单桩竖向抗拔承载力设计计算规范的对比分析
抗拔桩和抗压桩静载试验及结果分析
抗拔桩和抗压桩静载试验及结果分析随着我国城市建设和施工技术的发展，各种高层建筑和大型地下工程迅猛发展，鉴于竖向承载和变形的要求，桩基础成为工程上首选的深基础形式。
近年对于桩基础中抗压桩的受力性能已有较多研究，而抗拔桩的受力性能更多的是参考抗压桩经验，文中通过理论知识及实验分析，对试桩分别进行单桩竖向抗压与抗拔静载试验，从而分析对比两种桩型的受力情况及其差异性，得出了不同的荷載作用机理。
成果可作设计施工参考。
标签：抗压桩；抗拔桩；载荷试验；受力性状；异同性建筑物基础中采用的抗拔桩和抗压桩虽然荷载传递过程相似，但荷载的作用方向则相反，抗压桩指向岩土体，抗拔桩背离岩土体，这就使得抗拔桩与抗压桩在承载力构成、参数取值和破坏性质等方面均存在差异。
相对于抗压桩，抗拔桩的研究尚不够深入。
迄今为止，抗拔桩设计方法仍处于借鉴抗压桩设计方法阶段，即引入一个经验抗拔系数进行设计，使得抗拔桩的理论研究远远落后于工程实践。
因此，研究抗压桩和抗拔桩的受力性状是十分重要的，剖析二者存在的差异性，才能更好地指导桩基设计和施工。
1、单桩竖向抗压静载试验单桩竖向静载试验是指将竖向荷载均匀的传至建筑物基桩上，通过实测单桩在不同荷载作用下的桩顶沉降，得到静载试验的曲线或等曲线，然后根据曲线推求单桩竖向抗压承载力特征值等参数。
目前，绝大多数静载试验是为工程验收提供依据，大多数为工程验收提供依据的静载试验，可按设计要求确定最大加载量，不进行破坏试验，即加载至预定最大试验荷载后终止加载。
目前大多数试验采用压重平台反力装置，将大于最大试验荷载的荷重在试验开始前一次性加上平台，试验时采用油压千斤顶分级加载，堆载则采用混凝土块作荷重，压重宜在检测前一次加足，并均匀稳固地放置于平台上，如图 1 所示。
试验加载采用慢速维持荷载法，即逐级加载，每级荷载达到稳定标准后施加下一级荷载，直至达到最大试验荷载，然后分级卸载至零，若桩身破坏则试验结束。
2、单桩竖向抗拔静载试验根据设计与规范要求，最大试验荷载3000kN，场地地基承载力较小，不满足反力条件，故需要在试验桩两侧各补1根反力桩，试验前需要进行主梁的刚度计算，确保满足最大试验荷载要求，加载方式为慢速法。
单桩竖向承载力国内外计算方法的差异比较
单桩竖向承载力国内外计算方法的差异比较李毅【摘要】文章主要根据国内常用的单桩承载力的计算方法和国外的单桩承载力计算方法进行单桩竖向承载力计算，并根据两个案例来比较计算结果，对比国内和国外的承载力计算基本机理、参数取值、安全系数的不同取法。
%According to the vertical bearing capacity calculation method of single pile often used in China and foreign calculation method of single pile bearing capacity,this paper conducted the single-pile vertical bearing capacity calculation,based on the calculation results of two cases,the basic theory of domestic and foreign bearing capacity calculation,parameter values and safe coefficient were compared in the paper.【期刊名称】《黑龙江水利科技》【年(卷),期】2016(044)009【总页数】5页(P17-20,29)【关键词】单桩承载力;竖向;计算方法;比较【作者】李毅【作者单位】中国电建集团国际工程有限公司，北京 10000【正文语种】中文【中图分类】TU473.11文章主要根据国内常用的的单桩承载力的计算方法和国外的单桩承载力计算方法进行单桩竖向承载力计算，并根据两个案例来比较计算结果，对比国内和国外的承载力计算基本机理、参数取值、安全系数的不同取法。
国内规范确定非嵌岩桩竖向极限承载力时有2种方法，①根据CPT值计算，CPT值又包括单桥的值和双桥的值；②根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定。
单桩竖向抗拔静荷载试验图文并茂
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学完本章后应掌握以下内容： （1）单桩竖向抗拔静荷载试验的内容； （2）抗拔桩的受力机理； （3）抗拔桩与抗压桩的异同分析； （4）抗拔桩的设计方法。 学习中应注意回答以下问题： （1）单桩竖向抗拔静荷载试验的目的和意义是什么？试验装置包括哪 些？试验方法怎样？试验成果有哪些？试验成果如何应用？ （2）等截面抗拔桩的破坏形态有哪些？扩底抗拔桩的破坏形态有哪些？ 扩底抗拔桩与等截面抗拔桩在受力机理上有哪些差异？抗拔承载力上有 哪些差异？ （3）抗拔桩与抗压桩受力性状上有哪些差异？导致受力性状差异的机 理是什么？ （4）桩的抗拔承载力主要受哪两方面因素的制约？抗拔桩如何进行设 计？
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5.2.5 单桩轴向抗拔极限承载力的确定 《建筑基桩检测技术规范》(JGJl06—2003)对确定单桩竖向 抗拔极限承载力方法作了如下规定： l）根据上拔量随荷载变化的特征确定：对陡变型U～δ曲线， 取陡升起始点对应的荷载值。 2）根据上拔量随时间变化的特征确定：取δ～lgt曲线斜率 明显变陡或曲线尾部明显弯曲的前一级荷载值。 3）当在某级荷载下抗拔钢筋断裂时，取其前一级荷载值。 另外，当作为验收抽样检测的受检桩在最大上拔荷载作用下， 未出现上述第三条的情况时，可按设计要求判定。 单位工程同一条件下的单桩竖向抗拔承载力特征值应按单桩 竖向抗拔极限承载力统计值的一半取值。 当工程桩不允许带裂缝工作时，取桩身开裂的前一级荷载作 为单桩竖向抗拔承载力特征值，并与按极限荷载一半取值确 定的承载力特征值相比取小值。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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5.2.2 试验装置
1.反力系统 试验反力装置宜采用反力桩(或工程桩)提供支座反力，也可根据现 场情况采用天然地基提供支座反力。反力架系统应具有1.2倍的安全系 数并符合下列规定： 1）采用反力桩(或工程桩)提供支座反力时，反力桩顶面应平整并 具有一定的强度； 2）采用天然地基提供反力时，施加于地基的压应力不宜超过地基 承载力特征值的1.5倍；反力梁的支点重心应与支座中心重合。 2.加荷系统 1)加荷系统一般由千斤顶、油泵、压力表、压力传感器、高压油管、 多通、逆止阀等组成。压力表和压力传感器必须按计量部门的要求，定 期率定方可使用。试验前，需检查压力系统是否有漏油现象，若有，必 须排除。必须保证测量压力的准确与稳定。 2)千斤顶平放于主梁上，当采用2个或2个以上千斤顶加载时，应将 千斤顶并联同步工作，并使千斤顶的上拔合力通过试桩中心。千斤顶上 放置厚铁压板，同时将试桩钢筋焊接在压板上。
