摩擦桩桩长的计算(新规范)
桩基桩长的计算
一、桩基的类别针对界溪段桥梁下部构造施工图中存在两类桩：端承桩和摩擦桩。
端承桩：桩基自身重及桩顶以上荷载由桩端持力层承受。
摩擦桩：桩基自身重及及桩顶以上荷载由桩基周身与岩土摩擦阻力承受。
二、单桩基桩长理论计算公式及相关参数表1、摩擦桩单桩承载力容许值计算公式：[Ra]=（1/2）*u*∑Qik*l i+Ap*QrQr=m0*K*[f ao]+k2*R*(h-3)式中：[Ra]——单桩轴向受压承载力容许值（KN），桩身自重与置换土重（当自重计入浮力时置换土重也计入浮力）的差值作为荷载考虑；u——桩身周长（m）Ap——桩端截面面积（㎡）n——土的层数（注：公式中未写出）Li——承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m），扩孔部分不计；Qik——与Li对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值（kPa），宜采用单桩摩阻力实验确定，当无实验条件时按表5.3.3-1选用；Qr——桩端处土的承载力基本容许值（kPa），当持力层为砂石、碎石土时，若计算值超过下列值，宜采用：粉砂1000kP；细砂1150kP；中砂、粗砂、砾砂1450kP；碎石土2750kP；[f ao]——桩端处土的承载力基本容许值（kPa），按《公路桥涵地基及基础设计规范》第3.3.3条确定；h——桩端的埋置深度（m），对于有冲刷的桩基，埋深由一般冲刷线起算；对无冲刷的桩基，埋深由天然地面线或实际开挖后的地面线算起；h的计算值不大于40m，当大于40m时，按40m计算；k2——容许承载力随深度的修正系数，根据桩端处持力层土类按《公路桥涵地基及基础设计规范》3.3.4选用；K——桩端以上各土层的加权平均重度（kN/m3）,若持力层在水位以下且不透水时，不论桩端以上土层的透水性如何，一律取饱和重度；当持力层透水时，则水中部分土层取浮重度；R——修正系数，按表5.3.3-2选用；m0——清底系数，按表5.3.3-3选用。
表5.3.3-1 钻孔桩桩侧土的摩阻力标准值Qik注：挖孔桩的摩阻力标准值可参照本表采用。
规范摩擦桩11
* 桩身自重标准值与置换土重标准值（当桩重 计入浮力时，置换土重也计入浮力）的差值作 为荷载考虑。
摩擦桩单桩轴向受拉承载力容许值计算
式中
[ Rt ] = 0.3u ∑ α ili qik
i=1
n
[ Rt ] —单桩轴向受拉承载力容许值（kN）； u u —桩身周长（m），对于等直径桩， = πd；对 于扩底桩，自桩端起算的长度 Σli ≤ 5d 时取 u = πD; 其余长度均取 u = πd（其中D为桩的扩底直径，d为 桩身直径）； α i —振动沉桩对各土层桩侧摩阻力的影响系数，
清底系数m0值 t/d 为桩端沉渣厚度和桩的直径； （2）d ≤1.5m时，t ≤300mm；d >1.5m 时，t ≤500mm，且0.1<t /d<0.3。
一、摩擦桩单桩轴向受压承载力 容许值计算
1、钻（挖）孔灌注桩的承载力容许值计算算例 资料：南京地区某桥梁工程采用钻孔灌注桩基 础，直径1m，长度40m，承台高度2.5m，无冲刷 情况，地面开挖深度2.7m，承台底面标高为3.700m，天然地面标高为-1.000m，桩底标高42.900m，地下水位标高为-8.500m。工程地质情 况如下：①软塑粘性土，层厚10.3m，重度为 17.3；②中密粉砂，层厚26.85m，重度为19.3；③ 密实碎石，层厚22m，重度为18.6。桩端沉渣厚度 0.3m。
当桩端持力层为粘性土时未限制 qr的上限，因为从实测数 据来看，部分试桩的测试结果要大于由公式计算得到的可 能最大值。 当桩端持力层为砂土时，按照粉砂1000kPa、细砂 1150kPa，中砂、粗砂、砾砂1450kPa三大类规定了qr的上 限。 当桩端持力层为碎石土时，取2750kPa为 qr 的上限。
推导85规范公式所用数据
摩擦桩桩长计算小程序
柱（桩）顶竖向力（kN） 柱径（m） 柱高（m） 最低水位以上桩长（m）
至局部冲刷线的桩长（m）
TURE
18.44
部冲刷线以下的桩长（m） 单根柱的自重（kN）
以上单根桩的自重（kN）
刷线单根桩的自重（kN）
以下单根桩的自重（kN）
部竖向荷载V（kN）
2975.13
2977.30
R）（摩擦桩）
5 6 7 8 9
0.00 14 15
0.00 16
0.00 17
0.00 180.00来自0.000.00
0.00
0.00
0.00
所受全部竖向荷载V计算 2266.90 1.50 6.31 0.00 8.34 10.10 278.77 0.00 267.49 161.97 桥名 墩台号 结论 桩总长
［P］=0.5*（Ulτ p+Aσ R）（摩擦桩）
土层数 各土层与桩壁的极限摩阻力τ i（kPa） 承台底面或局部冲刷线以下各土层厚度li（m） 各土层摩阻力U*τ i*li（kN） 土层数 各土层与桩壁的极限摩阻力τ i（kPa） 承台底面或局部冲刷线以下各土层厚度li（m） 各土层摩阻力U*τ i*li（kN） 单桩轴向受压容许承载力［P］计算 桩径d（m） 桩成孔直径增大值 桩尖处土的容许承载力［σ 0］（kPa） 清底系数 1.65 0.15 400.00 0.80 0.70 11.80 3.00 4.68 10.10 14.78 5.65 2.14 915.05 0.00 0.00 0.00 0.00 1 70.00 10.10 3997.99 10 11 0.00 12 0.00 13 0.00 2 3 4
m0
3
修正系数 λ 桩尖以上土的容重
桩长计算(摩擦桩)(新规范
1 70.00 10.10 3997.99 10
2
3
4
0.00 11 12
0.00 13
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
