嵌岩桩承载力计算表

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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

嵌岩桩基承载力计算

Kn 4023 6286 9052 4023 6286 9052 4023 6286 9052 4023 6286 9052
单桩竖向承载力标准值Ra
Kn 2735 4082 5878 3102 4847 6980 3853 6021 8670 4023 6286 9052
2、天然单轴抗压强度标准值18MPa (岩石取饱和抗压强度标准值，黏土岩取天然湿度单轴抗压强度标准值)
钻孔嵌岩桩基础计算书（不扩底，直接加大入岩深度）
桩编号
嵌岩桩身深径直径d 比
hr/d
岩石天然单轴抗压强度标准
frk
嵌岩段侧阻和端阻综合系数 ζr
嵌岩段总极限阻 Qrk=ζ
单桩竖向承载力特
征值 Ra=Quk/K
桩砼标号
r*Ap*frk/ =(Qsk+Qr
1000
k)/2
mm mm Mpa
8670
C30
14.3
ZJ10 800 3
13 1.35 8817
4409
C30
14.3
ZJ11 1000 3
13 1.35 13777
6888
C30
14.3
ZJ12 1200 3
13 1.35 19839
9919
C30
14.3
说明：1、上表只能修改黄色部分，其余部分不能修改。红色部分为计算结果。
桩身强度 =0.7*fc*(π *D02/4+D0*B)/ 1000/1.25
ZJ5 1000 1
13 0.95 9695
4847
C30
14.3
ZJ6 1200 1
13 0.95 13960
6980

嵌岩桩桩基计算

1 829.38
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。

桩基承载力计算公式

一、嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用嵌岩的钻（挖）孔桩基础，基础入持力层1～3倍桩径，但不宜小于，其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第条推荐的公式计算。

公式为：[P]=(c1A+c2Uh)Ra公式中，[P]—单桩轴向受压容许承载力(KN)；Ra—天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(KPa)，按表查取，粉砂质泥岩：Ra =14460KPa；砂岩：Ra =21200KPah—桩嵌入持力层深度(m)；U—桩嵌入持力层的横截面周长(m)；A—桩底横截面面积(m2)；c1、c2—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数。

挖孔桩取c1=，c2=；钻孔桩取c1=，c2=。

二、钻（挖）孔桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用钻（挖）孔桩基础，其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第条推荐的公式计算。

公式为：[]()RpAUlPστ+=21公式中，[P] —单桩轴向受压容许承载力(KN)；U —桩的周长(m)；l—桩在局部冲刷线以下的有效长度(m)；A —桩底横截面面积(m2)，用设计直径(取计算；p τ— 桩壁土的平均极限摩阻力(kPa)，可按下式计算：∑==n i i i p l l 11ττ n — 土层的层数；i l — 承台底面或局部冲刷线以下个土层的厚度(m)； i τ— 与i l 对应各土层与桩壁的极限摩阻力(kPa)，按表查取；R σ— 桩尖处土的极限承载力(kPa)，可按下式计算： {[]()}322200-+=h k m R γσλσ[]0σ— 桩尖处土的容许承载力(kPa)，按表查取； h — 桩尖的埋置深度(m)； 2k — 地面土容许承载力随深度的修正系数，据规范表取为；2γ— 桩尖以上土的容重(kN/m 3)； λ— 修正系数，据规范表，取为； 0m — 清底系数，据规范表，钻孔灌注桩取为，人工挖孔桩取为。

桩基承载力计算公式(老规范)

一、嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用嵌岩的钻（挖）孔桩基础，基础入持力层1～3倍桩径，但不宜小于1.00m，其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.4条推荐的公式计算。

公式为：[P]=(c1A+c2Uh)Ra公式中，[P]—单桩轴向受压容许承载力(KN)；Ra—天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(KPa)，按表4.2查取，粉砂质泥岩：Ra =14460KPa；砂岩：Ra =21200KPah—桩嵌入持力层深度(m)；U—桩嵌入持力层的横截面周长(m)；A—桩底横截面面积(m2)；c1、c2—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数。

挖孔桩取c1=0.5，c2=0.04；钻孔桩取c1=0.4，c2=0.03。

二、钻（挖）孔桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用钻（挖）孔桩基础，其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.2条推荐的公式计算。

公式为：[]()RpAUlPστ+=21公式中，[P] —单桩轴向受压容许承载力(KN)；U —桩的周长(m)；l—桩在局部冲刷线以下的有效长度(m)；A — 桩底横截面面积(m 2)，用设计直径(取1.2m)计算； p τ— 桩壁土的平均极限摩阻力(kPa)，可按下式计算：∑==n i i i p l l 11ττ n — 土层的层数；i l — 承台底面或局部冲刷线以下个土层的厚度(m)；i τ— 与i l 对应各土层与桩壁的极限摩阻力(kPa)，按表3.1查取；R σ— 桩尖处土的极限承载力(kPa)，可按下式计算：{[]()}322200-+=h k m R γσλσ []0σ— 桩尖处土的容许承载力(kPa)，按表3.1查取；h — 桩尖的埋置深度(m)；2k — 地面土容许承载力随深度的修正系数，据规范表2.1.4取为0.0；2γ— 桩尖以上土的容重(kN/m 3)；λ— 修正系数，据规范表4.3.2-2，取为0.65； 0m — 清底系数，据规范表4.3.2-3，钻孔灌注桩取为0.80，人工挖孔桩取为1.00。

