单桩承载力的确定
4 桩基础(第4节 单桩承载力确定)
1.一般预制桩及其中小直径灌注桩
Quk＝Qቤተ መጻሕፍቲ ባይዱk Qpk u
q
sik li
q pk Ap
qsik和qpk按表取值
21
桩侧极限摩阻力标准值
22
桩侧极限端阻力标准值
23
4.4 单桩竖向承载力的确定
4.4.3按设计规范经验公式确定
2.大直径灌注桩 要考虑尺寸效应，无粘性土孔壁松弛
Qu k Qsk Qgsk Qgpk
u qsjk l j u si qsik l gi p q pk Ap
土层名称 淤泥 淤泥质土 1.2~1.3 黏性土 粉土 1.4~1.8 2.2~2.5 粉砂 细砂 中砂 粗砂 砾砂 2.0~2.5 3.0~3.5 砾石 卵石 2.4~3.0 3.2~4.0 全风化岩 强风化岩 1.4~1.8 2.0~2.4
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3.极限荷载和轴间容许 承载力的确定
（1）P-S曲线明显转折点法 在由静载试验绘制的P-S 曲线上，以曲线出现明显下 弯转折点所对应的作用荷载 作为极限荷载。 P-S曲线的转折点不明显 ，此时极限荷载就难以确定 ，需借助其他方法辅助判定 ，例如用对数坐标绘制 logP-logS曲线，可能使转折 点显得明确些。
4.4 单桩竖向承载力的确定
单桩竖向承载力特征值： 单桩在轴向荷载作用下，地基土和桩本身 的强度和稳定性均能得到保证，变形也在容许 范围之内所容许承受的最大荷载，它是以单桩 轴向极限承载力(极限桩侧摩阻力与极限桩底阻 力之和）考虑必要的安全度后求得的。 确定方法有多种 ，考虑地基土具有多变性 、复杂性和地域性，几种方法作综合考虑和分 析，合理地确定。
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3.极限荷载和轴间容许 承载力的确定
准确确定管桩单桩竖向承载力的几种方法
准确确定管桩单桩竖向承载力的几种方法
1、通过现场静载试验确定
单桩竖向极限承载力标准值通过现场静载试验确定，试验方法应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94中关于单桩竖向抗压静载试验的规定。
2、利用经验公式进行估算
在根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时，可按地方标准和地质勘察资料来进行估算，并作为参考。
3、用高应变动测法估算
用高应变动力试桩结果估计管桩承载力设计值时，可参照现行行业标准《建筑基桩检测技术规范~JGJ106的有关规定进行。
4、按桩身允许承载力来确定
单桩的承载力设计值的取值应在桩身允许承载力设计值的范围内。
《建筑桩基技术规范》JGJ94和《预应力混凝土管桩基础技术规程》DB42／489都规定了管桩基础的单桩竖向承载力计算公式。
以上四种方法各有利弊，在实际操作时可综合考虑，适当调整，这样就可比较合理地确定单桩承载力。
单桩水平承载力试验方法
单桩水平承载力试验方法
一、静载试验法。
静载试验法是一种很靠谱的检测单桩水平承载力的方法呢。
就是在桩顶施加水平力，这个力要慢慢增加哦，就像给桩宝宝一点一点加任务一样。
通过测量桩在不同水平力下的位移、转角等数据来确定它的水平承载力。
在这个过程中呀，要用到专门的加载装置，像千斤顶之类的。
而且测试的时候得非常小心，要保证数据的准确性，就像照顾小宝贝一样细致。
二、经验参数法。
这个方法就比较“偷懒”啦，哈哈。
它是根据以往的工程经验和一些相关的参数来估算单桩水平承载力的。
比如说根据桩的类型、桩径、桩长、地基土的性质等因素。
不过这种方法虽然方便，但是可能没有静载试验法那么精确。
就像是猜谜语一样，虽然有一定的依据，但可能不是百分百准确。
三、理论计算法。
