单桩承载力计算(国家规范)

单桩承载力计算一、 Φ400：PHC400-95-A 型1、 基本参数：查省标《管桩规范》（DBJ13-86-2007）表5.2.4-2得：42.5/m MN m =，010a mm χ=查《混凝土规范》表4.1.5得：42723.810/ 3.810/c E N mm kN m =⨯=⨯ 根据《管桩规范》5.2.4-4得：管桩桩身计算宽度：00.9(1.50.5)0.9(1.50.40.5)0.99b d m =+=⨯⨯+=44443()(0.40.21)1.16106464D d I m ππ--⨯-===⨯2、 管桩的水平变形系数：0.562α== 桩的换算深度（桩长约20米）0.5622011.244⨯=>取 2.441x V =3、 管桩的水平承载力特征值：（桩基技术规范JGJ94-2008第5.7.2条）337300.562 3.810 1.16100.010.750.7522.82.441ha a x EIR kN V αχ-⨯⨯⨯⨯⨯==⨯= 柱最大剪力：（端区与基础节点号18相邻的柱底力）max 42.6222.845.6V kN kN kN =<⨯=，满足水平承载力要求。

4、 管桩竖向承载力设计值（详MorGain “单桩竖向承载力设计值”计算）二、 桩身压屈计算1、 基本参数:22222135.9/A (0.40.21)*3.140.0919100004c ps f N mm m mm ==-==， 管桩水平变形系数：0.562α= 管桩入土长度44207.120.562h m α=>== 查《桩基规范》表5.8.4-1得：0440.7()0.7(0) 4.980.562c l l α=⨯+=⨯+= 4.9812.50.4c ld ==查《桩基规范》表5.8.4-2得： 0.92(0.870.92)(12.512)/(1412)0.908ϕ=+-⨯--=2、 桩身受压承载力计算：0.90835.9910002966345.22966c c s N f A N kN ρϕ==⨯⨯=≈单桩竖向承载力标准值：29662373265013001.25kN kN kN =>⨯=。

单桩极限承载力标准值计算单桩极限承载力是指桩基在受到最大荷载时所能承受的最大承载力，是桩基设计中非常重要的参数。

在工程实践中，根据桩基的设计要求和地质条件，需要对单桩的极限承载力进行准确计算，以保证工程的安全可靠性。

本文将介绍单桩极限承载力的计算方法，并通过一个实例进行说明。

首先，我们需要了解单桩极限承载力的计算公式。

在一般情况下，单桩极限承载力可按以下公式进行计算：Qp = Ap σcp + π D L c Nc + π D L q Nq + 0.5 π D^2 γ Nγ。

其中，Qp为单桩的极限承载力，Ap为桩的截面积，σcp为桩身的极限抗压强度，D为桩的直径，L为桩的埋入深度，c、q、γ分别为土的凝聚力、内摩擦角和重度，Nc、Nq、Nγ为相应的修正系数。

在实际计算中，我们需要根据具体的工程情况确定桩的截面积、抗压强度和地层参数，并结合相关的规范和标准进行计算。

在确定这些参数后，我们可以按照上述公式对单桩的极限承载力进行计算。

接下来，我们通过一个实例来说明单桩极限承载力的计算过程。

假设某工程需要设计一根直径为1m，埋入深度为15m的桩基，地层土的凝聚力为60kPa，内摩擦角为30°，重度为18kN/m³，桩身的极限抗压强度为150kPa。

根据规范，修正系数Nc、Nq、Nγ分别为14.6、27.5、10.3。

将这些参数代入上述公式，我们可以得到该单桩的极限承载力为：Qp = π (1m)^2 150kPa + π 1m 15m 60kPa 14.6 + π 1m 15m 18kN/m³ 27.5 + 0.5 π (1m)^2 18kN/m³ 10.3 ≈ 4716kN。