单桩桩底所受全部竖向荷载V计算 1.65 0.15 400.00 0.80 0.70 11.80 3.00 4.68 10.10 14.78 5.65 2.14 915.05 单根柱（桩）顶竖向力（kN） 柱径（m） 柱高（m） 最低水位以上桩长（m） 最低水位至局部冲刷线的桩长（m） 局部冲刷线以下的桩长（m） 单根柱的自重（kN） 最低水位以上单根桩的自重（kN） 最低水位至局部冲刷线单根桩的自重（kN） 局部冲刷线以下单根桩的自重（kN） 单桩桩底所受全部竖向荷载V（kN）
柱（桩）顶竖向力（kN） 柱径（m） 柱高（m）
最低水位以上桩长（m）
局部冲刷线的桩长（m）
TURE
18.44
冲刷线以下的桩长（m） 单根柱的自重（kN）
以上单根桩的自重（kN）
刷线单根桩的自重（kN）
以下单根桩的自重（kN）
部竖向荷载V（kN）
2975.13
m0
修正系数 λ 桩尖以上土的容重 r2（KN/m ） 地面土容许承载力随深度的修正系数 k2 一般冲刷线至局部冲刷线的深度(m) 桩在局部冲刷线以下的有效长度 l (m) 桩尖的埋置深度h（m） 桩的周长 U（m） 桩底横截面积 A（m2） 桩尖处土的极限承载力σ
R（kPa）
单桩轴向受压容许承载力［P］（kN）
［P］=0.5*（Ulτ p+Aσ R）（摩擦桩）
土层数 各土层与桩壁的极限摩阻力τ i（kPa） 承台底面或局部冲刷线以下各土层厚度li（m） 各土层摩阻力U*τ i*li（kN） 土层数 各土层与桩壁的极限摩阻力τ i（kPa） 承台底面或局部冲刷线以下各土层厚度li（m） 各土层摩阻力U*τ i*li（kN） 单桩轴向受压容许承载力［P］计算 桩径d（m） 桩成孔直径增大值 桩尖处土的容许承载力［σ 0］（kPa） 清底系数
桥梁高桩承台式摩擦桩基础设计计算
桥梁高桩承台式摩擦桩基础设计计算1. 初步拟定桩长桩基础采用高桩承台式摩擦桩，根据施工条件，桩拟采用直径d=1.2m ，以冲抓锥施工。
桩群布置经初步计算拟采用6根灌注桩，为对称竖直双排桩基础，埋置深度初步拟定为h=11.31m 。
桩长初步拟定为18m ，桩底标高为49.54m 。
2．桩群结构分析2.1承台底面中心的荷载计算永久作用加一孔可变作用（控制桩截面强度荷载）时：407469.8 5.6 2.025.043490()N kN =+⨯⨯⨯=∑358.60()H kN =∑4617.30358.60 2.05334.50()M kN =+⨯=∑永久作用加二孔可变作用（控制桩入土深度荷载）时：46788.009.8 5.6 2.025.049532()N kN =+⨯⨯⨯=∑2.2单桩桩顶荷载计算桩的计算宽度1b对于 1.0d m ≥时： 1(1)f b K K d =+式中：f K ——桩形状换算系数，对于圆形截面，取0.9；d ——桩直径，取1.2m ；K ——平行于水平作用方向的桩间相互影响系数：已知：12L m = ； 13(1) 6.6h d m =+= ； 22,0.6n b ==；对于110.6L h <的多排桩 ： 2121(1)0.8020.6b L K b h -=+⨯= 所以： 10.90.802(1.21) 1.59()b m =⨯⨯+=桩的变形系数αα=0.8c EI E I =式中： α——桩的变形系数；EI ——桩的抗弯刚度，对以受弯为主的钢筋混凝土桩，根据现行规范采用；c E ——桩的混凝土抗压弹性模量，C20混凝土72.5510c E KPa =⨯；I ——桩的毛面积惯性矩，440.1018()64d I m π==m ——非岩石地基水平向抗力系数的比例系数，4120000/m kN m =；所以，计算得：10.62()m α-=桩在最大冲刷线以下深度h=11.31m ，其计算长度则为：0.6211.317.02( 2.5)h h α==⨯=> 故按弹性桩计算桩顶刚度系数1ρ、2ρ、3ρ、4ρ值计算 已知：0 6.69,11.31l m h m == ；12ζ=(根据《公桥基规》钻挖孔桩采用12ζ=)， 2221.2 1.13()44d A m ππ⨯===630012000011.31 1.35710(/)C m h kN m ==⨯=⨯2220 1.240tan 11.31tan 21.142424d A h m φππ︒⎛⎫⎛⎫=+⋅=⨯+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,易知该值大于相邻底面中心距为直径所得的面积，故按桩中心距计算面积，故取：220 3.28.044A m π=⨯=∴ 117600016.6911.3111211.132.5510 1.357108.04h l h AE C A ρζ-⎡⎤+⨯⎢⎥==+⎢⎥+⨯⨯⨯⨯⎢⎥+⎣⎦621.923100.925KN m EI =⨯⋅=已知：7.02h h α==（＞4），∴取h =4，000.62 6.69 4.15()l l m α==⨯=查教材《桥梁基础工程》附表17、18、19得：Q x =0.05568 m x =0.16498 m ϕ=0.65853 所以 3320.620.055680.0133Q EIx EI EI ρα==⨯=2230.620.164980.0634m EIx EI EI ρα==⨯=40.620.658530.408m EI EI EI ραφ==⨯=计算承台底面原点O 处位移0a 、0b 、0β 对于竖直桩，且各桩的直径相同时：01434907836.0460.925N b n EI EIρ===⨯ 241310222224131()16.66358.600.38045334.56116.420.079816.660.1447()()ni i ni i n x H n MEI EI a EI EI EI EIn n x n ρρρρρρρ==++⨯+⨯===⨯-⋅+-∑∑ 2302222241310.07985334.50.3804358.60429.570.079816.660.1447()()ni i n M n H EI EI EI EI EIn n x n ρρβρρρρ=+⨯+⨯===⨯-⋅+-∑计算作用在每根桩顶上作用力i P 、i Q 、i M ：竖向力：1007884.10()7836.04429.57()0.925(1.6)6612.57()i i kN P b x EI kN EI EI ρβ⎧=+=⨯±⨯=⎨⎩ 