理论计算法听起来就很“高大上”呢。
它是根据力学原理，像土力学、结构力学的知识，建立起数学模型来计算单桩水平承载力。
不过这个方法也有它的小麻烦，因为实际工程中的情况很复杂，土壤的性质、桩和土的相互作用都不是那么容易精确模拟的。
这就好比是在纸上画一个很美的蓝图，但实际建造起来可能会遇到各种小意外。
在做单桩水平承载力试验的时候呀，安全可是非常重要的哦。
不管是操作人员还是周围的环境，都要确保安全。
而且这些试验方法都有各自的优缺点，在实际工程中呢，往往会综合使用多种方法来确定单桩水平承载力，这样才能更放心地让桩在工程里发挥作用。
就像我们做事情一样，多几个方法来验证，心里就更踏实啦。
第三章 桩基础(2)
桩身刚度——刚度小，上部变形大，侧阻力较大；刚度
大，桩身各截面变形接近，下部初始法向应力大，侧阻力 较大； 施工方法——不同施工方法，挤土效应不同（P.78图338）；
扰动影响——粘性土的灵敏度、触变形影响；砂土密实
度的影响。
• 桩底阻力的影响因素及其深度效应 土的性质——抗剪强度、受压刚度大，桩底承载力大； 持力层上覆荷载——上覆荷载大、桩底极限承载力大；
组合（地震作用除外）所引起时，桩允许受拉。摩擦桩单桩 轴向受拉承载力容许值按下式计算：
[ Rt ] 0.3uΣ i li qik
αi：振动沉桩对各土层桩侧阻力的影响系数，锤击、静压沉
注意：桩身自重与置换土重的差值作为荷载考虑（当自重 计入浮力时，置换土重也计入浮力）。
P.92表3-3增加粉土沉桩桩侧土摩阻力标准值 qik（新规范）
稍密 粉土 中密 20~35 35~65
密实
65~80
P.93表3-4增加粉土沉桩桩端土承载力标准值 qrk（新规范）
桩尖进入持力层的相对深度
1>hc/d 粉土 中密 1700 4>hc/d ≥1 2000 hc/d≥4 2300
sb
Qp
sb
Nl
Qs
荷载传递特征
桩侧阻力发挥至极限值是由上而下逐渐发挥； 桩侧阻力极限值发挥与桩底阻力极限值发挥所对应的位 移量不同；
桩底阻力：粘性土——桩底直径25%；砂性土——桩底直径8~10%
桩侧阻力：粘性土——4~6mm；砂性土——6~10mm
侧阻力、底阻力的发挥与桩型、桩长、持力层条件有关
加载方式 分级加载（预计破坏荷载1/10~1/15）、递变加载（开始
1/2.5~1/5，终了1/10~1/15）；
单桩竖向承载力的确定方法
单桩竖向承载力的确定方法1. 什么是单桩竖向承载力？在土木工程的世界里，单桩竖向承载力就像是建筑物的脊梁骨，负责承托起整个结构，真可谓是“扛大梁”的英雄。
简单来说，单桩就是埋在地下的柱子，而承载力就是它能承受多重的负担。
这就好比我们搬家，家里的家具越重，地板就越得稳当，才能避免出现“地板承受不了”的悲剧。
1.1 承载力的重要性那么，承载力到底有多重要呢？想象一下，如果你在一座摩天大楼下，一不小心就踩上了一根承载力不足的单桩，结果你可能就会变成“空中飞人”，直接给大家来个“空中降落”。
这可不是开玩笑，单桩承载力的计算直接关系到建筑的安全与稳定。
就像在玩“过山车”时，如果安全带松了，那可真是“过山车”飞天了，绝对不想体验这样的惊险。
1.2 承载力的影响因素但你知道吗？影响单桩承载力的因素可不少！土壤类型、桩的材料、桩的深度等等，全都像是影响你能不能顺利过马路的交通灯。
想象一下，泥土像是个神秘的魔法师，不同的土壤会对桩的承载力产生不同的影响。
有的土壤软得像棉花糖，根本不靠谱；而有的土壤坚硬得像钢铁，简直是“万无一失”。
2. 单桩承载力的确定方法那么，怎样才能确定单桩的承载力呢？其实，有几种方法，各有千秋，就像选择晚餐的菜品一样，有的人喜欢清淡，有的人喜欢重口味。
下面我们就来聊聊几种常见的方法。
2.1 现场试验法首先，我们得提到现场试验法。
这就好比是你要买一双鞋子，得先试穿一下才行。
