单桩承载力

单桩承载力是指单桩在外荷载作用下，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，它取决于土对桩的支承力和桩身材料强度，并取用两者中的较小值。 在房屋建筑与构筑物的桩基础中，一般以受竖向荷载为主，故单桩承载力常指的是单桩竖向承载力。单桩承载力一方面取决于土对桩的支承力，另一方面取决于制桩材料的强度，大多数情况下，桩的承载力都是由土的支承力控制的。因此，如何根据地基的强度与变形确定单桩承载力是设计桩基础的关键问题，根据土对桩的支承力确定单桩承载力的方法，主要有静荷载(桩载)试验与静力分析(半经验公式计算)两种方法。桩基础单桩承载力是桩基设计的最基本内容。单桩在竖向荷载作用下到达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，称单桩竖向极限承载力。在设计时，不应使桩在极限状态下工作，必须有一定的安全储备。

1、为确保实际单桩竖向极限承载力标准值达到设计要求，应根据工程重要性、地质条件、设计要求及工程施工情况进行单桩静载荷试验或可靠的动力试验。

2、下列情况之一的桩基工程，应采用静载试验对工程桩单桩竖向承载力进行检测，检测桩数不少于要求。

1）工程桩施工前未进行单桩静载试验的一级建筑桩基；

2）工程桩施工前未进行单桩静载试验，且有下列情况之一者：地质条件复杂、桩的施工质量可靠性低、确定单桩竖向承载力的可靠性低、桩数多的二级建筑桩基。

3、下列情况之一的桩基工程，可采用可靠的动测法对工程桩单桩竖向承载力进行检测。

1）工程桩施工前已进行单桩静载试验的一级建筑桩基；

2）属于规定范围外的二级建筑桩基；

3）三级建筑桩基；

4）一、二级建筑桩基静载试验检测的辅助检测。

1、按承台位置的高低分：

1）高承台桩基础 承台底面高于地面，它的受力和变形不同于低承台桩基础。一般应用在桥梁、码头工程中。

2）低承台桩基础 承台底面低于地面，一般用于房屋建筑工程中。

2、按承载性质不同：

1）端承桩是指穿过软弱土层并将建筑物的荷载通过桩传递到桩端坚硬土层或岩层上。桩侧较软弱土对桩身的摩擦作用很小，其摩擦力可忽略不计。

2）摩擦桩是指沉入软弱土层一定深度通过桩侧土的摩擦作用，将上部荷载传递扩散于桩周围土中，桩端土也起一定的支承作用，桩尖支承的土不甚密实，桩相对于土有一定的相对位移时，即具有摩擦桩的作用。

3、按桩身的材料不同：

1）钢筋混凝土桩 可以预制也可以现浇。根据设计，桩的长度和截面尺寸可任意选择。

2）钢桩  常用的有直径250~1200mm的钢管桩和宽翼工字形钢桩。钢桩的承载力较大，起吊、运输、沉桩、接桩都较方便，但消耗钢材多，造价高。我国目前只在少数重点工程中使用。如上海宝山钢铁总厂工程中，重要的和高速运转的设备基础和柱基础使用了大量的直径914.4mm和600mm，长60mm左右的钢管桩。

3）木桩  目前已很少使用，只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。在地下水位以下时，木材有很好的耐久性，而在干湿交替的环境下，极易腐蚀。

4）砂石桩 主要用于地基加固，挤密土壤。

5）灰土桩 主要用于地基加固。

4、按桩的使用功能分：

1）竖向抗压桩

2）竖向抗拔桩

3）水平荷载桩

4）复合受力桩

5、按桩直径大小分：

1）小直径桩 d ≤250mm

2）中等直径桩 250mm< d < 800mm

3）大直径桩 d ≥ 800mm

6、按成孔方法分：

1）非挤土桩 泥浆护壁灌筑桩、人工挖孔灌筑桩，应用较广。

2）部分挤土桩 先钻孔后打入。

3）挤土桩打入桩。

7、按制作工艺分：

1）预制桩 钢筋混凝土预制桩是在工厂或施工现场预制，用锤击打入、振动沉入等方法，使桩沉入地下。

2）灌筑桩 又叫现浇桩，直接在设计桩位的地基上成孔，在孔内放置钢筋笼或不放钢筋，后在孔内灌筑混凝土而成桩。

与预制桩相比，可节省钢材，在持力层起伏不平时，桩长可根据实际情况设计。

8、按截面形式分：

1）方形截面桩 制作、运输和堆放比较方便，截面边长一般为250~550mm。

2）圆形空心桩是用离心旋转法在工厂中预制，它具有用料省，自重轻，表面积大等特点。国内铁道部门已有定型产品，其直径有300mm、450mm和550mm，管壁厚80mm，每节长度自2m~12m不等。

可以通过CFG桩单桩静载试验来确定单桩竖向抗压承载力。CFG桩通常是作为地基处理的一种手段，一般静载试验采用复合地基载荷试验，但有的情况也检测其单桩承载力。

1、实验原理。单桩竖向抗压静载试验，是一种原位测试方法，其基本原理是将竖向荷2113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Q-s曲线及s-lgt等辅助曲线，然后根据曲线推5261求单桩竖向抗压承载力特征值等参数。

2、仪器设备

1）加载设备：油压千斤顶（100T），高压油泵站。

2）荷载与沉降量测仪表：荷载量测使用60Mpa压力表，沉降量测使用50mm大量程百分表。荷载与沉降量测仪表均经过国家指定的计量标定单位进行1653计量标定。

3）地锚反力装置系统。

3、实验报告的内容

1）工程名称、地点、试验目的和试验日期；

2）建设内、勘察、设计和施工单位名称；

3）试验场地的土程地质情况容；

4）桩基设计施工概况、试桩编号、位置及施工记录;
5）试验概况、试验过程中出现的异常情况的说明；

6）试验资料整理、分析及结果(包括成果曲线和成果表)；

7）结论与建议。