群桩水平承载力

群桩水平承载力　　（JGJ 94－2008）

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技术条件

摘要：根据《建筑桩基技术规范》JGJ 94－2008 第 5.7.3 条，计算考虑由承台、桩群、土相互作用产生的群桩效应的复合基桩水平承载力特征值。
编制依据
- 《建筑与市政工程抗震通用规范》GB 55002－2021，以下简称“抗震通用规范”；
- 《混凝土结构通用规范》GB 55008－2021；
- 《建筑地基基础设计规范》GB 50007－2011，以下简称“基础规范”；
- 《混凝土结构设计标准》GB/T 50010－2010（2024 年版）；
- 《建筑抗震设计标准》GB/T 50011－2010（2024 年版），以下简称“抗震标准”；
- 《建筑桩基技术规范》JGJ 94－2008，以下简称“桩基规范”；
- 《先张法预应力混凝土管桩》GB/T 13476－2023；
- 《预应力混凝土管桩技术标准》JGJ/T 406－2017；
- 《先张法预应力混凝土管桩》（23G409）（替代 10SG409），以下简称“管桩图集”。

基本信息

承台类型
- 选择承台类型，可选择“其他”“四桩”“五桩”“五桩(长形)”“五桩(Y向长形)”“六桩”“六桩(Y向)”“七桩”“七桩(Y向)”“七桩(长形)”“七桩(Y向长形)”“七桩(六边)”“七桩(Y向六边)”“七桩(六边长形)”“七桩(Y向六边长形)”“八桩”“八桩(Y向)”“八桩(长形)”“八桩(Y向长形)”“八桩(2×4)”“八桩(Y向2×4)”“九桩”“十桩”“十桩(Y向)”“十桩(长形)”“十桩(Y向长形)”“十桩(六边)”“十桩(Y向六边)”“十桩(六边长形)”“十桩(Y向六边长形)”“十桩(2×5)”“十桩(Y向2×5)”“十一桩”“十一桩(Y向)”“十一桩(长)”“十一桩(Y向长形)”“十二桩”“十二桩(Y向)”“十二桩(2×6)”“十二桩(Y向2×6)”“十三桩”“十三桩(Y向)”“十三桩(长)”“十三桩(Y向长形)”“十三桩(六边)”“十三桩(Y向六边)”“十三桩(六边长形)”“十三桩(Y向六边长形)”“十三桩(矩形)”“十四桩”“十四桩(Y向)”“十四桩(长)”“十四桩(Y向长形)”“十五桩”“十五桩(Y向)”“十五桩(长)”“十五桩(Y向长形)”“十六桩”“十七桩(A)”“十七桩(Y向A)”“十七桩(A长形)”“十七桩(Y向A长形)”“十七桩(B)”“十七桩(Y向B)”“十七桩(B长形)”“十七桩(Y向B长形)”“十八桩(A)”“十八桩(Y向A)”“十八桩(A长形)”“十八桩(Y向A长形)”“十八桩(B)”“十八桩(Y向B)”“十八桩(B长形)”“十八桩(Y向B长形)”“十九桩(A)”“十九桩(Y向A)”“十九桩(A长形)”“十九桩(Y向A长形)”“十九桩(六边A)”“十九桩(Y向六边A)”“十九桩(六边A长形)”“十九桩(Y向六边A长形)”“十九桩(B)”“十九桩(Y向B)”“十九桩(B长形)”“十九桩(Y向B长形)”“十九桩(六边B)”“十九桩(Y向六边B)”“十九桩(六边B长形)”“十九桩(Y向六边B长形)”“二十桩(A)”“二十桩(Y向A)”“二十桩(A长形)”“二十桩(Y向A长形)”“二十桩(B)”“二十桩(Y向B)”“二十桩(B长形)”“二十桩(Y向B长形)”等。
计算方向
- 设置计算复核基桩水平承载力的方向，可选择“X 向”“Y 向”“双向”等。
- 单排桩条形承台，计算方向不能为双向。
承台效应系数 η_c
- η_c——承台效应系数，可按桩基规范表 5.2.5 取值。
- 当选择“自动”时，根据用户输入的数据，由程序按桩基规范表 5.2.5 取值。
- 桩基规范第 5.2.5 条规定，“当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时，沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时，不考虑承台效应，取 η_c 等于 0”。
计算单桩参数
- 设置是否计算单桩水平承载力 R_ha、桩身抗弯刚度 EI 等参数。

