桩极限承载力计算公式
单桩承载力计算公式
单桩承载力计算公式经验公式法是根据实际桩基荷载测试结果和工程经验总结出来的一种估算方法。
它通过考虑侧摩阻力和桩端承载力来确定单桩的承载力。
其中，侧摩阻力是指桩身在土中受到的水平支撑力，桩端承载力是指桩端在土中所受到的垂直承载力。
常用的经验公式包括贝尔传统公式、奥古斯丁公式和桩侧阻力计算公式等。
以下是常用的几种桩基承载力经验公式：1.贝尔传统公式：Qs=α*Ap*σp其中，Qs为桩的承载力，Ap为桩身的有效横截面积，σp为土的有效侧压力，α为桩的减载系数。
2.奥古斯丁公式：Qb=α*Ap*Nc*Sc+γ*Ap*Dp*ScQs = α * Ap * qb其中，Qb为桩端的承载力，Nc为静力触探指数，Sc为静力触探标贯击数校正系数，γ为土的体积重量，Dp为桩端直径，qb为桩侧阻力。
3.桩侧阻力计算公式：qb = α1 * β * γ * Ap * Ls其中，qb为桩侧阻力，α1为桩侧阻力系数，β为桩侧土的活动土压力系数，γ为土的体积重量，Ap为桩身的有效横截面积，Ls为桩身的长度。
以上是经验公式法常用的几种计算公式，它们都能够根据桩基的参数来估算单桩的承载力。
不过需要注意的是，经验公式法是以经验数据为基础的估算方法，仅适用于一定范围内的工程情况。
对于特殊情况或精确计算，静力触探法是更为准确可靠的方法。
静力触探法是一种利用静力触探试验结果来计算单桩承载力的方法。
静力触探试验是指通过将一定载荷施加到桩上，并测量沉桩深度和反力来判断桩基承载力的试验方法。
常用的计算单桩承载力的静力触探法有挑剔集合法、剖分桩身法和直接计算法等。
1.挑剔集合法：挑剔集合法是通过触探数据的分析和比较，将不同位置处的桩体分为若干剖分段，然后根据静力触探曲线力和沉桩深度的变化规律，确定桩身各剖分段的承载力。
最后，将各剖分段承载力相加得到单桩整体的承载力。
2.剖分桩身法：剖分桩身法是将桩身分为若干剖分段，通过触探数据和剖分段的长度来确定各剖分段的承载力。
钻孔灌注桩承载力计算
钻孔灌注桩承载力计算一、引言钻孔灌注桩是一种常用的地基处理技术，被广泛应用于土木工程中，特别是在建筑物和桥梁等重要结构的基础设计中。
在设计和施工过程中，准确计算钻孔灌注桩的承载力是非常重要的，可以有效地保证结构的安全和稳定性。
本文将介绍钻孔灌注桩承载力计算的相关内容。
二、钻孔灌注桩的承载力计算方法在计算钻孔灌注桩的承载力时，常用的方法有静力法和动力法两种。
1. 静力法静力法是通过静力学的原理来计算钻孔灌注桩的承载力。
主要有以下几种常用的计算方法：(1) 单桩计算法：根据桩下土层的特性和桩身的几何形状，结合承载力计算公式，计算出单根钻孔灌注桩的承载力。
(2) 组合桩计算法：当土层承载力较低或对单桩的要求较高时，可以采用多根钻孔灌注桩组合成组合桩的形式。
通过组合桩的承载力计算，可以有效提高整体桩基的承载力。
2. 动力法动力法是通过振动测试和动力参数分析来计算钻孔灌注桩的承载力。
主要有以下几种常用的方法：(1) 动力触探法：通过在钻孔灌注桩身上施加冲击力，并通过记录振动信号来分析土层的性质和桩的承载力。
(2) 动力试验法：在钻孔灌注桩上施加动力荷载，并通过记录振动信号和位移来分析桩的承载力。
三、钻孔灌注桩承载力计算中的参数和公式在进行钻孔灌注桩的承载力计算时，需要考虑以下几个重要的参数和公式：1. 钻孔灌注桩的几何参数：包括桩径、桩长、灌注深度等。
2. 土层参数：包括土层的强度、密度、孔隙比、CBR值等。
3. 承载力计算公式：常用的承载力计算公式有施工规范中规定的极限承载力计算公式、静力学计算公式和动力学计算公式。
四、案例分析以一个实际工程中的钻孔灌注桩承载力计算为例，对上述的参数和公式进行运用和计算，得出桩的承载力结果。
通过对比结果和设计要求，评估桩的承载能力和安全性。
五、结论钻孔灌注桩是一种常用的地基处理技术，其承载力计算对确保工程结构的安全和稳定性至关重要。
通过静力法和动力法两种方法，结合相应的参数和公式，可以准确计算钻孔灌注桩的承载力。
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。
预应力管桩单桩竖向承载力特征值计算表格
实取单桩竖向承载力特征值 Ra＝ 600
kN
5
Qsk=up∑qskli=
805.82 722.7 594.3 571.5 973 680 849 821 718 625 583 9271 1288 1160 1137 1539 1246 1414 1386 1284 1191 1148 1490
极差（不应超过30％）
5% 1% 11% 13% 18% 4% 8% 6% 2% 9% 12% 14%
有效桩长
0
0
0
12 11.5 6.4 9.1 14.9 8.8 13.6 15.4 8.5 9.1 9.6 14.4 0
00
单桩竖向承载力极限标准值 Quk平均值＝ 1305 kN,
实取单桩竖向承载力极限标准值 Quk＝ 1200 kN
565.5 kN
桩身周长up(mm)=πd=
强风化岩 桩端极限端阻力标准值qpk(kPa)= 式 （8.