这个方法是通过在桩上施加一定的荷载，看看它能承受多少，真正的“现场测评”。
不过，这个方法需要很多设备和时间，就像在超市里排队结账，得耐心等候，但最终你会发现，“好货不怕晚”。
2.2 计算理论法再来就是计算理论法，这种方法更像是“脑力激荡”，利用已有的理论公式来计算承载力。
比如，经典的“贝尔格公式”就被很多工程师奉为“金科玉律”。
用这个公式就能轻松算出桩的承载力，真是科技改变生活啊。
不过，这个方法可得依赖于你对土壤的详细了解，不然就像填空题，没填对就全错了。
桩基础单桩竖向承载力的确定
双桥探头可同时测出侧阻fs及端阻qc，《建筑 桩基技术规范》在总结各地经验的基础上提出， 当按双桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单 桩竖向极限承载力标准值Quk时，对于粘性土、 粉土和砂土，如无当地经验时可按下式计算
按材料强度确定单桩竖向承载力时，可将桩视
为轴心受压杆件，根据桩材按GB50010-2002
《混凝土结构设计规范》等混凝土或钢结构的计
算进行。
R
( C
fc Ap
f
' y
Ag
)
特点：这种方法适用范围受限，仅限于极少 数桩的竖向承载力由桩的强度控制的特殊情况。
二、按单桩竖向抗压静载试验法确定
静载荷试验是评价单桩承载力最为直观和可 靠的方法，其实质是桩受荷的现场模拟试验。因 此，其除了考虑到地基土的支承能力外，也计入 了桩身材料强度对于承载力的影响。 一级建筑物，必须通过静载荷试验,试桩数 量，不宜少于总数的l％，并不应少于3根。当桩 端持力层为密实砂卵石或其他承载力类似的土层 时、单桩承载力很高的大直径端承桩，可采用深 层平板荷载试验确定桩端土的承载力。
破坏状态，相应的荷载称为极限荷载（极限承载 力Qu）。 由桩的静载荷试验结果给出荷载与桩顶沉降 关系Q－s曲线，再根据Q－s曲线特性，根据沉 降随荷载的变化特征或根据沉降量确定单桩竖向 极限承载力Qu。
（1）、按沉降随荷载的变化特征确定Qu 陡降型Q－s曲线，取曲线发生明显陡降的
起始点所对应荷载为Qu。该法的缺点：（1）、 作图比例将影响Q－s曲线的斜率和所选择的Qu； （2）、Q－s曲线拐点的确定易渗入绘图者的主 观因素，有些曲线拐点也不甚明了，因此国外多 用切线交会法，即取相应于Q－s曲线始段和末 段两点切线交点所对应的荷载作为极限荷载Qu。
《基础工程》教案(四1——单桩承载力)
黏性土
1 软塑 0.75 I L 1 可塑、硬塑 0 I L 0.75 坚硬 I L 0
中密 密实 中密 密实 中密 密实 中密 密实 中密 密实 中密 密实
黑龙江工程学院
粉土 粉砂、细砂 中砂 粗砂、砾砂 圆砾、角砾 碎石、卵石 漂石、块石
本表采用。
基础工程
第四章 桩基础 之单桩承载力
表 4-2 修正系数 值
hd
桩端土情况 透水性土 不透水性土
4～20 0.70 0.65
20～25 0.70～0.85 0.65～0.72
>25 0.85 0.72
注： h 为桩的埋置深度，取值同式(4-4)； d 为桩的设计直径。
表 4-3 清底系数 m0 值
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基础工程
第四章 桩基础 之单桩承载力
②
S n 1 2 ，且24h未稳定 Sn
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基础工程
第四章 桩基础 之单桩承载力
3、极限荷载和轴向容许承载力的确定 直接计算法 曲线分析法
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基础工程
第四章 桩基础 之单桩承载力
①直接计算法——P-S曲线明显转折
破坏荷载
极限荷载 P j 容许荷载