承台选项

单排桩条形承台
- 设置是否为单排桩条形承台。
- 桩基规范表 5.2.5 注 2 规定，“对于桩布置于墙下的箱、筏承台，η_c 按单排桩条基承台取值”。
- 桩基规范表 5.2.5 注 3 规定，“对于单排桩条形承台，当承台宽度小于 1.5d 时，η_c 按非条形承台取值”，当选择“是”时，程序自动判断承台宽度 B_c 是否小于 1.5d，当小于 1.5d 时，η_c 按非条形承台取值。
后注浆灌注桩的承台
- 设置是否为采用后注浆灌注桩的承台。
- 桩基规范表 5.2.5 注 4 规定，“对于采用后注浆灌注桩的承台，η_c 宜取低值”，当选择“是”时，η_c 取桩基规范表 5.2.5 中的低值。
饱和黏性土中的挤土桩基
- 设置是否为饱和黏性土中的挤土桩基。
- 桩基规范表 5.2.5 注 5 规定，“对于饱和黏性土中的挤土桩基、软土地基上的桩基承台，η_c 宜取低值的 0.8 倍”，当选择“是”时，η_c 取桩基规范表 5.2.5 中低值的 0.8 倍。
软土地基上的桩基承台
- 设置是否为软土地基上的桩基承台。
- 桩基规范表 5.2.5 注 5 规定，“对于饱和黏性土中的挤土桩基、软土地基上的桩基承台，η_c 宜取低值的 0.8 倍”，当选择“是”时，η_c 取桩基规范表 5.2.5 中低值的 0.8 倍。
承台侧面回填土为松散状态
- 设置承台侧面回填土是否为松散状态。
- 桩基规范第 5.7.3 条规定，“承台侧面回填土为松散状态时 η_l＝0”。
承台底与基土间的摩擦系数 μ
- μ——承台底与基土间的摩擦系数。

桩选项

桩型
- 选择桩型，可选择“预制方桩”“预应力混凝土管桩”“灌注桩”。
管桩类型
- 设置管桩类别，可选择“PC”“PHC”“PRC”。
- 管桩按混凝土强度等级和结构配筋分为预应力混凝土管桩（PC）、预应力高清混凝土管桩（PHC）和混合配筋预应力高清混凝土管桩（PRC）三种类别。

水平承载力由位移控制
- 设置是否桩的水平承载力是否由位移控制。
- 当选择“否”时，由桩身强度控制（低配筋率灌注桩）。
考虑永久荷载控制
- 设置是否输出验算永久荷载控制的桩基的水平承载力。
- 桩基规范第 5.7.2 条第 7 款规定，“验算永久荷载控制的桩基的水平承载力时，应将 2～5 款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数 0.8”。
考虑地震作用
- 设置是否输出验算地震作用桩基的水平承载力。
- 桩基规范第 5.7.2 条第 7 款规定，“验算地震作用桩基的水平承载力时，应将按上述 2～5 款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数 1.25”。