通过计算，我们得知该单桩的极限承载力约为4716kN。

在实际工程中，我们可以根据这一计算结果来确定桩基的设计方案，以保证工程的安全可靠性。

总之，单桩极限承载力的计算是桩基设计中的重要环节，需要根据具体的工程情况和地质条件进行准确计算。

单桩水平承载力特征值单桩（群桩基础、基桩）水平承载力特征值是指在一定工况下，单个桩或一组桩在水平方向上能够承受的最大水平力大小。

它是基于各种因素综合而得出的一个数值，对于工程设计和施工具有重要意义。

本文将详细介绍单桩（群桩基础、基桩）水平承载力特征值的计算方法及其影响因素。

一、单桩水平承载力特征值的计算方法根据规范要求，单桩水平承载力特征值的计算分为两种情况：非水平荷载作用下的计算和水平荷载作用下的计算。

1.非水平荷载作用下的计算对于非水平荷载作用下的计算，常见的方法有静力法和动力法两种。

其中，静力法通过桩的反力平衡计算水平承载力，而动力法则通过给桩施加动力荷载后计算出的位移来计算水平承载力。

静力法计算单桩水平承载力的公式为：Qh = α * Ap * sd其中，Qh为单桩水平承载力，α为抗滑安全系数，Ap为桩的侧面面积，sd为桩侧面土壤的抗剪强度。

动力法计算单桩水平承载力的公式为：Qh=m*b*d/h其中，Qh为单桩水平承载力，m为振动质量，b为作用于振动质量上的加速度，d为桩的轴向刚度，h为桩的垂直刚度。

2.水平荷载作用下的计算对于水平荷载作用下的计算，常见的方法有平衡法和变位法两种。

其中，平衡法通过力的平衡计算出桩的水平承载力，而变位法则通过给桩施加水平荷载后计算出的位移来计算水平承载力。

平衡法计算单桩水平承载力的公式为：Qh=α*Ap*τ其中，Qh为单桩水平承载力，α为抗滑安全系数，Ap为桩的侧面面积，τ为侧摩阻力。

变位法计算单桩水平承载力的公式为：Qh=L*k其中，Qh为单桩水平承载力，L为变位的单位荷载，k为变位系数。

值得注意的是，以上方法仅适用于一根孤立桩，对于群桩基础和基桩，计算方法相对复杂，需要考虑桩之间的相互作用。

二、影响单桩水平承载力特征值的因素单桩水平承载力特征值受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1.土质特性：土质特性包括土的密实度、土的粘性、土的抗剪强度等。

不同土质性质的土壤对单桩水平承载力的影响是不同的。

单桩水平承载力设计值计算
1.桩的抗侧承载力：桩体在水平力作用下的抗侧承载力是通过桩的侧阻力来提供的。

单桩水平承载力设计值的计算需要根据桩的类型和侧阻力计算方法，确定桩体的抗侧承载力。

2.桩的弯矩承载力：桩体在水平力作用下会产生弯矩，因此桩的弯矩承载力也是计算单桩水平承载力设计值的重要因素之一、根据桩的截面形状和弯矩分布情况，可以计算出桩的弯矩承载力。

3.桩的面积承载力：桩体在水平力作用下还会产生竖向力，并通过桩的底部承受地基的荷载。

因此，桩的面积承载力也需要考虑在单桩水平承载力设计值的计算中。

4.桩的稳定性：桩体在水平力作用下需要保持稳定，桩的倾覆和滑移不应该发生。

因此，单桩水平承载力设计值的计算还需要考虑桩体的稳定性，确定桩的抗倾覆和抗滑移的能力。

在实际工程中，根据具体的桩体和工程条件，可以采用不同的计算方法来计算单桩水平承载力设计值。

常用的计算方法有单桩侧阻力计算法、单桩抗倾覆力计算法、桩的弯矩计算法等。

在计算过程中，还需要考虑桩的荷载组合、桩的形状尺寸、桩的材料特性等因素。

通过综合考虑这些因素，可以得出单桩水平承载力设计值，以保证桩体在水平力作用下的安全可靠性。

总之，单桩水平承载力设计值的计算是一个复杂而重要的工作。

只有通过科学合理的计算，才能保证桩体在水平力作用下的稳定和安全性。

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。

单桩承载力的确定单桩承载力的确定1．单桩竖向承载力特征值Ra的确定新的《建筑桩基技术规范》（JGJ 94- 2008）已经出版，主要根据该规范的有关规定确定单桩竖向承载力特征值Ra。

