单桩承载力特征值与设计值区别

单桩承载力特征值与设计值区别首先，单桩承载力特征值是根据大量的实验数据和经验法则得出的，反映了该地区或同类型地基桩的整体工作性状。

它是一个统计值，代表了单桩在一些特定位置的承载能力。

单桩承载力特征值是通过对大量实测数据的统计分析得出的，具有较高的可靠性和准确性。

特征值是用来确定设计值的基础。

而单桩承载力设计值是在特征值的基础上进行计算和修正得出的，它是用来作为设计桩长和桩径的依据。

设计值考虑了各种不确定因素的影响，例如荷载系数、土层性质、桩身形状等。

设计值是结构设计中建议或规范所要求的数值，具有安全性和经济性的要求。

其次，单桩承载力特征值和设计值的计算方式也不同。

特征值的计算可以采用统计方法，利用实测数据对一些特定条件下的单桩进行统计分析，得到其平均值、标准差等参数。

而设计值的计算则需要将桩的受力情况、地基土层的性质以及其他影响因素进行综合考虑，一般采用计算方法进行推导和修正。

此外，在实际工程中，单桩承载力特征值与设计值通常还会加入一定的安全系数。

安全系数可以确保结构的安全可靠性，并考虑到不同计算方法和参数的不确定性。

因此，设计值会比特征值略大一些，以提供足够的安全保障。

总之，单桩承载力特征值和设计值是在计算单桩承载力时所使用的两个重要参数。

特征值是通过实测数据进行统计分析得到的平均值，用于确定设计值。

设计值是对特征值进行计算和修正得出的，作为设计桩长和桩径的依据。

特征值具有较高的可靠性和准确性，设计值考虑了各种不确定因素的影响，并加入安全系数，具有更高的安全性和经济性要求。

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1.65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/21 、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（1.65、1.7，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1.25倍，这样荷载放大1.25倍，承载力极限值缩小1.65倍，实际上桩安全度还是2（1.25x1.65=2.06）。

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1.65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5.2.2条公式5.2.2计算：R a=Q uk/K式中：R——单桩竖向承载力特征值；aQ——单桩竖向极限承载力标准值；ukK——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——总极限侧阻力标准值；skQ——总极限端阻力标准值；pku——桩身周长；l——桩周第i 层土的厚度；iA——桩端面积；pq——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sik料土层参数中设置此值；对于端承桩取q sik=0；q——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pk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。

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（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：Ψc。

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：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=2Ra。

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=2Ra=2Rp/1.35约等于1.48Rp。

（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=125660mm2×27.5MPa×0.7=2419KN；03SG409《预应力混凝土管桩》中为2400KN，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=2419KN/1.35=1792KN。

3、管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk的计算：（1）先由第一种方法来计算：Qpk=2Ra=2×1792KN=3584KN。

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。

二、对策《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068－2001）鉴于地基设计的特殊性，将上一版“应遵守本标准的规定”修改为“宜遵守本标准规定的原则”，并加强了正常使用极限状态的研究。

桩基承载力特征值极限值设计值的区别

桩基设计中的特征值、设计值、标准值2008-09-03 16:46这是一个关于桩基础设计的概念问题，希望搞清楚单桩竖向承载力特征值Ra、复合基桩或基桩的竖向承载力设计值R和单桩竖向极限承载力标准值Qk之间的关系。

下面列出规范提及的Ra、R、Qk。

1.单桩竖向承载力特征值Ra《建筑地基基础设计规范ＧＢ５０００７－２００２》8.5.5给出了初步设计时单桩竖向承载力特征值Ra估算式:Ra=qpaAp+upΣqsiali并说明偏心竖向力作用下，单桩承载力Ra应符合下列两式规定:Qk≤RaQikmax≤1.2Ra2.复合基桩或基桩的竖向承载力设计值R《建筑桩基技术规范JGJ 94-94》5.2.2.2给出了桩基中复合基桩或基桩的竖向承载力设计值R计算公式:R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp+ηcQck/γc并说明偏心竖向力作用下，单桩承载力R应符合下述极限状态计算表达式:γoN≤RγoNmax≤1.2R其中N和Nmax为按5.1计算。