水平力：20306116.42429.570.01330.063454.11()i Q a EI EI kN EI EI ρρβ=-=⨯-⨯= 弯矩：4030429.576116.420.4080.0634212.52()i M a EI EI kN m EI EIρβρ=-=⨯-⨯=-⋅ 校核：654.11324.66()358.60()i nQ kN H kN =⨯=≈=∑13(7884.106612.57) 1.66(212.52)4828.22()5334.50()ni iii x p nMkN m kN m =+=⨯-⨯+⨯-=⋅≈⋅∑13(7884.016612.57)43490.01()43490.00()nii npkN kN ==⨯+=≈∑2.3最大冲刷线深度处荷载计算从单桩桩顶荷载计算中，已得出计算最大冲刷线深度荷载所需要的数据，计算如下：弯矩 00212.5254.11 6.69149.48()i i M M Q l kM m =+=-+⨯=⋅ 水平力 054.11()Q kN =竖向力 07884.10 1.13 6.69(2510)7997.50()P kN =+⨯⨯-=2.4最大冲刷线深度下沿桩长度方向弯矩、水平压应力的计算桩身最大弯矩处及最大弯矩的计算：由：z Q =0 得：00.62149.481.71354.11Q M C Q α⨯===由 1.713Q C = 且h =7.02＞4 取h =4.0，查教材《基础工程》附表13得max 0.813Z = 故 max 0.8131.31()0.62Z m == 又由max Z =0.813 及7.02h =＞4 取h =4.0，查教材《基础工程》附表13得m K =1.296∴ max 01.296149.48193.73 (kN m)m M K M =⋅=⨯=⋅最大冲刷线深度下沿桩身长度方向弯矩、水平压应力的计算：采用无量钢法计算，由h =7.02＞2.5，所以用摩察桩公式计算：0z m m Q M A M B α=+ 00z Q Q Q Q A M B α=+其中54.1187.27()0.62Q kN α== 0Q =54.11kN 0M =149.48kNm A 、m B 、Q A 、Q B 的值查教材《基础工程》附表3、4、7、8 ，计算如下表：2.5桩顶纵向水平位移验算：桩在最大冲刷线处水平位移0x 和转角0ϕ的计算：由 Z =0 7.02h =＞4 取 h =4 查教材《基础工程》附表1、2、5、6 得：x A =2.44066 A ϕ=-1.62100 x B = 1.6210 B ϕ=-1.7505800032x xQ M x A B EI EI αα=+ 372754.11149.482.44066 1.62100.62 2.04100.10180.62 2.04100.1018=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 30.57106m mm =⨯<符合规范要求0002Q M A B EI EI ϕϕϕαα=+ 27754.11149.48( 1.6210)( 1.75058)0.62 2.04100.10180.62 2.04100.1018=⨯--⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 43.13110rad -=-⨯由 7.02h m =＞4m ，取4，000.62 6.69 4.15l l α==⨯= 可查得：169.91279x A = 1117.50091x A B φ== 1 5.90058B φ=1111132372*********.11212.5269.9127917.500910.62 2.04100.10180.62 2.04100.10183.010 3.0()54.11212.52(17.50091)0.62 2.04100.10180.62 2.04100.1018i ix x i i Q M x A B EI EI m mm Q M A B EI EIφφααφαα-=+=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯==+=⨯--⨯⨯⨯⨯⨯⨯3( 5.90058)0.2110()rad -⨯-=-⨯桩顶的纵向水平位移1)x mm ＝3.0(水平位移的容许值[]cm 74.2305.0 ==△=27.4mm> 1x故桩顶水平位移满足要求3．桩身截面配筋及截面强度校核 3.1各种参数及系数的计算最大弯矩发生在最大冲刷线以下max 1.31z m =处，该处max 193.73M kN m =⋅ 计算桩最大弯矩控制截面的轴向力0max max 12j i ik N p q l q z q c z =+⋅+⋅-⋅⋅式中 j N ——控制截面的轴向力；i p ——单桩桩顶最大竖向力，已求出7884.10i p kN =； q ——桩每延米的自重（包括浮力），()21.2251016.964q kN π⨯=⨯-=；ik q ——桩周土摩阻力标准值，已知500ik q kPA =c ——冲抓锥成孔面周长，'1.3 4.08()c d m ππ==⨯= 所以，计算得：0max max 15333.60()2j i ik N p q l q z q c z kN =+⋅+⋅-⋅⋅=计算偏心距0193.730.0363()36.3()5333.60j jM e m mm N ====桩的半径r=1200/2=600mm ，对于C20混凝土，保护层取80 g a mm =，则520/520/6000.867s mmg r r ====s r桩的长细比：018/151.2L d ==＞4.4，所以，应考虑偏心距增大系数η 1000222012000.2 2.7/0.2 2.736.3/11200.288181.150.01 1.150.0111.2111(/)1(18/1.2)0.2881 2.4281400/140036.3/1120e h L h L h e h ςςηςς=+=+⨯==-⋅=-⨯==+=+⨯⨯⨯=⨯故考虑偏心距增大系数后的偏心距为：0' 2.42836.388.14()e e mm η==⨯=3.2计算配筋率采用C20混凝土，钢筋拟采用HRB335钢筋，即：9.2cd f MPa = ；280sd f MPa = 计算受压区高度系数，根据经验公式得：'0'cd sd f Ae Br f Dgr Ce ρ-=⨯- 22u cd sd N Ar f C r f ρ=+ 采用试算法列表计算，根据规范，系数A 、B 、C 、D 查附表所得：由表中计算可见，当0.85ξ=时，计算纵向力u N 与设计值j N 相近，且大于设计值。
