如何计算单桩承载力特征值
（一）单桩承载力特征值是什么？
1、单位桩体所能承受的极限荷载力也就是最大静载试验压力除以安
全系数2.0得出的标准值
2、指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定，不产生过大变形所能承受的最大荷载特征值。符号为Ra
3、由荷载试验测定的单桩压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值
（二）最近在搞水泥土搅拌桩（桩径500mm），设计给的复合地基承
载力特征值是250kp，现在要计算单桩承载力特征值，应该怎么计算？《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002上有公式计算，但是有好多公式中的符号不知道是什么意思，求高手解答。另外，能不能根据复合地基承载力的特征值推算出单桩的承载力特征值？
楼主的原意是不是这样：设计给的水泥搅拌桩复合地基承载力特征值是250kp，这是设计要求，桩径500mm，其它还不太清楚，在此条件下，可以按下述步骤依据3楼公式反算：
首先参数确定：
fspk─复合地基承载力特征值250kPa，设计要求值；
Ap─搅拌桩截面积（m2），500mm桩径为0.19625m^2；
fsk─桩间土承载力特征值（kPa），可查勘察报告确定，一般水泥搅拌桩加固作复合地基的地层承载力都不高，假设查勘察报告应取100kPa；
m─面积置换率，由计划的加固桩桩间距确定，我们暂时假设按
3d桩间距布桩，则置换率为0.19625/(1.5*1.5)=0.0872；
β─桩间土承载力折减系数，一般取0.7。
按3楼搅拌桩复合地基承载力特征值一般可按下式估算：
fspk=m（Ra/Ap）＋β（1－m）fsk
则要求的单桩竖向承载力特征值：
Ra=Ap（fspk-β（1－m）fsk）/m
=0.19625（250-0.7（1-0.0872）100）/0.0872=418.8（kN）就是说按3d桩间距均布500mm搅拌桩，要达到设计要求的
250kPa复合地基承载力需要，当地桩间土承载力特征值为100kPa时，要求的搅拌桩单桩竖向承载力特征值为420kN，按此方案，就可依据
勘察报告提供的搅拌桩桩基参数，进一步确定单颗搅拌桩应该多长，能够达到420kN。
上述步骤才是正确的确定满足设计需要的单桩竖向承载力特征值的正确方法。
如何计算单桩承载力特征值
（一）单桩承载力特征值是什么？ 1、单位桩体所能承受的极限荷载力也就是最大静载试验压力除以安 全系数2.0得出的标准值 2、指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定，不产生过大变形所能承受的最大荷载特征值。符号为Ra 3、由荷载试验测定的单桩压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值 （二）最近在搞水泥土搅拌桩（桩径500mm），设计给的复合地基承 载力特征值是250kp，现在要计算单桩承载力特征值，应该怎么计算？《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002上有公式计算，但是有好多公式中的符号不知道是什么意思，求高手解答。另外，能不能根据复合地基承载力的特征值推算出单桩的承载力特征值？ 楼主的原意是不是这样：设计给的水泥搅拌桩复合地基承载力特征值是250kp，这是设计要求，桩径500mm，其它还不太清楚，在此条件下，可以按下述步骤依据3楼公式反算： 首先参数确定： fspk─复合地基承载力特征值250kPa，设计要求值； Ap─搅拌桩截面积（m2），500mm桩径为0.19625m^2； fsk─桩间土承载力特征值（kPa），可查勘察报告确定，一般水泥搅拌桩加固作复合地基的地层承载力都不高，假设查勘察报告应取100kPa； m─面积置换率，由计划的加固桩桩间距确定，我们暂时假设按
3d桩间距布桩，则置换率为0.19625/(1.5*1.5)=0.0872； β─桩间土承载力折减系数，一般取0.7。 按3楼搅拌桩复合地基承载力特征值一般可按下式估算： fspk=m（Ra/Ap）＋β（1－m）fsk 则要求的单桩竖向承载力特征值： Ra=Ap（fspk-β（1－m）fsk）/m =0.19625（250-0.7（1-0.0872）100）/0.0872=418.8（kN）就是说按3d桩间距均布500mm搅拌桩，要达到设计要求的 250kPa复合地基承载力需要，当地桩间土承载力特征值为100kPa时，要求的搅拌桩单桩竖向承载力特征值为420kN，按此方案，就可依据 勘察报告提供的搅拌桩桩基参数，进一步确定单颗搅拌桩应该多长，能够达到420kN。 上述步骤才是正确的确定满足设计需要的单桩竖向承载力特征值的正确方法。
