|
5.3 单桩竖向极限承载力
Ⅰ 一般规定
5.3.1 设计采用的单桩竖向极限承载力标准值应符合下列规定：
1 设计等级为甲级的建筑桩基，应通过单桩静载试验确定；
2 设计等级为乙级的建筑桩基，当地质条件简单时，可参照地质条件相同的试桩资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定；其余均应通过单桩静载试验确定；
3 设计等级为丙级的建筑桩基，可根据原位测试和经验参数确定。
5.3.2 单桩竖向极限承载力标准值、极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值应按下列规定确定：
1 单桩竖向静载试验应按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106 执行；
2 对于大直径端承型桩，也可通过深层平板（平板直径应与孔径一致）载荷试验确定极限端阻力；
3 对于嵌岩桩，可通过直径为 0.3m 岩基平板载荷试验确定极限端阻力标准值，也可通过直径为 0.3m 嵌岩短墩载荷试验确定极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值；
4 桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值宜通过埋设桩身轴力测试元件由静载试验确定。并通过测试结果建立极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值与土层物理指标、岩石饱和单轴抗压强度以及与静力触探等土的原位测试指标间的经验关系，以经验参数法确定单桩竖向极限承载力。
Ⅱ 原位测试法
5.3.3 当根据单桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值时，如无当地经验，可按下式计算：
 (5.3.3-1)
当 psk1≤psk2 时
psk＝0.5（psk1＋β·psk2） (5.3.3-2)
当 psk1＞psk2 时
psk＝psk2 (5.3.3-3)
式中 Qsk、Qpk——分别为总极限侧阻力标准值和总极限端阻力标准值；
u——桩身周长；
qsik——用静力触探比贯入阻力值估算的桩周第 i 层土的极限侧阻力；
li——桩周第 i 层土的厚度；
α——桩端阻力修正系数，可按表 5.3.3-1 取值；
psk——桩端附近的静力触探比贯入阻力标准值（平均值）；
Ap——桩端面积；
psk1——桩端全截面以上 8 倍桩径范围内的比贯入阻力平均值；
psk2——桩端全截面以下 4 倍桩径范围内的比贯入阻力平均值，如桩端持力层为密实的砂土层，其比贯入阻力平均值超过 20MPa 时，则需乘以表 5.3.2-2 中系数 C 予以折减后，再按式
5.3.2-3、式 5.3.3-3 计算 psk；
表 5.3.3-1 桩端阻力修正系数 α 值
| 桩长（m） |
l＜15 |
15≤l≤30 |
30＜l≤60 |
| α |
0.75 |
0.75～0.90 |
0.90 |
注：桩长 15m≤l≤30m，α 值按 l 值直线内插；l 为桩长（不包括桩尖高度）。
表 5.3.3-2 系数 C
| psk2（MPa） |
20～30 |
35 |
＞40 |
| 系数 C |
5/6 |
2/3 |
1/2 |
5.3.4
Ⅲ 经验参数法
5.3.5 当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时，宜按下式估算：
 (5.3.5)
式中 qsik——桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值，如无当地经验时，可按表 5.3.5-1 取值；
qpk——极限端阻力标准值，如无当地经验时，可按表 5.3.5-2 取值。
表 5.3.5-1 桩的极限侧阻力标准值 psik（kPa）
| 土的名称 |
土的状态 |
混凝土预制桩 |
泥浆护壁钻（冲）孔桩 |
干作业钻孔桩 |
| 填土 |
|
22～30 |
20～28 |
20～28 |
| 淤泥 |
|
14～20 |
12～18 |
12～18 |
| 淤泥质土 |
|
22～30 |
20～28 |
20～28 |
| 黏性土 |
流塑
软塑
可塑
硬可塑
硬塑
坚硬 |
IL＞1
0.75＜IL≤1
0.50＜IL≤0.75
0.25 ＜IL≤0.50
0＜IL≤0.25
IL≤0 |
24～40