摩擦桩承载力计算(仅供参考)
承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度 与li对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值
桩端处土的承载力标准值
墩台与基础
支承在基岩上或嵌入基岩内的钻(挖)孔桩、沉桩的单桩轴向受压承载力容许值 [Ra]
根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的端阻发挥系数，
岩层的层数
根据清孔情况、岩石破碎程度等因素 而定的第 i 层岩层的侧阻发挥系数
墩台与基础
摩擦桩单桩轴向受压容许承载力[Ra] 一、钻(挖)孔灌注桩的容许承载力
土层的层数 桩身周长
与li对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值 桩端截面面积
Ra
1 2
u
n i 1
qiK li
APqr )
桩端处土的承载力容许值
承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度
qr m0 fa0 k2 2 (h 3)
桩端的埋置深度
清底系数
修正系数
桩端处土的容许承载力
桩端以上土的容重 容许承载力随深度的修正系数
墩台与基础
摩擦桩单桩轴向受压容许承载力[Ra] 二、沉桩的容许承载力
土层的层数 桩身周长
分别为振动沉桩对各土层桩侧摩阻力和桩端承载力的影响系数 桩端截面面积
Ra
1 2
(u
n
i li qiK
i 1
r APqrK )
覆盖层土的侧阻力发挥系数 土层的层数，
Ra
c1 AP
f rk
u
m i 1
c2i hi
f rk i
1
2
su
n i 1
li qik
桩端截面面积 桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值
各土层的厚度
桩嵌人各岩层部分的厚度
墩台与基础
摩擦桩应根据桩承受作用的情况决定是否允许出现拉力
摩擦桩桩长的计算(新规范)
一、计算过程及说明5.3.3 摩擦桩的单桩轴向受压承载力容许值【Ra】，可按下式计算：u-桩身周长（m）；本桥u=4.7124A p -桩端截面面积（m 2),对于扩底桩，取扩底截面面积本桥A P =3.1415926X D 2/4 = 1.7671桩径=1.5n-土层的层数，l i -承台底面或局部冲刷线一下各层土的厚度（m），扩孔部分不计q ik -与l i 对应的各层土与桩侧的摩阻力标准值（KPa），宜采用单桩摩阻力试验值， 当无试验条件时，按本规范5.3.3-1选用本桥所采用值的表格岩层数l iq ik 1 1.780802 4.350319120400500600700800900 =6199.15(KN)-桩端处土的承载力基本容许值（KPa），按本规范3.3.3条确定本桥500m 0-清底系数，按本规范5.3.3-3条确定0.7λ-修正系数0.70.65h-桩端的埋置深度（m），对于有冲刷的的桩基，埋深由一般冲刷线起算，对无冲刷的桩基埋置深度由天然地面线或实际开挖后的地面线起算，大于40米，按40米计算本桥m 0=桩端为透水性土时，本桥λ=桩端为不透水性土时，本桥λ=[][][])3(0(22121-+=+=∑=h fa u Ra rk m q q A l q rrP i ni rk λl q ini rku ∑=121[]0fa []=0fa本桥冲刷深度=0（从现地面冲刷掉的深度）本桥埋置深度h=25（冲刷线至桩低深度)本桥K 2深度=5本桥r 2深度=20q r -桩端处土的承载力容许值（KPa），当持力层为砂土，碎石土时，若计算值超过下列值1228.50本桥采用的q r =1228.50【Ra】-单桩轴向受压承载力容许值（KN)，【Ra】=8370.1（KN)二、桩长的计算及结果6000（KN）25（米）k 2-容许承载力随深度的修正系数，根据桩端持力层土类按按本规范3.3.4条确定桩长的采用单桩顶垂直轴力【N】=25初步拟定桩长L=r 2-桩端以上各土层的加权平均重度（KN/m 3）宜采用：粉砂1000KPa，细砂1150KPa，中砂，粗砂，砾砂1450KPa，碎石土2750KPa[][]=-+=)3(0(22h fa rk m q rλ。
钢管桩桩长的计算(9米宽)
一、计算过程及说明5.3.3 摩擦桩的单桩轴向受压承载力容许值【Ra】，可按下式计算： u-桩身周长（m）；本桥u=3.1416A p -桩端截面面积（m 2),对于扩底桩，取扩底截面面积本桥A P =3.1415926X D 2/4 =0.7854桩径=1（m）n-土层的层数，l i -承台底面或局部冲刷线一下各层土的厚度（m），扩孔部分不计q ik -与l i 对应的各层土与桩侧的摩阻力标准值（KPa），宜采用单桩摩阻力试验值， 当无试验条件时，按本规范5.3.3-1选用2130.39(KN)-桩端处土的承载力基本容许值（KPa），按本规范3.3.3条确定本桥800m 0-清底系数，按本规范5.3.3-3条确定0.7λ-修正系数0.70.65h-桩端的埋置深度（m），对于有冲刷的的桩基，埋深由一般冲刷线起算，对无冲刷的桩基本桥所采用值的表格=本桥m 0=桩端为透水性土时，本桥λ=桩端为不透水性土时，本桥λ=[][][])3(0(22121-+=+=∑=h fa u Ra r k m q q A l q rrP i ni rk λlqin i rku ∑=121[]0fa []=0fa埋置深度由天然地面线或实际开挖后的地面线起算，大于40米，按40米计算本桥冲刷深度=4.7本桥埋置深度h=17.3本桥K 2深度=2本桥r 2深度=10q r -桩端处土的承载力容许值（KPa），当持力层为砂土，碎石土时，若计算值超过下列值494.13本桥采用的q r =450.00【Ra】-单桩轴向受压承载力容许值（KN)，【Ra】=2483.8216（KN)二、桩长的计算及结果700（KN）17.3（米）r 2-桩端以上各土层的加权平均重度（KN/m 3）宜采用：粉砂1000KPa，细砂1150KPa，中砂，粗砂，砾砂1450KPa，碎石土2750KPa桩长的采用单桩顶垂直轴力【N】=22初步拟定桩长L=k 2-容许承载力随深度的修正系数，根据桩端持力层土类按按本规范3.3.4条确定[][]=-+=)3(0(22h fa r k m q rλ的桩基值超过下列值353.27211345.298。