单桩竖向承载力特征值计算
单桩竖向承载力特征值计算 根据《简明施工计算手册（第三版）》单桩承载力计算：（p320—p326） 1.一般直径竖向承载力特征值，可按下式计算： p pa i sia p pk sk a A q l q Q Q R +=+=∑μ 其中，sk Q ：单桩总侧阻力特征值； pk Q ：单桩总端阻力特征值； p μ：桩身周长； sia q ：桩第i 层土的侧阻力特征值——（查表5-15） （p321） 修正系数0.8：1q =36K ，2q =20KN ，3q =116kN ； i l ——土层厚度； p A ——桩端面积 pa q ——极限端阻力特征值——查表（5-16） （p322），得8400。 一、圆桩：（R=15） 0.943×（2.5×36×0.8＋2.5×0.8×20＋1×2×116）＋8400×A =808.8kN 二、方桩：（A=0.3×0.3） 4×0.3×（2.5×36×0.8＋25×0.8×20＋1×2×116）＋8400×A =273.6＋1029.6=1303.2kN
2.大直径（mm d 800≥）单桩竖向承载力特征值，可按下式计算： p pa P i sia si p pk sk a A q l q Q Q R ’ ψψμ+=+=∑ 其中，sk Q ：单桩总侧阻力特征值，这里我们使用端承桩sk Q 为0忽略不计； pk Q ：单桩总端阻力特征值； p μ：桩身周长； sia q ：桩第i 层土的侧阻力特征值——（查表5-15） （p321）； i l ——土层厚度； p A ——桩端面积，p A =N 2 21?? ? ?? pa q ——极限端阻力特征值——查表（5-16） （p322）； ‘sia q ——桩侧第i 层土的侧阻力特征值——（查表5-15）（p321）； ‘pa q ——桩径为800mm 的端阻力特征值，可采用深层载荷板试验确定，这里我们查表（5-17）取值2500； si ψ、P ψ——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，按表（5-18） （p324）取值P ψ端阻尺寸效应系数3 18.0??? ??D 。 对于混凝土护壁的大直径挖孔桩，计算单桩竖向承载力时，其设计桩径取护壁外直径。 挖孔桩：（D=1m ，h=6-7m ） 31 18.0??? ??×2500×∏221??? ??=1822.7kN
地基容许承载力与承载力特征值
地基容许承载力的确定方法 地基的容许承载力是单位面积上容许的最大压力。容许承载的基本要素是：地基土性质；地基土生成条件；建筑物的结构特征。极限承载力是能承受的最大荷载。将极限承载力除以一定的安全系数，才能作为地基的容许承载力。 浆砌片石挡墙地基承载力达不到设计要求时,将基础改为砼基础是为了增加挡墙的整体性.这也只能是相差不大时才行.一般来说要深挖直至达到要求.如果深挖不行只有扩大基础,降低压强.或者改为其它方案 从现场施工的角度来讲地基，地基可分为天然地基、人工地基。地基就是基础下 地基；而在地质状况不佳的条件下，如坡地、沙地或淤泥地质，或虽然土层质地较好，但上部荷载过大时，为使地基具有足够的承载能力，则要采用人工加固地基，即人工地基 地基容许承载力与承载力特征值 所有建筑物和土工建筑物地基基础设计时，均应满足地基承载力和变形的要求，对经常受水平荷载作用的高层建筑高耸结构、高路堤和挡土墙以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物，尚应验算地基稳定性。通常地基计算时，首先应限制基底压力小于等于地基容许承载力或地基承载力特征值( 设计值) ，以便确定基础的埋置深度和底面尺寸，然后验算地基变形，必要时验算地基稳定性。 地基容许承载力是指地基稳定有足够安全度的承载能力，也即地基极限承载力除以一安全系数，此即定值法确定的地基承载力；同时必须验算地基变形不超过允许变形值。地基承载力特征值是指地基稳定有保证可靠度的承载能力，它作为随机变量是以概率理论为基础的，分项系数表达的极限状态设计法确定的地基承载力；同时也要验算地基变形不超过允许变形值。因此，地基容许承载力或地基承载力特征值的定义是在保证地基稳定的条件下，使建筑物基础沉降的计算值不超过允许值的地基承载力。 地基容许承载力:定值设计方法 承载力特征值:极限状态设计法 按定值设计方法计算时,基底压力P不得超过修正后的地基容许承载力.
