01、静压桩的机理
静压法施工是通过静力压桩机的施压机构以压桩机自重和桩架上的配重作反力将预制方桩或预应力管桩压入土（岩）层中的一种沉桩工艺，静压桩的桩端持力层可选择在硬塑～坚硬粘土层；中密～密实的砂土层、河卵石层；全风化岩层或强风化岩层中，其上覆土层一般来说较软弱。
静压桩在静压力的作用下沉入地基土中时，桩侧表面与桩周土体之间的摩擦力是滑动摩阻力，这种滑动摩阻力很小，而且在同一土层中，基本保持不变，不随桩身入土深度的增长而累计增大，而是随桩端处的土体软硬程度即桩端处土体的抗冲剪阻力的大小而波动，所以静压桩的压桩力主要来自桩尖向下穿透土层时直接冲剪桩端土体的阻力，压桩贯入阻力曲线反映的主要是桩尖阻力的变化规律。
1999年广州某静压方桩工地，遇到一条宽度不大的地质破碎带，静压桩的入土深度达到80m左右，桩穿越的土层都是破碎软化的风化土。当桩入土深度为10m时，压桩机仪表上显示的压桩力约为630kN，以后往下压，压桩力一直保持在630kN这个数值，直到桩尖碰到80m下面的硬岩面时才狂飙直升。这是佐证上述观点的一个很有说服力的工程实例。
静压桩沉桩穿越的土层一般是软弱松散的，含水量较高，孔隙比较大。当预制桩在垂直静压力作用下沉入地基土中时，桩尖直接使土体产生冲剪破坏，同时桩周土体也产生剪切挤压破坏，孔隙水受此冲剪挤压作用形成不均匀水头，产生了超孔隙水压力，扰动了土体结构，使桩周一定范围内的土体抗剪强度降低，粘性土发生严重软化，粉土砂土发生稠化，此时桩身容易下沉。一旦压桩终止并随着时间的推延，桩周土的触变时效和固结时效体现出来，土体中的孔隙水压力逐渐消散，土体发生固结，土的抗力逐渐恢复，甚至超过其原始强度。
这时桩身与桩周土之间的摩擦力，已不是施工下沉时的滑动摩阻力而是变成承载时的静摩阻力，静压桩才获得工程意义上的竖向抗压极限承载力。根据粗略统计分析，静压桩的竖向抗压极限承载力中，桩端所能提供的端承力，不管持力层是粘性土层、粉土层、砂土层还是风化岩层，约为终压力值的40～45%，其余部分要靠桩侧四周土体抗剪强的恢复来补充，如果桩身较长且桩周土体摩阻力的恢复值又大，那么该静压桩的端承力、桩侧摩阻力的综合即桩的极限承载力就有可能大于施工终压时的压桩力；如果桩身较短，桩侧提供的摩阻力就小，那么，桩的极限承载力就会小于桩的终压力值。
02、静压桩的压桩力与承载力关系
静压桩的压桩力与承载力不能完全等同：
有人以为静压桩施工时压多少力就能得到多少承载力，或者认为静压桩的单桩承载力（特征值）就是施工终压力的一半。这是一个认识上的误区。
其实静压桩的单桩极限承载力与施工的终压力不能完全等同起来，有时可以等同，大部分情况不能等同，因为两者是两个不同性质的力，但又有一定的联系，广东对这两者的关系的研究花了较大的力气，得出了两者之间关系的经验公式。
极限承载力与终压力经验关系
（广东地区经验公式）
当6m≤L≤9m时，Qu＝2Ra＝（0.60～0.80）Pze
9m＜L≤16m时，Qu＝2Ra＝（0.70～1.00）Pze
16m＜L≤25m时，Qu＝2Ra＝（0.85～1.00）Pze
L＞25m时，Qu＝2Ra＝（1.00～1.15）Pze
式中：L——静压桩的入土深度；
Qu——入土部分的静压桩竖向极限承载力；
Pze——终压力值；
Ra——单桩竖向承载力特征值。
注解：本公式适宜于端承摩擦桩或摩擦端承桩，不适用于摩擦桩或端承桩。
举例：当L＝6m的超短桩时，取Qu＝0.6Pze
则Ra＝Qu/2＝0.3Pze＝Pze/3.3
若Pze＝3300kN，则Ra＝1000kN
如果按2倍的关系计算：
则Ra＝3300/2＝1650kN
设计师若按Ra＝1650kN来设计的话，怎么施工都达不到这个要求，如果任意提高压桩力，那么管桩桩身就会破损。
03、静压桩设计施工总体思路
3.1终压力值决定静压桩的实际承载力
特别是当桩较短时（L≤9m）:
Qu=(0.60～0.80)Pze
Ra=(0.30～0.40)Pze
（大终压力只能得到较低的承载力）
要达到常规设计承载力，通常的思路：
一是提高终压力值；
二是增加复压次数。
3.2关于提高终压力值的问题
一般来说，提高终压力可提高单桩承载力，但终压力不能任意提高，受桩身允许抱压压桩力的限制。用同样的压桩力压短桩时，达不到长桩所能达到的承载力，因此，只有降低短桩的设计承载力。因此广东省标准《静压预制混凝土桩基础技术规程》（送审稿）开头就讲：静压桩是一种设计和施工必须密切配合才能顺利完成的桩基础。
3.3关于增加复压次数问题
大量的工程实践表明：连续复压次数太多，对管桩基础承载力的提高并不太明显，但对压桩机和桩身损害太大，得不偿失。所以不提倡多次满载连续复压法，而是提倡超载施压法，一般复压1～3次，个别短桩复压3～5次。但超载施压的压桩力也不能大于桩身允许抱压力的1.1倍，稳压时间一般不宜超过5秒。
3.4静压桩设计施工的总体思路
1在压桩机允许范围内尽量提高终压力值，以便得到较高的单桩承载力；
2终压力值受桩身允许抱压压桩力的限制，不得超过1.1倍的桩身允许抱压压桩力；
3同样的终压力值压长桩和短桩，所得的单桩承载力是不一样的，从设计角度考虑，长桩的设计承载力应取大一些，短桩的设计承载力应取小一些；从施工角度考虑，长桩的终压力在二倍单桩承载力特征值左右，短桩特别是超短桩，终压力应定为单桩承载力特征值的三倍左右；
4终压时连续复压的次数不宜超过5次，稳压时间大机不宜超过5秒；
5当施工时实际桩长比设计估算成桩长度短很多时，施工方应及时通告设计方共同研究，若要补桩应立即补桩。
总之，设计施工双方对整个压桩机理和压桩过程，思路要清晰，理念要正确，相互要合作，要有总体全局观点，这样才能保证静压桩的工程质量。
