群桩效应受土性、桩距、桩数、桩的长径比、成桩方法等多种因素影响。因此,用群桩效应系数来度量侧阻、端阻、承台底土阻力等因群桩效应而降低或提高的幅度。但各影响因素对群桩效应特性的影响效果又各自不同,以往的《桩基规范》采用分项群桩效应系数——桩侧阻群桩效应系数hs、桩端阻群桩效应系数hp、桩侧阻端阻综合群桩效应系数hsp和承台底土阻力群桩效应系数hc,计算起来非常复杂。《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)简化了计算,只考虑承台效应系数hc计算复合基桩的竖向承载力特征值。
式中 ηc——承台效应系数,按表9-8取值;
fak——承台下1/2承台宽度且不超过5m深度范围内各层土的地基承载力特征值按厚度加权的平均值;
Ac——计算基桩所对应的承台底净面积。Ac＝(A－nAps)/n,n为承台下的桩数;
Aps——桩身截面面积;
A——承台计算区域面积,对于柱下独立桩基,A为承台总面积;对于桩筏基础,A为柱、墙筏板的1/2跨距和悬臂边2.5倍筏板厚度所围成的面积;桩集中布置于单片墙下的桩筏基础,取墙两边各1/2跨距围成的面积,按条形承台计算ηc。
承台土阻力发挥值与桩距、桩长、承台宽、桩排列、承台内外面积有关,当承台底面以下存在可液化土、湿陷性黄土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土,或可能出现震陷、降水、沉桩过程产生高孔隙水压和土体隆起时,在设计时不考虑承台土阻力,即不考虑承台效应,取ηc,将其作为安全系数保留。
《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)规定:对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独立桩基、或由于地层土性、使用条件等因素不考虑承台效应时,基桩竖向承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值。而对于符合下列条件之一的摩擦型桩基,宜考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载力特征值:①上部结构整体刚度较好、体型简单的建(构)筑物;②对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物;③按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区;④软土地基的减沉复合疏桩基础。
表9-8 承台效应系数ηc
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