单桩轴向容许承载力

桩顶荷载是桩通过桩侧摩阻力和桩底阻力传 递给土体。
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（一）荷载传递过程 与土对桩的支承力
土对桩的支承力=桩侧摩阻力+桩底阻力
桩的极限荷载(或称极限承载力)=桩侧极限摩阻力+ 桩底极限阻力
桩侧摩阻力和桩底阻力的发挥程度与桩土间的 变形性态有关，并各自达到极限值时所需要的位移 量是不相同的。
试验表明：桩底阻力的充分发挥需要有较大的位移 值，在粘性土中约为桩底直径的25%，在砂性土中 约为8%~10%，而桩侧摩阻力只要桩土间有不太 大的相对位移就能得到充分的发挥，具体数量目前 认识尚不能有一致的意见，但一般认为粘性土为4 ～6mm，砂性土为6~10mm。
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（二）桩侧摩阻力的影响 因素及其分布
在砂性上中打桩时，桩侧摩阻力的变化与砂土 的初始密度有关，如密实砂性上有剪胀性会使 摩阻力出现峰值后有所下降。
桩侧摩阻力的大小及其分布决定着桩身轴 向力随深度的变化及数值，因此掌握、了解桩 侧摩阻力的分布规律，对研究和分析桩的工作 状态有重要作用。由于影响桩侧摩阻力的因素 即桩土间的相对位移、土中的侧向应力及上质 分布及性状均随深度变比，因此要精确地用物 理力学方程描述桩侧摩阻力沿深度的分布规律 较复杂。
单桩承载力
一、单桩轴向荷载传递机理和特点 二、单桩轴向容许承载力按土的支承 力的确定 三、单桩横轴向容许承载力的确定 四、按桩身材料强度确定单桩承载力 五、关于桩的负摩阻问题
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一、单桩轴向荷载传递 机理和特点
(一)荷载传递过程与土对桩的支承力 (二)桩侧摩阻力的影响因素及其分布 (三)桩底阻力的影响因素及其深度效应 (四)单桩在轴向受压荷载作用下的破坏 模式
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（二）桩侧摩阻力的影响 因素及其分布
桩侧摩阻力=f(土间的相对位移，土的性质， 桩 的刚度，时间，土中应力状态，桩的施工） 桩侧摩阻力实质上是桩侧土的剪切问题。 桩侧土极限摩阻力值∝桩侧土的剪切强度 桩侧土的剪切强度=f(类别、性质、 状态和剪切 面上的法向应力)
桩的刚度较小时，桩顶截面的位移较大而桩 底较小，桩顶处桩侧摩阻力常较大；当桩刚度较 大时，桩身各截面位移较接近，由于桩下部侧面 土的初始法向应力较大，土的抗剪强度也较大， 以致桩下部桩侧摩阻力大于桩上部。
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（一）荷载传递过程 与土对桩的支承力
桩基础 = 承台 + 基桩 单桩承载力：单桩在荷载作用下，地基土和桩 本身的强度和稳定性均能得到保证，变形也在 容许范围内，以保证结构物的正常使用所能承 受的最大荷载。
一般情况下，桩受到轴向力、横轴向力及 弯矩作用，因此须分别研究和确定单桩的轴向 承载力和横轴向承载力。 桩的承载力是桩与土共同作用的结果，了解单 桩在轴向荷载下桩土间的传力途径、单桩承载 力的构成特点以及单桩受力破坏形态等基本概 念，将对正确确定单桩承载力有指导意义。
模型和现场的试验研究表明，桩的承载力(主要 是桩底阻力)随着桩的入土深度，特别是进入持力层 的深度而变化。这种特性称为深度效应，桩底端进 入持力砂土层或硬粘土层时，桩的极限阻力随着进 入持力层的深度线性增加。达到一定深度后，桩底 阻力的极限值保持稳值。这一深度称为临界深度h。