钻孔桩单桩承载力特征值计算
钻孔桩单桩承载力特征值计算 一、 按摩擦端承桩计算 已知参数： 根据DBJ15-31-2003中10.2.3条公式a sia i pa p R u q l uq A =+∑计算： 当1000?桩：22211 1.0 3.14 3.14, 1.0 3.140.78544 p u d m A d m ππ==?== =??= ZK1 3.142516.913 4.5330.5500.785=2828kN ZK2 3.14251713 4.6330.5500.785=2795kN a sia i pa p a sia i pa p R u q l uq A R u q l uq A =+=??+?+?+??=+=??+?+?+??∑∑钻孔： （2.3）+1800钻孔： （1.7）+1800当800?桩：22211 0.8 3.14 2.5,0.8 3.140.5044 p u d m A d m ππ==?== =??= ZK1 2.52516.913 4.5330.5500.50=2026kN ZK2 2.5251713 4.6330.5500.50=2000kN a sia i pa p a sia i pa p R u q l uq A R u q l uq A =+=??+?+?+??=+=??+?+?+??∑∑钻孔： （2.3）+1800钻孔： （1.7）+1800二、桩身承载力设计值计算 由DBJ15-31-2003中10.2.7条可知：
2c ,0.70,2511.9/;c c ps c N f A C f N mm φφ≤==其中，砼： 当1000?桩：22211 1.0 3.140.78544 p A d m π= =??= 30.7011.90.785106539c c ps N f A kN φ≤=???= 6539 48431.35 1.35 a N R kN ≤ == 当800?桩：222 110.8 3.140.5044p A d m π==??= 30.7011.90.50104165c c ps N f A kN φ≤=???= 4165 30851.35 1.35 a N R kN ≤ == 三．单桩承载力设计值确定 综上所述： 100025008001800a a R kN R kN φφ==桩，取桩，取
单桩竖向承载力特征值计算方法
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；
地基承载力特征值计算方法梳理
地基承载力特征值计算方 法梳理 Prepared on 22 November 2020
地基承载力特征值计算方法梳理 地基承载力计算是地基计算中重要且最基本的工作，一直以来，不少设计人员只习惯于深宽修正的计算方法，对于地基承载力的概念以及各种计算方法认识不清。故对于地基承载力的基本概念、地基设计的理念以及在地基设计过程中多种地基承载力计算方法及其综合应用，需要进行必要的梳理和说明。 1 地基承载力特征值的概念 关于地基承载力的概念，应当从地基土和结构两个方面来认识。 “地基承受荷载的能力称为地基的承载力。通常区分为两种承载力，一种称为极限承载力，它是指地基即将丧失稳定性时的承载力。另一种称为容许承载力，它是指地基稳定有足够的安全度并且变形控制在建筑物容许范围内时的承载力”。地基极限承载力不仅与地基土的性质有关，还与基础的形式、形状、埋置深度、宽度等有关。“而容许承载力则还与建筑物的结构特性等因素有关”。 基础构建必须既要保证基底压力处于安全的应力水平，又要将沉降控制在容许的范围内。 2 地基承载力特征值与地基设计的关系 基本建设程序是“先勘察、后设计、再施工”。勘察单位的工作成果是岩土工程勘察报告（以前是工程地质勘察报告）。设计单位依照勘察报告进行地基基础设计。勘察报告的地基评价内容包括地基承载力，这是设计人员最为关心的。 以天然地基上的浅基础为例，得到勘察报告当中的地基承载力建议值，经过计算就能得出深宽修正后的地基承载力fa值，据此就可以设计基础尺寸并展开基础设计的后续工作。 在这一设计流程当中，存在着某些不正确的倾向，有的设计人员认为勘察报告建议值可以放心大胆采用，反正出了问题是勘察单位负责。 对于勘察报告给出的包括地基承载力建议值在内的岩土设计参数，应当加以正确理解与使用，需要有一个再分析的过程，这个过程其实也是地基设计的一个过程。可以看出，前述的设计流程看似顺理成章，其实不然，主要的问题就在于容易忽视重要环节——地基设计。 地基评价和地基计算都属于地基设计的范畴。正如工程勘察大师顾宝和先生所指出的“地基承载力的建议值目前虽然一般由勘察报告提出，但不同于岩土特性指标，本质是地基基础的设计。” 3 fa计算方法的梳理
单桩水平承载力计算
600 单桩水平承载力： ZH-600 600.1 基本资料 600.1.1 工程名称： 工程一 600.1.2 桩型：预应力混凝土管桩； 桩顶约束情况：铰接 600.1.3 管桩的编号 PHC-AB600(110)，圆桩直径 d ＝ 600mm ，管桩的壁厚 t ＝ 110mm ； 纵向钢筋的根数、直径为 13φ10.7； 桩身配筋率 ρg ＝ 0.826% 600.1.4 桩身混凝土强度等级 C80， f t ＝ 2.218N/mm E c ＝ 37969N/mm 纵向钢筋净保护层厚度 c ＝ 25mm ； 钢筋弹性模量 E s ＝ 200000N/mm 600.1.5 桩顶允许水平位移 x 0a ＝ 10mm ； 桩侧土水平抗力系数的比例系数 m ＝ 10MN/m 4 ； 桩的入土长度 h ＝ 28m 600.2 计算结果 600.2.1 桩身换算截面受拉边缘的截面模量 W 0 600.2.1.1 扣除保护层厚度的桩直径 d 0 ＝ d - 2c ＝ 600-2*25 ＝ 550mm 600.2.1.2 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 αE ＝ E s / E c ＝ 200000/37969 ＝ 5.2675 600.2.1.3 预应力混凝土管桩的内径 d 1 ＝ d - 2t ＝ 600-2*110 ＝ 380mm 600.2.1.4 W 0 ＝ π·[(d 4 - d 14) / d] / 32 + π·d·(αE - 1)·ρg ·d 02 / 16 ＝ π*[(0.64-0.384)/0.6]/32+π*0.6*(5.2675-1)*0.00826*0.552/16 ＝ 0.019051m 600.2.2 桩身抗弯刚度 EI 600.2.2.1 桩身换算截面惯性矩 I 0 ＝ W 0·d 0 / 2 ＝ 0.01905*0.55/2 ＝ 0.0052390m 4 600.2.2.2 EI ＝ 0.85E c ·I 0 ＝ 0.85*37969*1000*0.005239 ＝ 169079kN · m 600.2.3 桩的水平变形系数 α 按桩基规范式 5.7.5 确定： α ＝ (m ·b 0 / EI)1/5 600.2.3.1 圆形桩当直径 d ≤ 1m 时 b 0 ＝ 0.9(1.5d + 0.5) ＝ 0.9*(1.5*0.6+0.5) ＝ 1.260m 600.2.3.2 α ＝ (m ·b 0 / EI)1/5 ＝ (10000*1.26/169079)0.2 ＝ 0.5949(1/m) 600.2.4 桩顶水平位移系数 νx 600.2.4.1 桩的换算埋深 αh ＝ 0.5949*28 ＝ 16.66m 600.2.4.2 查桩基规范表 5.7.2，桩顶水平位移系数 νx ＝ 2.441 600.2.5 单桩水平承载力特征值按桩基规范式 5.7.2-2 确定： R ha = 0.75α3·EI·x 0a / νx 600.2.5.1 R ha ＝ 0.75*0.59493*169079*0.01/2.441 ＝ 109.4kN 600.2.5.2 验算地震作用桩基的水平承载力时，R haE ＝ 1.25R ha ＝ 136.7kN 9#，10#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=1158kn,Vy=2077kn,地震作用下基底剪力为Vx=2292kn,Vy=3001kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为64根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为3001/64=47kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 2，3#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=1098kn,Vy=1560kn,地震作用下基底剪力为Vx=2121kn,Vy=2048kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为55根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为2121/55=39kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 500 单桩水平承载力： ZH-500 500.1 基本资料 500.1.1 工程名称： 工程一 500.1.2 桩型：预应力混凝土管桩； 桩顶约束情况：铰接 500.1.3 管桩的编号 PHC-AB500(100)，圆桩直径 d ＝ 500mm ，管桩的壁厚 t ＝ 100mm ； 纵向钢筋的根数、直径为 10φ10.7； 桩身配筋率 ρg ＝ 0.877% 500.1.4 桩身混凝土强度等级 C80， f t ＝ 2.218N/mm E c ＝ 37969N/mm 纵向钢筋净保护层厚度 c ＝ 25mm ； 钢筋弹性模量 E s ＝ 200000N/mm 500.1.5 桩顶允许水平位移 x 0a ＝ 10mm ； 桩侧土水平抗力系数的比例系数 m ＝ 10MN/m 4 ； 桩的入土长度 h ＝ 28m 500.2 计算结果 500.2.1 桩身换算截面受拉边缘的截面模量 W 0 500.2.1.1 扣除保护层厚度的桩直径 d 0 ＝ d - 2c ＝ 500-2*25 ＝ 450mm 500.2.1.2 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 αE ＝ E s / E c ＝ 200000/37969 ＝ 5.2675 500.2.1.3 预应力混凝土管桩的内径 d 1 ＝ d - 2t ＝ 500-2*100 ＝ 300mm 500.2.1.4 W 0 ＝ π·[(d 4 - d 14) / d] / 32 + π·d·(αE - 1)·ρg ·d 02 / 16 ＝ π*[(0.54-0.34)/0.5]/32+π*0.5*(5.2675-1)*0.00877*0.452/16 ＝ 0.011425m 500.2.2 桩身抗弯刚度 EI 500.2.2.1 桩身换算截面惯性矩 I 0 ＝ W 0·d 0 / 2 ＝ 0.01143*0.45/2 ＝ 0.0025707m 4 500.2.2.2 EI ＝ 0.85E c ·I 0 ＝ 0.85*37969*1000*0.0025707 ＝ 82965kN · m 500.2.3 桩的水平变形系数 α 按桩基规范式 5.7.5 确定： α ＝ (m ·b 0 / EI)1/5 500.2.3.1 圆形桩当直径 d ≤ 1m 时 b 0 ＝ 0.9(1.5d + 0.5) ＝ 0.9*(1.5*0.5+0.5) ＝ 1.125m 500.2.3.2 α ＝ (m ·b 0 / EI)1/5 ＝ (10000*1.125/82965)0.2 ＝ 0.6706(1/m) 500.2.4 桩顶水平位移系数 νx 500.2.4.1 桩的换算埋深 αh ＝ 0.6706*28 ＝ 18.78m 500.2.4.2 查桩基规范表 5.7.2，桩顶水平位移系数 νx ＝ 2.441 500.2.5 单桩水平承载力特征值按桩基规范式 5.7.2-2 确定： R ha = 0.75α3·EI·x 0a / νx 500.2.5.1 R ha ＝ 0.75*0.67063*82965*0.01/2.441 ＝ 76.9kN 500.2.5.2 验算地震作用桩基的水平承载力时，R haE ＝ 1.25R ha ＝ 96.1kN 1#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=955.5kn,Vy=3962.8kn,地震作用下基底剪力为Vx=4150.33kn,Vy=5372.60kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为135根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为5372.60/135=39.8kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 4#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=895.6kn,Vy=1853.1kn,地震作用下基底剪力为 Vx=2005.43kn,Vy=2587.28kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为66根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为2587.28/66=39.2kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力).