桩顶约束情况
- 选择桩顶约束情况。
- 可选择“铰接”“自由”“固接”。

管桩的编号
- 选择管桩的编号，非自定义按管桩图集选择。
- 当“管桩类型”选择“PC”时，管桩的编号可选择“自定义”“PC-A300(70)”“PC-AB300(70)”“PC-B300(70)”“PC-C300(70)”“PC-A400(95)”“PC-AB400(95)”“PC-AB400(95)'”“PC-B400(95)”“PC-C400(95)”“PC-A500(100)”“PC-AB500(100)”“PC-B500(100)”“PC-C500(100)”“PC-A500(120)”“PC-AB500(120)”“PC-B500(120)”“PC-C500(120)”“PC-A600(110)”“PC-AB600(110)”“PC-B600(110)”“PC-C600(110)”“PC-A600(130)”“PC-AB600(130)”“PC-B600(130)”“PC-C600(130)”等。
- 当“管桩类型”选择“PHC”时，管桩的编号可选择“自定义”“PHC-A300(70)”“PHC-AB300(70)”“PHC-B300(70)”“PHC-C300(70)”“PHC-A400(95)”“PHC-AB400(95)”“PHC-AB400(95)'”“PHC-B400(95)”“PHC-C400(95)”“PHC-C400(95)'”“PHC-A500(100)”“PHC-AB500(100)”“PHC-B500(100)”“PHC-C500(100)”“PHC-C500(100)'”“PHC-A500(120)”“PHC-AB500(120)”“PHC-B500(120)”“PHC-C500(120)”“PHC-C500(120)'”“PHC-A600(110)”“PHC-AB600(110)”“PHC-B600(110)”“PHC-C600(110)”“PHC-A600(130)”“PHC-AB600(130)”“PHC-B600(130)”“PHC-C600(130)”“PHC-C600(130)'”“PHC-A700(110)”“PHC-A700(110)'”“PHC-AB700(110)”“PHC-B700(110)”“PHC-B700(110)'”“PHC-C700(110)”“PHC-C700(110)'”“PHC-A700(130)”“PHC-A700(130)'”“PHC-AB700(130)”“PHC-AB700(130)'”“PHC-B700(130)”“PHC-B700(130)'”“PHC-C700(130)”“PHC-C700(130)'”“PHC-A800(110)”“PHC-A800(110)'”“PHC-AB800(110)”“PHC-AB800(110)'”“PHC-B800(110)”“PHC-B800(110)'”“PHC-C800(110)”“PHC-C800(110)'”“PHC-A1000(130)”“PHC-AB1000(130)”“PHC-B1000(130)”“PHC-C1000(130)”“PHC-A1200(150)”“PHC-AB1200(150)”“PHC-B1200(150)”“PHC-C1200(150)”等。
- 当“管桩类型”选择“PRC”时，管桩的编号可选择“自定义”“PRC-AB400(95)”“PRC-B400(95)”“PRC-C400(95)”“PRC-AB500(100)”“PRC-B500(100)”“PRC-C500(100)”“PRC-AB500(120)”“PRC-B500(120)”“PRC-C500(120)”“PRC-AB600(110)”“PRC-B600(110)”“PRC-C600(110)”“PRC-AB600(130)”“PRC-B600(130)”“PRC-C600(130)”“PRC-AB700(110)”“PRC-B700(110)”“PRC-C700(110)”“PRC-AB700(130)”“PRC-B700(130)”“PRC-C700(130)”“PRC-AB800(110)”“PRC-B800(110)”“PRC-C800(110)”“PRC-AB1000(130)”“PRC-B1000(130)”“PRC-C1000(130)”等。
- 当选择除“自定义”之外的管桩编号时，桩身尺寸、配筋套用管桩图集。
- 管桩编号带撇号的 PHC 桩，其预应力钢筋配筋规格采用管桩图集“PHC 桩桩身承载力表”表中对应型号 PHC 桩的备选配筋规格。

桩参数

桩身配筋率 ρ_g
- ρ_g——桩身配筋率（％）。
- 当选择“自动”时，按纵筋的根数、直径计算。
圆形截面桩
- 设置是否为圆形截面桩。
- 当选择“否”时，为方形截面桩。
圆桩直径 d
- d——圆桩直径（mm）。
管桩的壁厚 t
- t——管桩的壁厚（mm）。
方桩边长 b
- b——方桩边长（mm）。
桩身配筋率 ρ_g
- ρ_g——桩身配筋率（％）。
- 当选择“自动”时，按纵筋的根数、直径计算。
纵向钢筋的根数、直径
- 输入全部纵向钢筋的根数、直径。
- 对于“预应力混凝土管桩”，输入纵向预应力钢筋的根数、直径。
- 纵向钢筋的根数
  - 纵向钢筋的根数。
- 纵向钢筋的直径
  - 纵向钢筋的直径（mm）。

纵向普通钢筋的根数、直径
- 输入纵向普通钢筋的根数、直径，仅用于混合配筋预应力高清混凝土管桩（PRC）。
- 纵向钢筋的根数
  - 纵向（普通）钢筋的根数。
- 纵向钢筋的直径
  - 纵向（普通）钢筋的直径（mm）。

桩身混凝土强度等级
- 输入桩身混凝土强度等级。
- 基础通用规范第 5.2.11 条规定，“灌注桩的桩身混凝土强度等级不应低于 C25”。
- 基础通用规范第 5.2.12 条规定，“预制桩的桩身混凝土强度等级不应低于 C30”。
- 基础规范第 8.5.3 条第 5 款规定，“设计使用年限不少于 50 年时，非腐蚀环境中预制桩的混凝土强度等级不应低于 C30，预应力桩不应低于 C40，灌注桩的混凝土强度等级不应低于 C25；二b 类环境及三类及四类、五类微腐蚀环境中不应低于 C30；在腐蚀环境中的桩，桩身混凝土的强度等级应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010 的有关规定。设计使用年限不少于 100 年的桩，桩身混凝土的强度等级宜适当提高。水下灌注混凝土的桩身混凝土强度等级不宜高于 C40”。
- 请参阅“混凝土的强度等级”。

