摩擦桩及端承桩桩长计算
摩擦桩和端承桩的标高和贯入度
摩擦桩和端承桩的标高和贯入度
摩擦桩和端承桩是常用的地基桩基类型，它们的标高和贯入度是设计和施工过程中需考虑的重要参数。
以下是关于摩擦桩和端承桩的标高和贯入度的相关参考内容。
1. 摩擦桩的标高和贯入度：
摩擦桩是通过桩身与土壤之间的摩擦力来承担荷载的桩基类型。
摩擦桩的标高通常指桩顶的高度，一般设在地面以上。
标高的确定需要考虑外部荷载、桩身的长度、土层的特性等因素。
在设计中，摩擦桩的贯入度是一个重要参数。
贯入度指桩身进入土层的深度。
贯入度的确定需要考虑桩身的截面积、桩身的强度、桩端所受的荷载等因素。
一般来说，贯入度越大，摩擦桩的承载力越大，但是也会增加施工的难度和成本。
2. 端承桩的标高和贯入度：
端承桩是通过桩端在稳定土层或岩石中产生的承载力来承担荷载的桩基类型。
端承桩的标高通常也指桩顶的高度，一般与地面齐平或略高于地面。
标高的确定需要考虑地面的荷载分布以及桩身的长度。
端承桩的贯入度指桩端进入稳定土层或岩石的深度。
贯入度的确定需要考虑土层或岩石的特性、桩身的截面积和强度、桩端所受的荷载等因素。
一般来说，贯入度越深，端承桩的承载力越大，但也会增加施工难度和成本。
总的来说，摩擦桩和端承桩的标高和贯入度是根据设计要求和实际情况来确定的。
在实际设计和施工中，需要综合考虑土层特性、荷载要求、结构特点等因素，合理确定桩基的标高和贯入度，以保证桩基的可靠性和经济性。
要根据具体工程情况和相应规范要求进行设计和施工，确保桩基的性能和安全。
桩基础支护的设计计算方法分析和案例
（四）刚性桩与弹性桩
弹性桩：当桩的入土深度h
5
2 .5
必须考虑桩的实际刚度，按弹性桩来计算。其中 称为桩—
土变形系数，
mb 1 EI
时，桩的相对刚度小，
（详见后述）。一般情况下，桥梁桩基
2 .5
础的桩多属弹性桩。 刚性桩：当桩的入土h
深度时，则桩的相对刚度较
大，可按刚性桩计算
二、“m”法弹性单排桩基桩内力和位移计算
如前所述，“m”法的基本假定是认为桩侧土为文克尔 离散线性弹簧，不考虑桩土之间的粘着力和摩阻力，桩作 为弹性构件考虑，当桩受到水平外力作用后，桩土协调变 形，任一深度Z处所产生的桩侧土水平抗力与该点水平位移 xz成正比，即zx=Cxz，且地基系数C随深度成线性增长， 即C=mz。 基于这一基本假定，进行桩的内力与位移的理论公式 推导和计算。 在公式推导和计算中，取下图1和图2所示的坐标系统， 对力和位移的符号作如下规定：横向位移顺x轴正方向为 正值；转角逆时针方向为正值；弯矩当左侧纤维受拉时为 正值；横向力顺x轴方向为正值，如下图2所示。
EI d x
4
q
dZ
式中：E、I——梁的弹性模量及截面惯矩。
因此可以得到图1所示桩的挠曲微分方程为
EI d xz dZ
4 4
q
zx
b 1 mZx
z
b1
上式中：E、I——桩的弹性模量及截面惯矩 zx——桩侧土抗力zx=Cxz=mZxz，C为地基系数； b1——桩的计算宽度； xz——桩在深度z处的横向位移（即桩的挠度）。 将上式整理可得： 或
X
z
x 0 A1
0
B1
桩基承载力计算书
摩擦桩桩基承载力计算
运用铁路桥涵设计规范第十
二章第四节桩基础规定打入单桩
容许承载力计算公式：
【P】=1/2(U∑l i q sui+A p q pu)
【P】-单桩容许承载力
U-桩身截面周长
l i-桩周第i层土层厚度
q sui、q pu-分别为桩周第i层土极限侧阻
力和端桩持力层极限端阻力，可查表。
A p-桩端底面积
桩的极限端阻力q pu ，Kpa(tf/m2)
一、计算参数的选取
主要是对q sui、q pu的选取，其他的参数都是已知的。
考虑到安全作保守处理：亚粘土极限侧阻力取15kpa 、中粗砂极限侧阻力取75 kpa 、花岗岩极限端阻力取4000 kpa。
二、进行计算
1.亚粘土层桩侧阻力的计算：
【P】1=1/2U∑l i q sui=1/2*2*3.14*6*15*1000=282600N
