桩基竖向抗拔承载力计算方法

A. 设计时单桩承载力如何确定

有桩的静载荷试验和按静力学公式计算等。

单桩竖向承载力由桩身材料强度和土对桩支承力综合确定，其中确定土对桩支承力方法主要有：桩的静载荷试验和按静力学公式计算等。

单桩的竖向极限承载力标准值为基桩承载力的最基本参数，其他如特征值、设计值都是根据竖向极限承载力标准值计算出来的。

(1)桩基竖向抗拔承载力计算方法扩展阅读

不同桩型的特点

1、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。

2、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。

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。

B. 桩身结构承载力设计值应满足桩的承载力设计要求

桩身结构承载力设计值应满足桩的承载力设计要求？
【解答】1、桩轴心受压时
式中、`Q_c`;相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向承载力设计值
`A`;桩身横截面积；
`f_c`;桩身混凝土轴心抗压强度设计值
在复核地震作用时，桩的承载力在轴心受压时可提高25%，在偏心受压时可另外再提高20%.即偏心受压的桩，其允许承载力可增加50%.
2、桩轴心受拉时，相应于荷载效应基本组合时单桩竖向抗拔承载力设计值、应取式（5.2.9-2a）或（5.2.9-2b）、计算和（5.2.9-3）计算的较小值。
1）对于严格不出现裂缝的桩基：
对于一般不出现裂缝的桩基：
式中、`Q_ct`;相应于荷载效应基本组合时单桩竖向抗拔承载力设计值
`phi_pc`;桩身截面混凝土有效预压应力；
A．;桩身横截面积；
`f_t`;桩身混凝土抗拉强度设计值；
2）对于地基基础设计等级为甲级的建筑：管桩接头宜采用机械连接。
对于其它一般的建筑：管桩接头可采用机械连接和焊接连接。
式中、`Q_ct`;相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向抗拔承载力设计值
`l_w`;焊缝长度。
`h_e`;焊缝计算厚度，`h_e`=0.75S、（S为焊缝坡口根部至焊缝表面的最短距离，通常取12mm）
`f^w_t`;焊缝抗拉强度设计值，取170Mpa.
3）当管桩不用桩身预应力钢棒做抗拔筋而用内孔填芯混凝土中的钢筋作为抗拔桩的受力钢筋时，应按（5.2.9-4）式验算填芯混凝土的长度和（5.2.9-5）式计算填芯混凝土处的抗拔受力钢筋。
式中、`L_a`;填芯混凝土的长度，不应少于3.0m，且采用微膨胀混凝土；
`f_n`;填芯混凝土与管桩内壁的粘结强度设计值，宜由现场试验确定，当缺乏试验资料时，C30的微膨胀混凝土、可取0.30MPa；
`U_m`;管桩内孔圆周长度；
`A_s`;管桩内孔受拉钢筋面积；
`f_v`;拉钢的抗拉强度设计值。
3、桩身受弯作用时：
式中、M;相应于荷载效应基本组合时，作用于单桩的弯矩设计值；
`R_m`;桩身的抗弯承载力设计值，当桩身不允许裂缝出现时，可按桩身抗裂弯矩除以1.2确定；当桩身允许裂缝出现时，可按桩身极限弯矩除以1.6确定。
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C. 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（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。
2.3、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。
2、按桩顶上拔量控制，当累计桩顶上拔量超过100mm、时。
3、按钢筋抗拉强度控制，桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的0.9、倍。
4、对于验收抽样检测的工程桩，达到设计要求的最大上拔荷载值。
3.4、检测数据可按本规范附录C．附表C.0.1、的格式记录。
3.5、测试桩侧抗拔摩阻力或桩端上拔位移时，测试数据的测读时间宜符合本规范第
3.6、条的规定。
4、检测数据的分析与判定
4.1、数据整理应绘制上拔荷载-桩顶上拔量（U、）关系曲线和桩顶上拔量-时间对数（关系曲线）。
4.2、单桩竖向抗把极限承载力可按下列方法综合判定：
1、根据上拔量随荷载变化的特征确定：对陡变型U、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。
4.3、单桩竖向抗拔极限承载力统计值的确定应符合本规范第4.4.3、条的规定。
4.4、当作为验收抽样检测的受检桩在最大上拔荷载作用下，未出现本规范第5.4.2、条所列三款情况时，可按设计要求判定。
4.5、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。
注：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。
4.6、检测报告除应包括本规范第3.5.5、条内容外，还应包括：
1、受检桩桩位对应的地质柱状图；
2、受检桩尺寸（灌注桩宜标明孔径曲线）及配筋情况；
3、加卸载方法，荷载分级；
4、第5.4.1、条要求绘制的曲线及对应的数据表；
5、承载力判定依据；
6、当进行抗拔摩阻力测试时，应有传感器类型、安装位置、轴力计算方法，各级荷载下桩身轴力变化曲线，各土层中的抗拔极限摩阻力。
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