大直径扩底嵌岩桩承载力分析计算

岩土工程地基基础文章编号:１００９￣６８２５(２０２０)１６￣００５１￣０３大直径扩底嵌岩桩承载力分析计算收稿日期:２０２０￣０５￣０８ :北京市级大学生创新训练项目资助(Ｃ２０１８０６０８１)作者简介:徐㊀薇(１９８９￣)ꎬ女ꎬ博士ꎬ讲师徐㊀薇㊀方显轮(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院ꎬ北京㊀１０００８３)摘㊀要:基于６００ｍ深圳平安大厦最大直径８.０ｍꎬ扩底９.５ｍ的超大直径嵌岩桩承载力进行了数值分析计算ꎬ考虑桩周岩层差异性㊁桩岩相互作用和桩端爆破施工工艺㊁岩体参数的影响ꎬ建立了超大直径嵌岩桩承载力数值计算模型ꎬ现场实测结果对比验证了数值计算结果的合理性ꎮ有关结果为类似工程提供参考ꎮ关键词:大直径嵌岩桩ꎬ承载力ꎬ轴力曲线ꎬ数值计算中图分类号:ＴＵ４７３文献标识码:Ａ１㊀概述随着经济建设的发展ꎬ高层建筑在越来越多的城市里涌现ꎮ大直径桩因其承载力高㊁抗震效果好而经常在超高层建筑中采用ꎮ国内外规范如ＪＧＪ９４２００８建筑桩基技术规范[１]㊁ＡＡＳＨＴＯＬＲＦＤＢｒｉｄｇｅＤｅｓｉｇｎＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ(８ｔｈＥ￣ｄｉｔｉｏｎ)[２]是把直径是否超过０.８ｍ作为判断是否为大直径的标准ꎮ我国ＪＴＧＦ５０２０１１公路桥涵施工技术规范[３]定义桩径２.５ｍ以上为大直径桩ꎮ但是现阶段ꎬ许多高层建筑中所采用的桩基直径多大于这些规范的规定ꎮ如广州西塔采用了直径４.８ｍ的嵌岩桩ꎻ深圳华润湾商业中心最大桩基直径４.５ｍ[４￣６]ꎮ本研究基于的项目深圳平安大厦更采用了直径８.０ｍꎬ扩底９.５ｍ和直径５.７ｍ扩底７.０ｍ两种直径的桩基ꎮ由于目前的设计计算仍然沿用传统规范的设计方法ꎬ现有的技术水平也无法对桩基进行现场承载力测试试验ꎮ因此ꎬ为了更好的获得这类桩基承载力变化规律ꎬ本文以深圳平安大厦项目超大直径扩底嵌岩桩为背景ꎬ展开数值计算分析ꎬ为今后类似工程提供有利的参考ꎮ２㊀工程概况深圳平安大厦位于深圳市福田区ꎬ总高度为６００ｍꎬ１１８层ꎬ为华南地区第一高楼ꎮ基坑工程总共占地面积约为２万ｍ２ꎬ基坑底板深度３３.８ｍ~３９.５ｍꎮ施工过程中ꎬ基坑开挖至底部后再开挖桩基础ꎬ采用嵌岩桩的设计方法ꎬ桩径从１.７ｍ~８.０ｍ不等ꎮ其中支撑巨型框架核心筒外伸臂体系的为８根直径８.０ｍꎬ扩底９.５ｍ(图１中Ｚ代表桩 ꎬＡ类桩)㊁１６根直径５.７ｍꎬ扩底７.０ｍ(图１中Ｂ类桩)的超大直径扩底嵌岩桩ꎬ桩长范围２５ｍ~３５.５ｍꎮ抗压桩承载力设计值如表１所示ꎬ设计承载力远远高于传统的大直径桩ꎮ场地内地层起伏较大ꎬ桩周岩层由全风化~微风化花岗岩组成ꎮ因此ꎬ必须考虑岩层的差异性对超大直径扩底嵌岩桩承载力的影响ꎮ表１㊀抗压桩承载力设计值桩型桩身等直径段直径/ｍ扩底段直径/ｍ承载力设计值Ｑ/ｋＮ承载力特征值Ｒ/ｋＮＺＡ８.０９.５９.５４ˑ１０５７.０８ˑ１０５ＺＢ５.７７.０４.８４ˑ１０５３.８４ˑ１０５图1超大直径扩底嵌岩桩及深基坑示意图171.3m116.8m84.8mZA6ZA5ZA7ZA4ZA3ZA8ZA1ZA2CJ6CJ7CJ9CJ1CJ11CJ13CJ8CJ2CJ10CJ5CJ4ZB1ZB4ZB5ZB2ZB6ZB7ZB3超大直径扩底嵌岩桩基坑支撑体系筏板底相对标高-29.8m３㊀数值分析３.１㊀基本假定由于超大直径嵌岩桩与岩层接触面积远大于中小直径桩ꎬ因此ꎬ桩周岩体的强度㊁不连续面分布情况㊁矿物组成以及岩体的各项异性等因素对桩基承载力的影响和变化情况远大于传统的中㊁小直径嵌岩桩ꎮ为了更好的反映岩石参数的影响ꎬＥ.Ｈｏｅｋ和Ｅ.Ｔ.Ｂｒｏｗｎ在１９８０年基于大量的现场岩体试验和岩石三轴试验结果ꎬ提出了适用于工程岩体的Ｈｏｅｋ￣Ｂｒｗｏｎ强度准则ꎮ经过多年的发展ꎬ目前使用最多的是Ｈｏｅｋ￣Ｂｒｗｏｎ２００２准则[７]ꎮ计算公式如下:σ１＝σ３＋σｃ(ｍｂσ３σｃ＋ｓ)ａ(１)ｍｂ＝ｅｘｐ(ＧＳＩ－１００２８－１４Ｄ)ｍｉ(２)ｓ＝ｅｘｐ(ＧＳＩ－１００９－３Ｄ)(３)１５㊀㊀㊀㊀第４６卷第１６期２０２０年８月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山西建筑ＳＨＡＮＸＩ㊀ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.４６Ｎｏ.１６Ａｕｇ.㊀２０２０ａ＝０.５＋１６[ｅｘｐ(－ＧＳＩ/１５)－ｅｘｐ(－２０/３)](４)其中ꎬσ１为最大主应力ꎻσ３为最小主应力ꎻσｃ为完整岩石的单轴抗压强度ꎻｍｉꎬｓ均为经验参数ꎬ反映岩石软硬程度ꎮＤ的取值为０~１ꎬ０说明施工中未扰动ꎬ１说明完全扰动ꎮ根据Ｈｏｅｋ￣Ｂｒｗｏｎ２００２准则ꎬ在强度较差岩体里采用人工或机械开挖ꎬＤ取０.５ꎻ当大范围的爆破开挖时ꎬＤ取１ꎮ基于此ꎬ本计算采用ＦＬＡＣ３Ｄ软件进行分析计算ꎬ在模型计算中假定如下:１)采用１/２轴对称模型进行单桩竖向承载力作用分析ꎬ桩身和桩周岩土体均采用实体单元建模ꎻ２)基于桩身在实际受力中的承载力情况ꎬ采用弹塑性模型ꎻ桩周强风化岩体采用Ｍｏｈｒ￣Ｃｏｕｌｏｍｂ模型ꎮ考虑到岩层差异性的影响ꎬ中风化和微风化岩体采用Ｈｏｅｋ￣Ｂｒｏｗｎ准则ꎬ基于岩体条件和现场施工方法对准则中参数进行修正ꎻ３)为了考虑桩和岩体界面相互作用关系ꎬ在两者界面间设置Ｇｏｏｄｍａｎ接触面单元ꎮ３.