40～55
55～70
70～86
86～98
98～105 |
21～38
38～53
53～68
68～84
84～96
96～102 |
21～38
38～53
53～66
66～82
82～94
94～104 |
| 红黏土 |
0.7＜≤1 |
13～32 |
12～30 |
12～30 |
| 0.5＜≤0.7 |
32～74 |
30～70 |
30～70 |
| 粉土 |
稍密
中密
密实 |
e＞0.9
0.75≤e≤0.9
e＜0.75 |
26～46
46～66
66～88 |
24～42
42～62
62～82 |
24～42
42～62
62～82 |
| 粉细砂 |
稍密
中密
密实 |
10＜N≤15
15＜N≤30
N＞30 |
24～48
48～66
66～88 |
22～46
46～64
64～86 |
22～46
46～64
64～86 |
| 中砂 |
中密
密实 |
15＜N≤30
N＞30 |
54～74
74～95 |
53～72
72～94 |
53～72
72～94 |
| 粗砂 |
中密
密实 |
15＜N≤30
N＞30 |
74～95
95～116 |
74～95
95～116 |
76～98
98～120 |
| 砾砂 |
稍密
中密(密实) |
5＜N63.5≤15
N63.5＞15 |
70～110
116～138 |
50～90
116～130 |
60～100
112～130 |
| 圆砾、角砾 |
中密、密实 |
N63.5＞10 |
160～200 |
135～150 |
135～150 |
| 碎石、卵石 |
中密、密实 |
N63.5＞10 |
200～300 |
140～170 |
150～170 |
| 全风化软质岩 |
|
30＜N≤50 |
100～120 |
80～100 |
80～100 |
| 全风化硬质岩 |
|
30＜N≤50 |
140～160 |
120～140 |
120～150 |
| 强风化软质岩 |
|
N63.5＞10 |
160～240 |
140～200 |
140～220 |
| 强风化硬质岩 |
|
N63.5＞10 |
220～300 |
160～240 |
160～260 |
注：1 对于尚未完成自重固结的填土和以生活垃圾为主的杂填土，不计算其侧阻力；
2 αw 为含水比，αw＝w/wl，w
为土的天然含水量，wl 为土的液限；
3 N 为标准贯入击数；N63.5 为重型圆锥动力触探击数；
4 全风化、强风化软质岩和全风化、强风化硬质岩系指其母岩分别为 frk≤15MPa、frk＞30MPa 的岩石。
表 5.3.5-2 桩的极限端阻力标准值 ppk（kPa）
| 土名称 |
桩型
土的状态 |
混凝土预制桩桩长 l（m） |
泥浆护壁钻（冲）孔桩桩长 l（m） |
干作业钻孔桩桩长 l（m） |
| l≤9 |
9＜l≤16 |
16＜l≤30 |
l
＞30 |
5≤l＜10 |
10≤l＜15 |
15≤l＜30 |
30≤l |
5≤l＜10 |
10≤l＜15 |
15≤l |
| 黏性土 |
软塑 |
0.75＜IL≤1 |
210~850 |
650~1400 |
1200~1800 |
1300~1900 |
150~250 |
250~300 |
300~450 |
300~450 |
200~400 |
400~700 |
700~950 |
| 可塑 |
0.50＜IL≤0.75 |
850~1700 |
1400~2200 |
1900~2800 |
2300~3600 |
350~450 |
450~600 |
600~750 |
750~800 |
500~700 |
800~1100 |
1000~1600 |
| 硬可塑 |
0.25＜IL≤0.50 |
1500~2300 |
2300~3300 |
2700~3600 |
3600~4400 |
800~900 |
900~1000 |
1000~1200 |
1200~1400 |
850~1100 |
1500~1700 |
1700~1900 |
| 硬塑 |
0＜IL≤0.25 |
2500~3800 |
3800~5500 |
5500~6000 |
6000~6800 |
1100~1200 |
1200~1400 |
1400~1600 |
1600~1800 |
1600~1800 |
2200~2400 |
2600~2800 |
| 粉土 |
中密 |
0.75≤e≤0.9 |
950~1700 |