单桩竖向抗拔静载试验方法及注意问题分析与探讨
单桩竖向抗拔静载试验方法及注意问题分析与探讨摘要：本文主要对单桩竖向抗拔静载试验方法及注意问题进行分析与探讨，以供同仁参考。
关键词：单桩竖向抗拔；静载试验方法；注意问题一、前言随着我国城市化建设的快速发展，也相应带动了建筑行业的发展，也出现了一大批工程建设项目。
在工程建设期间，建筑基础不仅会遭受地质条件限制，并且还会受到上浮力的影响，对工程建设质量造成极大影响。
单桩竖向抗拔静载试验的目的在于确定单桩竖向抗拔极限承载力，判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求。
在具体试验期间，检测人员需要综合考虑钢筋拉力、地基土反力、管桩混凝土填芯长度和钢筋焊接强度等是否满足试验要求，确保单桩竖向抗拔静载试验顺利进行。
二、单桩竖向抗拔静载试验方法（1）仪器设备要求。
试验加载设备采用液压千斤顶。
使用多台千斤顶加载时，应并联同步工作，且应符合下列规定：一是选用的千斤顶规格、型号应一致；二是受检桩的横截面形心应重合千斤顶的合力中心，本次选择压重平台反力装置，应符合 JGJ106－2019《建筑基桩检测技术规范》 (以下简称《建规》 ) 的规定: 三是加载反力装置提供的反力必须大于最大加载值的 1.2倍；四是加载反力装置的构件应满足承载力和变形的要求；五是压重应在检测前一次性加够，牢固均匀放置，对地基产生的压应力不宜超过地基承载力特征值的 1.5 倍；六是有条件时，宜利用工程桩作为堆载支点。
荷载测量可用荷重传感器直接测定。
荷重传感器、压力传感器或压力表的准确度应不小于 0.5 级。
试验采用的油管、压力表、油泵在最大加载时的压力不应超过80%规定工作压力。
（2）仪器设备安装。
一般来讲，单桩竖向承载力试验仪器设备安装应满足:一是直径或边宽大于 500mm 的桩，应在其两个方向对称安置4个位移测试仪表，直径或边宽不大于 500mm 的桩可对称安置2 个位移测试仪表，基准梁应有足够的刚度，其一端应简支，另一端应固定；对暴露在阳光下的基准梁采用遮挡措施；二是沉降测定平面宜设置在桩顶以下 200mm 的位置，测点应固定在桩身上，桩、压重平台支墩边和基准桩之间的中心距离。
桩基检测规范之单桩竖向抗拔静载试验.doc
桩基检测规范之单桩竖向抗拔静载试验桩基检测规范之单桩竖向抗拔静载试验？1、适用范围1.1、本方法适用于检测单柱的竖向抗拔承载力。
1.2、当埋设有桩身应力、应变测量传感器时，或桩端埋设有位移测量杆时，可直接测量桩侧抗拔摩阻力，或桩端上拔量。
1.3、为设计提供依据的试验桩应加载至桩侧土破坏或桩身材料达到设计强度；对工程桩抽样检测时，可按设计要求确定最大加载量。
2、设备仪器及其安装2.1、抗拔桩试验加载装置宜采用油压千斤顶，加载方式应符合本规范第4.2.1、条规定。
2.2、试验反力装置宜采用反力桩提供支座反力，也可根据现场情况采用天然地基提供支座反力。
反力架系统应具有1.2、倍的安全系数并符合下列规定：1、采用反力桩提供支座反力时，反力桩顶面应平整并具有一定的强度。
2、采用天然地基提供反力时，施加于地基的压应力不宜超过地基承载力特征值的1.5、倍；反力梁的支点重心应与支座中心重合。
2.3、荷载测量及其仪器的技术要求应符合本规范第4.2.3、条的规定。
2.4、桩顶上拔量测量及其仪器的技术要求应符合本规范4.2.4、条的有关规定。
注：桩顶上拔量观测点可固定在桩顶面的桩身混凝土上。
2.5、试桩、支座和基准桩之间的中心距离应符合表4.2.5、的规定。
2.6、当需要测试桩侧抗拔摩阻力分布或桩端上拔位移时，桩身内埋设传感器或桩端埋设位移杆应按本规范附录A．执行。
3、现场检测3.1、对混凝土灌注桩、有接头的预制桩，宜在拔桩试验前采用低应变法检测受检桩的桩身完整性。
为设计提供依据的抗拔灌注桩施工时应进行成孔质量检测，发现桩身中、下部位有明显扩径的桩不宜作为抗拔试验桩；对有接头的预制桩，应验算接头强度。
3.2、单桩竖向抗拔静载试验宜采用慢速维持荷载法。
需要时，也可采用多循环加、卸载方法。
慢速维持荷载法的加卸载分级、试验方法及稳定标准应按本规范第4.3.4、条和4.3.6、条有关规定执行，并仔细观察桩身混凝土开裂情况。
3.3、当出现下列情况之一时，可终止加载：1、在某级荷载作用下，桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下的上拔量5、倍。
浅谈单桩竖向极限承载力估算
浅谈单桩竖向极限承载力估算摘要：重点介绍了原位测试法和经验参数法估算单桩竖向极限承载力的方法。
结合具体工程，按上述两种方法分别计算出选用不同持力层、不同桩径时的单桩竖向承载力极限标准值，以供设计单位参考。
关键词：原位测试法；经验参数法；单桩竖向极限承载力1 前言桩基础是深基础中常用的一种基础形式。
如果建筑场地浅层地基土的工程地质条件不能满足建筑物对地基承载力和地基变形的要求，并且不适宜采用换填垫层法等浅层地基处理方法时，就可以考虑以地下深层坚硬土层作为持力层的桩基础方案了。
在桩基础方案的设计中，单桩承载力的确定具有非常重要的意义。
2 单桩竖向承载力估算方法简介单桩竖向承载力的确定方法一般有以下三种：静载荷试验、原位测试法、经验参数法。
根据设计等级的不同而选用合适的方法，一般情况，仅设计等级为甲级的建筑桩基，其单桩竖向承载力应通过静载荷试验确定。
现如今常见的工民建建筑工程中，乙、丙级建筑较多，且在岩土工程勘察阶段，仅有原位测试和经验参数数据，故本文重点介绍原位测试法和经验参数法确定单桩竖向极限承载力。
2.1 原位测试法按照《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008），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[1]：……式2.1式中—桩身周长（m）；—桩穿越第i层土的厚度（m）；—第i层土的探头平均侧阻力（kPa）；—桩端平面上、下探头阻力，取桩端平面以上4d（d为桩的直径或边长）范围内土层厚度的探头阻力加权平均值（kPa），然后再和桩端平面以下1d范围内的探头阻力进行平均；—桩端面积（m2）；—桩端阻力修正系数，对于黏性土、粉土取2/3，饱和砂土取1/2；—第i层土桩侧阻力综合修正系数，黏性土、粉土：= 10.04（fsi）-0.55；砂土： = 5.05（fsi）-0.45。
2.2 经验参数法按照《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008），根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时，宜按下式计算[1]：4 结论①由计算结果可知，当以⑤粉土层作为桩端持力层时，根据原位测试法（双桥静探）计算的单桩竖向极限承载力较根据经验参数法计算的单桩竖向极限承载力偏大；当以⑥粉砂层作为桩端持力层时，根据原位测试法（双桥静探）计算的单桩竖向极限承载力较根据经验参数法计算的单桩竖向极限承载力偏小。