桩长径比规范要求
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范》（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，一般不会产生压屈失稳。
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。
”选自《建筑结构2007年3月》《预应力管桩》10G409中7.2.6条，管桩做摩擦桩时，其长径比不宜大于100，做端承桩时，其长径比不宜大于80。
在工程应用中如遇到下列情况1、高承台桩；2、桩周土软弱或可液化；3、8度及8度以上地震区；4、长细比大于100的摩擦桩或者长细比大于80的端承桩；5、当桩身强度（包括桩轴压强度、桩偏压强度、正截面受压强度、斜截面受剪强度）控制设计时；本人建议按桩基规范酌情考虑桩的压曲影响，即可不再另外控制桩的长细比。
《桩规》3.1.3-2，要求当桩侧土的不排水抗剪强度小于10KPa且桩的长细比大于50的桩，应对桩身进行压曲验算。
《桩规》5.8.4、5.8.5条，对于高承台桩基、桩身穿越可液化土或者不排水抗剪强度小于10KPa（地基承载力特征值小于25KPa）的软弱土层的桩基应考虑桩身压曲。
轴压桩的计算：见《桩规》5.8.4条。
偏心受压桩的压曲计算：见《桩规》5.8.5条，但是由于《混凝土设计规范》已经更新，本人总结偏心受压桩的压曲计算步骤如下：1、根据《桩规》附录C计算桩身弯矩。
2、根据《混凝土规范》6.2.4计算考虑挠曲二阶效应后的桩身弯矩M。
3、根据M(考虑挠曲二阶效应后的弯矩)及轴力N计算e0.4、根据《混凝土规范》6.2.17条计算偏心受压桩的受压承载力。
摩擦桩公式
τq A l q u R p n
i i ik a +=∑=1
21][ [])3(][2200-+=h k f m q a γλτ
][a R ——单桩轴向受压承载力容许值(kN)，桩身自重标准值与置换土重标准值（当桩重计入浮力时，置换土重也计入浮力）的差值作为荷载考虑；
u ——桩身周长(m)；
p A ——桩端截面面积)(m 2，对于扩底桩取扩底桩截面面积；
n ——土的层数；
i l ——承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度(m)，扩孔部分不计；
ik q ——与i l 对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值(kPa)，宜采用单桩摩阻力试验确定，当无实验条件时按表5.3.3-1选用；
τq ——桩端处土的承载容许值(kPa)，当持力层为砂土、碎石时，若计算值超过下列值，宜按下列值采用：粉砂kPa 1000：细砂kPa 1150：中砂、粗砂、砾沙kPa 1450：碎石土kPa 2450；
][0a f ——桩端处土的承载力容许值(kPa)，按本规范3.3.3条确定；
h ——桩端的埋置深度(m)，对于有冲刷的桩基，埋深由一般冲刷线起算：对于无冲刷的桩基，埋深由天然地面线或开挖后的地面线起算：h 的计算值不大于m 40，当大于m 40时，按m 40计算；
2k ——容许承载力随深度的修正系数，根据桩端处持土层土类按本规范表3.3.4选用； 2γ——桩端以上各土层的加权平均重度)(kN/m 3，若持力层在水面以下且不透水时，不论桩端以上土层的透水性如何，一律取饱和重度：当持力层透水时则水中部分土层取浮重度； λ——修正系数，按表5.3.3-2取用；
0m ——清底系数，按表5.3.3-2取用。
摩擦桩桩长的计算
一、计算过程及说明5.3.3 摩擦桩的单桩轴向受压承载力容许值【Ra】，可按下式计算：u-桩身周长（m）；本桥u=3.7699A p -桩端截面面积（m 2),对于扩底桩，取扩底截面面积本桥A P =3.1415926X D 2/4 = 1.1310桩径=1.2（m）n-土层的层数，l i -承台底面或局部冲刷线一下各层土的厚度（m），扩孔部分不计q ik -与l i 对应的各层土与桩侧的摩阻力标准值（KPa），宜采用单桩摩阻力试验值， 当无试验条件时，按本规范5.3.3-1选用2676.64(KN)-桩端处土的承载力基本容许值（KPa），按本规范3.3.3条确定本桥650m 0-清底系数，按本规范5.3.3-3条确定0.7λ-修正系数0.70.65h-桩端的埋置深度（m），对于有冲刷的的桩基，埋深由一般冲刷线起算，对无冲刷的桩基=本桥m 0=桩端为透水性土时，本桥λ=桩端为不透水性土时，本桥λ=[][][])3(0(22121-+=+=∑=h fa u Ra rk m q q A l q rrP i ni rk λlqin i rku ∑=121[]0fa []=0fa埋置深度由天然地面线或实际开挖后的地面线起算，大于40米，按40米计算本桥冲刷深度=1本桥埋置深度h=11本桥K 2深度=2本桥r 2深度=10q r -桩端处土的承载力容许值（KPa），当持力层为砂土，碎石土时，若计算值超过下列值368.55本桥采用的q r =368.55【Ra】-单桩轴向受压承载力容许值（KN)，【Ra】=3093.5（KN)二、桩长的计算及结果1000（KN）11（米）桩长的采用单桩顶垂直轴力【N】=12初步拟定桩长L=r 2-桩端以上各土层的加权平均重度（KN/m 3）宜采用：粉砂1000KPa，细砂1150KPa，中砂，粗砂，砾砂1450KPa，碎石土2750KPak 2-容许承载力随深度的修正系数，根据桩端持力层土类按按本规范3.3.4条确定[][]=-+=)3(0(22h fa r k m q rλ323.4584 1345.298。