2.中粗砂桩侧阻力的计算：
【P】2=1/2U∑l i q sui=1/2*2*3.14*10.5*75*1000=2472750N
3.花岗岩桩端阻力的计算：
【P】3=1/2A p q pu=1/2*3.14*12*4000*1000=6280000N
【P】=【P】1+【P】2+【P】3=9035350N=903.535t。
摩擦桩计算
0.8 21 60 2533 8264 是! 85.6%
li(m)
qik(kPa)
覆盖层摩阻(kN) (4)合计[Ra](kN) 是否满足？ 富余度
27 2.5 60 24.5 100
22 4.9 80 17.1 100
l2 (m)
2 (kPa)
l3 (m)
3 (kPa)
l4 (m)
4 (kPa)
l5 (m)
5 (kPa)
l6 (m) τ τ τ τ τ τ
6 (kPa)
l7 (m)
7 (kPa)
l8 (m)
8 (kPa)l9Fra bibliotek(m)9 (kPa)
0.24 2.0 10000 4825 5.03 0.018 1 10000 905 0.8 25 60 3016 8746 是! 24.0%
frk(kPa) 10000 桩底端阻(kN) 4825 （2）岩侧摩阻uΣ c2hifrk u(m) 5.03 c2 0.018 h(m) 1 frk(kPa) 10000 岩侧摩阻（kN) 905 （3）覆盖层摩阻1/2ξ sUΣ liqik ξ
按新规范
桩位
龙新中桥 0号台 龙新中桥 1号墩 龙新中桥 2号墩 龙新中桥 3号墩 龙新中桥 4号台
成孔桩径D (m) 上部恒载 (kN) 活载 (kN) [fa0 ](kPa) m0 λ k2 γ ２ 桩重 (kN) 恒载 (kN) 荷载组合 (kN) τ p (kPa)
1.6 3900 0 400.0 0.7 0.7 5 20 552.9 4452.9 4452.9 98.3 2254.0 29.4%<30%! 7699.7 7700>4453 OK! 6392.6 6393>4453 OK! 5433.7 5434>4453 OK! 4670
摩擦桩与端承桩
按桩的性状和竖向受力情况，桩基可分为摩擦型桩和端承型桩两大类。
在施工中，只有对两种类型的桩基有充分的认识和区分，才能在施工中更好的完成桩基的施工。
可以从以下四个方面来区别：一、定义的区别：端承型桩（地基承载力≥600Kpa），是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受，但桩端阻力分担较多的桩，其桩端一般进入中密以上的砂类、碎石类土层，或位于中等风化、微风化及新鲜基岩顶面。
这类桩的侧摩阻力虽属次要，但不可忽略。
端承桩为端承型桩的一种，它是指桩身穿越软弱土层、桩端设置在密实砂类、碎石类土层中或位于中等风化、微风化及未风化硬质岩石顶面，桩顶竖向荷载绝大部分由桩端阻力承受，而桩侧阻力很小可以忽略不计的桩。
而摩擦型桩(地基承载力≤600Kpa)，是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受，但桩侧阻力分担荷载较多的桩。
一般摩擦型桩的桩端持力层多为较坚实的粘性土、粉土和砂类土，且桩的长径比不是很大。
摩擦桩为摩擦型桩的一种，它是指桩顶竖向荷载绝大部分由桩侧阻力承受，而桩端阻力很小可以忽略不计的桩。
二、施工中的区别：桩是靠摩阻力和端阻力来承担桩顶荷载的，摩阻力就是桩在承受桩顶荷载后，桩身产生弹性压缩向下位移，这时在桩身和桩周的岩土之间所产生的摩檫阻力；端阻力就是桩端(桩底)放在强度比较高的岩土层(也叫地基持力层)上，当桩顶荷载传到桩端以后，由桩端下的岩土层来承担荷载。
由此可见，摩擦桩和端承桩施工中要注意区别：施工端承桩时,不能扰动和破坏桩端土的结构和强度,努力保护桩端土的强度,不要让桩端土被水侵蚀,桩端的虚土和浮渣一定要清理干净,否则桩会产生沉降。
桩端要做得平整或做成台阶状,不能有斜坡，桩端岩石里如果有松动的石块要去掉。