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（二）桩侧摩阻力的影响 因素及其分布
如图所示两例来说明其分布变化。
其中 a) 为上海某工程钢管打入桩实测资料,在 粘性土中的打入桩的惦侧摩阻力沿深度分布的 形状近乎抛物线，在桩顶处的摩阻力等于零， 桩身中段处的摩阻力比桩的下段大。现常近似 假设打入桩桩侧摩阻力在地面处为零，
b) 图为我国某工程钻孔灌注桩实测资料 ，从地面起的桩侧摩阻力呈线性增加，其深度 仅为桩径的5一10倍，而沿桩长的摩阻力分布 则比较均匀。而对钻孔灌注桩则近似假设桩侧 摩阻力沿桩身均匀分布。
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（一）荷载传递过程 与土对桩的支承力
桩在轴向压力荷载作用下: 桩顶将发生轴向位移(沉降)=桩身弹性压缩+桩 底土层压缩之和
置于土中的桩与其侧面土是紧密接触的， 当桩相对于土向下位移时就产生土对桩向上作 用的桩侧摩阻力。桩顶荷载沿桩身向下传递的 过程中，必须不断地克服这种摩阻力，桩身轴 向力就随深度逐渐减小，传至桩底轴向力也即 桩底支承反力， 桩底支承反力=桩顶荷载-全部桩侧摩阻力
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（三）桩底阻力的影响因素 及其深度效应
桩底阻力=f (土的性质，持力层上覆荷载，桩径，桩 底作用力、时间及桩底端进持力层深度）
桩底地基土的受压刚度和抗剪强度大则桩底阻力 也大，桩底极限阻力取决于持力层土的抗剪强度和 上覆荷载及桩径大小的影响。由于桩底地基土层受 压固结作用是逐渐完成的，桩底阻力将随土层固结 度提高会随着时间而增长。
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（二）桩侧摩阻力的影响 因素及其分布
由于桩底地基土的压缩是逐渐完成的，因此桩 侧摩阻力所承担荷载将随时间由桩身上部向桩下部 转移。在桩基施工过程中及完成后桩侧土的性质、 状态在一定范围内会有变化，影响脏侧摩阻力，并 且往往也有时间效应。影响桩侧摩阻力的诸因素中 ，土的类别、性状是主要因素。
在分析基桩承载力等问题时，各因素对桩侧摩 阻力大小与分布的影响，应分别情况予以注意。在 塑性状态粘性上中打桩，在桩侧造成对土的扰动， 再加上打桩的挤压影响会在打桩过程中使桩周围土 内孔隙水压力上升，土的抗剪强度降低，桩侧摩阻 力变小。待打桩完成经过一段时间后，超孔隙水压 力逐渐消散，再加上粘土的触变性质，使桩周围一 定范围内的抗剪强度不但能得到恢复，而且往往还 可能超过其原来强度，桩侧摩阻力得到提高。
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（一）荷载传递过程 与土对桩的支承力
柱桩：由于桩底位移很小，桩侧摩阻力不易得到充 分发挥。对于一般柱桩，桩底阻力占桩支承力的绝 大部分，桩侧摩阻力很小常忽略不计。但对较长的 柱桩且覆盖层较厚时，由于桩身的弹性压缩较大， 也足以使桩侧摩阻力得以发挥，对于这类柱桩国内 已有规范建议可予以计算桩侧摩阻力。 摩擦桩： 桩底土层支承反力发挥到极限值，则需要 比发生桩侧极限摩阻力大得多的位移值，这时总是 桩侧摩阻力先充分发挥出来，然后桩底阻力才逐渐 发挥，直至达到极限值。对于桩长很大的摩擦桩， 也因桩身压缩变形大，桩底反力尚未达到极限值， 桩顶位移已超过使用要求所容许的范围，且传递到 桩底的荷载也很微小，此时确定桩的承载为时桩底 极限阻力不宜取值过大。