３.单桩竖向极限承载力标准值Qk《建筑桩基技术规范JGJ 94-94》5.2.４给出了各种方法下单桩竖向极限承载力标准值Qk计算公式。

问题:1.特征值Ra和设计值R是同一个概念吗？2.《建筑地基基础设计规范ＧＢ５０００７－２００２》和《建筑桩基技术规范JGJ 94-94》分别给出的验算单桩承载力方案是否矛盾？3.针对桩基的设计，这两套验算方案如何选用？4.单桩竖向极限承载力标准值Qk和特征值Ra、设计值R是什么关系？华南理工大学杨小平老师的回复（基础工程授课教师）:关于你的问题，不是一两句话说得清，附件是我给研究生上高等基础工程的部分讲稿，供参考。

下面简单回答你的问题。

1.设计值是89年《建筑地基基础设计规范》和94桩基规范的叫法，2002规范改叫特征值。

二者属同一概念。

2.94桩基规范是从极限状态设计出发，引入了分项系数，并考虑群桩效应和承台效应。

实践证明在岩土工程中不应采用这种设计法，而应采用安全系数法，故2002规范取安全系数K=2。

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，也就是变表控制了承载力。

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，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》（GB50068－2001）规定不符，因此本次规范进行了修订。

二、对策《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068－2001）鉴于地基设计的特殊性，将上一版“应遵守本标准的规定”修改为“宜遵守本标准规定的原则”，并加强了正常使用极限状态的研究。

承载力特征值和设计值的区别

作用于桩顶的竖向荷载主要由桩侧和桩端土体承担，而地基土体为大变形材料，当桩顶荷载增加时，随着桩顶变形的相应增长，单桩承载力也逐渐增大，很难定出一个真正的“极限值”，此外，建筑物的使用也存在着功能上的要求，往往桩承载力尚未充分发挥，桩顶变形已经超出正常使用的限值。

因此，单桩承载力应该是不超过桩顶荷载－变形曲线线性变形阶段的比例界限荷载，也就是表示正常使用极限状态计算时采用的单桩承载力值，以发挥正常使用功能时所允许的抗力设计值。

为了和国际标准《结构可靠性总原则》相应的术语“特征值”一致，故称为单桩竖向承载力特征值。

设计值为《桩基础规范》采用，以概率理论为基础得极限状态设计方法，以分项系数表达式计算，考虑暸桩侧阻力、端阻力、承台土的抗力等各自所具有得变异性因素，因此将标准值除以分项系数作为设计值。

但是由于使用上的要求，桩的承载力还没发挥完整，变形就已经超出范围，所以用设计值来代表基础的安全性并不科学。

单桩承载力特征值是表示正常使用极限状态下的单桩竖向承载力；而设计值是根据单桩在竖向荷载作用下达到破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载（即单桩竖向极限承载力）经分项系数处理后得到的承载力值。

此外，特征值取标准组合，设计值用基本组合。

这些都体现了极大的差别。

天然地基承载力特征值是只有载荷试验地基土压力便性关系线性变形内部超过比例界限点的地基压力值，实际即为地基承载力的允许值。

根据国外有关文献，相应于我国规范中的“标准值”的含义可以有特征值、公称值、名义值和标定值四种，在国际标准《结构可靠性总原则》ISO2394中相应的术语直译为“特征值”（characteristic value），该值得确定可以是统计得出，也可以是传统经验值或某一物理量限定的值。

进行地基基础设计时，由于土是大变形材料，当荷载增加时，随着地基变形的相应增加，地基承载力也在逐渐增大，很难界定出一个真正的“极限值”，另外，建筑物的使用有一个功能要求，常常是地基承载力还有潜力可挖，而地基变形却已经达到或超过按正常使用的限值。