２㊀模型网格的建立单桩竖向承载力计算时ꎬｘ和ｙ方向扩至２０倍桩半径ꎬｚ方向扩至１０倍桩长ꎬ以消除边界效应的影响ꎮ计算桩基模型大小同设计ꎬ并按实际施工情况进行逐级加载ꎮ单桩三维计算模型如图２所示ꎮN图2单桩计算三维模型３.３㊀模型参数的选取基于现场勘查报告和室内试验的结果ꎬ计算中场地内各岩层的力学参数如表２所示ꎮ现场施工中采用人工挖孔的方法ꎬ对于岩层强度高的桩端则采用先现场爆破后人工机械挖孔的方法ꎮ综合考虑ꎬ在中风化和微风化花岗岩岩层中ꎬ采用Ｈｏｅｋ￣Ｂｒｗｏｎ２００２准则时ꎬ综合考虑本计算模型Ｄ取０.５ꎮ经计算得到的模型计算参数和接触面参数如表２ꎬ表３所示ꎮ表２㊀大直径扩底嵌岩桩数值计算参数花岗岩岩层名称单轴抗压强度/ＭＰａ弹性模量ＭＰａ泊松比内摩擦角(ʎ)内聚力ＭＰａ强风化￣１５.０１３００.２７２８０.０５强风化￣２１０.０２５００.２７２９０.０５中风化￣１２６.７９１６４００.２５１２０.１２中风化￣２３６.６０２５５００.２５１８０.２１微风化￣１５９.４１７７０００.２０４６０.６２微风化￣２８８.１９１２５２００.２０５８１.０２３.４㊀模型加载模型建立完成并赋参后先进行自重平衡计算ꎬ随后进行地层初始位移场清零ꎻ第二步按现场施工工序进行桩体的开挖和浇筑ꎬ计算完成后进行第二次位移场清零ꎻ第三步进行逐级加载至承载力设计值ꎮ如桩周土体无明显塑性区或桩顶未发生突变ꎬ继续计算至桩顶沉降出现突变或桩顶沉降达不合理范围时ꎮ表３㊀桩接触面参数接触面土/岩层Ｋｎ/ＭＰａｍ－１Ｋｓ/ＭＰａｍ－１内聚力/ＭＰａ内摩擦角/(ʎ)强风化￣１１００１０００.０２１６.８强风化￣２１７０１７００.０３１７.４中风化￣１４００４０００.０５７.３中风化￣２８００８０００.０８１０.９微风化￣１２０００２００００.１２２３.１微风化￣２３０００３００００.２０２９.１４㊀计算结果分析４.１㊀桩顶沉降变化规律本项目在２０１４年１２月１５日主塔楼结构全部封顶ꎬ施工过程中在桩周布置了沉降监测点ＪＣ(如图１所示)ꎮ限于篇幅ꎬ以ＺＡ３桩为例ꎬ对应现场施工荷载加载级数ꎬ现场沉降监测结果与数值计算结果如图３所示ꎮ两者吻合较好ꎬ计算结果准确可靠ꎮ图3大直径扩底嵌岩桩桩端沉降监测图5-5-10-15-20-25沉降/mm2013.5.42013.11.202014.6.82014.12.252013.8.122014.2.282014.9.16日期/年.月.日桩ZA3现场监测桩顶沉降桩ZA3数值计算桩顶沉降４.２㊀荷载—沉降曲线分析荷载沉降曲线可反映桩在受力和荷载传递过程中位移变化关系ꎮ选取不同桩径㊁相同桩长的两根桩的曲线进行对比分析ꎮ桩ＺＡ３和桩ＺＢ２桩径分别为８.０ｍ(扩底９.５ｍ)和５.７ｍ(扩底７.０ｍ)ꎬ桩长均为持力层为微风化花岗岩￣２ꎮ在相同荷载作用下ꎬ两根桩的荷载沉降曲线均无明显拐点ꎬ桩径较小的嵌岩桩沉降远大于桩径大的大直径嵌岩桩ꎮ另一方面也反映了增大桩径有利于提高桩基总承载力(见图４)ꎮ图4不同桩径的桩顶荷载—位移曲线01×1062×1063×1064×106桩顶荷载/kN-20-40-60-80-100-120-140-160-180桩顶沉降s/mm桩ZB2桩ZA3４.３㊀轴力和侧摩阻力分布选取桩长较长的ＺＡ１(３５.５ｍ)为例ꎬ在逐级加载下ꎬ分析其轴力和侧摩阻力的变化规律ꎬ桩基轴力见图５ꎮ桩体等直径段轴力逐渐减小ꎬ桩身仍起到传递荷载的作用ꎮ但在桩身轴力在扩底斜直线段这一位置处逐渐增大ꎬ分析原２５第４６卷第１６期２０２０年８月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山西建筑㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀因是由于扩底引起桩端截面面积的增大而导致轴力变大ꎮ在扩底处的等直径段ꎬ桩身轴力又表现和上部等直径段一致ꎬ即逐渐减小ꎮ上部荷载越大ꎬ这种现象就越明显ꎮ图5桩ZA1轴力分布1×1062×1063×1064×106桩顶荷载桩身轴力N /kN 2.0×105kN 5.1×105kN 9.5×105kN 20×105kN 30×105kN0510152025303540桩身z /m 扩底处桩周侧摩阻力分布如图６所示ꎮ随着上部荷载的增大ꎬ岩体强度高的岩层侧摩阻力也越大ꎬ与普通大直径嵌岩桩变化规律一致ꎮ但是在扩底斜线段出现了负摩阻力ꎮ分析原因是在加载过程中ꎬ随着桩身侧摩阻力沿深度不断发挥作用时ꎬ桩身的竖向应力对应不断减小ꎬ但是由于扩底导致桩体轴力在扩底范围内不断增大ꎬ进而导致了负摩阻力的产生ꎮ上部荷载越大ꎬ这种现象就越明显ꎮ图6桩ZA1侧摩阻力分布桩顶荷载2.0×105kN 5.1×105kN 9.5×105kN 20×105kN 30×105kN扩底处-2.0×1030.0 2.0×103 4.0×103 6.0×103桩身侧摩阻力q s /kN 0510152025303540桩身z /m ４.