纵向钢筋净保护层厚度 c_s
- c_s——纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度（mm）。
- 对于灌注桩，基础通用规范第 5.2.11 条规定，“桩的纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于 50mm，腐蚀环境中桩的纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于 55mm”。
- 对于预制桩，基础通用规范第 5.2.12 条规定，“预制桩的纵向受力钢筋混凝土保护层厚度不应小于 45mm；预应力混凝土桩的钢筋混凝土保护层厚度不应小于 35mm，地基处理和临时性建筑用预应力混凝土桩的钢筋保护层厚度不应小于 25mm”。
- 桩基规范第 4.1.2 条第 2 款规定，“灌注桩主筋的混凝土保护层厚度不应小于 35mm，水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于 50mm”。
- 桩基规范第 4.1.2 条第 3 款规定，“四类、五类环境中桩身混凝土保护层厚度应符合国家现行标准《港口工程混凝土结构设计规范》JTJ 267、《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046 的相关规定”。
- 桩基规范第 4.1.5 条规定，“预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于 30mm”。
- 当选择管桩图集中的管桩编号时，程序根据管桩外径 D、纵筋预应力钢筋直径、纵筋中心所在圆直径 D_p，自动确定纵向钢筋净保护层厚度 c_s。
钢筋弹性模量 E_s
- E_s——钢筋弹性模量（N/mm²）。
桩顶的竖向力 N
- N——在荷载效应标准组合下桩顶的竖向力（kN），压力输入正值，拉力输入负值。
桩顶允许水平位移 x_0a
- x_0a——桩顶允许水平位移（mm）。
桩侧土水平抗力系数的比例系数 m
- m——桩侧土水平抗力系数的比例系数（MN/m⁴）。
桩的入土长度 h
- h——桩的入土长度（m）。
单桩水平承载力特征值 R_ha
- R_ha——单桩水平承载力特征值（kN）。
桩身抗弯刚度 EI
- EI——桩身抗弯刚度（kN•m²）。

地基

地基抗震承载力调整系数 ξ_a
- ξ_a——地基抗震承载力调整系数，应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 采用。
- 地基抗震承载力调整系数 ξ_a 应按抗震标准表 4.2.3 的规定取值。
- 抗震通用规范第 3.2.1 条规定，“地基抗震承载力调整系数应根据地基土的性状取值，但不得超过 1.5”。
地基承载力特征值平均值 f_ak
- f_ak——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（kPa）。
- 当选择“自动”时，程序根据各层土厚度、地基承载力、承台宽度等参数，自动计算符合规定深度范围内的平均值。
各层土的厚度 H_i
- H_i——规定深度范围内各层土的厚度（m）。可从上至下依次输入多层土的厚度，数值之间用逗号“,”分割。
- 当实际输入深度大于规定深度范围时，对超过部分程序会予以忽略。
各层土的地基承载力特征值 f_aki
- f_aki——各层土的地基承载力特征值（kPa）。可从上至下依次输入多层土的地基承载力特征值，数值之间用逗号“,”分割。

承台

承台计算域面积 A
- A——承台计算域面积（m²）。
- 桩基规范第 5.2.5 条规定，“对于柱下独立桩基，A 取承台总面积；对于桩筏基础，A 取柱、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，按条基承台计算 η_c”。
总桩数 n
- n——总桩数。
X 向每排桩数 n₁、Y 向每排桩数 n₂
- n₁、n₂——分别为沿 X、Y 方向每排桩中的桩数。
- 当“承台类型”选择除“其他”之外布桩不规则的承台类型时，程序按 n₁＝(n*a/b)^0.5、n₂＝(n*a/b)^0.5 计算，a、b 分别为沿 X、Y 方向上承台的宽度。
桩中心距 S
- S——桩中心距（mm）。可输入桩径 d 的倍数或具体数值。当计算基桩为非正方形排列时，输入“自动”，取 S＝(A/n)^0.5。

按桩的最小中心距确定 S_a、S_b
- 设置是否根据基桩的最小中心距 S_min，由程序自动计算桩列间距 S_a、桩行间距 S_b。
- 桩基规范第 3.3.3 条第 1 款规定，“基桩的最小中心距应符合表 3.3.3 的规定；当施工中采取减小挤土效应的可靠措施时，可根据当地经验适当减小”。
最小中心距 S_min
- S_min——基桩的最小中心距（mm），可输入桩径 d 的倍数或具体数值。
桩列间距 S_a
- S_a——桩列间距（mm），可输入桩径 d 的倍数或具体数值。
桩行间距 S_b
- S_b——桩行间距（mm），可输入桩径 d 的倍数或具体数值。

承台边距 S_c
- S_c——桩中心至承台边缘的距离（mm）。可输入桩径 d 的倍数或具体数值。
承台宽度 a、承台宽度 b
- a、b——分别为沿 X、Y 方向上承台的宽度（mm）。可输入桩径 d 的倍数或具体数值。
承台高度 H_c
- H_c——承台高度（mm）。