下载文档原格式
灌注桩竖向和抗拔承载力计算
灌注桩是一种常见的地基处理方法，它以灌注混凝土为主要材料，通过在地下钻孔的同时往孔中灌注混凝土，形成与地基土一体化的结构，提高地基的承载能力。
灌注桩主要用于承受纵向荷载和抗拔荷载。
1.桩身自重：桩身自重与桩长成正比，可以通过计算桩身总体积乘以混凝土比重来得到。
2.桩端摩擦阻力：桩端部分与周围土体之间存在摩擦阻力，可以通过摩擦力计算公式来计算。
常见的摩擦力计算公式有查特伍德公式、弗谢特公式等。
3.桩端端阻力：当桩端直接承受地基土的作用力时，桩端产生的阻力称为端阻力。
常见的端阻力计算公式有比索公式、摩擦桩法等。
4.动力触探法：动力触探法是一种通过测量动力触探测试数据来推算桩的侧阻力和端阻力的方法。
灌注桩的抗拔承载力计算主要涉及以下几个方面的内容：
1.土体承载力：抗拔承载力的计算需要考虑桩与周围土体之间的相互作用，一般采用土壤力学中的极限平衡法来进行计算。
2.摩擦力：抗拔承载力中的摩擦力是指桩与土体之间的摩擦作用力。
摩擦力可以通过摩擦阻力计算公式来计算。
3.继发拔桩：当桩的抗拔承载力不足以支撑所受荷载时，会发生继发拔桩现象。
继发拔桩的抗拔承载力计算需要考虑桩基底土的破坏形态以及土体的变形特征等。
灌注桩的竖向和抗拔承载力计算是一个较为复杂的过程，需要考虑多个因素的综合影响。
在实际工程中，需要根据具体情况选择适当的计算方法，并进行必要的试验和监测来验证计算结果的准确性。
抗浮桩裂缝宽度验算：抗浮桩设计参数：桩径：600mm，主筋8Φ22 保护层厚度50mm 混凝土强度C30ωmax=ɑcrΨбsk/Es（1.9c+0.08dep/ρte）其中：ωmax 最大裂缝宽度，取0.2mmɑcr 构件受力特征系数Ψ裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数Ψ=1.1-0.65f tk/（P te. бsk）f tk混凝土轴心抗拉强度标准值бsk钢筋受拉应力Es 钢筋弹性模量C 钢筋保护层厚度P te 钢筋配筋率由P te=Ag/Ap=3040/282600=0.01076d/ P te=22/0.01076=2044.6mmбsk=Ng/Ag=700000/3040=230.3N/mm2Ψ=1.1-0.65f tk/（P te. бsk）=1.1-0.65×2.01/（0.01076×230.3）=0.573ωmax=2.7×0.573×230.3/（2×105）×（1.9×50+0.08×2044.6）=0.46 〉【ωmax 】=0.2mm 不符合设计要求将桩主筋调整为14Φ22，混凝土强度改为C35计算参数如下：桩径：600mm，主筋14Φ22 保护层厚度50mm 混凝土强度C35ωmax=ɑcrΨбsk/Es（1.9c+0.08dep/ρte）其中：ωmax 最大裂缝宽度，取0.2mmɑcr 构件受力特征系数Ψ裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数Ψ=1.1-0.65f tk/（P te. бsk）f tk混凝土轴心抗拉强度标准值бsk钢筋受拉应力Es 钢筋弹性模量C 钢筋保护层厚度P te 钢筋配筋率由P te=Ag/Ap=5319.2/282600=0.0188d/ P te=22/0.0188=1170.2mmбsk=Ng/Ag=700000/5319.2=131.60N/mm2Ψ=1.1-0.65f tk/（P te. бsk）=1.1-0.65×2.01/（0.0188×131.60）=0.572（0.522）ωmax=2.7×0.572×131.60/（2×105）×（1.9×50+0.08×1170.2）=0.175 mm 〈【ωmax 】=0.2mm 符合设计要求设计说明：1、局部基础底板设置抗浮桩：2、抗浮桩主筋采用焊接接头。
单桩抗拔承载力计算取孔J15计算桩顶标高-7.59正负零标高取C9孔计算设计依据：《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008和本工程岩土工程勘察报告本工程选用钻孔灌注桩，桩型类别为圆形T uk=∑λi q sik u i L i桩 径 D=0.8mu i(m)= 2.5133m A p(㎡)=0.5027㎡K=2基桩自重G P=0.00KN土 层该土层桩长(m)q sik(Kpa)抗拔系数λi1 2.652012-1 1.2450.72-27.5200.652-39180.652-411.8550.652-516.85800.741200.655-11500.655-21800.7桩长L=49∑λi q sik u i L i=2600.00KN单桩抗拔极限承载力标准值T uk=∑λi q sik u i L i=2600.00KN 按荷载效应标准组合计算的基桩拔力:N