４㊀荷载分担比仍以ＺＡ１为例ꎬ各级荷载下不同岩层内和桩端㊁桩侧荷载分担比如图７所示ꎮ随着加载的进行ꎬ桩端阻力所占的比例从６５％提高到７５％ꎬ侧摩阻力所占比例从加载初期的３５％减小至２５％ꎮ中风化和微风化花岗岩为主要侧摩阻力的提供者ꎬ而强风化花岗岩的承载力影响几乎可以不考虑ꎮ因此ꎬ对于这类超大直径桩来说ꎬ如果桩周存在强度较高的岩层ꎬ不能完全忽略其侧摩阻力的影响ꎬ而是应当按摩擦端承桩来考虑设计ꎮ图7各级荷载下荷载分担比1009080706050403020100荷载分担1×1062×1063×1064×106桩顶荷载/kN强风化花岗岩侧摩阻力中风化花岗岩侧摩阻力微风化花岗岩侧摩阻力桩端阻力５㊀结语本文基于６００ｍ深圳平安大厦大直径嵌岩桩ꎬ采用ＦＬＡＣ３Ｄ进行了数值计算ꎮ并同时考虑了岩体强度参数㊁施工扰动等因素的影响ꎮ结果表明:１)对比现场监测和数值计算结果ꎬ采用Ｈｏｅｋ￣Ｂｒｏｗｎ强度准则可以更好的考虑桩周岩体差异性的影响ꎬ提高数值计算的准确性ꎮ２)随着荷载的增大ꎬ桩端阻力几乎承担了所有荷载ꎬ但如果桩周存在强度较高的岩层ꎬ其侧摩阻力不应该忽略ꎮ３)扩底处桩端截面面积的增大会引起桩体扩底部分斜直线段产生负摩阻力ꎬ在今后设计中需引起注意ꎮ参考文献:[１]㊀ＪＧＪ９４２００８ꎬ建筑桩基技术规范[Ｓ].[２]㊀ＡＡＳＨＴＯＬＲＦＤＢｒｉｄｇｅＤｅｓｉｇｎＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ.Ｄｒｉｌｌｅｄｓｈａｆｔｓ:ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＰｒｏｃｅｄｕｒｅｓａｎｄＬＲＦＤＤｅｓｉｇｎＭｅｔｈ￣ｏｄ[Ｓ].ＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎＮｏ.ＦＨＷＡ￣ＮＨＩ￣１０￣０１６ꎬ２００７.[３]㊀ＪＴＧ/ＴＦ５０２０１１ꎬ公路桥涵施工技术规范[Ｓ].[４]㊀吴江斌ꎬ王卫东ꎬ陈㊀锴.４３８ｍ武汉中心大厦嵌岩桩设计[Ｊ].岩土工程学报ꎬ２０１３ꎬ３５(Ｓ１):７６￣８１.[５]㊀刘会球.嵌岩桩承载力影响因素数值分析[Ｊ].铁道科学与工程学报ꎬ２０１８ꎬ１５(１０):２５３５￣２５４０.[６]㊀徐㊀薇ꎬ刘㊀波ꎬ周予启.超大直径扩底嵌岩桩模型试验研究[Ｊ].中国安全生产科学技术ꎬ２０１７ꎬ１３(７):１１７￣１２３.[７]㊀ＨｏｅｋＥꎬＣａｒｒａｎｚａ￣ＴｏｒｒｅｓＣꎬＣｏｒｋｕｍＢ.Ｈｏｅｋ￣ＢｒｏｗｎＦａｉｌｕｒｅＣｒｉｔｅｒｉｏｎ￣２００２ｅｄｉｔｉｏｎ[Ａ].ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＮＡＲＭＳ￣Ｔａｃ２００２ꎬＭｉｎｉｎｇＩｎｎｏｖａｔｉｏｎａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ[Ｃ].２００２.Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｌａｒｇｅ￣ｄｉａｍｅｔｅｒｂｏｔｔｏｍ￣ｅｘｐａｎｄｅｄｒｏｃｋ￣ｓｏｃｋｅｔｅｄｐｉｌｅＸｕＷｅｉ㊀ＦａｎｇＸｉａｎｌｕｎ(ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ(Ｂｅｉｊｉｎｇ)ꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００８３ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆａ６００￣ｍｅｔｅｒｓｕｐｅｒ￣ｌａｒｇｅ￣ｄｉａｍｅｔｅｒｒｏｃｋ￣ｓｏｃｋｅｔｅｄｐｉｌｅｗｉｔｈａｍａｘｄｉａｍｅｔｅｒｏｆ８.０ｍａｎｄａｂｏｔｔｏｍｅｘｐａｎｓｉｏｎｏｆ９.５ｍ.Ｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔꎬｔａｋｉｎｇｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｏｃｋｌａｙｅｒｓａｒｏｕｎｄｔｈｅｐｉｌｅꎬｔｈｅｐｉｌｅ￣ｒｏｃｋｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎꎬｔｈｅｂｌａｓｔｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｔｔｈｅｐｉｌｅｅｎｄꎬａｎｄｔｈｅｒｏｃｋｍａｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓ.Ｔｈｅａｃｃｕｒａｔｅｏｆｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｓｉｔｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ.Ｔｈｅｒｅ￣ｓｕｌｔｓｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｓｉｍｉｌａｒｐｒｏｊｅｃｔｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｌａｒｇｅ￣ｄｉａｍｅｔｅｒｒｏｃｋ￣ｅｍｂｅｄｄｅｄｐｉｌｅꎬｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙꎬａｘｉａｌｆｏｒｃｅｃｕｒｖｅꎬｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ３５㊀㊀㊀第４６卷第１６期２０２０年８月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀徐㊀薇等:大直径扩底嵌岩桩承载力分析计算。