试论单桩竖向抗拔静载试验常见问题及其措施
试论单桩竖向抗拔静载试验常见问题及其措施单桩竖向抗拔静载试验是土木工程中常见的一种试验方法，用于评估桩基础的抗拔性能。
然而，在试验过程中常常会遇到一些问题，本文将从试验前的准备工作、试验过程中的问题及其解决措施、试验后的数据处理等方面进行探讨。
一、试验前的准备工作1. 桩基础设计：在进行单桩竖向抗拔静载试验前，需要进行桩基础设计，确定桩的直径、长度、深度等参数，以及桩基础的承载力和变形特性。
设计时应考虑到地基的物理性质、荷载特征、地质条件等因素，确保设计的桩基础能够满足工程要求。
2. 试验设备准备：试验设备包括试验桩、试验机、传感器等。
试验桩应符合设计要求，试验机应具备足够的载荷能力和控制精度，传感器应具有高精度和稳定性。
在试验前应对设备进行检查和校准，确保其正常运行。
3. 试验方案制定：试验方案应包括试验荷载、试验步骤、试验参数等内容。
试验荷载应根据设计要求确定，试验步骤应按照一定的顺序进行，试验参数应根据试验目的和要求进行选择。
二、试验过程中的问题及其解决措施1. 桩身变形：在试验过程中，桩身可能会发生变形，导致试验数据不准确。
解决措施是在桩身上设置应变计或位移传感器，实时监测桩身变形情况，并及时进行调整。
2. 试验荷载不稳定：试验荷载不稳定会导致试验数据波动较大，影响试验结果的准确性。
解决措施是在试验机上设置合适的控制参数，保证试验荷载的稳定性。
3. 试验过程中出现异常情况：在试验过程中可能会出现一些异常情况，如试验机故障、传感器失灵等。
解决措施是及时停止试验，检查设备并进行维修或更换。
三、试验后的数据处理1. 数据采集和处理：试验过程中采集的数据需要进行处理，包括数据清洗、滤波、拟合等步骤。
数据处理的目的是提取有用信息，得出桩基础的抗拔性能参数。
2. 结果分析和评价：根据试验数据，可以得出桩基础的抗拔性能参数，如桩的极限承载力、桩身的变形特性等。
对这些参数进行分析和评价，可以为后续工程设计提供参考。
单桩竖向承载力国内外计算方法的差异比较
（ 第４ ４卷）
黑 龙
江 水
利
科
技
ＮＯ ． ９． ２ ０１ ６
Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
（ Ｔ ０ ｔ ａ ｌ Ｎ ０ ． ４ ４ ）
Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ， Ｂ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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０ 前
总之， 国内和国外的计算方法 比较相近 ， 但是细 文章主要根据 国内常用的的单桩承载力 的计算 微处 还是 有差 别 ， 下 面就对这 两种 方法 分别 比较 。 方法和国外的单桩承载力计算方法进行单桩竖 向承 Ｃ Ｐ ｒ ｒ法 比较 载力计算 ， 并根据两个案例来 比较计算结果 ， 对 比国 １ 内和国外的承载力计算基本机理 、 参数取值 、 安全 系
单桩竖向承载力计算 ， 并根据两个案例来 比较计算结果 ， 对 比国内和 国外 系数 的不 同取法 。
关键词 ： 单桩承载力 ； 竖向； 计算方法 ； 比较
中图分类号 ： Ｔ Ｕ ４ ７ ３ ． １ １ 文献标识码 ： Ｂ
Ｃｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｄｏ ｍｅ ｓ ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｄ Ｆ ｏ ｒ ｅ ｉ ｇ ｎ Ｃａ ｌｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ
单桩竖向抗压承载力动静对比实例
单桩竖向抗压承载力动静对比实例本文通过具体桩基工程两种承载力检测方法的对比，以静载试验结果作为高应变动测结果的对比标准，分析引起高应变检测结果误差的原因，检验高应变承载力检测的精度。
关键词：承载力高应变静荷载试验动静对比1 前言判定单桩竖向抗压承载力的检测方法主要有静载试验法和高应变法。
为了贯彻技术可靠，经济合理的原理，在基桩工程中采用二种或二种以上检测方法是必要的。
静载试验是通过重平台或锚桩反力架等在桩顶部直接分级加载，观测桩顶部随时间产生的每级的沉降量，同时观测分析其试验结果，以确定相应的单桩承载力的试验方法。
这种方法综合考虑了桩与土的相互作用，是确定单桩承载力最为可靠，最为直观的方法，但需要锚固或堆载，试验效率低、费用高、时间长。
高应变法是用重锤冲击桩顶，通过在桩顶测量被激发的阻力产生的应力波和速度波，运用波动理论分析，对桩身完整性和单桩竖向抗压承载力进行判定的检测方法。
其检测快速轻便、费用低，抽检数量较大，能够快速评价基桩的承载力，有效地补充和部分取代传统的静载荷试验，因而应用越来越广泛。
但是高应变动力检测与静荷载试验不仅在理论模型上存在差异，在数据分析过程中都会因参数的选择不同引起结果误差，而且检测人员技术水平的高低也直接影响到结果准确性。
2工程概况某煤矿改扩建工程由于天然地基软土层厚，承载力低，沉降变形大，因此在选矸楼、主提升机房、栈桥等工程中普遍采用桩径800mm，桩长18.0m的钻孔灌注桩、桩径400mm400mm，桩长15.6m的预制混凝土方桩和桩径500mm，桩长15m的预应力混凝土管桩.拟建场地有关地质条件如下：①层：粘土,可塑为主,干强度及韧性中等,土质匀允性一般。
②层粘土：土质均匀性一般,个别地段为粉质粘土。
③层粘土：可塑为主,底部0.60m左右为软塑,干强度及韧性高,土质较均匀。
④层粉土：干强度及韧性低,土质较均匀,场地的南侧个别孔相变为细砂。
⑤层粘土：可塑为主,顶部0.40m左右为软塑,土质较均匀。
单桩承载力计算及比较
单桩承载力计算及比较单桩承载力是指单根桩在受力作用下所能承受的最大荷载。
在工程设计中，准确计算桩的承载力是非常重要的，因为它直接关系到桩的选型、施工及后续的工程安全性。
本文将介绍单桩承载力的计算方法，并对不同计算方法进行比较。
单桩的承载力计算方法有很多种，常见的包括以下几种：1.静力触探法：这是一种简化的计算方法，适用于一些较小的桩径情况。
该方法基于触探测得的桩侧力和桩底阻力，计算出桩的承载力。
但是，这种方法忽略了桩侧土的作用，容易导致计算结果不准确。
2.承载力法：这种方法基于桩的承载力与桩周土的反力平衡，按照土的变形特性进行计算。
常见的承载力计算方法有贝尔承载力公式、约化土轴心抗力法等。
这种方法适用于大多数桩基础计算，但需要选择合适的土体参数进行计算，且在非均质土层中会受到一定影响。
3.变形法：这种方法基于桩的变形进行计算，通常采用杆件有限元法进行计算。
这种方法适用于复杂的工程情况，可以计算出桩体产生的变形和损伤，较为准确。
但是，这种方法计算量较大，需要相对较高的技术水平。
以上三种方法在实际工程中都有应用，但各有优劣。