K≤T UK/2+G P=1300.00KN桩身强度计算：荷载效应基本组合下桩顶轴向拉力设计值 N=1.35*N K=1755.00KN 纵向受拉钢筋直径d=25mm f y=360N/mm2钢筋根数=16纵向受拉钢筋面积A S=7854mm2f y As=2827.44KN N<fyAs 桩身强度满足要求(注:试桩时，N取单桩抗拔极限承载力标准值Tuk)抗拔桩裂缝计算：混凝土强度等级C30混凝土抗拉标准值f tk＝ 2.01N/mm2f c=14.3N/mm2混凝土弹性模量E c=30000N/mm2纵向受拉钢筋表面特征系数 ν＝1.0构件受力特征系数αcr＝2.7混凝土保护层厚度C=50钢筋弹性模量E s=200000N/mm2d eq＝∑(n i * d i^2)/∑(n i*υ*d i)＝25/1=25mmρte＝A s/A p＝7854/(0.503x10^6)=0.0156取ρte=0.0156 (注:当 ρte<0.01 时取 ρte=0.01)σsk=N k／A S=1300x10^3/7854=165.52ψ=1.1-0.65f tk/(ρteσsk)=1.1-0.65x2.01/(0.0156x165.52)=0.594取ψ=0.594(注：当ψ<0.2时，取ψ=0.2，当ψ>1时,取ψ=1)最大裂缝宽度ωmax=αcrψσsk(1.9c+0.08d eq/ρte)/E S=2.7x0.594x165.52x(1.9x50+0.08x25/0.0156)/200000=0.296< 0.3 裂缝满足要求。
某地块保障性住房项目桩基础计算书Ⅰ、基础设计信息：1、本工程±0.00相当于绝对标高10.000m，底板面标高为-4.900m。
2、本工程场地内多处存在强风化夹中风化、微风化岩层，采用旋挖灌注桩,桩径选用800，桩身砼等级C30.3、本工程桩端持力层选用强风化砂岩为持力层(层序号6-2), 局部强风化砂岩厚度不满足13米时，直接以中-微风化为持力层（层序号6-3，6-4），中风化抗压强度f rk=5000 kP a，桩端进入持力层≥2米。
4、桩长选用≥13m.5、选取桩孔各土层信息根据地质报告中ZK121孔，6-2层层面绝对标高-14.02m；桩长17米，入强风化岩层7米土层编号层底高程（m）分层厚度桩极限侧阻力标准值（KPa）桩侧土摩阻力标准值<1> -3.88 2.8 / /<3-1> 0.68 3.2 12 38.4<4-1> -1.32 2 50 100<6-1> -4.62 3.3 80 264<6-2> -14.02 9.4 140 1316根据地质报告中ZK116孔，6-3层层面绝对标高-6.55m；桩长13米，入微风化岩层土层编号层底高程（m）分层厚度桩极限侧阻力标准值（KPa）桩侧土摩阻力标准值<3-1> 0.45 5 12 60<4-1> -1.05 1.5 50 75<4-3> -3.05 2 75 150 <6-2> -5.05 2 140 280<6-3> -6.55 1.5 / /根据地质报告中ZK123孔，6-2层层面绝对标高-10.27m；桩长13米土层编号层底高程（m）分层厚度桩极限侧阻力标准值（KPa）桩侧土摩阻力标准值<2> 5.23 1 20 20<3-1> 2.53 2.7 12 32.4<4-1> 0.03 2.5 50 125<4-2> -1.77 1.8 25 45<6-1> -3.77 2 80 160<6-2> -10.27 6.5 140 910根据地质报告中ZK129孔，6-2-1层层面绝对标高-15.65m；桩长13米土层编号层底高程（m）分层厚度桩极限侧阻力标准值（KPa）桩侧土摩阻力标准值<2> 5.35 0.5 20 10<3-1> -0.65 6 12 72<4-1> -1.55 0.9 50 45<4-2> -2.95 1.4 25 35<6-1> -5.35 2.4 80 192<6-2-1> -15.65 10.3 / /Ⅱ、详细计算结果如下：1、单桩竖向承载力验算：a ）选取钻孔ZK116，以中风化岩层为持力层，按嵌岩桩计算，桩长13mp rk r i sik rk sk uk A f l q u Q Q Q ζ+=+=∑据《建筑桩基技术规范》表5.3.9，取ζr =1Q uk =π0.8×（12×4+50×1.5+75×2+140×2）+1×5000π×0.82/4 =1390+2512=3902KNuk a Q kR 1=，取R a =2000KNb ）选取钻孔ZK121，以强风化岩层为持力层，按摩擦桩计算，桩长按进入持力层7mp pk p i sik si rk sk uk A q l q u Q Q Q ψψ+=+=∑据《建筑桩基技术规范》表5.3.6-2，取ψsi =1，ψp =1Q uk =π0.8×（12×3.2+50×2+80×3.3+140×7）+1500π×0.82/4 =3472.5888+753.6=4226KNuk a Q kR 1=，取R a =2000KNc ）选取钻孔ZK129，以中风化岩层为持力层，按嵌岩桩计算，桩端进入持力层2.65mp rk r i sik rk sk uk A f l q u Q Q Q ζ+=+=∑据《建筑桩基技术规范》表5.3.9，取ζr =1.40Q uk =π0.8×（12×5.65+50×0.9+25×1.4+80×2.4）+1.40×5000π×0.82/4 =853.5776+3516.8=4370KNuk a Q kR 1=，取R a =2000KN综上，单桩竖向承载力特征值取R a =2000KN 。