施工摩擦桩时,要保护摩阻力和努力提高摩阻力，把桩周的土壁做得粗糙些，不要扰动和破坏桩周土的结构和强度，不要让桩周土被水侵蚀等等。
三、成孔后地质核查的区别：桩基成孔后要进行地质核查，对照是否和设计地质相符。
摩擦桩承载力计算(仅供参考)
承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度 与li对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值
桩端处土的承载力标准值
墩台与基础
支承在基岩上或嵌入基岩内的钻(挖)孔桩、沉桩的单桩轴向受压承载力容许值 [Ra]
根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的端阻发挥系数，
岩层的层数
根据清孔情况、岩石破碎程度等因素 而定的第 i 层岩层的侧阻发挥系数
墩台与基础
摩擦桩单桩轴向受压容许承载力[Ra] 一、钻(挖)孔灌注桩的容许承载力
土层的层数 桩身周长
与li对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值 桩端截面面积
Ra
1 2
u
n i 1
qiK li
APqr )
桩端处土的承载力容许值
承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度
qr m0 fa0 k2 2 (h 3)
桩端的埋置深度
清底系数
修正系数
桩端处土的容许承载力
桩端以上土的容重 容许承载力随深度的修正系数
墩台与基础
摩擦桩单桩轴向受压容许承载力[Ra] 二、沉桩的容许承载力
土层的层数 桩身周长
分别为振动沉桩对各土层桩侧摩阻力和桩端承载力的影响系数 桩端截面面积
Ra
1 2
(u
n
i li qiK
i 1
r APqrK )
覆盖层土的侧阻力发挥系数 土层的层数，
Ra
c1 AP
f rk
u
m i 1
c2i hi
f rk i
1
2
su
n i 1
li qik
桩端截面面积 桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值
各土层的厚度
桩嵌人各岩层部分的厚度
墩台与基础
摩擦桩应根据桩承受作用的情况决定是否允许出现拉力
桥梁桩长设计控制原则
桩基如果采用端承桩
1）桩端进入微风化岩，中风化泥质岩不能作为持力层
2）桩端进入微风化泥质岩时：饱和单轴不能小于10MPa，计算采用5MPa，要求桩基嵌入满足强度的微风化化岩层不小于2D（D为桩径），桩底以下完整基岩不小于3d,桩底沉渣厚度满足施工规范要求。桩底岩石饱和单轴抗压强度标准值frk>=10MPa，设计按照嵌入不小于3D考虑。
桩长L
（m）
岩性
嵌入长度h要求
岩层单轴极限抗压强度（MPa）
备注
L≤20
泥质粉砂岩
h≥3D（桩径，下同）
≥10
花岗岩
h≥2D
≥30
辉绿岩
h≥2D
≥30
20＜L≤30
泥质粉砂岩
h≥3D
≥10
花岗岩
h≥2D
≥30
辉绿岩
h≥2D
≥30
L＞30
泥质砂岩
h≥2D
≥10
花岗岩
h≥D
≥30
辉绿岩
h≥D
≥30
另：最小桩长去15m~18m，根据跨径、墩高取，跨径在25m以下（含25m）且墩高高度在15m以内取低值，跨径在25m以上或墩高超过15m取高值。
饱和单轴不能小于15mpa计算采用饱和单轴并且不大于10mpa要求桩基嵌入满足强度的中风化岩层不小于2d为桩径要求桩基嵌入满足强度的微风化岩层不小于15d为桩径桩底以下完整基岩不小于3d桩底沉渣厚度满足施工规范要求
附1：桩长设计控制原则
端承桩
依据岩性、岩层风化程度、单轴抗压强度、持力层埋深等情况综合确定。
A2设计合同段适合作为端承桩的典型岩层主要有：
1）中风化泥质粉砂岩（饱和单轴抗压强度约为12~20MPa）
桥梁桩长计算
1.适用于摩擦桩计算。 2.基底透水时，考虑水中部分的浮力作用。 3.桩顶力<桩底承载力-桩重+可能存在的浮力。 4.浮力采用水比重。