942.5 mm
8000
桩侧摩阻
岩土厚度l i(m)
力极限标
准值 ZK1 ZK2 ZK3 ZK4 ZK5 ZK6 ZK7 ZK8 ZK9 ZK10 ZK11 ZK12 ZK13 ZK14 ZK15 ZK16 ZK17 ZK18
预应力管桩单桩竖向承载力特征值计算
工程名称: 1. 计 2. 输
桩类别： 计算公式： Qpk(kN) ＝ qpkAp ＝
层序 岩土名称
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002 第8.5节
预应力管桩
桩身直径d(mm) ：
300
桩端承载土层：
单桩竖向承载力极限标准值 Quk=Qpk+Qsk=qpkAp+up ∑ qskli
桩基计算书
桩基参数桩承载力计算单桩/基桩竖向承载力特征值计算书(一)、输入参数：(二)、计算公式：(5.3.5)式中： Quk──单桩竖向极限承载力标准值；Qsk──总极限侧阻力标准值；Qpk──总极限端阻力标准值；qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，如无当地经验时，可按表5.3.5-1取值；li──桩周第i层土的厚度；qpk──极限端阻力标准值，如无当地经验时，可按表5.3.5-2取值；Ap──桩端面积；u──桩身周长。
(5.2.2)式中： Quk──单桩竖向极限承载力标准值；K──安全系数，取K=2；Ra──单桩竖向极限承载力特征值。
(三)、计算过程：1、桩身周长=(0.500+0.500)×2=2.000 m2、桩端面积=0.500×0.500=0.250 m23、总极限侧阻力标准值=(30.300×1.300+30.600×2.600+30.900×2.100)×2.000=367.680 KN—桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；qsik—桩周第i层土的厚度。
li4、总极限端阻力标准值=1.000×2000.900×0.250=500.225 KN—桩端土的极限端阻力标准值；qpk—端阻发挥系数。
αp5、单桩竖向极限承载力标准值=367.680+500.225=867.905 KN6、单桩竖向极限承载力特征值=867.905÷2=433.952 KNK为安全系数,取K=2。
(四)、计算示意图：桩承载力验算桩基承载力验算计算书(一)、输入参数：(二)、计算公式：(5.2.1-1)式中： Nk──荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩或复合基桩的平均竖向力；R──基桩或复合基桩竖向承载力特征值。
(5.2.1-2)式中： Nkmax──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，桩顶最大竖向力；R──基桩或复合基桩竖向承载力特征值。
单桩竖向承载力特征值计算公式
单桩竖向承载力特征值计算公式单桩竖向承载力特征值计算公式是一种用于估算土层中单桩竖向承载力的标准公式，它可以帮助工程人员快速有效地评估桩末端的竖向承载力。
根据桩的不同形式，单桩竖向承载力特征值计算公式也有不同的形式，主要分为钢筋混凝土桩、钢管桩、木桩三种。
1.钢筋混凝土桩：单桩竖向承载力特征值计算公式为F=0.2Qt×B×D，其中Qt表示桩顶部抗压强度，B表示桩的直径或边长，D表示桩的基底高度。
2.钢管桩：单桩竖向承载力特征值计算公式为F=0.3Qt×D×L，其中Qt表示桩顶部抗拔强度，D表示桩的外径，L表示桩的基底高度。
3.木桩：单桩竖向承载力特征值计算公式为F=0.5Qt×B×D，其中Qt表示桩顶部抗压强度，B表示桩的直径或边长，D表示桩的基底高度。
以上三种桩类型的竖向承载力特征值计算公式不仅反映桩的基础地基条件，还反映桩体结构自身的特性，可以作为建立桩体竖向承载力的重要参考依据。
在计算桩体竖向承载力时，单桩竖向承载力特征值计算公式可以帮助工程人员简化复杂的地质条件和桩体结构影响因素，从而快速有效地确定桩末端的竖向承载力。
在计算桩体竖向承载力时，如果某一项因素出现异常，如桩体结构出现裂缝，此时，工程人员还需要结合实际情况加以修正，以确保桩末端的竖向承载力的精确性。
另外，为了更好地确定桩末端的竖向承载力，还需要对桩体施工过程中发生的变化进行及时跟踪，如桩基础下沉或倾斜度发生变化等。
如果检测发现变化超出了可接受范围，则需要及时采取措施调整桩体竖向承载力，以确保其安全性。
总之，单桩竖向承载力特征值计算公式可以帮助工程人员快速有效地评估桩末端的竖向承载力，并且在计算过程中要结合实际情况加以修正，以确保桩末端的竖向承载力的精确性。
此外，还需要对桩体施工过程中发生的变化进行及时跟踪，以确保桩末端的竖向承载力的安全性。
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。
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。
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桩极限承载力计算公式
管桩桩身的竖向极限承载力标准值、设计值与特征值的关系
（一）、计算公式：
管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk、桩身竖向承载力设计值Rp与单桩竖向承载力最大特征值Ra的计算：