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4
基础工程
第四章 桩基础 之单桩承载力
单桩承载力之单桩轴向容许承载力的确定
计算目的： 1、确定桩长 2、验算桩长
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基础工程
第四章 桩基础 之单桩承载力
4.1.1 单桩工作机理
(一) 荷载传递与土对桩的支承力 1、桩顶轴向位移（沉降）=桩身弹性压缩+桩底土层压缩 桩身弹性压缩桩与侧土的相对位移
单桩承载力计算方法简述
单桩承载力计算方法简述
单桩承载力计算方法是土木工程中常用的一种方法，主要用于计算单
桩在承受垂直荷载时的承载能力。
单桩承载力计算方法根据桩的材料、形状、桩端条件以及土层的性质不同，分为很多种方法。
下面将介绍几种常
用的单桩承载力计算方法。
1.侧阻力法：该方法假设桩的侧面土与桩干摩擦力为主要的支撑力，
通过计算侧阻力的大小来确定桩的承载力。
计算方法可以根据土的性质、
桩的长度、直径、侧面土的粘聚力和内摩擦角等来确定。
这种方法适用于
软土地质条件下的桩基承载力计算。
2.端阻力法：该方法假设桩底端土与桩端摩擦力为主要的支撑力，通
过计算桩底端阻力的大小来确定桩的承载力。
计算方法可以根据桩的形状、土的性质、桩底端土的剪切强度等来确定。
这种方法适用于较硬土和岩石
地质条件下的桩基承载力计算。
3.综合法：综合法将侧阻力和端阻力两种方法结合起来，同时考虑桩
的两个部位的承载力，通过计算两者之和来确定桩的承载力。
这种方法适
用于复杂的地质条件下的桩基承载力计算。
此外，还有一些其他的计算方法，如动力触探法、试桩法等。
动力触
探法是通过分析桩顶的冲击力来判断桩基的承载力，适用于松散地层的桩
基承载力计算。
试桩法是通过在实际施工中进行荷载试验来确定桩基的承
载力，可以根据实测数据来进行计算。
综上所述，单桩承载力计算方法根据桩的材料、形状、桩端条件以及
土层的性质的不同而有不同的方法。
在实际工程中，需要根据具体情况选
择合适的方法进行计算，以保证桩基的安全可靠。
单桩承载力计算公式
单桩承载力计算公式
1.斯托克斯公式（Q=σπd^2/4）：
斯托克斯公式是最简单的单桩承载力计算公式，适用于均质、饱和、饱和度高于85%的细砂土和粉土。
其中，Q为桩的承载力，σ为当地有效应力，d为桩的直径。
2. 牛顿-拉福森公式（Q = 2πNR/ln(R/r)）：
牛顿-拉福森公式适用于泥质土、细砂土和砾石土等非饱和土壤。
其中，Q为桩的承载力，N为土的可逆孔隙比，R为桩的侧摩擦力，r为桩的顶端摩擦力。
3. 迈士公式（Q = Ap + πNar + Qu）：
迈士公式适用于粘土、粉土和砾石土等非完全饱和土壤。
其中，Q为桩的承载力，Ap为桩尖端摩擦力，Na为桩周侧摩擦力的修正系数，r为桩的半径，Qu为桩基的无约束压缩强度。
4. 布勒特公式（Q = Ap + Qu + 0.5πNar）：
布勒特公式适用于饱和黏土和泥质土。
其中，Q为桩的承载力，Ap为桩尖端摩擦力，Qu为桩基的无约束压缩强度，Na为桩周侧摩擦力的修正系数，r为桩的半径。
5.声衰减公式（Q=σA+πp(Qr)）：
声衰减公式适用于黏土和充满水分的砂土。
其中，Q为桩的承载力，σ为当地有效应力，A为桩尖部承载力分量，p为声衰减系数，Qr为桩身表面的剪切摩擦力。
以上只是一些常用的单桩承载力计算公式，不同土体和工程条件下可能会使用不同的公式。
在实际工程设计和计算中，需要根据具体情况选择合适的公式，并结合现场勘察和试验数据进行合理调整和校正，以确保计算结果的准确性和可靠性。
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。
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确定地基土承载力的基本原理与方法共3页第1页单桩承载力的确定