单桩竖向承载力特征值和设计值

单桩竖向承载力特征值和设计值1. 单桩的基本概念单桩，听起来是不是很专业，其实它就是建筑工程中用来支撑结构的一根“柱子”。

就像一个撑起大篷车的支架，没它可就没法子安稳站立了。

想象一下，如果没有单桩的支撑，我们的高楼大厦可能就成了沙堡，一推就倒。

单桩的承载力，就是指它能支撑多大的重量，简单来说，就是这个“柱子”的力气。

1.1 承载力特征值那么，承载力特征值是什么呢？就是指在理想状态下，单桩能承受的最大负荷。

换句话说，就是它在没有受到其他外力影响的时候，能顶得住多少斤重。

这就像是你自己平时能举多重的杠铃，若是超过这个重量，你就得小心了，可能会受伤哦。

单桩的承载力特征值是通过实验和计算得出来的，专业人士会进行地质勘探，看看土壤的性质、深度和环境等各种因素，然后给出一个数字。

1.2 设计值的意义接下来说说设计值。

它与特征值有些不同，设计值一般会比特征值小一些。

这是因为，设计的时候，工程师会考虑到各种不确定因素，比如说，土壤的松软程度、潮湿天气等，甚至是一些突发情况，比如地震。

这就好比你去健身房，能举100斤的杠铃，但为了安全起见，你可能只敢在教练的指导下，试着举80斤，毕竟安全第一嘛。

设计值就是为了让我们在实际建设中，留出一定的安全余地。

2. 单桩承载力的计算方法2.1 实验与计算单桩的承载力可不是随便估算的，而是通过实验和计算得出的。

通常会通过静载试验来获取数据，工程师会将负荷逐步加大，直到桩身出现明显变形或者破坏。

就像我们在测试新玩具的耐久性，慢慢加重，看它能撑多久。

这个过程能帮助我们准确了解桩的承载力特征值。

2.2 影响因素影响承载力的因素可多了，土质、桩身材料、桩的深度等等，都是重要的考量点。

比如说，淤泥地里打桩，可能就没那么稳当，而在坚硬的岩石上打桩，稳如泰山。

这些都像是做菜时需要考虑的调料，缺一不可，缺了可就麻烦了。

3. 实际应用与安全考虑3.1 实际工程中的重要性在实际工程中，承载力特征值和设计值的准确性直接关系到建筑物的安全性。

单桩承载力特征值与设计荷载的关系

单桩承载力特征值与设计荷载的关系单桩承载力特征值与设计荷载的关系，这个话题听起来有点高深莫测，但其实它就像是我们日常生活中的一个小小的难题。

咱们今天就来聊聊这个问题，看看它到底是怎么回事。

我们要明白什么是单桩承载力特征值。

简单来说，它就像是一根棍子能承受的最大重量。

而设计荷载呢，就是我们在使用这根棍子的时候，给它加上的各种各样的压力。

比如说，我们要用这根棍子撑起一张桌子，那么桌子的重量就是设计荷载。

如果棍子的承载力足够大，那么它就能稳稳地支撑住桌子，不会塌下来。

反之，如果棍子的承载力不够大，那么它就会被桌子压弯，甚至折断。

那么，单桩承载力特征值与设计荷载之间到底是个什么关系呢？咱们可以先从一个小例子开始说起。

假设我们有一根棍子，它的承载力是100公斤。

现在我们要用这根棍子撑起一张重50公斤的桌子。

这时候，我们只需要给棍子施加50公斤的设计荷载就可以了。

因为棍子的承载力大于桌子的重量，所以它能够稳稳地支撑住桌子，不会塌下来。

但是，如果我们要用这根棍子撑起一张重150公斤的桌子呢？这时候，我们就需要给棍子施加更大的设计荷载了。

因为棍子的承载力只有100公斤，而桌子的重量是150公斤，所以它无法承受这么大的压力。

如果我们继续给棍子施加设计荷载，那么它就会被桌子压弯，甚至折断。

所以说，单桩承载力特征值与设计荷载之间的关系就是：单桩承载力特征值越大，能够承受的设计荷载就越大；反之亦然。

这就像是我们日常生活中的一种简单的道理：身体越好，就能承受更多的压力；而身体不好，就只能承受有限的压力。

这个道理在实际工程中也是非常重要的。

比如说，我们在建造一座桥梁的时候，就需要根据桥墩的单桩承载力特征值来设计桥墩的大小和形状。

这样才能确保桥梁的安全和稳定。

同样地，在建筑工地上，工人们也需要根据混凝土柱子的承载能力来设计它们的尺寸和厚度。

这样才能确保建筑物的安全和稳定。

单桩承载力特征值与设计荷载之间的关系就像是我们日常生活中的一种简单的道理：身体越好，就能承受更多的压力；而身体不好，就只能承受有限的压力。

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》(GB50068－2001）规定不符,因此本次规范进行了修订。

二、对策《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068－2001）鉴于地基设计的特殊性，将上一版“应遵守本标准的规定"修改为“宜遵守本标准规定的原则”，并加强了正常使用极限状态的研究。