桩基数量 单桩顶力 2号墩 设计等级 Ⅰ 墩高 13 墩径 桥宽 13.25 车道 车道系数 2.34 跨径 活载 活载 集中荷载 盖梁 挡块 恒载 墩身 承台 桥墩 上部梁
0号台 设计等级 柱高 0 桥宽 13.25 车道系数 2.34 活载 35.07 0.85 0.2 0.13 0.95
恒载 桥墩 上部梁 铺装 搭板
Ⅰ 墩径 车道 跨径 活载 集中荷.265 645.84 338 13.20 2110.06 3776.25 4850 306.25
第 1 页，共 5 页 0号桥台 摩擦桩计算 桩径d= 1.5 桩顶标高 65.6 地面标高 65.9 桩端 柱高h= 持力层σ = 水位线 63.96 / 250 qr承载力容许 值 层号 层底标高 τ 土容重 摩阻力 平均容重 63.96 1 35 1.85 270.491 3.589 2750 2 60.76 30 1.85 452.389 5.920 3 58.56 40 1.85 414.690 4.070 51.16 4 30 1.85 1046.150 13.690 5 60 1.85 763.407 4.995 48.46 L/d 6 13 60 1.85 10026.079 65.601 修正λ 7 13 60 1.85 0.000 0.000 沉渣t 8 13 60 1.85 0.000 0.000 t/d 13 清底m0= 9 60 1.85 0.000 0.000 10 13 60 1.85 0.000 0.000 11 13 60 1.85 0.000 0.000 12 13 60 1.85 0.000 0.000 1.850 清底m0= Fτ = 0.95 6486.60 基底层透水 性(0:不 1098.200 修正λ = [σ ]= 0.85 1 透,1:透) 1940.680 Fσ = 深度k2= 3 A KN 浮重 10 桩承载力 8427.283 B 桩重 2323.80 判断 满足 A-B= KN 容许桩顶垂直力= 3266 7265.385 桩长 注： 52.6 富裕量 3999.38 KN
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清底系数 m0 0.7
修正系数 λ 0.7
桩身周长 u (m) 4.712
桩端面积 Ap (m) 1.767
桩身自重
(kN)
689.2
(三) 冲刷线以下各土层的地质资料及计算： 土层厚度 土层 li
(m)
摩阻力 标准值 qik
(kPa)
承载力 基本容许值 ［fa0]
(kPa)
深度修正 系数 k2 5 1.5
(kN)
4089.2
满足
摩擦桩(钻、挖孔灌注桩)桩长计算
(一) 桩基信息： 单桩顶轴力
(kN)
桩基直径
(m)
桩顶以下 冲刷深度
(m)
初拟桩长
(m)
桩的容重
(kN/m3)
桩端以上土 桩扣除比重 的平均重度 γ 2
(kN/m3) (kN/m3)
3400 (二) 设计数据： 桩端沉渣 厚度 (m) 0.5
1.5
0
26
25
10
11
承载力 容许值 qr
(kPa)
桩侧摩阻力 0.5uqikli
(kN)
5 55 55 55 55 55 55 55 55 55
1 2
5 50
70 65
240 200
900 900
824.7 3216.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
桩侧总摩阻力容许值 桩端位于第2层土中 qr=m0λ ［[fa0]+k2r2(h-3)] (kPa)
0.5u∑qikli ［a0] 200 283.955 Ap qr
(kN) k2 1.5 < (kN) (kN) qr 900 900
4040.9
桩端土情况 透水性土
取小值 501.8 4542.7 >
桩端总承载力容许值 单桩轴向受压承载力容许值
[Ra]=0.5u∑qikli+Apqr
P=单桩轴力+桩身自重