8嵌岩桩抗拔承载力计算

桩基础承载力
8：嵌岩桩抗拔承载力
邱明兵 2019年6月
1、提出问题
嵌岩桩抗拔承载力
概
念工程问题描述：
为先
某工程，嵌岩桩直径1.0~1.5m，嵌入基岩1.2m，桩长不定。
水头较高，想要嵌岩桩来抗浮，如何计算抗拔承载力？
机理实践遇到的难点是：为国标、行标均无具体规定，用什么来做设计依据？本
2、规范条文正解
嵌岩桩抗拔承载力
概 [重庆市]建筑桩基础设计与施工验收规范 DBJ50-200-2014 > 5 桩基计算念 > 5.4 特殊条件下的桩基竖向承载力骀算 > Ⅱ抗拔桩基承载力验算为 5.4.7基桩的抗拔极限承载力的确定应符合下列规定：先 1设计等级为甲级和乙级的建筑桩基，基桩的抗拔极限承载力应通过现场单
桩上拔静载荷试验确定。单桩上拔静载荷试验及抗拔极限承载力标准值取
机值可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106进行；理为 2设计等级为丙级的嵌岩桩基，嵌岩深度不小于3倍桩径时，基桩的抗拔极本限载力标准值可按下式计算：
2、规范条文正解
概念为先机理为本
嵌岩桩抗拔承载力
2、规范条文正解
嵌岩桩抗拔承载力
概港口工程嵌岩桩设计与施工规程JTJ285―2000 > 4 承载力 > 4.2 桩的轴向念承载力为 4.2.4 嵌岩桩的单桩轴向抗拔承载力宜通过抗拔试验确定。先
机理为本
3、抗拔系数依赖试验
嵌岩桩抗拔承载力
概
如何解决这个问题？
念
抗拔承载力计算，主要是依赖抗拔系数。需要提请大家注意的是，地
为标条文是用于“丙类”。大多数项目都不会是“丙类”，所以嵌岩桩抗拔

