZJ1 ZJ2 ZJ3 ZJ4 ZJ5 ZJ6 ZJ7 ZJ8 ZJ9 ZJ10 ZJ11 ZJ12 ZJ13 0.8 1.32 1.4 1.5 1.4 1.35 1.4 1.3 1.1 1.3 1.3 1.4 1.2 D(m) 0.80 1.62 1.80 1.70 1.70 1.65 1.90 1.70 1.40 1.90 1.50 1.80 1.60 fa(kPa) 3402 2313 2313 2313 2313 2313 2313 2313 2313 2313 2313 2313 2313 嵌岩桩 嵌岩桩 嵌岩桩 嵌岩桩 嵌岩桩 嵌岩桩 嵌岩桩 嵌岩桩 嵌岩桩 嵌岩桩 嵌岩桩 嵌岩桩 嵌岩桩 嵌岩深度 桩类型 hr(m) 0.80 2.50 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 2.50 3.60 2.50 2.50 3.00 工作条件 桩端持力层 (m) 人工挖孔 其他(D>800且粘、粉土)10 人工挖孔 基岩 15 人工挖孔 基岩 5 人工挖孔 基岩 6 人工挖孔 基岩 7 人工挖孔 基岩 8 人工挖孔 基岩 9 人工挖孔 基岩 9 人工挖孔 基岩 9 人工挖孔 基岩 9 人工挖孔 基岩 9 人工挖孔 基岩 9 人工挖孔 基岩 9 土层厚 土层极 限侧阻 力标准 值 (kPa) 20 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
冲(钻)孔嵌岩桩单桩承载力特征值估算表
计算公式：Q uk=u∑q sik l i + q pk A P R a=Q uk/K (K=2)持力层为④-2强风化花岗岩
注意：本表仅为计算示例，分层深度取值用的是罐区平均值，实际使用时应采用就近钻孔资料作为估算依据
计算公式：Q uk=u∑q sik l i + q pk A P R a=Q uk/K (K=2)持力层为④-3强风化花岗岩
注意：本表仅为计算示例，分层深度取值用的是罐区平均值，实际使用时应采用就近钻孔资料作为估算依据
计算公式：Q uk=u∑q sik l i + ξr f rk A P R a=Q uk/K (K=2,ξ=0.87)持力层为⑤-1中风化花岗岩
注意：本表仅为计算示例，分层深度取值用的是罐区平均值，实际使用时应采用就近钻孔资料作为估算依据，嵌岩深度不同时，ξ的取值应随之调整计算公式：Q uk=u∑q sik l i + ξr f rk A P R a=Q uk/K (K=2,ξ=0.87)持力层为⑤-2中风化花岗岩
注意：本表仅为计算示例，分层深度取值用的是罐区平均值，实际使用时应采用就近钻孔资料作为估算依据，嵌岩深度不同时，ξ的取值应随之调整。
单桩承载力的确定
单桩承载力的确定单桩承载力的确定1．单桩竖向承载力特征值Ra的确定新的《建筑桩基技术规范》（JGJ 94- 2008）已经出版，主要根据该规范的有关规定确定单桩竖向承载力特征值Ra。
1.1 基本定义Ra=Q UK/KRa—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。
1.2 单桩竖向极限承载力标准值确定的基本原则1.2.1 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。
1.2.2 单桩竖向极限承载力标准值、极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值应按下列规定确定：（1）单桩竖向静载试验应按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106 执行；（2）对于大直径端承型桩，也可通过深层平板（平板直径应与孔径一致）载荷试验确定极限端阻力；（3）对于嵌岩桩，可通过直径为0.3m 岩基平板载荷试验确定极限端阻力标准值，也可通过直径为0.3m 嵌岩短墩载荷试验确定极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值；（4）桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值宜通过埋设桩身轴力测试元件由静载试验确定。
并通过测试结果建立极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值与土层物理指标、岩石饱和单轴抗压强度以及与静力触探等土的原位测试指标间的经验关系，以经验参数法确定单桩竖向极限承载。
1.3 单桩竖向极限承载力标准值确定的基本方法1.3.1 原位测试法《建筑桩基技术规范》（JGJ 94- 2008）推荐的原位测试方法是静力触探，包括单桥和双桥两种，采用单桥静力触探的p s值确定极限侧阻力和端阻力标准值时计算过程较为复杂，且与经验参数法对比性较差，因此建议采用双桥静力触探的q s及f s确定极限端阻力及极限侧阻力较为适宜。