1.1 基本定义Ra=Q UK/KRa—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。

1.2 单桩竖向极限承载力标准值确定的基本原则1.2.1 设计采用的单桩竖向极限承载力标准值应符合下列规定：（1）设计等级为甲级的建筑桩基，应通过单桩静载试验确定；（2）设计等级为乙级的建筑桩基，当地质条件简单时，可参照地质条件相同的试桩资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定；其余均应通过单桩静载试验确定；（3）设计等级为丙级的建筑桩基，可根据原位测试和经验参数确定。

1.2.2 单桩竖向极限承载力标准值、极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值应按下列规定确定：（1）单桩竖向静载试验应按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106 执行；（2）对于大直径端承型桩，也可通过深层平板（平板直径应与孔径一致）载荷试验确定极限端阻力；（3）对于嵌岩桩，可通过直径为0.3m 岩基平板载荷试验确定极限端阻力标准值，也可通过直径为0.3m 嵌岩短墩载荷试验确定极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值；（4）桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值宜通过埋设桩身轴力测试元件由静载试验确定。

并通过测试结果建立极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值与土层物理指标、岩石饱和单轴抗压强度以及与静力触探等土的原位测试指标间的经验关系，以经验参数法确定单桩竖向极限承载。

1.3 单桩竖向极限承载力标准值确定的基本方法1.3.1 原位测试法《建筑桩基技术规范》（JGJ 94- 2008）推荐的原位测试方法是静力触探，包括单桥和双桥两种，采用单桥静力触探的p s值确定极限侧阻力和端阻力标准值时计算过程较为复杂，且与经验参数法对比性较差，因此建议采用双桥静力触探的q s及f s确定极限端阻力及极限侧阻力较为适宜。

