摩擦单桩承载力自动计算(与规范要求相同打印版)

一、桩基的类别针对界溪段桥梁下部构造施工图中存在两类桩：端承桩和摩擦桩。

端承桩：桩基自身重及桩顶以上荷载由桩端持力层承受。

摩擦桩：桩基自身重及及桩顶以上荷载由桩基周身与岩土摩擦阻力承受。

二、单桩基桩长理论计算公式及相关参数表1、摩擦桩单桩承载力容许值计算公式：[Ra]=（1/2）*u*∑Qik*l i+Ap*QrQr=m0*K*[f ao]+k2*R*(h-3)式中：[Ra]——单桩轴向受压承载力容许值（KN），桩身自重与置换土重（当自重计入浮力时置换土重也计入浮力）的差值作为荷载考虑；u——桩身周长（m）Ap——桩端截面面积（㎡）n——土的层数（注：公式中未写出）Li——承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m），扩孔部分不计；Qik——与Li对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值（kPa），宜采用单桩摩阻力实验确定，当无实验条件时按表5.3.3-1选用；Qr——桩端处土的承载力基本容许值（kPa），当持力层为砂石、碎石土时，若计算值超过下列值，宜采用：粉砂1000kP；细砂1150kP；中砂、粗砂、砾砂1450kP；碎石土2750kP；[f ao]——桩端处土的承载力基本容许值（kPa），按《公路桥涵地基及基础设计规范》第3.3.3条确定；h——桩端的埋置深度（m），对于有冲刷的桩基，埋深由一般冲刷线起算；对无冲刷的桩基，埋深由天然地面线或实际开挖后的地面线算起；h的计算值不大于40m，当大于40m时，按40m计算；k2——容许承载力随深度的修正系数，根据桩端处持力层土类按《公路桥涵地基及基础设计规范》3.3.4选用；K——桩端以上各土层的加权平均重度（kN/m3）,若持力层在水位以下且不透水时，不论桩端以上土层的透水性如何，一律取饱和重度；当持力层透水时，则水中部分土层取浮重度；R——修正系数，按表5.3.3-2选用；m0——清底系数，按表5.3.3-3选用。

表5.3.3-1 钻孔桩桩侧土的摩阻力标准值Qik注：挖孔桩的摩阻力标准值可参照本表采用。

按设计规范经验公式确定单桩轴向容许承载力
1．摩擦桩
单桩容许承载力[P]＝
K
1
安全系数[桩侧极限摩阻力P su ＋桩底极限阻力P pu ]
（1）打入桩容许承载力按下式计算
][2
1
][R i i i A l U P σατα+=∑
P －单桩轴向受压容许承载力kN U －桩周长m
l i －桩在承台底面或最大冲刷线一下的第i 层土层中的长度m
i τ－于l i 相对应的各土层与桩侧的极限摩擦阻力kPa
A －桩底面积㎡
R σ－桩底处土的极限承载力kPa
αi α－分别为振动下沉对各土层桩侧摩阻力和桩底抵抗力的影响系数，打入桩其值均为1
打入桩桩侧的极限摩阻力i τ值
注：表中I L 为土的液性指数；系按76g 平衡锥测定的数值
打入桩桩底处土的极限承载力R σ值
注:表中h 为桩底进入持力层的深度；d 为桩的直径或边长。

系数α钢管桩因需要考虑桩底端闭塞效应及其挤土效应特点，钢管桩单桩轴向极限承载能力P j ，可用下式计算：
R p i i s j A l U P σλτλ+=∑
当
5<s b d h 时，s s b p d h λλ16.0= 当
5≥s
b
d h 时，s p λλ8.0=
λ－桩底端闭塞效应系数，对于闭口钢管桩该值为1，对于敞口钢管桩宜按上式确式中：
p
定。

λ－侧阻挤土效应系数，对于闭口钢管桩，为1，敞口钢管桩，按下表确定
s
h－桩底端进入持力层深度m
b
d－钢管桩内直径m
s
λ
敞口钢管桩侧阻挤土效应系数
s。