管桩桩身的竖向极限承载力标准值设计值与特征值的关系
管桩桩身的竖向极限承载力标准值设计值与特 征值的关系 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
管桩桩身的竖向极限承载力标准值、设计值 与特征值的关系 （一）、计算公式： 管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk、桩身竖向承载力设计值Rp与单桩竖向承载力最大特征值Ra的计算： 1、管桩桩身竖向承载力设计值Rp的确定： 根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集中的说明第6.2.5条的计算式可以计算出桩身竖向承载力设计值Rp：Rp=AfcΨc。式中Rp—管桩桩身竖向承载力设计值KN；A—管桩桩身横截面积mm2； fc—混凝土轴心抗压强度设计值MPa； Ψc—工作条件系数，取Ψc=0.70 。 2、单桩竖向承载力最大特征值Ra的确定： 根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集中的说明第6.2.6条的计算式可以计算出单桩竖向承载力最大特征值Ra：Ra= Rp/1.35。 3、管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk的确定： 第一种确定方法：根据GB50007—2002《建筑地基基础设计规范》附录中单桩竖向桩身极限承载力标准值Qpk=2 Ra。
第二种确定方法：根据以下公式计算Qpk=（0.8fck-0.6σpc）A。式中Qpk—管桩桩身的竖向极限承载力标准值KN； A—管桩桩身横截面积mm2； fck—混凝土轴心抗压强度标准值MPa；σpc—桩身截面混凝土有效预加应力。 管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk相当于工程施工过程中的压桩控制力。 4、综合以上计算公式，管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk、桩身竖向承载力设计值Rp与单桩竖向承载力最大特征值Ra的关系如下： Ra= Rp/1.35； Qpk=2 Ra=2 Rp/1.35约等于1.48 Rp。 （二）、举例说明： 一、例如，根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集标准，现对PC —A500（100）的管桩分别计算管桩桩身的单桩竖向极限承载力标准值、设计值与特征值如下，以验证以上公式的正确性： 1、管桩桩身竖向承载力设计值Rp的计算： Rp=AfcΨc=125660 mm2×27.5 MPa×0.7=2419KN；03SG409《预应力混凝土管桩》中为2400 KN，基本相符。 2、单桩竖向承载力最大特征值Ra的计算： Ra= Rp/1.35=2419 KN/1.35=1792 KN。 3、管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk的计算：
地基承载力特征值计算方法梳理
地基承载力特征值计算方法梳理 地基承载力计算是地基计算中重要且最基本的工作，一直以来，不少设计人员只习惯于深宽修正的计算方法，对于地基承载力的概念以及各种计算方法认识不清。故对于地基承载力的基本概念、地基设计的理念以及在地基设计过程中多种地基承载力计算方法及其综合应用，需要进行必要的梳理和说明。 1 地基承载力特征值的概念 关于地基承载力的概念，应当从地基土和结构两个方面来认识。 “地基承受荷载的能力称为地基的承载力。通常区分为两种承载力，一种称为极限承载力，它是指地基即将丧失稳定性时的承载力。另一种称为容许承载力，它是指地基稳定有足够的安全度并且变形控制在建筑物容许范围内时的承载力”。地基极限承载力不仅与地基土的性质有关，还与基础的形式、形状、埋置深度、宽度等有关。“而容许承载力则还与建筑物的结构特性等因素有关”。 基础构建必须既要保证基底压力处于安全的应力水平，又要将沉降控制在容许的范围内。 2 地基承载力特征值与地基设计的关系 基本建设程序是“先勘察、后设计、再施工”。勘察单位的工作成果是岩土工程勘察报告（以前是工程地质勘察报告）。设计单位依照勘察报告进行地基基础设计。勘察报告的地基评价内容包括地基承载力，这是设计人员最为关心的。 以天然地基上的浅基础为例，得到勘察报告当中的地基承载力建议值，经过计算就能得出深宽修正后的地基承载力fa值，据此就可以设计基础尺寸并展开基础设计的后续工作。 在这一设计流程当中，存在着某些不正确的倾向，有的设计人员认为勘察报告建议值可以放心大胆采用，反正出了问题是勘察单位负责。 对于勘察报告给出的包括地基承载力建议值在内的岩土设计参数，应当加以正确理解与使用，需要有一个再分析的过程，这个过程其实也是地基设计的一个过程。可以看出，前述的设计流程看似顺理成章，其实不然，主要的问题就在于容易忽视重要环节——地基设计。 地基评价和地基计算都属于地基设计的范畴。正如工程勘察大师顾宝和先生所指出的“地基承载力的建议值目前虽然一般由勘察报告提出，但不同于岩土特性指标，本质是地基基础的设计。”
单桩承载力特征值与设计值区别