单桩承载力计算(嵌岩桩)

/ /
1 1 / d D ) )
/ 3 3
(0.8 / d ) (0.8 / d ) (0.8 / D)1 / 4 ( 0 . 8 / D ) 1
表5.3.9 嵌岩深径比
嵌岩段侧阻和端阻综合系数
hr / d
极软岩、软岩较硬岩、坚硬岩
0
0.6 0.45
0.5
0.8 0.65
1
0.95 0.81
2Leabharlann 表5.3.6－2 si 大直径灌注桩侧阻尺寸效应系数
黏性土、粉土
1/ 5
p 、端阻尺寸效应系数
D= 1.149 1.000 0.8 1.260 1.000
土类型
砂土、碎石类土
1/ 3
/ 3

p s i
( 0 0 . . 8 8
/ /
1 1 / d D ) )
/ 5 4
si p
( 0 0 . . 8 8
地层深度
极限侧阻力 600mm桩 0.6 800mm桩 0.8 -254.717 0.000 229.094 463.313 0.000 0.000 437.691
极限端阻力 600mm桩 0.6 0 0 0 0 5355.082 ######## 4597.619 2378.079 800mm桩 0.8 0 0 0 0 8925.136 8925.136 7821.2376 4227.696
单桩承载力标准值（kPa） 600mm桩 0.6 800mm桩 0.8
5.07 0 1.52 1.59 1.11 合计
-191.038 0.000 171.821 347.485 0.000 0.000 328.268
5683.350 4945.104 2725.564

嵌岩桩承载力计算

0.71 0.655 0.71
载力特征值Ra
ZK19 li(m)
li(m)
li(m)
li(m)
li(m)
li(m)
li(m)
0.00 0.00 1.73 3.70
4.57
0.00 0.00 0.00 0.00
0.00
0.00 0.00 0.00 0.00
0.00
0.00 0.00 0.00 0.00
打印时可将不需要的行或列字
3911
阻系数
4.642 0.059 5.078 0.610 5.617 0.047 4.570 0.635 3.436 0.053 4.155
0.655
700.000 16.700 3570.507
土层标高输入位置
ZK40
ZK43
ZK23
ZK19
0
0
0
0
0
114.65 114.65 114.65 114.65
0
Ra
uξpsΣ*fqrks*iaπli *d*hr/2 ξp*frk*Ap/2
Ra
uξpsΣ*fqrks*iaπli *d*hr/2 ξp*frk*Ap/2
(m) (kN) (kN) (kN) (kN)
(m) (kN) (kN) (kN) (kN)
(m) (kN) (kN) (kN)
3270 10.43
4.54
1.14 0.00 3.00 4.50
3.00
岩石frk/2(kPa)
桩长度
桩身直径桩端直径D
900
600
桩底扩大段 hb+hc
585
桩长度
桩身直径d 桩端直径D
1000

嵌岩桩单桩竖向极限承载力标准值

嵌岩桩单桩竖向极限承载力标准值，由桩周土总侧阻、嵌岩段总侧阻三部分组成。

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。

根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）中的规定，对于桩端置于完整、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。

当根据岩石单轴抗压强度确定单桩竖向极限承载力标准值时，可按下列公式计算：
rk sk uk Q Q Q +=
i sik sk l q u Q ∑=
p rk r rk A f Q ζ=
梁主要的破坏类型：
（1）截面强度破坏：
1.正应力达到屈服。

2.剪应力达到屈服。

3.复合应力达到屈服
（2）整体失稳：因侧向刚度低，侧向挠曲或扭转失稳
（3）局部失稳：因板厚比过大，局部鼓曲变形
（4）正常使用极限状态：挠度过大。

嵌岩桩长计算书

嵌岩桩长计算书
27m 1.5m 4.71m 1.77m 2
0.5
0.042.35
m 34600kP a
0.2
3
8950
kN
28160kN
≤
桩截面积 A p ＝桩基嵌入岩层深度 h＝
桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值 f rk ＝覆盖层土的侧阻力发挥系数ζs ＝
规定行高23，列宽10，仅在黄颜色的格子里填入数字
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第5.3.4条，支撑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[R a ],按下式进行计算：
[R a ]＝c 1A p f rk +u Σc 2i h i f rki +0.5ζs u Σl i q ik
上式中的第二项u Σc 2i h i f rki 为岩层的侧阻值，仅为桩端嵌入的岩层，其余均按土层考虑。

嵌入岩层的侧阻发挥系数 c 2＝桩基总长度端阻发挥系数 c 1＝
桩基直径Φ＝桩基周长 u＝故可知桩基承载力满足要求。

[R a ]＝c 1A p f rk +u Σc 2i h i f rki +0.5ζs u Σl i q ik ＝对于钻孔桩，系数c 1、c 2应降低20％采用，对于中风化层作为持力成，系数c 1、c 2应乘以0.75 由以上计算可知
单桩轴向最大竖向力F
桩基穿过各土层的厚度及土层的侧阻力标准值见下表：
单桩轴向最大竖向力 F＝
单桩轴向受压承载力容许值[R a ]。