单桩承载力计算书一、设计资料1.单桩设计参数桩径1.0（扩底1.2）选取1号点位，回填土土层厚度取9.7m 地面堆载为10kn/m2桩型及成桩工艺：机械钻孔灌注桩中性点深度ln=9.7*0.9=8m单桩极限承载力标准值：从桩顶起算Q uk = u ∑ψsi q sik l i + ψp q pk A p=0.92*3.14*1.0*(8*18+160*1.5)+0.92*3.14*0.6*0.6*4600=5893kN中性点以上负摩阻计算：i i i e e e i z z ∆+∆=∑-=γγσγ1121' =6.578184.0=⨯⨯kN q i ni si n 5.116.572.0'=⨯==σξ 中性点以上负摩阻标准值：11.5*3.14*1*8=289KN中性点以上填土的正摩阻：0.92*3.14*1*18*8=416kn特征值：5893/2-289-416/2≈2400KN检测值：检测值采用桩反力反推， 即当桩基检测值为该值时能满足设计所需 模型中最大设计轴力1782.54kn检测标准值为（1783+289+416/2）*2≈4500KN单桩承载力计算书1.单桩设计参数桩径0.8（扩底1.2）选取1号点位，回填土土层厚度取9.7m 地面堆载为10kn/m2 桩型及成桩工艺：机械钻孔灌注桩中性点深度ln=9.7*0.9=8m单桩极限承载力标准值：从桩顶起算Q uk = u ∑ψsi q sik l i + ψp q pk A p=3.14*0.8*(8*18+160*1.5)+0.87*3.14*0.6*0.6*4600=5488kN中性点以上负摩阻计算：i i i e e e i z z ∆+∆=∑-=γγσγ1121' =6.578184.0=⨯⨯kN q i ni si n 5.116.572.0'=⨯==σξ 中性点以上负摩阻标准值：11.5*3.14*0.8*8=231KN中性点以上填土的正摩阻：3.14*0.8*18*8=362kn特征值：5488/2-231-362/2≈2300KN检测值：检测值采用桩反力反推， 即当桩基检测值为该值时能满足设计所需 模型中最大设计轴力1916.57kn检测标准值为（1917+231+362/2）*2≈4600KN2..单桩设计参数桩径0.8（扩底1.4）选取1号点位，回填土土层厚度取9.7m 地面堆载为10kn/m2桩型及成桩工艺：机械钻孔灌注桩中性点深度ln=9.7*0.9=8m单桩极限承载力标准值：从桩顶起算Q uk = u ∑ψsi q sik l i + ψp q pk A p=3.14*0.8*(8*18+160*1.5)+0.83*3.14*0.7*0.7*4600=6838kN中性点以上负摩阻计算：i i i e e e i z z ∆+∆=∑-=γγσγ1121' =6.578184.0=⨯⨯kN q i ni si n 5.116.572.0'=⨯==σξ 中性点以上负摩阻标准值：11.5*3.14*0.8*8=231KN中性点以上填土的正摩阻：3.14*0.8*18*8=362kn特征值：68388/2-231-362/2≈3000KN检测值：检测值采用桩反力反推， 即当桩基检测值为该值时能满足设计所需 模型中最大设计轴力2530.9kn检测标准值为（2531+231+362/2）*2≈5800KN3..单桩设计参数桩径0.8（扩底1.8）选取1号点位，回填土土层厚度取9.7m 地面堆载为10kn/m2 桩型及成桩工艺：机械钻孔灌注桩中性点深度ln=9.7*0.9=8m单桩极限承载力标准值：从桩顶起算Q uk = u ∑ψsi q sik l i + ψp q pk A p=3.14*0.8*(8*18+160*1.5)+0.76*3.14*0.9*0.9*4600=9856kN中性点以上负摩阻计算：i i i e e e i z z ∆+∆=∑-=γγσγ1121' =6.578184.0=⨯⨯kN q i ni si n 5.116.572.0'=⨯==σξ 中性点以上负摩阻标准值：11.5*3.14*0.8*8=231KN中性点以上填土的正摩阻：3.14*0.8*18*8=362kn特征值：9856/2-231-362/2≈4500KN检测值：检测值采用桩反力反推， 即当桩基检测值为该值时能满足设计所需 模型中最大设计轴力4481.16kn检测标准值为（4482+231+362/2）*2≈9700KN1.单桩设计参数桩径0.8 选取1号点位，回填土土层厚度取9.7m 地面堆载为10kn/m2 桩型及成桩工艺：机械钻孔灌注桩中性点深度ln=9.7*0.9=8m单桩极限承载力标准值：从桩顶起算Q uk = u ∑ψsi q sik l i + ψp q pk A p=3.14*0.8*(8*18+160*1.5)+3.14*0.4*0.4*4600=2733kN中性点以上负摩阻计算：i i i e e e i z z ∆+∆=∑-=γγσγ1121' =6.578184.0=⨯⨯kN q i ni si n 5.116.572.0'=⨯==σξ 中性点以上负摩阻标准值：11.5*3.14*0.8*8=231KN中性点以上填土的正摩阻：3.14*0.8*18*8=362kn特征值：2733/2-231-362/2≈950KN检测值：检测值采用桩反力反推， 即当桩基检测值为该值时能满足设计所需 模型中最大设计轴力833.74kn检测标准值为（883.74+231+362/2）*2≈2800KN桩身强度计算（800mm 直径桩）一、设计资料1.基本设计参数桩身受力形式：轴心受压桩稳定系数不折减不考虑地震作用效应桩顶5D 范围内箍筋加密主筋：HRB400f'y = 360 N/mm2箍筋：HRB400桩身截面直径：D = 800.00 mm纵筋合力点至近边距离：as = 35.00 mm混凝土：C30fc = 14.3 N/mm2成桩工艺系数： = 0.702.设计依据《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008《混凝土结构设计规范》GB 50010--2010二、计算结果1.. 验算正截面受压承载力r =D/2=800/2=400mmAps = πr 2 = 3.14×400.002 =502400 mm2根据《建筑桩基技术规范》式（5.8.2-2）ps c c A f ψ= 0.70×14.3×502400 =5029024N正截面受压承载力满足要求桩身强度计算（1000mm 直径桩）一、设计资料1.基本设计参数桩身受力形式：轴心受压桩稳定系数不折减不考虑地震作用效应桩顶5D 范围内箍筋加密主筋：HRB400f'y = 360 N/mm2箍筋：HRB400桩身截面直径：D = 1200.00 mm纵筋合力点至近边距离：as = 35.00 mm 混凝土：C30fc = 14.3 N/mm2成桩工艺系数： = 0.702.设计依据《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008《混凝土结构设计规范》GB 50010--2010二、计算结果1.验算正截面受压承载力r =D/2=1000/2=500mmAps = πr 2 = 3.14×500.002 =785000 mm2根据《建筑桩基技术规范》式（5.8.2-2）ps c c A f ψ = 0.70×14.3×785000=7857850N 正截面受压承载力满足要求2. 计算0.8直径桩配筋配筋率0.45%A's = minAps = 0.45%×502400=2260mm2 实配主筋：12D16，A's =2412mm23 .计算1.0直径桩配筋配筋率0.35%A's = minAps = 0.35%×785000=2747mm2 实配主筋：14D16，A's =2814mm24.裂缝计算因为桩身受力形式为轴心受压桩，所以无需进行裂缝计算。