1400~2100 |
1900~2700 |
2500~3400 |
300~500 |
500~650 |
650~750 |
750~850 |
800~1200 |
1200~1400 |
1400~1600 |
| 密实 |
e＜0.75 |
1500~2600 |
2100~3000 |
2700~3600 |
3600~4400 |
650~900 |
750~950 |
900~1100 |
1100~1200 |
1200~1700 |
1400~1900 |
1600~2100 |
| 粉砂 |
稍密 |
10＜N≤15 |
1000~1600 |
1500~2300 |
1900~2700 |
2100~3000 |
350~500 |
450~600 |
600~700 |
650~750 |
500~950 |
1300~1600 |
1500~1700 |
| 中密、密实 |
N＞15 |
1400~2200 |
2100~3000 |
3000~4500 |
3800~5500 |
600~750 |
750~900 |
900~1100 |
1100~1200 |
900~1000 |
1700~1900 |
1700~1900 |
| 细砂 |
中密、密实 |
N＞15 |
2500~4000 |
3600~5000 |
4400~6000 |
5300~7000 |
650~850 |
900~1200 |
1200~1500 |
1500~1800 |
1200~1600 |
2000~2400 |
2400~2700 |
| 中砂 |
4000~6000 |
5500～7000 |
6500~8000 |
7500~9000 |
850~1050 |
1100~1500 |
1500~1900 |
1900~2100 |
1800~2400 |
2800~3800 |
3600~4400 |
| 粗砂 |
5700~7500 |
7500~8500 |
8500~10000 |
9500~11000 |
1500~1800 |
2100~2400 |
2400~2600 |
2600~2800 |
2900~3600 |
4000~4600 |
4600~5200 |
| 砾砂 |
中密、密实 |
N＞15 |
6000~9500 |
9000~10500 |
1400~2000 |
2000~3200 |
3500~5000 |
| 角砾、圆砾 |
N63.5＞10 |
7000~10000 |
9500~11500 |
1800~2200 |
2200~3600 |
4000~5500 |
| 碎石、卵石 |
N63.5＞10 |
8000~11000 |
10500~13000 |
2000~3000 |
3000~4000 |
4500~6500 |
| 全风化软质岩 |
|
30＜N≤50 |
4000~6000 |
1000~1600 |
1200~2000 |
| 全风化硬质岩 |
|
30＜N≤50 |
5000~8000 |
1200~2000 |
1400~2400 |
| 强风化软质岩 |
|
N63.5＞10 |
6000~9000 |
1400~2200 |
1600~2600 |
| 强风化硬质岩 |
|
N63.5＞10 |
7000~11000 |
1800~2800 |
2000~3000 |
注：1 砂土和碎石类土中桩的极限端阻力取值，宜综合考虑土的密实度，桩端进入持力层的深径比 hb/d，土愈密实，hb/d
愈大，取值愈高；
2 预制桩的岩石极限端阻力指桩端支承于中、微风化基岩表面或进入强风化岩、软质岩一定深度条件下极限端阻力。
3 全风化、强风化软质岩和全风化、强风化硬质岩指其母岩分别为 frk≤15MPa、frk＞30MPa 的岩石。
5.3.6 根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系，确定大直径桩单桩极限承载力标准值时，可按下式计算：
Quk＝Qsk＋Qpk＝u∑ψsiqsikli＋ψpqpkAp （5.3.6）
式中 qsik——桩侧第 i 层土极限侧阻力标准值，如无当地经验值时，可按本规范表 5.3.5-1
取值，对于扩底桩的扩大头斜面及变截面以上 2d 长度范围不计侧阻力；
qpk——桩径为 800mm 的极限端阻力标准值，对于干作业挖孔（清底干净）可采用深层载荷板试验确定；当不能进行深层载荷板试验时，可按表5.3.6-1 取值；