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》（JGJ94-2008）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/K
Ra—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
确定地基土承载力的基本原理与方法共3页第2页
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。
当根据双桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值时，对于黏性土、粉土和砂土，如无当地经验时可按下式计算：
Q
uk= Q
sk+ Q
pk=μ∑l
i.β
i.f
si+α.q
p
f
si——第i层土的探头平均侧阻力（kPa）；
q
c——桩端平面上、下探头阻力，取桩端平面以上4d范围内按土层厚度探头阻力加权平均值（kPa），然后再和桩端平面以下1d范围内的探头阻力进行平均；β
i——粘性土、粉土：β
i=10.04（f
si）-0.55
，砂土：β
i=5.05（f
si）-0.45
；α——粘性土、粉土取2/3，饱和砂土取1/2。
注：双桥探头的圆锥底面积为15cm2，锥角60°，摩擦套筒高21.85cm，侧面积300cm2。
1.3.2经验参数法
当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时，宜按下式估算：
Q
uk= Q
pk=μ∑q
sik.l
i+q
pk.A
p
q
sik、q
pk可按《建筑桩基技术规范》（JGJ 94- 2008）表5.3.5-1~2及表5.3.6-1~2取值。
2.桩基水平承载力与位移计算
2.1桩基水平承载力的确定
2.1.1桩基水平承载力确定的基本原则
单桩的水平承载力特征值的确定应符合下列规定：
（1）对于受水平荷载较大的设计等级为甲级、乙级的建筑桩基，单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载试验确定，试验方法可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106执行。
（2）对于钢筋混凝土预制桩、钢桩、桩身正截面配筋率不小于0.65%的灌注桩，可根据静载试验结果取地面处水平位移为10mm（对于水平位移敏感的建筑物取水平位移6mm）所确定地基土承载力的基本原理与方法共3页第3页对应的荷载的75%为单桩水平承载力特征值。
（3）对于桩身配筋率小于0.65%的灌注桩，可取单桩水平静载试验的临界荷载的75%为单桩水平承载力特征值。
（4）当缺少单桩水平静载试验资料时，可按公式5.7.2-1（较繁琐）估算桩身配筋率小于
0.65%的灌注桩的单桩水平承载力特征值。
（5）对于混凝土护壁的挖孔桩，计算单桩水平承载力时，其设计桩径取护壁内直径。
（6）当桩的水平承载力由水平位移控制，且缺少单桩水平静载试验资料时，可按下式估算预制桩、钢桩、桩身配筋率不小于0.65%的灌注桩单桩水平承载力特征值：R
ha=0.75.α3.EI.X
0α/V
x
α——桩的水平变形系数，α=（mb
0/EI）1/5，
（7）验算永久荷载控制的桩基的水平承载力时，应将上述（2）～（5）款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数0.80；验算地震作用桩基的水平承载力时，宜将按上述（2）～（5）款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数1.25。