单桩竖向承载力特征值计算

ZK3
4 5 6
7 8
强风化变粒岩中风化变粒岩
16.5 0.5
110 800 6000
5699.1 1256 9001.595 1256 4710 4710 7483.7975
1 2 4 5 6 7 8
杂填土粉质粘土含卵石砾砂卵石全风化变粒岩强风化变粒岩中风化变粒岩
0 0.13 1.3 3.7 7.5 16.5 0.5
1 2 3 4 6
杂填土粉质粘土细砂含卵石砾砂全风化变粒岩
1.3 2.8 1.7 3.6 1
0 25 30 60 85 1400 1.5 4.71 1.76625
0 329.7 240.21 1017.36 400.35 1987.62 2472.75 2472.75 2230.185
冲(钻)孔桩非嵌岩单桩竖向承载力特征值估算过程表
计算公式：Ra=(up∑qsikli+qpkAP)/2 持力层为⑥全风化变粒岩总极限端阻力单桩竖向承载标准值力特征值 Ra(KN) qpkAP(KN)
估算阻力极限 (m) 限值(kPa) 值(kPa) 0 0 0.83 3.9 1 0 25 30 90 85 1400
1 2 4 5 6 7
杂填土粉质粘土含卵石砾砂卵石全风化变粒岩强风化变粒岩
0 0.13 1.3 3.7 7.5 1
/ 25 60 90 85 110 2200 1.0 3.14 0.785
0 10.205 244.92 1045.62 2001.75 345.4 3647.895 1727 1727 2687.4475
ZK1
1 2 3 4 6 杂填土粉质粘土细砂含卵石砾砂全风化变粒岩 1.3 2.8 1.7 3.6 1 0 25 30 60 85 1400 1.2 3.768 1.1304

钻孔灌注桩(嵌岩) 桩基承载力估算表

嵌岩
钻孔
细砂
45
灌注 0.80 2.5 0.50
桩
粗砂
65
ZK20
砾砂
110
0.0
0.0 2134
1.0
4.2
8000
强风化粉砂岩 115
2.8
桩身嵌岩深度 hr
(m)
桩身嵌岩深径比 hr/d
嵌岩段侧阻和
端阻综合系数 ζr
嵌岩段总极限
阻力标准值
Qrk
(kN)
单桩竖向极限承载力标准值 Quk
6715
满足要求
11.2
5.63
说明：从上述计算结果可看出，桩身承载力相对偏大。结合本地区经验，本工程桩基承载力的设计取值将综合单桩静载试验值和桩身承载力为取值依据。
(kN)
单桩竖向极限承载力特征值
Ra
(kN)
单桩竖向极限承载力设计值
R
(kN)
桩身砼 (C35) 承载力设计值
Q (kN)
ψc=0.8
桩身承载力是否大于竖向极限承载力设计值 Q≥R
桩身总长度
L
(m)
单桩混凝土
用量
（m3)
3.2
4.0
1.48
5951
8085
4043
4851
钻孔灌注桩（嵌岩）桩基承载力估算表
桩身桩身桩底
桩基直径周长面积
Φ
μ
Ap
型式
(m) (m) (m2)
土层名称
桩侧土极限
侧阻力标准值
qsik
(kPa)
土层长度
Lsi
(m)
桩侧土总极限侧阻力标准值

《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363-2019)-摩擦桩,嵌岩桩单桩承载力计算

桩顶高程（冲刷线）桩尖埋置深度[h]（m）
283.028 18.0
嵌岩桩单桩承载能力计算桩底高程桩径[d]（m）
序号
深度层底标高土层岩层厚
（m）（m）
度（m）
土性描述
1
1.04 281.984
0.50
耕植土
2
1.20 280.784
1.20
粉质黏土
3
7.50 273.284
7.50
强风化砂质泥岩
覆盖层土的侧阻力发挥系数[ξs]（kN）嵌入岩层侧摩阻力[uΣc2ihifrki] 桩容许承载力[Ra]（kN）
0.8 25912.25 44028.81
安全系数
备注:单桩承载能力按交通部颁发《公路桥涵地基与基础设计
嵌岩桩单桩承载能力计算 265.028 1.6
桩侧摩阻力标准值[qik](kPa)
10 0 0 150 0
地面高程设计桩长[l]（m）
桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值[frki]（kPa）
0 0 0 12000 25000
283.572 18.0
容重（kN/m3）
17 18.5 18.5 19 20.5
0.5
基岩顶面处的水平力[H]（kN）
1.5
基岩顶面处的弯矩[MH]（kN·m）
1.34
2.01
桩端阻力发挥系数[C1]
25000
岩层的侧阻发挥系数[C2i]
桩端岩石承载力[C1Apfrk]（kN）
嵌入土层侧摩阻力[1/2ξsuΣliqik]（kN）
单桩承载力设计值[N]（kN）
5.06
公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG 3363-2019）计算