静力触探法计算简单，但计算结果误差较大，只适用于较小的桩径；承载力法适用范围较广，但需要准确选择土体参数；变形法准确性较高，适用于复杂工程情况，但计算量较大。
为了比较以上三种方法的差异，我们可以通过实例进行计算对比。
假设有一根直径为1.2米的钢筋混凝土桩，其长度为20米，希望计算其承载力。
首先采用静力触探法进行计算，根据触探数据测得的桩侧摩阻力为100MPa，桩底摩阻力为150MPa，则根据公式可以计算出桩的承载力。
接下来采用承载力法进行计算，首先需要选择合适的土体参数。
假设土的单位重量为20kN/m³，土的内摩擦角为35°，桩的侧阻力系数为0.5，则可以计算出桩的承载力。
最后采用变形法进行计算，通过有限元分析软件建立桩的模型，考虑土体-桩体的相互作用效应，进行承载力计算。
单桩竖向抗拔极限承载力的综合判定方法
单桩竖向抗拔极限承载力的综合判定方法
单桩竖向抗拔极限承载力的综合判定方法主要包括以下几个方面：
1. 依据场地条件、桩基直径、长度和材质等因素，选择合适的弹性模量和桩身受力长度。
2. 根据土层特性、桩基埋深等因素，通过现场钻孔、采样和试验等方式，获得场地土壤的物理力学参数和桩身侧阻力的计算值。
3. 计算桩基垂直力和水平力的作用，以及桩身的侧阻力和端阻力。
4. 根据极限状态设计理论和试验数据，结合桩基的实际受力情况，确定桩身的极限承载力和抗拔极限承载力。
5. 综合考虑各个因素的影响，判断桩身是否满足强度和稳定性要求，以及是否符合设计要求。
6. 对受力情况进行监测和检测，及时发现和解决问题。
综合上述因素，确定桩基的竖向抗拔极限承载力，有助于提高工程结构的承载能力和安全性，提高工程质量和效益。
单桩竖向抗压静载试验检测操作方法及结果分析
１ ０ 分 段 ００
（ ｋ ａ Ｐ）
粗 砂
Ｗ ４花 岗 岩 ｗ 花 岗 岩 ３
系数 侧阻 力 （Ｎ ｋ）
１７ ４５ １３５ ５ ３６ １．６ １ ．６ ．
１３ ５５ Ｏ ．６ ４ ６ １ ． ６ ｌ ９ ９ ５ ． ｌ９ ９５ Ｏ． ６ １． ０ ． ６ ｌ ０ ４ ５ ２ ６
【 文章编－ ］１０ —１５ （ｏ １ｏ — ０ ９ ０ ｇ － ０ ８ １ １ １ ）５ ０ ６ — ２ ２
积 筋 数 量 ） 主 锚 桩 设 计 主 筋 为 １ ｄ２ ，本 次试 桩 要 求 锚 桩 主 筋最 大应 ６Ｐ ０
力 为 ： ０＝ ５ ３ ０ ． ． ／ ４ ３ １ １９ １。１） ＝ ９ Ｎ ｒ ￣ ４ ９ ０ ０ Ｉ ３ （车 ． ４ ５ ． ０ ６ ２ ７ ／ｍ ＂ ａ
２１ ０ １年 第 ５期
大 众 科 技
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Ｎｏ ５。 ０１ ． ２ １
（ 第 １ １期 ） 总 ４
（ ｍｕａｉｅ ｏ１ １ Ｃｕ ｌｔ ｌ Ｎ ．４ ） ｖｙ
单桩 竖 向抗压 静 载试 验检 测 操作 方法 及结 果 分析
张 兴 长
（中国水 电建设集 团十五 工程局 有 限公 司 ，陕西 西安 ７ ０ ６ ） １０ ５
２ 设计概况 ． 按设计要求对本桥 ３ 墩基础 灌注 桩进行单桩竖 向抗压静 ＃
载 试 验 检 测 ，试 验 桩 为 ２ 桩 ，其 平 面 布 置 及Байду номын сангаас设 计 参 数 分 别 见 ＃
图 ｌ 表 １ 、 。
④ ①
① — ⑦ 囝 、 ＼⑦
表 ２ 锚桩侧 阻力计算表
土 层
极 限侧 阻 抗拔 力 标准 值 上 标 高 下 标高 高度
单桩基础抗拔承载力计算分析的对比研究
式 中， 为群桩呈整体 破坏 时基桩 的上拔极 限承 载力 标准值 ； ｋ Ｕ 为单桩或基 桩 的上拔 极 限承载 力标 准值 ； 为 Ｇ
川建 筑 科 学研 究 ，０７，２ ． ２０ （ ）
［ ］ 姜海菊． ７ 基于有 限元模型分 析的高层 建筑桩筏基础 优化 探讨
郝
鑫： 单桩基础抗拔承载力计算分析的对 比研究
９ １
单桩 基 础 抗 拔 承 载 力 计算 分 析 的对 比研 究
郝 鑫
１０ ９ ０ ０ ５） （ 国核 电力规划设计研究院 ， 北京
【 摘
要】 对 ＪＪ４ ２０《 Ｇ９ — ０８建筑桩基技术规范 》 Ｄ ／ １ ２ｏ《 空送 电线 路基础 设计技术 规定》 与 Ｌ Ｔ ２９～ ０５ 架 ５ 中
根据 “ 桩基 规范” ． ． … ， ５ ４ ５条 抗拔桩基承载力验算的条
文， 承受拔力的桩基 ， 应按 下列公式 同时验算 群桩基础 呈整
桩基中的基桩应 满足 以下两式
≤ Ｕ／ 。 ｋＴ ＋Ｇ ≤ 。 ＋ （） ４ （） ５
体破坏和 呈非整体破坏 时基 桩的抗拔 承载力 ：
“ 桩基规范” ２ ７页条文说 明明确指 出， 第 １ 相对 于 Ｊ Ｊ４术规定 》 以下简称 “ ０５架 （ 技术 规 定” ， ） 两者在计算桩基础上拔 承载力时设 计理论是 一致 的， 即桩基础 的抗拔承载力 主要 有桩侧周 土提供 的侧 阻力 和基 础 自重两部分组成 ， 桩位 于地 下水 范 围内采用 浮重 度代 替 自重 Ｊ然而在具 体计算 上两 本规 范却相 差较 大 ， ， 当设 计 者在设计时 ， 照不 同的规范进 行设计 时， 参 计算结 果可 能会
单桩承载力计算及比较
单桩承载力计算及比较单桩是一种常用的基础形式，它通过将柱状混凝土结构直接插入土壤中来传递和分担建筑物或其他结构的荷载。
在设计和施工过程中，评估单桩的承载力非常重要。
本文将介绍单桩承载力计算及比较的相关内容。
单桩的承载力计算通常包括以下几个方面的考虑：1.土壤力学参数的确定：为了准确计算单桩的承载力，需要确定土壤的力学参数，包括土壤的黏塑性指标、强度参数、压缩参数等。
这些参数可以通过现场勘探、室内试验和经验公式等方法进行确定。
2.桩身受力方式的确定：单桩可以按不同的受力方式划分为端阻力桩、摩擦桩和混合桩等。
对于端阻力桩，其承载力主要来自桩尖所受的土壤阻力；对于摩擦桩，其承载力主要来自桩身周围土壤的摩擦力；混合桩则综合了端阻力桩和摩擦桩的特点。
3.承载力计算公式的选择：根据不同的单桩类型和受力方式，可以选择不同的计算公式来计算桩的承载力。
常用的计算公式包括静力法、动力法、试验法和数值模拟法等。
其中，静力法是最常用的方法，它根据土壤的力学参数和桩身受力方式，采用平衡方程和土体强度理论计算桩的承载力。
4.承载力的安全系数：为了确保桩的稳定性和安全性，通常会在计算中引入安全系数。
根据不同的设计要求和土壤条件，安全系数的取值范围可以在1.5到3.0之间。
在比较不同单桩承载力的计算结果时，一般可以考虑以下几个方面的因素：1.承载力的大小：对于相同的设计要求和土壤条件，不同类型和受力方式的单桩承载力大小是不同的。
可以比较不同单桩的最大承载力和临界承载力等指标，从而判断其承载能力的优劣。
2.经济性和施工性：除了承载能力外，还应考虑单桩的经济性和施工性。
不同类型和受力方式的单桩在材料用量、施工工艺和成本等方面可能存在差异，因此需要综合考虑综合经济性和施工性。
3.长期变形和稳定性：单桩的长期变形和稳定性也是一个重要的比较指标。
不同类型和受力方式的单桩在长期荷载作用下的变形和稳定性可能存在差异，需要进行相应的计算和分析。
单桩竖向极限承载力和抗拔承载力计算书