按国标 10G409 混凝土强度等级 混凝土抗拉强度设计值ft 桩混凝土有效预压应力σ pc 桩壁厚 (mm) 桩身混凝土净面积mm2 （MPa) （MPa) C60 2.04 4.00 95 90982
按国标 10G409 C60 2.04 4.00 100 125600 30 1.43 0.00 250 196250 30 1.43 0.00 300 282600 30 1.43 0.00 350 384650
22 5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2
增加的抗拔竖向承载力设计值Tg(KN) 桩身抗拔竖向承载力设计值T(KN)
WJ1（管桩）
淤泥、粘土 350
WJ2（管桩）
淤泥、粘土 450
WJ3(螺杆灌注桩）
淤泥、粘土 500
WJ4(螺杆灌注桩）
淤泥、粘土 600
WJ5(螺杆灌注桩）
淤泥、粘土 600
0.4 0 0 0 0.126 45 20 1.256 0.600 50.000 678 389 满足
0.5 0 0 0 0.196 45 20 1.57 0.600 65.400 848 489 满足
0.5 0 0 0 0.196 45 20 1.57 0.600 103.000 848 527 满足
0.6 0 0 0 0.283 45 20 1.884 0.600 141.000 1017 650 满足
0.7 0 0 0 0.385 45 20 2.198 0.600 141.000 1187 734 满足
摩擦抗拔桩承载力计算承载力计算
执行规范 桩号 持力层类别 桩顶抗拔荷载标准值Nk 桩径D (m) 椭圆桩直线段D1 (m) 桩端扩大头高度h (m) 桩端扩大头宽度b (m) 桩端截面面积A1=3.14*D*D/4 桩端极限侧承力标准值qsk 摩阻段长度Hr (m) 桩周长S=3.14*D (m) 抗拔系数λ 基桩自重Gp（Ggp） 单桩竖向抗拔极限承载力标准值Tk=λ* qpk *S*Hr (KN) 单桩抗拔竖向承载力特征值Ta=Tk/2 + Gp (KN) 桩基竖向抗压承载力验算 Nk≤Ta (m2) (kPa) 建筑桩基技术规范 JGJ94-2008

单桩承载力验算一、土层分布情况二、单桩竖向承载力特征值桩端持力层为全风化花岗岩，按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008），中性点深度比l n /l 0=0.75，桩周软弱土层下限深度l 0=28.84m ，则自桩顶算起的中性点深度l n =21.63m 。

根据规范可知，该处承载力特征值只计中性点以下侧阻值及端阻值。

kN l q u A q Q i sik p pk 3976)613021.712(1141600uk =⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=+=∑ππkN Q K R uk a 19883894211=⨯== 三、单桩负摩阻力第一层路堤填土和杂填土自重引起的桩周平均竖向有效应力： 地下水以上部分：Pa k 93.6594.6192111=⨯⨯=σ； 地下水以下部分：Pa k 06.1396.1)1019(2194.61912=⨯-⨯+⨯=σ； 则kPa 20512111=+=σσσ；第二层淤泥自重引起的桩周平均竖向有效应力：kPa 26.182)54.863.21()105.15(216.1)1019(94.6192=-⨯-⨯+⨯-+⨯=σ； ；，故取kPa q kPa kPa q n s n n s 24245.612053.01111=>=⨯==σξ；，故取kPa q kPa kPa q n s n n s 121245.3626.1822.01222=>=⨯==σξ对于单桩基础，不考虑群桩效应则1n =η；基桩下拉荷载：kN l q u Q n i i n si n ng1137))54.863.21(1254.824(10.11=-⨯+⨯⨯⨯⨯==∑=πη 四、单桩分担面积上的荷载kN N 720)2520(44k =+⨯⨯=五、验算N R N Q N a n k 1988k 185********g k =<=+=+故单桩承载力满足要求。

按照摩擦性桩验算：kN l q u A q Q i sik p pk 2752)313021.712(1141600uk =⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=+=∑ππkN Q K R uk a 13762752211=⨯== kN N 720)2520(44k =+⨯⨯=a R N <k故单桩承载力满足要求。