嵌岩桩承载力计算4

si
ζ si
0.8
u--桩周长c
桩直径 d u
= = =
s p
7 Mpa 800 mm 2512 mm 0.055 0.4 1 800 mm 502400 mm2
ζ si q sik
= = = Mpa mm (桩周第i层土的极限侧阻力标准值) (桩周第i层土的厚度)
li
ζ s6: 0.065 q s6k:
Q rk=u ζ Q pk=ζ
f rch r pf rcA p
s
= = = =
773696 N 1406720 N 3376128 N 1654 KN
l 4:
Q sk=u Σ ζ
si
1000
l 5:
=
1000
l 6:
1000
q sikl i
1195712 N
Q uk
Q uk=Q sk+Q rk+Q pk Q sk=u Σ ζ Q rk=u ζ Q pk=ζ
ζ
( 土的总极限侧阻力忽略) ( 嵌岩段总极限侧阻力) ( 总极限端阻力)
si--覆盖层第i层土的侧阻力发挥系数 (桩的长径比l/d<30) 粘性土、粉土砂类、碎石类土 0.7 其它 1
q sikl i sf rch r pf rcA p
ζ s1: q s1k:
ζ ζ
嵌岩深径比
= = = = =
ζ s2: 0.03 q s2k:
0.7 6000 0
ζ s3: 0.05 q s3k:
0.7 10000 0
0 0.05 1000 0 0.065
h r/d hr
Ap
l 1:
ζ s4: q s4k:
l 2:

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38,217 48,369
0 38,217 19,109 0 48,369 24,185
直径 d(mm)
D/d
1000
1200
1400
1600
1800
2000
持力层砂岩
D(mm) Ap(mm2)
Qrk(KN)
Qsk(KN) Quk(KN) Ra(KN)
1 1000 785398.1634
1 1200 1130973.355
项目嵌岩桩竖向承载力计算
计算依据 JGJ942008
GB500072002
GB500102002
建筑桩基技术规范建筑地基基础设计规范混凝土结构设计规范
参数输入
岩石风化程度完整性嵌岩深径比
泥岩中风化
较完整 0
砂岩中风化
较完整 0
ψ
0.7 桩长(m)
混凝土 fc(mpa) 钢筋 fy(mpa)
Байду номын сангаас
基桩承载力表
持力层
中风化泥岩
嵌岩hc/d
直径 d(mm)
扩底D(mm)
配筋率ρ
竖向承载力 R(KN)
混凝土
1000
1800 0.00%
5,615 钢筋
1200
2200 0.00%
8,086
1400
2500 0.00%
11,006
1600
2900 0.00%
14,376
1800
3200 0.00%
1 1400
1539380.4
1 1600 2010619.298
1 1800 2544690.049
1 2000 3141592.654
11,804 16,998 23,136 30,219 38,246 47,217
0 11,804 5,902 0 16,998 8,499 0 23,136 11,568 0 30,219 15,110 0 38,246 19,123 0 47,217 23,609
嵌岩深径比
0
0.5
1
2
3
4
5
6 78
砂岩 ζr(frk)
0.5988
0.8388
1.02688 1.18976 1.3372 1.42048 1.884 1.96 2 2
嵌岩深径比
0
0.5
1
2
3
4
5
6 78
泥岩 ζr(frk)
0.72
0.96
1.14 1.416
1.62 1.776 1.884 1.96 2 2
0 18,063 9,032
1400 1.78571429 2500 4908738.521
23,326
0 23,326 11,663
1600
1.8125 2900 6605198.554
31,387
0 31,387 15,694
1800 1.77777778
2000
1.8
3200 3600
8042477.193 10178760.2
2000 3,141,593 0.00%
31,447
Qrk桩端
阻力计算
嵌岩段侧
阻端阻综
合系数ζ
r规范值
嵌岩深径比
0
0.5
1
2
3
4
5
6 78
软岩 (15MPa)
0.6
0.8
0.95
1.18
1.35
1.48 1.57 1.63 1.7 1.7
硬岩 (30MPa)
0.45
0.65
0.81
0.9
1
1.04
直径(mm) Aps(mm2) 配筋率 Rc(KN)
1000 785,398 0.00%
7,861
1200 1,130,973 0.00%
11,321
1400 1,539,380 0.00%
15,409
1600 2,010,619 0.00%
20,126
1800 2,544,690 0.00%
25,472
18,194
2000
3600 0.00%
22,462
0
c30 hrb335
基桩承载力表
持力层
中风化砂岩
嵌岩hc/d
直径 d(mm)
扩底D(mm)
配筋率ρ
竖向承载力 R(KN)
混凝土
1000
1000 0.00%
5,615 钢筋
1200
1200 0.00%
8,086
1400
1400 0.00%
11,006
1600
1600 0.00%
14,376
1800
1800 0.00%
18,194
2000
2000 0.00%
22,462
0
c30 hrb335
Qrk桩端
阻力计算
持力层泥岩
表
直径 d(mm)
D/d
D(mm) Ap(mm2)
Qrk(KN)
Qsk(KN) Quk(KN) Ra(KN)
1000
1.8 1800 2544690.049
12,092
0 12,092 6,046
1200 1.83333333 2200 3801327.111
18,063
c30
14.3 hrb335
工作条件
系数ψ
预制桩干作业
泥浆护壁套管护壁
0.85
0.9
0.7
frk,mpa
成孔工艺
6.6 干作业
25.1 干作业
10 平均侧阻(kpa)
0
侧阻效应ψsi
1.00
300
软土挤土
0.8
0.6
桩身强度计算
R=ψ *fc*Aps+ 0.9As'*f y' 桩身强度计算表