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。

单桩承载力计算国家规范中，单桩承载力的计算一般采用极限平衡法，即根据土体的受力平衡状态来计算桩的承载力。

具体的计算方法根据钻孔成桩和打入成桩两种情况来确定。

1.钻孔成桩情况下的单桩承载力计算方法：（1）端阻力的计算：根据规范所提供的公式，计算桩端的端阻力。

一般情况下，端阻力可以根据土壤抗剪强度、桩的长度和直径以及桩端摩阻力来计算。

（2）桨叶阻力的计算：如果桩底埋入了一定的长度，就可以根据桩身周围土壤的抗剪强度以及桩的长度和直径来计算桨叶阻力。

（3）桩侧摩阻力的计算：桩侧摩阻力是桩身与周围土壤之间的剪力阻力，根据桩身的侧摩阻力系数、桩身的侧壁摩阻力、桩身的长度和直径以及桩的侧面积来计算。

（4）计算桩的承载力：将端阻力、桨叶阻力和桩侧摩阻力进行叠加，得出单桩的总承载力。

2.打入成桩情况下的单桩承载力计算方法：（1）桩尖摩阻力的计算：根据桩尖的形状、土壤的抗剪强度和桩尖与土壤之间的摩擦系数来计算桩尖摩阻力。

（2）桩侧摩阻力的计算：与钻孔成桩情况类似，根据桩身的侧摩阻力系数、桩身的侧壁摩阻力、桩身的长度和直径以及桩的侧面积来计算桩侧摩阻力。

（3）计算桩的承载力：将桩尖摩阻力和桩侧摩阻力进行叠加，得出单桩的总承载力。

在单桩承载力计算过程中，还需要考虑桩身的长度、直径、土壤的抗剪强度和桩与土壤之间的摩阻力等因素。

此外，不同类型的地基土层以及地震荷载等因素也会影响承载力的计算。

因此，在实际工程中进行单桩承载力计算时，还需根据具体情况进行综合分析和计算。

最后需要强调的是，国家规范中仅提供了单桩承载力计算的基本原理和方法，具体计算时应遵循相关规范，并根据实际情况进行合理的参数选择和计算。

同时，工程实践中还应考虑其他因素，如孔间距、桩的布置方式等，以满足地基的稳定和安全要求。