单桩承载力设计值：＝单桩极限承载力标准值/抗力分项系数（一般左右) 单桩承载力特征值:=静载试验确定的单桩极限承载力标准值/2 1 、94桩基规范中单桩承载力有两个：单桩极限承载力标准值和单桩承载力设计值。单桩极限承载力标准值由载荷试验（破坏试验）或按94规范估算（端阻、侧阻均取极限承载力标准值），该值除以抗力分项系数（、，不同桩形系数稍有差别）为单桩承载力设计值，确定桩数时荷载取设计值（荷载效应基本组合），荷载设计值一般为荷载标准值（荷载效应标准组合）的倍，这样荷载放大倍，承载力极限值缩小倍，实际上桩安全度还是2（）。94规范时荷载都取设计值，为了荷载与设计值对应，引入了单桩承载力设计值，在确保桩基安全度不低于2的前提下，规定桩抗力分项系数取左右。所以，单桩承载力设计值是在当时特定情况下（所有规范荷载均取设计值），人为设定的指标，并没有实际意义。 2、02规范中地基、桩基承载力均为特征值，该值为承载力极限值的1/2（安全度为2），对应荷载标准值。同一桩基设计，分别执行两本规范，结果应该是一样的。 单桩竖向承载力特征值按《建筑桩基技术规范》JGJ94 -2008第条公式计算： 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规范中第条公式计算： 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；
地基承载力特征值计算方法梳理
地基承载力特征值计算 方法梳理 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
地基承载力特征值计算方法梳理 地基承载力计算是地基计算中重要且最基本的工作，一直以来，不少设计人员只习惯于深宽修正的计算方法，对于地基承载力的概念以及各种计算方法认识不清。故对于地基承载力的基本概念、地基设计的理念以及在地基设计过程中多种地基承载力计算方法及其综合应用，需要进行必要的梳理和说明。 1 地基承载力特征值的概念 关于地基承载力的概念，应当从地基土和结构两个方面来认识。 “地基承受荷载的能力称为地基的承载力。通常区分为两种承载力，一种称为极限承载力，它是指地基即将丧失稳定性时的承载力。另一种称为容许承载力，它是指地基稳定有足够的安全度并且变形控制在建筑物容许范围内时的承载力”。地基极限承载力不仅与地基土的性质有关，还与基础的形式、形状、埋置深度、宽度等有关。“而容许承载力则还与建筑物的结构特性等因素有关”。 基础构建必须既要保证基底压力处于安全的应力水平，又要将沉降控制在容许的范围内。 2 地基承载力特征值与地基设计的关系 基本建设程序是“先勘察、后设计、再施工”。勘察单位的工作成果是岩土工程勘察报告（以前是工程地质勘察报告）。设计单位依照勘察报告进行地基基础设计。勘察报告的地基评价内容包括地基承载力，这是设计人员最为关心的。 以天然地基上的浅基础为例，得到勘察报告当中的地基承载力建议值，经过计算就能得出深宽修正后的地基承载力fa值，据此就可以设计基础尺寸并展开基础设计的后续工作。 在这一设计流程当中，存在着某些不正确的倾向，有的设计人员认为勘察报告建议值可以放心大胆采用，反正出了问题是勘察单位负责。 对于勘察报告给出的包括地基承载力建议值在内的岩土设计参数，应当加以正确理解与使用，需要有一个再分析的过程，这个过程其实也是地基设计的一个过程。可以看出，前述的设计流程看似顺理成章，其实不然，主要的问题就在于容易忽视重要环节——地基设计。 地基评价和地基计算都属于地基设计的范畴。正如工程勘察大师顾宝和先生所指出的“地基承载力的建议值目前虽然一般由勘察报告提出，但不同于岩土特性指标，本质是地基基础的设计。” 3 fa计算方法的梳理
单桩承载力计算
城南路（高浪路~吴都路）工程水中钢管桩承载力计算 本工程桩机平台及现浇箱梁水中部分的基础均采用Φ377的钢管桩作为主要受力构件，上铺14#、20#方钢作为纵横梁与下部的钢管桩有效连接，形成整个基础受力体系。实测水位1.74m ，河床-1.00m ，钢管桩总长7m ，出水1m （桩顶标高2.74m ），入土深度3.26m(桩底标高-4.26) 考虑到钢管桩为开口式打入，承载力计算时主要以摩擦力为主。 参考本工程水中范围内的地质报告，我部钢管桩主要进入的地质层为③2层及④层，分别为粉质粘土夹粉土和粉土层。其地基承载力特征值及侧壁摩擦阻力分别为： ③2粉质粘土夹粉土：τi=49.2kPa ，бR=140kPa ，土层范围（-0.69~-3.29） ④粉土：τi=66.1kPa ，бR=160kPa ，土层范围（-3.29~-9.39） 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 单根容许承载力： [P]=0.5×（αA бR +U ∑αiLi τi ） =0.5*（1*0.377*3.14*0.2*140+3.14*0.377*（2.29*49.2+0.97*66.1）） =121.2KN=12.12T ㎡ ㎡ 断面范围内为水中满堂支架施工,长度L=10.4m ，该段混凝土方量为： ）（21213 1S S S S l V ?++??= =1/3*10.5*（11.5+8.65+65.8*5.11） =105m 3 荷载P=105*2.5=262.5T 取总荷载Q=1.2P=1.2*262.5=315T 需要钢管桩N=Q/[P]=315/12.12=26根 通航孔范围内的现浇段为贝雷架施工,长度L=21m ，该段混凝土方量为：
单桩承载力的确定
确定地基土承载力的基本原理与方法共3页第1页单桩承载力的确定 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》（JGJ94-2008）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/K Ra—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 确定地基土承载力的基本原理与方法共3页第2页 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。 当根据双桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值时，对于黏性土、粉土和砂土，如无当地经验时可按下式计算： Q uk= Q sk+ Q pk=μ∑l i.β i.f si+α.q