钻孔灌注桩长计算
2号墩 上部梁板 现浇层 沥青铺装层 防撞护栏 上部恒载合计 盖梁 墩身 系梁 下部恒载合计 活载 单根桩顶反力 4583.5725
中跨一孔单幅(双柱)--柱式墩30 体积 155 28.8 29.7 21.39
荷载 4030 748.8 712.8 556.14 6047.74 674.18 459.225 208 1341.405 889
25.93 17.6625 8
52.32 157 41.7
采用单排两根桩 计算桩长为23米 桩径为1.3米
采用单排两根桩 计算桩长为23米 桩径为1.3米
30号 箱梁 现浇层 沥青铺装层 防撞护栏 搭板 上部恒载合计 盖梁 台身 耳背墙 承台 下部恒载合计 活载 单根桩顶反力 3062.05
边跨一孔单幅（柱式台） 体积 155 28.8 29.7 21.39 19.25 26.88 0 14.35 0
钻孔灌注摩擦桩桩长计算（注意：位于软土等不良土层时要计负摩阻力）
外力计算
恒载、活载分配(KN) 9599 3 0 盖梁分配(KN) 0 冲刷线以下桩长h2(m) 50 单墩自重(计最不利)(KN) 0 桩设计直径d(m) 2.2 桩底土容许承载力[σ 0] 200 土层容重r (透水减去10) 8 承台或系梁分配(KN) 0 桩径增大值U(m) 0.03 桩底土承载力修正系数K2 1 单桩承载力(KN) 9599 计入外力桩重（考虑浮力）计入外力桩重（不计浮力） 1425 2376 桩底以上土换算容重r2 8.0 极限摩阻力τ 65
2号墩 上部梁板 现浇层 沥青铺装层 防撞护栏 上部恒载合计 盖梁 墩身 系梁 下部恒载合计 活载 单根桩顶反力 11695.71
中跨一孔单幅(双柱)--柱式墩50 体积 424 48 49.5 35.65
桥梁桩基础承载力(桩长)计算--新规范(智能版)xls
274.5
单桩承载力容许值[Ra](kN)
xx互通主线桥
m0 0.775
λ 0.80
墩台号
[fa0] (kPa)
k2
200
3
0
γ2
qr (kPa)
9
542.5
桩周长 桩侧摩阻 是否考虑桩尖处土 u(m) 力q(kN) 极限承载力
桩顶反力(kN)
3.770 158.3
桩底土层
3.770 0.0 桩土承载力容许值
0
t/d
-32.8
-24.8
-32.8
0.6 -27.4 2
200
0.25
0.6 -27.4 1
0
0.6 -27.4 1
0
0.6 -27.4 1
0
0.6 -27.4 1
0
0.6 -27.4 1
0
0.6 -27.4 1
0
0.6 -27.4 1
0
0.6 -27.4 1
0
0.6 -27.4 1
0
H/d 透水土 不透水土
2.2
0.6 -27.4 1
0
-1.8
1.4
-1.8
0.6 -27.4 4
0
H/d
-8.8
-1.8
-8.8
0.6 -27.4 5
0 23.33333
-10.6
-8.8
-10.6
0.6 -27.4 5
0
0
-16.3
-10.6
-16.3
0.6 -27.4 5
0
-24.8
-16.3
-24.8
0.6 -27.4 5
层底标 地基容许承 桩底 高 载力(kPa) 标高
摩擦桩的设计
摩擦桩的设计摘要文章主要介绍了公路桥梁摩擦桩的设计方法，首先介绍现今的研究现状，具体介绍地基承载力的确定方法的演变、单桩轴向承载力容许值确定方法、弹性地基梁法等内容，同时指出桩基的抗震研究以及负摩阻力的相关理论正逐步深化。
随后简要叙述桥梁的一般设计流程，着重介绍摩擦桩的概念以及设计方法，同时，点出了设计者在设计过程中的注意问题，以便更好地与施工实际情况相结合。
关键词摩擦桩地基承载力单桩轴向承载力负摩阻力1 研究现状桩基础是一种历史悠久、应用广泛的深基础形式。
随着工业化水平和工程建设水平的不断提高，如今国内外在桩基础方面的研究已经逐渐深入。
首先体现在地基承载力的确定方法上，从容许承载力设计方法发展到可靠度理论设计方法，如今应用可靠度理论进行结构设计是当前国际的一种共同发展趋势，这是桩基础设计领域的根本性变革，可靠度设计分析又称概率极限设计[1]。
其次，采用了按土的支撑力确定单桩轴向承载力容许值的方法。
考虑地基土具有多变性、复杂性和地域性等特点，往往需要采用静载试验、经验公式、动测试桩、静力分析等几种方法综合分析，以准确确定单桩承载力容许值[2]。
此外，关于桩的负摩阻力的大小已经可以根据经验公式进行计算，相关研究方法与理论正逐渐完善。
同时，通过水平静载试验和分析计算两种途径确定的单桩横向承载力容许值满足工程要求；基于文克尔地基模型有效解决单排桩基桩内力与位移计算问题，确定了土的弹性抗力，发现了地基系数分布规律。
这不仅解决了单排桩的内力与位移位移，还有效处理了多排桩、刚性桩、弹性桩的内力与位移。
目前，基桩抗震设计很大程度依赖于经验，设计理论还不够成熟，各国科研工作者正积极探索。
2 桥梁设计一般流程桥梁上部结构的设计首先进行截面设计，依据桥梁规模、环境等条件选取适当的形状与尺寸，且尺寸选择应满足构造要求[3]。
然后进行横截面设计以便进行荷载组合，横截面设计主要解决梁体配筋问题，强度满足要求后进行斜截面设计。
CFG桩计算表格(2012新规范)
CFG桩计算
设计计算： 机具条件： 有效桩长(m) 桩截面面积(m2) 桩周长μ
p
直径D(mm) 0.4 L= Ap=D2*3.14/4 μ p=D*3.14 7.80 0.13 1.26
2.单桩承载力特 征值(取小值) 取值Ra= 3.复合地基承载 力特征值fspk 4.面积置换率 面积置换率 5.结论： 有效桩长L= 单桩承载力特征 值Ra= 复合地基承载力 特征值fspk=
m=(d/de)^2
0.06
桩间距S（m）
1.5
单桩等效圆直 径（正方形） de=1.13S
1.695
7.8 766.2 526.7