16塔吊基础计算书 一、计算参数如下：非工作状态 基础所受的水平力 H ：66.2KN 基础所受的竖向力 P ：434KN 基础所受的倾覆力矩 M ：1683KN.m 基础所受的扭矩 Mk ： 0 取塔吊基础的最大荷载进行计算 ,即 F =513KN M =1683KN.m二、钻孔灌注桩单桩承受荷载：根据公式 :（注： n 为桩根数 ,a 为塔身宽） 带入数据得单桩最大压力：Qik 压=872.04KN 单桩最大拔力： Qik 拔=-615.54KN三、 钻孔灌注桩承载力计算1 、土层分布情况：层号土层名称 土层厚度（ m ） 侧阻 qsia （Kpa ） 端阻 qpa （ Kpa ） 抗拔系数入i4粉质粘土0.9522/0.755粉质粘土4.613 /0.757粉质粘土5.6工作状态22.5KN 513KN 1211KN.m 67KN.m0.758-1砾砂7.33810000.68-2粉质粘土8.9255000.758-3粗砂4.68306000.68-4a粉质粘土4.05327500.75 桩顶标高取至基坑底标高，取至场地下10m 处，从4 号土层开始。
2、单桩极限承载力标准值计算：钻孔灌注桩直径取①800，试取桩长为30.0米，进入8-3层根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007- 2002) 8.5.5条：单桩竖向承载力特征值计算公式：式中：Ra---单桩竖向承载力特征值；qpa,qsia--- 桩端端阻力，桩侧阻力特征值；Ap---桩底端横截面面积；up---桩身周边长度；li---第i 层岩土层的厚度。
经计算：Ra=0.5024X 600+2.512 x( 22X 0.95+13X 4.6+16X 5.6+38X 7.3+25X 8.9+30X 2.65)=2184.69KN>872.04KN 满足要求。
单桩竖向抗拔承载力特征值计算公式：式中：Ra，---单桩竖向承载力特征值；入i---桩周i层土抗拔承载力系数；Gpk ---单桩自重标准值(扣除地下水浮力)经计算：Ra,= 2.512X( 22X 0.95 X 0.75+13 X 4.6X 0.75+16X 5.6X 0.75+38X 7.3X 0.6+25 X 8.9X 0.7 5+30X 2.65X 0.6)+0.5024 X 30X 15= 1504.03KN>615.54KN满足要求。
单桩竖向抗拔承载力设计计算规范的对比分析
单桩竖向抗拔承载力设计计算规范的对比分析
单桩竖向抗拔承载力设计计算规范的对比分析
摘要：通过分析美国标准和中国标准在进行单桩抗拔极限承载力计算时，存在不同之处：抗拔时的桩侧阻力基本上都是基于抗压时的桩侧阻力进行折减得到，美国标准的折减系数一般取2/3~3/4，中国一般取0.5~0.8；美国标准中的安全系数一般取3~5；中国取2。
关键词：极限承载力计算；设计标准；安全系数
1引言
根据我国《建筑桩基技术规范》[1]，桩基设计计算的内容主要有：竖向抗压承载力计算、抗拔承载力计算、水平承载力计算、桩基沉降计算以及群桩的设计计算等。
纵观文献[3]、[4]、[5]、[6]等，在桩基设计计算的内容方面，美国标准和中国标准稍有不同。
2 单桩竖向抗拔承载力
单桩竖向抗拔承载力计算时，一般包括单桩单桩抗拔极限承载力和单桩抗拔承载力的安全系数的计算。
1.1单桩抗拔极限承载力
1.1.1中国单桩抗拔极限承载力计算
中国《建筑桩基技术规范》规定，群桩基础及设计等级为丙级的建筑桩基基桩的抗拔极限承载力可按下列规定计算：
群桩呈非整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算：
（1）
群桩呈整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算：（2）
式中，：基桩抗拔极限承载力标准值；：桩身周长，对于等直径桩取；：桩侧表面第层土的抗压极限侧阻力标准值，可按经验取值；：抗拔系数，可按经验取值，：桩群外围周长。
1.1.2美国单桩抗拔极限承载力计算
当单桩承受上拔荷载时，桩体相对于桩周土体向上运动，其抗拔
承载力主要源于桩侧土体提供的摩擦力及桩端阻力（当为扩底桩时需考虑）。
根据文献[2]及。
单桩竖向抗拔承载力特征值
单桩竖向抗拔承载力特征值在谈到单桩竖向抗拔承载力特征值的时候，咱们可得先捋清楚什么叫“单桩”。
想象一下，就像咱们平常在公园里看到的大树，每一根树根都扎得深深的，撑起了整棵树的高度。
桩基础呢，差不多就是这样一根根扎进地里的“树根”。
可不是光图个好看，这玩意儿可得承受不少压力哦。
单桩的竖向抗拔承载力就像是这个“根”的力量，得能把上面的重物稳稳当当地支撑住。
要是你想在地面上建个大房子，或者搞个什么重型机器，这时候可得好好考虑桩的承载力。
你想，房子得稳，机器得不抖，那可不是开玩笑的事儿。
可能有人会问，抗拔承载力到底是什么？简单来说，就是桩在竖向方向上的“拉力”。
当地基遭受外部力量拉扯的时候，这根桩得有足够的力量来对抗这些拉力，不然的话，嘿嘿，那可就尴尬了。
地基下沉，房子歪了，甚至出现裂缝，真是“欲哭无泪”。
所以，设计桩的时候，抗拔承载力得算得准，不能马虎。
比如，你在设计的时候，得考虑到土壤的性质、桩的深度和直径，这些因素可都是影响承载力的“关键人物”。
说实话，桩的设计就像是做菜。
你得根据“食材”的不同，选用不同的调料和烹饪方式。
土壤的类型不同，有的是软泥，有的是坚硬的岩石，各有各的“脾气”。
要是你在软土上硬是要用小桩，那可就如同用铁锤砸豆腐，结果可想而知。
每一种土壤都有它的极限，就像咱们每个人都有自己的“底线”，过了这条线，啥事儿都能闹得不可开交。
你以为桩基础的设计就这么简单？错！这还得考虑到各种环境因素。
风吹日晒的，雨水侵蚀的，还有地震来捣乱的，这些都是让人头疼的问题。
就好比你去外面露营，没考虑天气变化，结果一场大雨来得措手不及，那真是“天要下雨，娘要嫁人”。
所以，做好单桩的承载力计算，就得像打仗一样，既要有全局观，又得注意细节。
每一个参数都不能忽视，得紧盯着这些“数字”的变化，保持警惕。
此外，施工质量也是不容小觑的环节。
你想想，设计图再好，如果施工的时候马虎了，那就像买了一双鞋，但鞋底全是漏的，穿上去还不如赤脚。
单桩桩顶竖向最大压和单桩竖向承载力设计值的关系
单桩桩顶竖向最大压和单桩竖向承载力设计值的关系在说到桩基的时候，可能有些人就会皱眉，觉得这又是一个不那么有趣的土木工程术语，其实呢，桩基这东西，听起来可能有点深奥，但其实也蛮简单的。
如果你站在建筑工地上，看着那些大大小小的桩子一根一根地打进地下，可能你会发现它们看起来挺不起眼，可真要是没了它们，这些高楼大厦怎么可能稳稳当当地屹立在大地上呢？今天就来说说其中一个小小的技术点——单桩桩顶竖向最大压和单桩竖向承载力设计值的关系。
简单来说，单桩桩顶竖向最大压就是咱们说的“桩顶能顶多重”。
你可以理解为桩顶的承重能力，也就是这个桩子在竖直方向上能支撑多少的重量。
而单桩竖向承载力设计值呢，是设计师在做这个桩子设计时，计算出来的这个桩子的“理论最大承载能力”。
也就是说，单桩竖向承载力设计值就是理论上它最多能承受多少压力，设计上是按照这个值来确保安全的。