标准值、特征值与设计值的区别
桩基板块有同志在问这些关系，大家都来讨论一下。现转载一段greatcloud在l d上面转载的分析： 一、原因 与钢、混凝土、砌体等材料相比，土属于大变形材料，当荷载增加时，随着地基变形的相应增长，地基承载力也在逐渐加在，很难界定出下一个真正的“极限值”，而根据现有的理论及经验的承载力计算公式，可以得出不同的值。因此，地基极限承载力的确定，实际上没有一个通用的界定标准，也没有一个适用于一切土类的计算公式，主要依赖根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整，考虑一个满足工程的要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关，而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关，不能作为土的工程特性指标。 另一方面，建筑物的正常使用应满足其功能要求，常常是承载力还有潜力可挖，而变形已达到可超过正常使用的限值，也就是变形控制了承载力。 因此，根据传统习惯，地基设计所用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下，使建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力，即允诺承载力，其安全系数已包括在内。无论对于天然地基或桩基础的设计，原则均是如此。 随着《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）施行，要求抗力计算按承载能力极限状态，采用相应于极限值的“标准值”，并将过去的总安全系数一分为二，由荷载分项系数和抗力分项系数分担，这给传统上根据经验积累、采用允许值的地基设计带来了困扰。 《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）以承力的允许值作为标准值（意义上相当于承载力特征值，非极限承载力，标准值的意义与现在所说是的标准值—--单针对岩石而言的------即极限值有区别），以深宽修正后的承载力值作为设计值，引起的问题是，抗力的设计值大于标准值，与《建筑可靠度设计统一标准》（G B50068－2001）规定不符，因此本次规范进行了修订。
单桩水平承载力计算
600单桩水平承载力： ZH-600 600.1基本资料 600.1.1工程名称：工程一 600.1.2桩型：预应力混凝土管桩；桩顶约束情况：铰接 600.1.3管桩的编号 PHC-AB600(110)，圆桩直径 d ＝ 600mm，管桩的壁厚 t ＝ 110mm； 纵向钢筋的根数、直径为 13φ10.7；桩身配筋率ρg＝ 0.826% 600.1.4桩身混凝土强度等级 C80， f t＝ 2.218N/mm ， E c＝ 37969N/mm ； 纵向钢筋净保护层厚度 c ＝ 25mm；钢筋弹性模量 E s＝ 200000N/mm 600.1.5桩顶允许水平位移 x0a＝ 10mm；桩侧土水平抗力系数的比例系数 m ＝ 10MN/m4； 桩的入土长度 h ＝ 28m 600.2计算结果 600.2.1桩身换算截面受拉边缘的截面模量 W0 600.2.1.1扣除保护层厚度的桩直径 d0＝ d - 2c ＝ 600-2*25 ＝ 550mm 600.2.1.2钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值αE＝ E s / E c＝ 200000/37969 ＝ 5.2675 600.2.1.3预应力混凝土管桩的内径 d1＝ d - 2t ＝ 600-2*110 ＝ 380mm 600.2.1.4 W0＝π·[(d4 - d14) / d] / 32 + π·d·(αE - 1)·ρg·d02 / 16 ＝π*[(0.64-0.384)/0.6]/32+π*0.6*(5.2675-1)*0.00826*0.552/16 ＝ 0.019051m 600.2.2桩身抗弯刚度 EI 600.2.2.1桩身换算截面惯性矩 I0＝ W0·d0 / 2 ＝ 0.01905*0.55/2 ＝ 0.0052390m4 600.2.2.2 EI ＝ 0.85E c·I0＝ 0.85*37969*1000*0.005239 ＝ 169079kN·m 600.2.3桩的水平变形系数α 按桩基规范式 5.7.5 确定：α ＝ (m·b0 / EI)1/5 600.2.3.1圆形桩当直径 d ≤ 1m 时 b0＝ 0.9(1.5d + 0.5) ＝ 0.9*(1.5*0.6+0.5) ＝ 1.260m 600.2.3.2α ＝ (m·b0 / EI)1/5＝ (10000*1.26/169079)0.2＝ 0.5949(1/m) 600.2.4桩顶水平位移系数νx 600.2.4.1桩的换算埋深αh ＝ 0.5949*28 ＝ 16.66m 600.2.4.2查桩基规范表 5.7.2，桩顶水平位移系数νx＝ 2.441 600.2.5单桩水平承载力特征值按桩基规范式 5.7.2-2 确定： R ha = 0.75α3·EI·x0a/ νx 600.2.5.1 R ha＝ 0.75*0.59493*169079*0.01/2.441 ＝ 109.4kN 