对桩底为非密实砂类土或粉土、清孔不净 残留虚土、桩底面积大、桩底塑性区随荷载增 长逐渐扩展的桩，则呈“渐进破坏”
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的缓变型，其曲线不具有表示变形性质突变 的明显特征点，因而较难确定极限承载力。 为了发挥这类桩的潜力，其极限承载力宜按 建筑物所能承受的最大沉降确定。换句话说， 这类桩的承载力极限状态是受“不适于继续 承载的变形”制约的。
下图。
S0
Q0
S0
Z
Qz
Qz
ds
Sz
qs z
Qz dQz
dz
SZ
L
Sb
Qb
Sb
Qb QS
5
（二）、桩侧摩阻力和桩端阻力
桩侧摩阻力是桩截面对桩周土的相对位移的函数[ qs= f(s)]，可用下图中的曲线OCD表示，且常简化为折线OAB。AB 段表示一旦桩土界面相对滑移超过某一极限值，侧摩阻力将保持极 限值不变。
桩侧摩阻力
A
B
C
D
O
桩截面位移
6
则侧阻将随深度线性增大。然而砂土中 的模型桩试验表明，当桩入土深度达到某一 临界值后，侧阻就不随深度增加了，这个现 象称为侧阻的深度效应。
综上所述，桩侧极限摩阻力与所在的深 度、土的类别和性质、成桩方法等许多因素 有关。
7
但是，桩侧摩阻力达到极限值所需的桩 土滑移极限值则与土的类别有关、而与桩径 大小无关，根据试验资料约为4~6mm（对 粘性土）或6~10mm（对砂类土）。
静载荷试验法
锚桩横梁反力装置
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单桩竖向极限承载力（静载荷试验法 ）
静载荷试验法
堆载反力装置
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单桩竖向极限承载力（静载荷试验法 ）
堆载反力装置
19
单桩竖向极限承载力（静载荷试验法 ）
试验时加载方式通常有慢速维持荷载法、快速 维持荷载法、等贯入速率法、等时间间隔加载 法以及循环加载法等。工程中最常用的是慢速 维持荷载法，即逐级加载，每级荷载值为预估 极限荷载的l／10～1／15，第一级荷载可双 倍施加。每级加荷后间隔5，10，l5，15， 15，30，30，30min…测读桩顶沉降。当每 小时的沉降不超过0.1mm，并连续出现两次， 则认为已趋稳定，可施加下一级荷载。
20
单桩竖向极限承载力（静载荷试验法 ）
试验结果与承载力的确定
单桩静载荷试验曲线
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Ra、 qsai 、 qpa的确定通常采用下列几种方法：
（1）、原型试验法
通过埋设各类测试元件可获得桩身轴力、桩侧 阻力、桩端阻力、荷载—沉降关系等诸多资料。 对地基土进行原位测试，利用桩的静载荷试验与 原位测试参数间的关系，确定桩的侧阻力和端阻 力。常用的原位测试法有静力触探法(CPT)、标 准贯入试验法(SPT)、旁压试验法(PMT)。
桩基础设计与施工
建艺分院建筑工程系
目录
任务1 桩的分类与管桩施工 任务2 灌注桩施工与特点 任务3 单桩承载力与桩基检测 任务4 桩基础验算
2
6. 3
单桩承载力与桩基检测
3
桩
的 分
单桩承载力分析；
类 单桩承载力的确定；
与 管
基桩承载力检测；
桩
施
工
4
一、单桩的承载力分析
（一）、单桩在轴向荷载作用下，桩身的截 面Q位0 移、桩侧的摩阻力分布以及轴力分布见
22
（二）静力触探法
静力加压装置
Quk =u∑Liβifsi +αqcAp
fsi —桩侧摩阻力平均值； qc—桩端阻力平均值；
探 头
电 测
α—桩端阻力修正系数；
装 置
βi —第i层土摩阻力修正系数； fsi

u —桩身周长；
qc
Li—第i层土内桩身长度。 静力触探试验23
单桩竖向极限承载力（静力触探法 ）
12
二、单桩竖向承载力的确定
单桩竖向承载力（bearing capacity of a single pile）：指单桩在竖向外荷载作用下， 不丧失稳定、不产生过大沉降时的最大荷载。
《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）规 定：单桩竖向极限承载力标准值除以安全系 数后的承载力值为单桩竖向承载力特征值。
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单桩静载荷试验所得的荷载—沉降
（Q~s）关系曲线可大体分为陡降型（A）
和缓变型（B）两类形态。
O
Qu Q/u
Q
su
A
B
s
单A图-陡5桩-降3 的型单；荷桩荷载载—－B－沉沉缓降降变曲型曲线 线
10
对桩底持力层不坚实、桩径不大、破坏时 桩端刺入持力层的桩，其曲线多呈“急进破坏” 的陡降型，相应于破坏时的特征点明显，据之 可确定单桩极限承载力。
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（三）按经验公式估算
根据桩的工作原理，桩的承载力包括桩端土 对桩端支承作用和桩四周土对桩端摩擦作用。
8
单桩受荷过程中桩端阻力的发挥不仅滞 后于桩侧阻力，而且其充分发挥所需的桩底 位移值比桩侧摩阻力达到极限所需的桩身截 面位移值大的多。根据小型桩试验所得的桩 底极限位移值，对砂类土约为d/12~d/10， 对粘性土约为d/10~d/4（d为桩径）。因 此，对工作状态下的单桩，其桩端阻力的安 全储备一般大于桩侧摩阻力的安全储备。
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在同一条件下，进行静载荷试验的桩数不 宜少于总桩数的1%，工程桩总桩数在50根以 内时不应少于2根，其他情况不应少于3根。
关于单桩竖向静载（抗压）试验的方法、 终止加载条件以及单桩竖向承载力标准值的确 定详见《建筑桩基技术规范》JGJ94—94。
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（一）单桩竖向极限承载力（静载荷试验法 ）
单桥探头 双桥探头
当根据单桥探头静力触探资料确定混凝 土预制桩和预应力混凝土管桩单桩竖向 极限承载力标准值时，若无当地经验可 按下式计算：Quk= Qsk+ Qpk=
u∑qsikli+psk Ap
当根据双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，对于粘性土、粉土和砂土，如 无当地经验时可按下式计算：Quk= Qsk+ Qpk= u∑liβfsi+αqc Ap
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单桩竖向承载力的确定
单桩极限承载力Ru由总极限侧阻力Rsa 和总极限端阻力Rpa组成，若忽略二者间的相 互影响，可表示为：
Ra Rsa Rpa up liqsai Apqpa
式中 li 、up——桩周第i层土厚度和 相应的桩身周长；
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由于土体因打桩扰动而降低的强度有待随 时间而恢复，在桩身强度达到设计要求的前提 下，桩设置后开始载荷试验所需的间歇时间： 对于砂类土不得少于10天；粉土和粘性土不得 少于15天，饱和软粘土不得少于25天。