1.一般抗拔桩采用灌注桩，较少采用预制桩。
2. 抗拔桩的配筋长度是全长。
这点和普通抗压桩不一样。
须通过验算各段抗拔承载力来配筋。
3. 老规范中，抗压桩主筋入承台30d，抗拔桩则是40d。
新规范好像似乎统一取35d
抗拔桩和工程桩不同之处，抗拔桩钢筋笼纵向主筋全部通长伸到到桩底，非抗拔桩经计算50%钢筋笼纵向钢筋可以采用非通长钢筋。
抗拔桩主要就是抗拔，阻止地下水浮力，防止大型地下室上浮。
对于抗拔桩来讲，另外一方面，设计的时候需要考虑它的抗拔出的能力，一般都是针对高层风荷载和地震荷载来考虑的。
抗拔桩验算
一、桩径D=800桩，桩编号：23
读取SATWE柱底恒载值N g=3771KN；
桩受荷载面积：A=8.425x6.5=55M2；
本工程±0.000相当于绝对标高H=3.310
根据地质勘察报告现状地面标高约-1.500，地下水位取现状地面
下0.500m，即-2.000m
基底标高H1=-9.200；
地下水浮力F0=（9.200-2.0）x10x55=3960KN；
单桩抗拔承载力Rta=3960x1.05-3771=387KN
桩顶拉力N=3960x1.27-3771=1258KN；
桩抗拔纵筋验算：As=1258x1000/360=3495mm2；
选配16Ф18（HRB400）As=4080 mm2
抗拔桩裂缝宽度验算
1 裂缝宽度验算：CT-1a
1.1 基本资料
1.1.1 工程名称：工程一
1.1.2 圆形截面轴心受拉构件，构件受力特征系数αcr＝
2.7，截面尺寸D=800mm 1.1.3 纵筋根数、直径：第 1 种：16Φ18，
受拉区纵向钢筋的等效直径 d eq＝∑(n i·d i2) / ∑(n i·υ·d i) ＝ 18mm，
带肋钢筋的相对粘结特性系数υ ＝ 1
1.1.4 受拉纵筋面积 A s＝ 4072mm2，钢筋弹性模量 E s＝ 200000N/mm2
1.1.5 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c s＝ 35mm，
纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离 a s＝ 44mm，h0＝ 756mm
1.1.6 混凝土轴心抗拉强度标准值 f tk＝
2.2N/mm2
1.1.7 按荷载准永久组合计算的轴向力值 N q＝ 500kN 1.1.8 设计时执行的规范：《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2010），以下简称混凝土规范1.2 最大裂缝宽度验算
1.2.1 按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte，按下式计算：
ρte＝ A s / A te（混凝土规范式 7.1.2－4）
对矩形截面的轴心受拉构件：A te＝ b·h ＝ 800*800 ＝ 640000mm2
ρte＝ A s / A te＝ 4072/640000 ＝ 0.00636
在最大裂缝宽度计算中，当ρte＜ 0.01 时，取ρte＝ 0.01
1.2.2 在荷载准永久组合下受拉区纵向钢筋的应力σsq，按下列公式计算：
轴心受拉：σsq＝ N q / A s（混凝土规范式 7.1.4－1）
σsq＝ 500000/4072 ＝ 123N/mm2
1.2.3 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按混凝土规范式 7.1.2－2 计算：
ψ ＝ 1.1 - 0.65f tk / (ρte·σsq) ＝ 1.1-0.65*2.2/(0.01*123) ＝ -0.067
当ψ ＜ 0.2 时，取ψ ＝ 0.2
1.2.4 最大裂缝宽度ωmax，按混凝土规范式 7.1.2－1 计算：
ωmax＝αcr·ψ·σsq·(1.9c s + 0.08d eq/ ρte ) / E s
＝ 2.7*0.2*123*(1.9*35+0.08*18/0.01)/200000
＝ 0.070mm ≤ωlim＝ 0.2mm，满足要求。