单桩承载力特征值与设计值区别

单桩承载力特征值与设计值区别首先，单桩承载力特征值是指在一定的取样数目下，通过经验公式或现场试验等方法计算得出的桩基承载力值。

它是桩基的承载力指标，并用于对土质的适应性进行判断和建议桩长作出初步选择。

单桩承载力特征值的计算需要考虑土质参数、桩身形状及桩端情况等多种因素，并利用相应的计算方法进行估算。

而设计值是指在设计工作中被采用的一个预先确定的数值，它是在单桩承载力特征值基础上考虑安全系数、不确定性因素及工程要求，通过合理的修正计算得出的。

设计值是在单桩承载力特征值的基础上进行调整，以满足不同项目的安全性和可靠性要求的。

根据设计值来选择桩基的尺寸和数量，以确保桩基的稳定性和安全性。

1.含义与计算方法：单桩承载力特征值是通过对桩基进行试验或经验公式计算出来的桩基承载力数值。

它是一种对桩基承载能力的初步估计。

而设计值是对单桩承载力特征值进行修正和调整后的数值，它是用于桩基设计和选择的基础数据。

2.安全性和可靠性：单桩承载力特征值是根据统计方法得出的，反映了桩基承载力的一个统计特征。

但它并不考虑工程的安全性和可靠性要求。

而设计值则是在单桩承载力特征值的基础上考虑了安全系数、不确定性因素及工程要求进行修正和调整。

设计值具有更高的安全性和可靠性，能够满足工程的需求。

总的来说，单桩承载力特征值是对桩基承载力的初步估计，它是通过试验和计算得出的。

而设计值则是在单桩承载力特征值的基础上进行修正和调整的，并考虑了安全性和可靠性要求。

在桩基设计中，设计值是更为重要和实用的参数，用于保证桩基的稳定性和安全性。

地基承载力标准值特征值设计值的区分

地基承载力标准值特征值设计值的区分一、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，也就是变表控制了承载力。

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，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》（GB50068－2001）规定不符，因此本次规范进行了修订。

二、对策《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068－2001）鉴于地基设计的特殊性，将上一版"应遵守本标准的规定"修改为"宜遵守本标准规定的原则"，并加强了正常使用极限状态的研究。

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。

单桩承载力特征值与设计荷载的关系

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承载力标准、特征值、设计值

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，也就是变表控制了承载力。

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，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》（GB50068－2001）规定不符，因此本次规范进行了修订。

二、对策《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068－2001）鉴于地基设计的特殊性，将上一版“应遵守本标准的规定”修改为“宜遵守本标准规定的原则”，并加强了正常使用极限状态的研究。

而《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）也完善了正常使用极限状态的表达式，认可了地基设计中承载力计算可采用正常使用极限状态荷载效应标准组合。

单桩承载力特征值与设计荷载的关系

单桩承载力特征值与设计荷载的关系哎呀，这可是个有意思的话题啊！单桩承载力特征值与设计荷载的关系，听起来就像是一场武林大会，各个门派都在研究如何提高自己的实力。

咱们先来简单了解一下这个话题吧。

我们来看看什么是单桩承载力特征值。

简单来说，它就是一根桩子能够承受的最大重量。

而设计荷载呢，就是我们在建造建筑物的时候，为了让这根桩子能够承受住建筑物的重量，给它加上的一个数值。

这个数值越大，说明这根桩子的承受能力越强。

那么，这两者之间有什么关系呢？其实就是一个正比例关系。

也就是说，设计荷载越大，单桩承载力特征值也就越大；反之亦然。

这就好像是我们在学习的时候，如果我们想要考得好成绩，就需要付出更多的努力，学到更多的知识。

同样的道理，如果我们想要让这根桩子能够承受住更大的建筑物重量，就需要给它加上更大的设计荷载。

那么，怎么才能提高单桩承载力特征值呢？这里有几个小技巧：第一，选择合适的材料。

这就好比是我们在学习的时候，选择适合自己的教材和辅导资料一样。

如果我们选择了一本很难的教材，但是我们的基础很差，那么我们很可能学不进去；反之，如果我们选择了一本适合自己水平的教材，那么我们就可以更容易地掌握知识。

同样地，如果我们选择了一种不适合的材料来建造建筑物，那么这根桩子的承受能力也会受到影响。

第二，注意细节。

这就好比是我们在写作业的时候，要注意字迹工整、格式规范一样。

如果我们在建造建筑物的时候忽略了一些细节问题，比如说钢筋没有加强、混凝土没有搅拌均匀等等，那么这根桩子的承受能力也会受到影响。

第三，合理设计。

这就好比是我们在做数学题的时候，要按照题目的要求进行计算一样。

如果我们在设计建筑物的时候没有按照规定的要求进行设计，那么这根桩子的承受能力也会受到影响。

总之呢，要想让单桩承载力特征值更大，就需要从多个方面入手，综合考虑各种因素。

只有这样，我们才能建造出更加稳固的建筑物。

好了，今天的分享就到这里啦！希望大家能够在以后的学习和工作中取得更好的成绩！。