当然了，这两个概念乍一看好像差不多，但其实它们之间的关系可大有文章。
你可以把它想象成买车的时候，车子的最大载重和厂家给出的“安全载重”一样。
最大载重，是车子能顶住的极限重量，可不能老是开车满载走，毕竟车子也有承受极限。
而安全载重呢，是厂家根据长期使用中的各种情况，给你定下来的一个比较保守的数字，就是给你一个“舒服”范围，让你放心开，不至于因为超载把车压坏了。
咱们说单桩的最大压和设计值的关系，实际上就有点像这个事儿。
最大压值，是桩顶在实际使用中可能遇到的最大压力，它是一个活生生的“结果”。
而设计值呢，是工程师给出的一个“理论值”，是为保证安全，考虑了很多因素之后定下来的一个“规定数值”。
所以呢，最大压值一般会比设计值大一些，毕竟它考虑了土壤的实际情况、施工中的不确定性，以及其他一些动态因素。
有人可能会问，既然桩顶竖向最大压总是比设计值大，那岂不是可以多加点重量，把这个桩子的承载能力发挥到极致了？嘿嘿，这就犯了个大忌。
你得知道，设计值和最大压值之间的差距，正是为了避免出现桩子“吃不消”的情况。
桩长细比
百家论坛建筑结构技术通讯2007年3月建筑桩基设计中几个值得注意的问题王允锷(中联西北工程设计研究院审图中心西安710082)0 引言随着高层建筑,尤其是高层住宅的大量涌现,桩基础运用愈来愈广泛.在我院最近三年来完成的140多幢的高层建筑中,采用桩基础的就有120多幢.但应注意到,桩基础并非是高层建筑唯一的选择,其他一些较成熟的地基处理形式,如砂石垫层换填法,CFG复合地基,灰土挤密桩,DDC或SDDC复合地基等同样也可以用于高层建筑的基础.笔者认为,如果碰到地基条件很好的地质条件(如中粗砂层,砾石层或卵石层),18层左右的高层建筑选择天然地基也完全是可行的.灰土挤密桩(采用一次挤密桩),基础设计得好,也能用于18层以下建筑,若采用二次挤密法可用于20层以下建筑;DDC法(孔内强夯)若采用灰土回填可用于18～20层建筑;SDDC工艺(孔内超级强夯)也可用于18～20层建筑.所以设计人员务必要根据地质勘查报告作详尽的对比分析,选择既能满足上部结构荷载及变形要求,同时经济性又较好的地基处理和基础方案.西安地区DDC工法的灰土桩单方造价一般为85元∕m3;CFG桩的单方造价一般为400元∕m3;混凝土灌桩单方造价一般为600 元∕m3(锅头钻成孔)及900元∕m3左右(机械成孔);混凝土静压桩单方造价一般为1100元∕m3,以上数据可供设计人员在做方案论证时选用.桩基础是人们所熟知的基础形式,但鉴于岩土的复杂性,关于负摩擦力的传递机理,群桩效应,桩土共同作用机理,上部结构与桩基共同作用机理以及水平荷载作用下桩的工作性状等问题均未得到很好地解决,再加上建筑结构上部的复杂性,给桩基础的设计带来不少困惑.要把握好桩基础的设计需要慎重对待每一个极其重要的设计环节,更何况对高层建筑而言,基础造价一般要占到总造价的25%左右.作为设计人员应掌握熟悉以下几个方面的内容.1 单桩竖向承载力特征值与单桩竖向承载力设计值单桩竖向承载力特征值是《地基基础设计规范》(GB50007-2002)(简称《地基规范》)所采用的术语,而单桩竖向承载力设计值是《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94) (简称《桩基规范》)所采用的术语,两者的涵义不同,所对应的荷载组合效应值也不同,在新的《桩基规范》正式版本以前,设计时不可混淆.初步设计按土的抗力估算单桩承载力特征值时,一定要注意采取的桩端端阻力,桩侧阻力应为特征值,而不是标准值.目前一些地质勘察报告提供的一般不是特征值,而是极限端阻力标准值和极限侧阻力标准值,设计时两者不要搞错.用静载试验确定承载力特征值时,将极值荷载除以安全系数2为单桩承载力特征值.《地基规范》第3.0.4条规定,按单桩承载力确定桩数时, 传至基础或承台上的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合,相应的抗力应采用单桩承载力特征值.验算桩身混凝土,承台混凝土强度及配筋计算,两本规范均采用基本组合计算荷载效应,采用相应的分项系数,荷载效应值为设计值.2 桩的中心距离桩距的合理取值是一个综合性问题,不同的桩型,土质和荷载都将有不同的结果,从而带来不同的成桩工艺,安全可靠性和工程造价.所以应认真对待桩距合理确定问题.确定桩的中心距时应综合考虑以下几个因素:(1)成桩工艺.采用挤土成桩工艺时应考虑成桩过程中的挤土效应.挤土效应包括两个方面:1)桩周土体出现侧移或向上隆起;2)对灌注桩或是预制桩都将产生侧向挤压的非常不利影响.(2)施工难度.采用挤密桩时,如果是满堂红桩基或核心筒下桩数较多,当桩距偏小时,有可能造成后沉入的桩难以达到预定的深度,造成同一承台底下桩端标高相差较大, 给施工带来困难.(3)群桩效应.群桩效应即群桩极限承载力与单桩极限承载力之和相比出现降低或提高的现象.桩距愈小,群桩效应愈明显.试验资料表明,各类土中的群桩效应明显降低的最小间距为2d左右(d为桩直径),当桩距约为(3～4)d 时,可获得较好的群桩效应.也就是说群桩极限承载力接近单桩极限承载力之和.桩距选得小,则承台尺寸小,造价低, 但桩的承载力不能得到充分发挥;反之,单桩承载力可得到充分发挥,但承台尺寸相应加大,造价随之增加.孰轻孰重, 设计者要权衡.(4)桩型.摩擦型桩主要通过桩侧阻力来承担桩顶荷载,当桩距过小时,桩侧阻力得不到充分发挥,此时呈现实体基础性状,群桩承载力降低,沉降加大,所以为了避免侧阻效率的降低,尤其是在深厚软土或饱和度较高的土层中,更应选用较大桩距.端承型群桩的桩顶荷载大部或全部由桩身直接传递到4桩端,其工作性状与独立单桩相近,群桩的承载力近似取为各单桩承载力之和,因此,桩距对端承桩的影响是有限的,其限制可以放松.(5)有条件情况下可考虑承台底土层的抗力.桩基规范规定,当桩数超过3根的非端承桩复合桩基,只要承台底不出现可液化土,湿陷性黄土,软土,欠固结土,新填土等不良地基,桩距大于4.5d时承台底土的抗力才可有效发挥.所以在控制沉降的桩基设计中适当加大桩距不失为一种明智的选择.但应在提高单桩竖向承载力与加大桩距之间做经济比较.对于高层建筑来说,由于上部荷载很大,采用大桩距会造成布桩困难,而且也不一定经济.一般还是先从加大桩长, 选择适宜的桩型和桩径,提高单桩承载力,适当减小桩距入手,然后根据土质情况充分利用承台底下土的抗力.两本规范对桩距规定的表达形式不完全一样.《桩基规范》规定较细,按挤土和非挤土及排数,桩数来定桩的最小中心距,操作性较强.而《地基规范》仅对摩擦型桩,扩底灌注桩的中心距作了规定,未与沉桩方式及桩数,排数发生关系,比较简单,不便设计人员操作.设计人员应在掌握上述桩的受力机理前提下,根据工程的实际情况及当地成熟的经验合理确定桩的中心距.3 桩的长细比控制桩的长细比是已作废的旧规范《工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程》(JGJ4-80)的要求,新的《地基规范》及《桩基规范》均取消了长细比的限制.一些设计者在工程设计中仍以长细比来控制桩长或桩径,造成工程桩的不必要的浪费.