本规程对单桩竖向抗压承载力的计算分为散刚复合桩、柔刚复合桩和三元复合桩三种。其中，每一种又可分为短芯桩、等芯桩和长芯桩三种形式，如图2－3所示。本工程采用的是长度为31.0m 的等芯桩，最终计算得到的单桩竖向抗压和抗拔极限承载力标准值分别为1 900kN 和1 260kN。......
2023-11-21
《规范方法》确定5.9.2桩的竖向承载力
【摘要】：当桩端持力层为密实砂卵石或其他承载力类似的土层时，对单桩竖向承载力很高的大直径端承型桩，可采用深层平板载荷试验确定桩端土的承载力特征值，试验方法应按《规范》附录D。7）参加统计的试桩，当满足其极差不超过平均值的30%时，可取其平均值为单桩竖向极限承载力。
1.单桩竖向承载力特征值的确定
《规范》指出，单桩竖向承载力特征值（Ra）的确定应符合下列规定：
1）单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载荷试验确定。在同一条件下的试桩数量，不宜少于总桩数的1%且不应少于3根。单桩的静载荷试验，应按《规范》附录Q进行。
当桩端持力层为密实砂卵石或其他承载力类似的土层时，对单桩竖向承载力很高的大直径端承型桩，可采用深层平板载荷试验确定桩端土的承载力特征值，试验方法应按《规范》附录D。
2）地基基础设计等级为丙级的建筑物，可采用静力触探及标贯试验参数结合工程经验确定Ra值。
（1）现场静载试验确定
《规范》附录Q中的单桩竖向静载荷试验要点摘录关键点如下：
1）单桩竖向静载荷试验的加载方式，应按慢速维持荷载法。
2）开始试验的时间。预制桩在砂土中入土7d后；黏性土不得少于15d；对于饱和软黏土不得少于25d。灌注桩应在桩身混凝土达到设计强度后，才能进行。
3）加荷分级不应小于8级，每级加载量宜为预估极限荷载的1/8～1/10。
4）在每级荷载作用下，桩的沉降量连续两次在每小时内小于0.1mm时可视为稳定。
5）符合下列条件之一时可终止加载：
①当荷载—沉降（Q—s）曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且桩顶总沉降量超过40mm；
②
，且经24h尚未达到稳定；
③25m以上的非嵌岩桩，Q—s曲线呈缓变型时，桩顶总沉降量大于60～80mm；
④在特殊条件下，可根据具体要求加载至桩顶总沉降量大于100mm。
注：a）Δsn——第n级荷载的沉降量；Δsn+1——第n+1级荷载的沉降量；
b）桩底支撑在坚硬岩（土）层上，桩的沉降量很小时，最大加载量不应小于设计荷载的两倍。
6）单桩竖向极限承载力应按下列方法确定：
①做荷载—沉降（Q—s）曲线和其他辅助分析所需的曲线；
②当陡降段明显时，取相应于陡降段起点的荷载值；
③当出现上面5）终止加载之②的情况，取前一级荷载值；
④Q—s曲线呈缓变型时，取桩顶总沉降量s=40mm所对应的荷载值，当桩长大于40m时，宜考虑桩身的弹性压缩；
⑤按上述方法判断有困难时，可结合其他辅助分析方法综合判定。对桩基沉降有特殊要求者，应根据具体情况选取。
7）参加统计的试桩，当满足其极差不超过平均值的30%时，可取其平均值为单桩竖向极限承载力。极差超过平均值的30%时，宜增加试桩数量并分析相差过大的原因，结合工程具体情况确定极限承载力。对桩数为3根及3根以下的柱下桩台，取最小值。
8）将单桩竖向极限承载力除以安全系数2，为单桩竖向承载力特征值。
【例5.9-2】 在同一条件下，由单桩竖向静荷载试验得到的3根试桩极限承载力实测值，分别为：Qu1=480kN，Qu2=500kN，Qu3=510kN。则单桩竖向承载力特征值（kN）与下列哪一项最为接近？
（A）243 （B）245 （C）248 （D）250
答案：（C）
解答：如上所述，计算单桩竖向极限承载力平均值
极差（510-480）kN=30kN，
，极差小于平均值的30%，故可取平均值。
单桩竖向承载力特征值
（2）经验参数法确定 《规范》规定：初步设计时，单桩竖向承载力特征值可按下式估算
Ra=qpaAp+up∑qsiali （5.9-1）
式中 Ra——单桩竖向承载力特征值（kN）；
qpa、qsia——桩端阻力特征值、桩侧阻力特征值（kPa），由当地静载荷试验结果统计分析算得；
Ap——桩底端横截面面积（m2）；
up——桩身周边长度（m）；
li——第i层岩土的厚度（m）。
桩端嵌入完整及较完整的硬质岩中，当桩长较短且入岩较浅时，可按式（5.9-2）估算单桩竖向承载力特征值
Ra=qpaAp （5.9-2）
式中 qpa——桩端岩石承载力特征值（kN）。
【例5.9-3】 某沉管灌注桩，桩径为600mm，桩长10m。穿越厚度3m，液性指数IL=0.5的黏性土层，进入密实的中砂层，两层土的桩侧阻力特征值qsia分别为26kPa、35kPa，中砂层的桩端端阻力特征值qpa=2500kPa。单桩竖向承载力特征值Ra（kN）与下列哪一项最为接近？
（A）1315 （B）1415 （C）1515 （D）1615
答案：（A）
解答：根据式（5.9-1），单桩竖向承载力特征值为
2.按桩身材料强度确定单桩竖向承载力
《规范》规定，桩身混凝土强度应满足桩的承载力设计要求。计算中应按桩的类型和成桩工艺的不同将混凝土的轴心抗压强度设计值乘以工作条件系数φc，桩轴心受压时桩身强度应符合式（5.9-3）规定。当桩顶以下5倍桩直径范围内螺旋式箍筋间距不大于100mm且钢筋耐久性得到保证的灌注桩，可适当计入桩身纵向钢筋的抗压作用。
Q≤Apfcφc （5.9-3）
式中 fc——混凝土轴心受压强度设计值（kPa），按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010取值；
Q——相应于作用的基本组合时的单桩竖向力设计值（kN）；
Ap——桩身横截面面积（m2）；
φc——工作条件系数，非预应力预制桩取0.75，预应力桩取0.55～0.65，灌注桩取0.6～0.8（水下灌注桩、长桩或混凝土强度等级高于C35时用低值）。
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