1、管桩桩身竖向承载力设计值Rp的确定：
根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集中的说明第6.2.5条的计算式可以计算出桩身竖向承载力设计值Rp：Rp=AfcΨc。
式中Rp—管桩桩身竖向承载力设计值KN；
A—管桩桩身横截面积mm2；
fc—混凝土轴心抗压强度设计值MPa；
Ψc—工作条件系数，取Ψc=0.70。
2、单桩竖向承载力最大特征值Ra的确定：
根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集中的说明第6.2.6条的计算式可以计算出单桩竖向承载力最大特征值Ra：
Ra=Rp/1.35。
3、管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk的确定：
第一种确定方法：根据GB50007—2002《建筑地基基础设计规范》附录中单桩竖向桩身极限承载力标准值Qpk=2 Ra。
第二种确定方法：根据以下公式计算Qpk=（0.8fck-0.6σpc）A。
式中Qpk—管桩桩身的竖向极限承载力标准值KN；
A—管桩桩身横截面积mm2；
fck—混凝土轴心抗压强度标准值MPa；
σpc—桩身截面混凝土有效预加应力。
管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk相当于工程施工过程中
的压桩控制力。
4、综合以上计算公式，管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk、桩身竖向承载力设计值Rp与单桩竖向承载力最大特征值Ra的关系如下：
Ra=Rp/1.35；
Qpk=2 Ra=2 Rp/1.35约等于1.48 Rp。
（二）、举例说明：
一、例如，根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集标准，现对PC—A500（100）的管桩分别计算管桩桩身的单桩竖向极限承载力标准值、设计值与特征值如下，以验证以上公式的正确性：
1、管桩桩身竖向承载力设计值Rp的计算：
Rp=AfcΨc=125660 mm2×27.5 MPa×0.7=2419KN；03SG409《预应力混凝土管桩》中为2400 KN，基本相符。
2、单桩竖向承载力最大特征值Ra的计算：
Ra=Rp/1.35=2419 KN/1.35=1792 KN。
3、管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk的计算：
（1）先由第一种方法来计算：Qpk=2 Ra=2×1792 KN=3584 KN。
（2）再由第二种方法来验证：
Qpk=（0.8fck-0.6σpc）A=（0.8×38.5-0.6×3.9）×125660 mm2
=3576 KN。
（3）由此可见，以上二种管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk 的计算结果基本相同。
为了进一步验证以上公式的正确性，下面分别对PTC与PHC的管桩再进行计算（03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集中所列的管桩型号）：
二、PTC—A400（60）的管桩：
1、管桩桩身竖向承载力设计值Rp的计算：
Rp=AfcΨc=64087 mm2×27.5 MPa×0.7=1234KN；
03SG409《预应力混凝土管桩》中为1230 KN，基本相符。
2、单桩竖向承载力最大特征值Ra的计算：
Ra=Rp/1.35=1234 KN/1.35=914KN。
3、管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk的计算：
（1）先由第一种方法来计算：Qpk=2 Ra=2×914KN=1828 KN。
（2）再由第二种方法来验证：
Qpk=（0.8fck-0.6σpc）A=（0.8×38.5-0.6×3.2）×64087mm2 =1851 KN。
（3）由此可见，以上二种管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk 的计算结果基本相同。
三、PHC—A500（100）的管桩：
1、管桩桩身竖向承载力设计值Rp的计算：
Rp=AfcΨc=125660 mm2×35.9MPa×0.7=3158KN；
03SG409《预应力混凝土管桩》中为3150 KN，基本相符。
2、单桩竖向承载力最大特征值Ra的计算：
Ra=Rp/1.35=3158 KN/1.35=2339KN。
3、管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk的计算：
（1）先由第一种方法来计算：Qpk=2 Ra=2×2339 KN=4678 KN。
（2）再由第二种方法来验证：
Qpk=（0.8fck-0.6σpc）A=（0.8×50.2-0.6×3.9）×125660 mm2 =4752KN。
（3）由此可见，以上二种管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk 的计算结果基本接近。
通过以上分别对PTC、PC、PHC管桩的桩身的竖向极限承载力标准值Qpk、桩身竖向承载力设计值Rp与单桩竖向承载力最大特征值Ra的计算，已基本可验证以上公式的正确性。