长细比限值主要是为了保证桩身不产生压屈失稳,以及考虑施工条件的要求,对于端承桩因有一较坚硬的不变形的持力层,在桩顶竖向荷载的作用下,桩身若过于细长,可能会像压杆一样出现失稳破坏.而对于摩擦型桩,桩身应力向下衰减,且桩会随着荷载加大而产生沉降,不会产生压屈失稳,所以不需考虑长细比的限制.随着高层建筑的发展,超长桩及长桩应用广泛,而长细比限值制约了长桩的使用.根据我国的实际情况,迄今为止尚未发现质量正常的低承台桩在使用过程中出现压屈失稳的例子,所以两本规范不再提长细比的要求了.但具体应用中如遇到桩周土软弱或可液化,或8度以上地震区的情况,当桩身强度控制设计时,仍应慎重对待,可按相关规范验算桩身压屈.4 桩身配筋长度《地基规范》第8.5.2-7条及《桩基规范》第4.1.3.2条对桩身配筋长度均作了详细的规定,但一些涉及规范未明示的问题,如8度及8度以上地震区的桩通长配筋问题[1],以及做静荷载试验锚桩是否需要通长配筋的问题,还是需根据工程具体情况及当地经验而定.后一个问题,按《地基规范》的规定,抗拔桩应通长配筋,但条文说明并未对抗拔桩的类型加以解释,《桩基规范》对专用抗拔桩也作了通长配筋的规定,并作了解释:专用抗拔桩是指设置于地下水位以下或可能受河湖洪水淹没构筑物的桩基和纤缆桩基.两本规范对用于静压试验的锚桩未作具体规定,但从桩的受力机理来看都是基本相似的.从使用时间来看却有区别(用工程桩做锚桩除外),锚桩的配筋我院有两种做法:1)按规范条文执行,全部通长配;2)在桩身长度的1/3～1/2处,截断一半,另一半通长到底.笔者倾向于后一种做法,因为桩身受拉时应力分布也是上大下小, 这跟桩受压时桩周侧摩阻力的分布规律类似.所以桩身钢筋可以不必全截面通到底,一些设计院也积累了这方面经验.5 桩身直径(或截面尺寸)的选择桩身尺寸的选择主要与单桩承载力,岩土工程情况,桩的类型有关,同时还与施工工艺,桩长,承台类型及尺寸,经济指标等因素有关.当采用摩擦型桩时,宜采用较小直径和较长的桩,以增加侧阻效率来增加竖向承载力.简单地通过加大桩径来提高单桩承载力不是一种理想的方法,因为随着桩径的增加,桩身混凝土用量增加得更快.端承桩的桩身尺寸就不能按摩擦型桩的原则定,而是要满足承载力要求, 对桩身稳定性,施工费用和工期进行权衡,一般是粗一点,短一些为好.嵌岩桩宜选较大桩径,一般不宜小于600mm; 深软土中桩,也宜选用稍大直径的桩,以增加桩身抗施工侧力的能力.人工挖孔桩的最小桩径不宜小于800mm,沉管灌注桩不宜小于325mm,静压桩不宜小于300×300.桩径大小对工期也有一定的影响,一般情况下同一施工工艺的小桩的桩数多,工期相对较长,当满足其他条件要求时,小桩径将带来经济效益.6 单桩竖向承载力人为放大不可取目前我院有的设计人员借助外来经验,在估计单桩竖向承载力特征值(或极限承载力标准值)时,按规范经验公式计算出来以后,人为乘以1.2～1.3的放大系数后的数值作为单桩竖向承载力,并以此来计算桩数.笔者认为这种做法值得商榷,其理由如下:(1)"提前预支"的做法没有规范支持.就西安地区来说,大多数桩的静载试验结果数值都比理论计算数值要大0.3～0.5倍,但不能说百分之百都是这样,也有接近或低于理论计算值的实例(最近我院就有这样的工程实例),所以目前不能泛用.即使多数经验是如此,但规范上没有根据当地试桩经验可以放大的规定,工程一旦出现问题,就要承担相应的责任.(2)静载试验在实际应用中还存在不少问题.例如,一些设计人员简单照搬检测单位的结果,缺少分析判断;不了解荷载-位移曲线的内涵,不分析回弹量及残余变形;加载方式的不同,同一根桩试验结果也不相同.有的资料表明, 堆载法比锚桩法测得的单桩竖向极限承载力要大于10%～530%;尤其要注意,当采用堆载法作试验时,试桩的工作状态与实际是有较大差别的,因为堆载试验堆载时随着加载量的增大,桩周土产生回弹,对试桩又产生上拉力.所以用荷载试验数据确定单桩极限承载力是一项极其复杂的综合性工作,内含许许多多的客观存在的因素,还有一些人为的因素,如操作不当等.设计人员应该对各种试验方法的原理和可能对结果产生的影响有所了解,设计时可通过经验或者检测对桩径或桩长(一般仅作桩长修改)进行必要的修正. (3)某些工程的施工单位出于某种考虑,对试桩施工较认真,而大批的工程桩则未必能符合试桩的施工条件. (4)文献表明:对于某些特殊桩型,如钻孔灌注桩后压浆桩,夯扩桩,长螺旋压灌混凝土桩等,桩端桩侧压浆质量及扩大头尺寸无法检验,且施工中存在较大的离散性,此时可根据当地经验,对试桩结果适当折减.如湖北地区控制后压浆的承载力提高量不大于同类未压浆桩的1.3倍.7 结语以上谈到的桩基设计中密切相关的几个问题,只要对这些问题有所理解,在具体工程中就可做到灵活运用,做到有所创新,有所突破.当前高层住宅设计任务较多,大多都是采用桩基,一般都在墙下布桩(尽可能布成单排桩),当受剪力墙墙段长度限制时,个别桩距略小于桩距限值时,笔者认为是可以的.因为单排桩时,群桩效应并不突出,对桩的承载力影响较小,但应采用跳桩施工方法.在进行复合地基设计时,也应注意桩型和桩距的合理确定.最近,我院有一工程由于土的含水率较高,处于饱和状态,现场发生大量塌孔,缩颈现象,不得不修改原设计方案,由灰土挤密桩改为DDC灰土挤密桩.桩基础虽是人们常采用的基础形式,但鉴于岩土的复杂性,关于负摩擦力传递机理,群桩的荷载传递机理,水平荷载作用下桩的性状,桩土共同作用机理,上部结构与桩基共同作用机理等方面尚有许多问题需进一步研究和探讨.作为设计者切不可认为桩基设计是一件简单的工作,应认真去对待.致谢:本院华建公司孙桂新高工为本文提供了造价数据,在此表示感谢.参考文献[1] 王允锷. 对与结构设计相关规范的某些条文的理解及其执行[J]. 工程建设与设计,2004(1).[2] 建筑地基基础设计规范理解与应用.中国建筑工业出版社2004 北京.[3] 土力学地基与基础疑难释义(第二版). 中国建筑工业出版社, 2004 北京 .作者介绍:王允锷,1965 年毕业于合肥工业大学工民建专业,从事结构设计四十余年,教授级高级工程师,享受政府津贴的有特殊贡献专家.曾多次在《建筑结构》和《工程建设与设计》,《陕西建筑》等杂志发表文章,主持的多项工程设计获得省部级科技进步奖和优秀设计奖.1992 年曾任院三所所长和院副总工程师,退休后从事施工图审查工作.(上接17页) 组合配筋,主要有以下几方面的原因:(1)难度大.程序自动选择墙肢形成组合墙的难度很大.一方面,组成组合墙是随机的,只要相连的墙肢都可以选择,而一个边缘构件放在不同的组合墙里算出来的值也不一样,这种可能性很多,程序不可能对每一种情况都计算再取大值;另一方面,组合墙必须是在平截面假定的范围内才有效,如果程序自动选择的墙肢组合明显不符合平截面假定,结果自然就不合理了.(2)没有必要.一般剪力墙结构或含剪力墙的其他结构中,剪力墙由于受压或受弯而超筋的并不多,纵向配筋一般都取构造即可满足,因此对每一个边缘构件都进行组合配筋没有必要,白白耗去很多时间.6 结语大量实例及测试证明,剪力墙组合配筋方法考虑了相邻剪力墙或端柱对剪力墙配筋的贡献,将相连的剪力墙进行整体校核和计算,比原来的单片墙计算更合理,一般能为工程合理节约大约15%～40%的钢筋,而且使钢筋在墙体中的布置效率更高,在工程建设中大大节约了项目成本.