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
桩长范围土层名称 1 2 3 4 5 6
土厚li(m) 5.2 0.0 0.0 2.6
桩侧土摩擦阻力特征值 桩端土阻力(qp:未 (qsia) 修正承载力特征值) 60 80 35 80 2250
1.单桩承载力： 参数取值：： 单桩承载力发挥系数：λ 0.8 Ra=μ p*∑qsia*li+α p*Ap*qp Ra=fcu*Ap/(4*λ ) 766.2 fspk=λ*m*Ra/Ap+β *(1-m)*fsk 526.7 面积置换率 桩间土承载力 桩间天然土承载力特 桩身混凝土无侧限抗压 桩端端阻力发 m(0.01~0.10 折减系数：β 征值fsk(Kpa) 强度标准值fcu(MPa) 挥系数:α p (0.9~1.0) ) 0.4 766.2 918.5 0.9 300 0.06 23.4 桩端阻阻力qp 2250
桩身混凝土强度 标准值fcu=
桩长计算_摩擦_嵌岩(完整版)
第十层
919 909 10 10
0 0 0
虑桩端岩层的端阻和侧阻
桩顶反力 承载能力 安全储备
kN
kN
kN
桩端岩石层情况
桩基全断面 入岩深度h
m
5376
13784
8408
完整、较完 整
钻孔桩
中风化
2
第十一层 979.58 979.58
第十二层 979.58 979.58
第十三层 979.58 979.58
摩擦桩
注：1、白色区域为填写区域。有效层厚为扣掉冲刷后层厚。 2、表中尺寸单位均为m，容重单位为KN/m3,力的单位为KN，土层强度均为KPa。 3、桩端土层若为砂土、碎石土等，在限制qr栏填入规定上限值。 4、本计算表格适用于摩擦桩，依据规范《JTG D63-2007》编制。
0号台
24q
承载能力
5334
参数名称 岩层情况 （土层留空）
层顶标高 层底标高 层厚li 有效层厚li
qik frki c1Apfrk uc2ihifrki 1/2ζsuliqik 是否嵌入
第一层
1026 1019
7 7 45 210 0 0 594 -
第二层
1019 1007.6
11.4 11.4 45.0 2100.0
0 0 967 -
第四层 979.58 979.58
第五层 979.58 979.58
0
0
0
0
0
0
第六层 979.58 979.58
0
0 0
第七层 979.58 979.58
0
0 0
第八层 979.58 979.58
0
0 0
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363-2019)-摩擦桩,嵌岩桩单桩承载力计算
桩顶高程（冲刷线） 桩尖埋置深度[h]（m）
283.028 18.0
嵌岩桩单桩承载能力计算 桩底高程 桩径[d]（m）
序号
深度 层底标高 土层岩层厚
（m） （m）
度（m）
土性描述
1
1.04 281.984
0.50
耕植土
2
1.20 280.784
1.20
粉质黏土
3
7.50 273.284
7.50
强风化砂质泥岩
覆盖层土的侧阻力发挥系数[ξs]（kN） 嵌入岩层侧摩阻力[uΣc2ihifrki] 桩容许承载力[Ra]（kN）
0.8 25912.25 44028.81
安全系数
备注:单桩承载能力按交通部颁发《公路桥涵地基与基础设计
嵌岩桩单桩承载能力计算 265.028 1.6
桩侧摩阻力标准 值[qik](kPa)
10 0 0 150 0
地面高程 设计桩长[l]（m）
桩端岩石饱和单轴抗压强度标准 值[frki]（kPa）
0 0 0 12000 25000
283.572 18.0
容重（kN/m3）
17 18.5 18.5 19 20.5
0.5
基岩顶面处的水平力[H]（kN）
1.5
基岩顶面处的弯矩[MH]（kN·m）
1.34
2.01
桩端阻力发挥系数[C1]
25000
岩层的侧阻发挥系数[C2i]
桩端岩石承载力[C1Apfrk]（kN）
嵌入土层侧摩阻力[1/2ξsuΣliqik]（kN）
单桩承载力设计值[N]（kN）
5.06
公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG 3363-2019）计算
桩基的设计与计算方法
桩基的设计与计算方法桩基是土木工程中常用的地基处理方法之一，用于增加土壤的承载力和抗沉降能力。
本文将介绍桩基的设计与计算方法，包括预测荷载、桩长计算、抗拔设计和桩身承载力计算等方面的内容。
一、预测荷载在进行桩基设计之前，首先需要预测桩基所能承受的荷载。
常见的预测方法包括：1.1 静力触探法静力触探法通过在地面上进行力学试验，测量桩顶受到的反力和桩侧阻力，从而得到桩基所能承受的荷载。
1.2 动力触探法动力触探法通过在桩顶施加冲击力，观测冲击波的传播和反射情况，计算得到桩基的承载力。
1.3 建筑物荷载法建筑物荷载法根据建筑物的设计荷载及土壤特性，通过静力学原理计算得到桩基的承载能力。
二、桩长计算桩长的计算是桩基设计的重要步骤之一。
合理的桩长可以确保桩基的承载能力和稳定性。
2.1 摩擦桩的桩长计算对于摩擦桩来说，桩长的计算通常基于桩身与土壤间的侧摩擦力。
根据不同的土壤特性和设计要求，可以采用细触探法、爆破法等方法进行计算。
2.2 立桩的桩长计算对于立桩来说，桩长的计算主要考虑桩尖在土壤中所产生的承载力。
常见的计算方法有卡诺公式、刚度法等。
三、抗拔设计当建筑物所受到的动、静力荷载超过桩基的承载能力时，桩基会发生抗拔设计。
常见的抗拔设计方法包括：3.1 增加桩基直径通过增加桩的直径可以增加桩身的承载能力，以抵抗外力的抗拔。
3.2 采用锚杆加固在桩体下部安装锚杆，将锚杆固定在岩石或深层土层中，以增加桩基的稳定性和承载能力。
四、桩身承载力计算桩身承载力的计算是桩基设计的关键环节。
常用的计算方法包括：4.1 驱动钻孔桩的承载力计算通过驱动钻孔桩时所需的扭矩和驱动时间，计算桩身的承载能力。
4.2 预应力桩的承载力计算预应力桩的承载力计算需要考虑桩体的预应力效应，通过计算桩身所受应力，得出桩的承载能力。
总结本文介绍了桩基的设计与计算方法，包括预测荷载、桩长计算、抗拔设计和桩身承载力计算等方面的内容。