600.2.5.2验算地震作用桩基的水平承载力时，R haE＝ 1.25R ha＝ 136.7kN 9#，10#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=1158kn,Vy=2077kn,地震作用下基底剪力为 Vx=2292kn,Vy=3001kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为64根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为 3001/64=47kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 2，3#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=1098kn,Vy=1560kn,地震作用下基底剪力为 Vx=2121kn,Vy=2048kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为55根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为 2121/55=39kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 500单桩水平承载力： ZH-500 500.1基本资料 500.1.1工程名称：工程一 500.1.2桩型：预应力混凝土管桩；桩顶约束情况：铰接 500.1.3管桩的编号 PHC-AB500(100)，圆桩直径 d ＝ 500mm，管桩的壁厚 t ＝ 100mm； 纵向钢筋的根数、直径为 10φ10.7；桩身配筋率ρg＝ 0.877% 500.1.4桩身混凝土强度等级 C80， f t＝ 2.218N/mm ， E c＝ 37969N/mm ； 纵向钢筋净保护层厚度 c ＝ 25mm；钢筋弹性模量 E s＝ 200000N/mm 500.1.5桩顶允许水平位移 x0a＝ 10mm；桩侧土水平抗力系数的比例系数 m ＝ 10MN/m4； 桩的入土长度 h ＝ 28m 500.2计算结果 500.2.1桩身换算截面受拉边缘的截面模量 W0 500.2.1.1扣除保护层厚度的桩直径 d0＝ d - 2c ＝ 500-2*25 ＝ 450mm 500.2.1.2钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值αE＝ E s / E c＝ 200000/37969 ＝ 5.2675 500.2.1.3预应力混凝土管桩的内径 d1＝ d - 2t ＝ 500-2*100 ＝ 300mm 500.2.1.4 W0＝π·[(d4 - d14) / d] / 32 + π·d·(αE - 1)·ρg·d02 / 16 ＝π*[(0.54-0.34)/0.5]/32+π*0.5*(5.2675-1)*0.00877*0.452/16 ＝ 0.011425m 500.2.2桩身抗弯刚度 EI 500.2.2.1桩身换算截面惯性矩 I0＝ W0·d0 / 2 ＝ 0.01143*0.45/2 ＝ 0.0025707m4 500.2.2.2 EI ＝ 0.85E c·I0＝ 0.85*37969*1000*0.0025707 ＝ 82965kN·m 500.2.3桩的水平变形系数α 按桩基规范式 5.7.5 确定：α ＝ (m·b0 / EI)1/5 500.2.3.1圆形桩当直径 d ≤ 1m 时 b0＝ 0.9(1.5d + 0.5) ＝ 0.9*(1.5*0.5+0.5) ＝ 1.125m 500.2.3.2α ＝ (m·b0 / EI)1/5＝ (10000*1.125/82965)0.2＝ 0.6706(1/m) 500.2.4桩顶水平位移系数νx 500.2.4.1桩的换算埋深αh ＝ 0.6706*28 ＝ 18.78m 500.2.4.2查桩基规范表 5.7.2，桩顶水平位移系数νx＝ 2.441 500.2.5单桩水平承载力特征值按桩基规范式 5.7.2-2 确定： R ha = 0.75α3·EI·x0a/ νx 500.2.5.1 R ha＝ 0.75*0.67063*82965*0.01/2.441 ＝ 76.9kN 500.2.5.2验算地震作用桩基的水平承载力时，R haE＝ 1.25R ha＝ 96.1kN 1#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=955.5kn,Vy=3962.8kn,地震作用下基底剪力为 Vx=4150.33kn,Vy=5372.60kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为135根。则作用于基桩顶处的水平 力H ik 为5372.60/135=39.8kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 4#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=895.6kn,Vy=1853.1kn,地震作用下基底剪力为 Vx=2005.43kn,Vy=2587.28kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为66根。则作用于基桩顶处的水平力 H ik 为2587.28/66=39.2kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力).