参考文献[1] 混凝土异形柱结构技术规程(JGJ149-2006).中国建筑工业出版社.[2] 混凝土结构设计规范(GB50010-2002). 中国建筑工业出版社.[3] SATWE用户手册及技术条件. 中国建筑科学研究院, 2005.善，因此设计中不可避免的存在不少问题如：摩擦型桩未进行沉降计算违反了GB50007-2002第8.5.10条；高层基础与裙楼基础未设置沉降缝，未采取有效措施减少差异沉降及影响，违反了JGJ3-2002第12.1.8条规定；在同一整体大面积基础上建有多栋高层和低层建筑，未按GB50007-2002第5.3.10条规定进行变形计算；同一结构单元采用了不同的基础形式，未进行沉降计算，违反GB50011-2001第3.3.4条；同一结构单元部分用天然地基部分用桩基，不符合GB50011-2001第3.3.4条，未进行沉降差计算，不满足GB50007-2002第5.3.4条；某工程由于主楼与裙楼上部结构荷载差异很大，二者桩型、桩长、桩持力层均有较大差异，未进行沉降验算，后浇带是实际解决此类问题较为实用的方法，但总说明中也未见后浇带的施工要求；结施说明地基基础设计等级为甲级，未进行沉降验算，违反GB50007－2002第8.5.10条；勘察报告揭示土层坡度大于10%，未按GB50007-2002进行地基变形计算。
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单桩竖向抗拔承载力设计计算规范的对比分析
摘要：通过分析美国标准和中国标准在进行单桩抗拔极限承载力计算时，存在不同之处：抗拔时的桩侧阻力基本上都是基于抗压时的桩侧阻力进行折减得到，美国标准的折减系数一般取2/3~3/4，中国一般取0.5~0.8；美国标准中的安全系数一般取3~5；中国取2。
关键词：极限承载力计算；设计标准；安全系数
1引言
根据我国《建筑桩基技术规范》[1]，桩基设计计算的内容主要有：竖向抗压承载力计算、抗拔承载力计算、水平承载力计算、桩基沉降计算以及群桩的设计计算等。
纵观文献[3]、[4]、[5]、[6]等，在桩基设计计算的内容方面，美国标准和中国标准稍有不同。
2 单桩竖向抗拔承载力
单桩竖向抗拔承载力计算时，一般包括单桩单桩抗拔极限承载力和单桩抗拔承载力的安全系数的计算。
1.1单桩抗拔极限承载力
1.1.1中国单桩抗拔极限承载力计算
中国《建筑桩基技术规范》规定，群桩基础及设计等级为丙级的建筑桩基基桩的抗拔极限承载力可按下列规定计算：
群桩呈非整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算：
（1）
群桩呈整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算：
（2）
式中，：基桩抗拔极限承载力标准值；：桩身周长，对于等直径桩取；：桩侧表面第层土的抗压极限侧阻力标准值，可按经验取值；：抗拔系数，可按经验取值，：桩群外围周长。
1.1.2美国单桩抗拔极限承载力计算
当单桩承受上拔荷载时，桩体相对于桩周土体向上运动，其抗拔承载力主要源于桩侧土体提供的摩擦力及桩端阻力（当为扩底桩时需考虑）。
根据文献[2]及
文献[3]，桩体的极限抗拔承载力可按下式估算：
（3）
（4）
（5）
（6）
式中，：极限抗拔承载力；：桩端抗拔面积；：第i个桩体单元的抗拔摩阻力；：桩端部的直径；：桩身直径；：桩身周长；：第i个桩体单元的长度；：桩体承受竖向抗压时的侧摩阻力；：桩体自重。
在抗拔过程中，由于桩周土压力的减小，桩体直径也将有所减小，因此，抗拔时桩土间的摩擦阻力将小于抗压时桩土间的摩擦力，根据美国工程师手册[2]，通常取抗压时桩土间摩擦力的2/3来估算抗拔时的桩土间摩擦力。
Foundation Design建议抗拔时的桩土间摩阻力取抗压时桩侧阻力的75%[3]。
而Geotechnical Engineering则根据土层条件考虑单桩抗拔承载力[4]：对粘土中的单桩，其抗拔承载力可按下式计算：
（7）
式中，：抗拔承载力；：桩体自重；：桩侧面积；：粘着系数；：平均不排水抗剪强度。
对砂土中的单桩，建议其桩侧阻力取抗压时桩侧阻力的2/3。
2安全系数的取值
2.1中国单桩抗拔承载力的安全系数
中国《建筑桩基技术规范》规定：承受拔力的桩基，应按下列公式同时验算群桩基础呈整体破坏和呈非整体破坏时基桩的抗拔承载力：
（8）
（9）
式中，：按荷载效应标准组合计算的基桩拔力；：群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值，可按式（2）确定；：群桩呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值，可按式（1）确定；：群桩基础所包围体积的桩土总自重除以总桩数，地下水位以下取浮重度；：基桩自重，地下水位以下取浮重度，对于扩底桩应按表1确定桩、土柱体周长，计算桩、土自重。
由此可见，我国规范在确定基桩的抗拔承载力时，安全系数取为2。
2.2美国单桩抗拔承载力的安全系数
文献【3】一书中认为，较之抗压破坏，桩体的抗拔破坏发生得更加突然，后果更加严重，因此，抗拔时所使用的安全系数应比抗压时的大，一般应取抗压时安全系数的1.5~2.0倍以上，该书中计算单桩允许抗拔承载力时，采用的抗拔安全系数为5。
而文献【4】则将抗拔安全系数统一取为3。
美国规范规定，在运用被许可的分析方法确定抗拔承载力时，安全系数最小应取3。
3 对比分析及结论
（1）对比中美两国标准可知，在进行单桩抗拔极限承载力计算时，两国规范的处理较为相似，抗拔时的桩侧阻力基本上都是基于抗压时的桩侧阻力进行折减得到，美国标准的折减系数一般取2/3~3/4，中国规范中的折减系数一般取0.5~0.8。
在进行扩底桩的抗拔计算时，美国标准一般还考虑了桩端扩大头部分的抗拔阻力，中国规范则未予考虑（只考虑了扩底桩的侧面阻力）。
（2）中美两国标准可知，对确定桩体抗拔承载力时所采用的安全系数，两国标准差异较大。
美国标准中的安全系数一般取3~5；中国规范中的安全系数取2。
（3）建议在类似桩基设计中应优先结合实际工程考虑，选择合理的桩基设计计算方法和参数。
参考文献
[1] 《建筑桩基技术规范》（JGJ 94－2008）；
[2]EM1110-1-1905，Deep Foundations.
[3]Donald P Coduto，Foundation Design：Principles and Practices (2ND Edition).
[4] V.N.S Murthy, Geotechnical Engineering:Principles and Practices of Soil Mechnics and Foundation Engineering.
[5]Shamsher Prakash,Hari D. Sharma Pile foundations in engineering practice.
[6][美]约瑟夫·E·波勒斯，基础工程分析与设计（第五版）；。