通过合理预测荷载、计算桩长、设计抗拔和确定桩身承载力，可以确保桩基的承载能力和稳定性，从而保证土木工程的安全和可靠性。
摩擦桩及端承桩桩长计算
清底系数 m0 0.7
修正系数 λ 0.7
桩身周长 u (m) 4.712
桩端面积 Ap (m) 1.767
桩身自重
(kN)
689.2
(三) 冲刷线以下各土层的地质资料及计算： 土层厚度 土层 li
(m)
摩阻力 标准值 qik
(kPa)
承载力 基本容许值 ［fa0]
(kPa)
深度修正 系数 k2 5 1.5
(kN)
4089.2
满足
摩擦桩(钻、挖孔灌注桩)桩长计算
(一) 桩基信息： 单桩顶轴力
(kN)
桩基直径
(m)
桩顶以下 冲刷深度
(m)
初拟桩长
(m)
桩的容重
(kN/m3)
桩端以上土 桩扣除比重 的平均重度 γ 2
(kN/m3) (kN/m3)
3400 (二) 设计数据： 桩端沉渣 厚度 (m) 0.5
1.5
0
26
25
10
11
承载力 容许值 qr
(kPa)
桩侧摩阻力 0.5uqikli
(kN)
5 55 55 55 55 55 55 55 55 55
1 2
5 50
70 65
240 200
900 900
824.7 3216.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
桩侧总摩阻力容许值 桩端位于第2层土中 qr=m0λ ［[fa0]+k2r2(h-3)] (kPa)
0.5u∑qikli ［a0] 200 283.955 Ap qr
(kN) k2 1.5 < (kN) (kN) qr 900 900
4040.9
新规范下的钻孔灌注桩桩长计算.docx
新规范下的钻孔灌注桩桩长计算.docx 一：钻孔灌注桩桩长计算1. 引言1.1 概述本文档旨在介绍钻孔灌注桩桩长计算的新规范，以及计算方法和步骤。
2. 规范说明2.1 规范名称新规范下的钻孔灌注桩桩长计算准则。
2.2 规范适用范围本规范适用于对土层条件有要求的钻孔灌注桩工程，包括但不限于建筑工程、桥梁工程、港口工程等。
3. 计算方法3.1 土层性质的调查和评价3.1.1 地质地貌调查通过野外观察、取样和实验室测试等方法，对施工区域的地质地貌进行调查。
3.1.2 土层性质评价根据地质调查结果，对土层的物理性质、工程性质进行评价，包括但不限于密度、含水量、强度等指标。
3.2 桩身承载力的计算3.2.1 桩身内摩阻力的计算根据土层性质和桩身直径，采用相应的公式计算桩身内摩阻力。
3.2.2 桩身侧摩阻力的计算根据土层性质、桩身直径和桩端形式，采用相应的公式计算桩身侧摩阻力。
3.2.3 桩身端阻力的计算根据桩端形式和桩尖所在的土层性质，采用相应的公式计算桩身端阻力。
4. 计算示例在该章节中，提供一个具体的计算示例，演示如何通过以上计算方法，计算钻孔灌注桩的桩长。
5. 附件本文档涉及的附件包括但不限于地质调查报告、实验室测试报告、计算表格等。
6. 法律名词及注释6.1 法规名称新规范下的钻孔灌注桩桩长计算法规。
6.2 注释- 桩身内摩阻力：土层对桩身的摩擦力。
- 桩身侧摩阻力：土层对桩身侧面的摩擦力。
- 桩身端阻力：土层对桩身顶端的阻力。
二：钻孔灌注桩桩长计算1. 引言1.1 概述本文档旨在介绍钻孔灌注桩桩长计算的最全指南，包括计算方法、步骤和示例。
2. 规范说明2.1 规范名称钻孔灌注桩桩长计算规范。
2.2 规范适用范围本规范适用于各类土层条件下的钻孔灌注桩工程，适用于土建工程、桥梁工程、地下工程等。
3. 计算方法3.1 土层性质的调查和评价3.1.1 地质勘查根据工程要求，对施工区域的地质情况进行调查，包括地层分布、岩性、地下水位等。
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一、计算过程及说明
5.3.3 摩擦桩的单桩轴向受压承载力容许值【Ra】，可按下式计算：
u-桩身周长（m）；
本桥u=4.7124
A p -桩端截面面积（m 2),对于扩底桩，取扩底截面面积
本桥A P =3.1415926X D 2/4 = 1.7671
桩径=
1.5
n-土层的层数，
l i -承台底面或局部冲刷线一下各层土的厚度（m），扩孔部分不计
q ik -与l i 对应的各层土与桩侧的摩阻力标准值（KPa），宜采用单桩摩阻力试验值， 当无试验条件时，按本规范5.3.3-1选用
本桥所采用值的表格
岩层数l i
q ik 1 1.78080
2 4.3503191204005006007008009
00 =6199.15
(KN)
-桩端处土的承载力基本容许值（KPa），按本规范3.3.3条确定
本桥500
m 0-清底系数，按本规范5.3.3-3条确定
0.7
λ-修正系数
0.70.65
h-桩端的埋置深度（m），对于有冲刷的的桩基，埋深由一般冲刷线起算，对无冲刷的桩基埋置深度由天然地面线或实际开挖后的地面线起算，大于40米，按40米计算
本桥m 0=桩端为透水性土时，本桥λ=桩端为不透水性土时，本桥λ=[][][]
)
3(0(2
2
1
21
-+=+=∑=h fa u Ra r
k m q q A l q r
r
P i n
i rk λl q i
n
i rk
u ∑=1
21[]
0fa []=0fa
本桥冲刷深度=0（从现地面冲刷掉的深度）本桥埋置深度h=25
（冲刷线至桩低深度)
本桥K 2深度=5
本桥r 2深度=20
q r -桩端处土的承载力容许值（KPa），当持力层为砂土，碎石土时，若计算值超过下列值1228.50
本桥采用的q r =1228.50
【Ra】-单桩轴向受压承载力容许值（KN)，
【Ra】=8370.1（KN)
二、桩长的计算及结果
6000（KN）25
（米）
k 2-容许承载力随深度的修正系数，根据桩端持力层土类按按本规范3.3.4条确定
桩长的采用
单桩顶垂直轴力【N】=
25
初步拟定桩长L=
r 2-桩端以上各土层的加权平均重度（KN/m 3）
宜采用：粉砂1000KPa，细砂1150KPa，中砂，粗砂，砾砂1450KPa，碎石土2750KPa
[][]
=-+=)3(0(2
2
h fa r
k m q r
λ。