ψsi、ψp——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，按表 5.3.6-2 取值。
u——桩身周长，当人工挖孔桩桩周护壁为振捣密实的混凝土时，桩身周长可按护壁外直径计算。
Ⅴ 混凝土空心桩
5.3.8 当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定敞口预应力混凝土空心桩单桩竖向极限承载力标准值时，可按下列公式计算：
Quk＝Qsk＋Qpk＝u∑qsikli＋qpk（Aj＋λpAp1）ψp （5.3.8-1）
当 hb/d1＜5 时，λp＝0.16hb/d1 （5.3.8-2）
当 hb/d1≥5 时，λp＝0.8 （5.3.8-3）
式中 qsik、qpk——分别按本规范表 5.3.5-1、5.3.5-2
取与混凝土预制桩相同值；
Aj——空心桩桩端净面积：
管桩：Aj＝π（d2－d12）/4；
空心方桩：Aj＝b2－πd12/4；
Ap1——空心桩敞口面积：Ap1＝πd12/4；
λp——桩端土塞效应系数；
d、b——空心桩外径、边长；
d1——空心桩内径。
Ⅶ 后注浆灌注桩
5.3.10 后注浆灌注桩的单桩极限承载力，应通过静载试验确定。在符合本规范第 6.7 节后注浆技术实施规定的条件下，其后注浆单桩极限承载力标准值可按下式估算：
Quk＝Qsk＋Qgsk＋Q+＝u∑qsjklj＋u∑βsiqsiklgi＋βpqpkAp （5.3.10）
式中 Qsk——后注浆非竖向增强段的总极限侧阻力标准值；
Qgsk——后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值；
Qgpk——后注浆总极限端阻力标准值；
u——桩身周长；
lj——后注浆非竖向增强段第 j 层土厚度；
lgi——后注浆竖向增强段内第 i 层土厚度：对于泥浆护壁成孔灌注桩，当为单一桩端后注浆时，竖向增强段为桩端以上 12m；当为桩端、桩侧复式注浆时，竖向增强段为桩端以上 12m 及各桩侧注浆断面以上 12m，重叠部分应扣除；对于干作业灌注桩，竖向增强段为桩端以上、桩侧注浆断面上下各 6m；
qsik、qsjk、qpk——分别为后注浆竖向增强段第 土层初始极限侧阻力标准值、非竖向增强段第 土层初始极限侧阻力标准值、初始极限端阻力标准值；根据本规范第 5.3.5 条确定；
βsi、βp——分别为后注浆侧阻力、端阻力增强系数，无当地经验时，可按表 5.3.10 取值。对于桩径大于 800mm 的桩，应按本规范表5.3.6-2 进行侧阻和端阻尺寸效应修正。
表 5.3.10 后注浆侧阻力增强系数 βsi，端阻力增强系数 βp
| 土层名称 |
淤泥
淤泥质土 |
黏性土
粉土 |
粉砂
细砂 |
中砂 |
粗砂
砾砂 |
砾石
卵石 |
全风化岩
强风化岩 |
| βsi |
1.2～1.3 |
1.4～1.8 |
1.6～2.0 |
1.7～2.1 |
2.0～2.5 |
2.4～3.0 |
1.4～1.8 |
| βp |
—— |
2.2～2.5 |
2.4～2.8 |
2.6～3.0 |
3.0～3.5 |
3.2～4.0 |
2.0～2.4 |
注：干作业钻、挖孔桩，βp 按表列值乘以小于 1.0 的折减系数，当桩端持力层为黏性土或粉土时，折减系数取 0.6；为砂土或碎石土时，取 0.8。
5.3.11 后注浆钢导管注浆后可替代等截面、等强度的纵向主筋。
Ⅷ 液化效应
5.3.12 对于桩身周围有液化土层的低承台桩基，在承台底面上下分别有厚度不小于 1.5m、1.0m 的非液化土或非软弱土层时，可将液化土层极限侧阻力乘以土层液化影响折减系数计算单桩极限承载力标准值。土层液化影响折减系数 ψl 可按表 5.3.12 确定。
表 5.3.12 土层液化影响折减系数 ψl
| λN＝N/Ncr |
自地面算起的液化
土层深度 dL（m） |
ψl |
| λN≤0.6 |
dL≤10
10＜dL≤20 |
0
1/3 |
| 0.6＜λN≤0.8 |
dL≤10
10＜dL≤20 |
1/3
2/3 |
| 0.8＜λN≤1.0 |
dL≤10
10＜dL≤20 |
2/3
1.0 |
注：1 N 为饱和土标贯击数实测值；Ncr 为液化判别标贯击数临界值；
2 对于挤土桩当桩距不大于 4d，且桩的排数不少于 5 排、总桩数不少于 25 根时，土层液化影响折减系数可按表列值提高一档取值；桩间土标贯击数达到 Ncr 时，取 ψl＝1。
当承台底面上下非液化土层厚度小于以上规定时，土层液化影响折减系数 ψl 取 0。
| 
