1、桩基础应按下列两类极限状态设计:
① 承载能力极限状态:桩基达到最大承载能力、整体失稳或发生不适于继续承载的变形;
② 正常使用极限状态:桩基达到建筑物正常使用所规定的变形限值或达到耐久性要求的某项限值。
2、桩基应根据具体条件分别进行下列承载能力计算和稳定性验算:
① 应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算;
② 应对桩身和承台结构承载力进行计算;对于桩侧土不排水抗剪强度小于10kPa且长径比大于50的桩,应进行桩身压屈验算;对于混凝土预制桩应按吊装、运输作用进行桩身承载力验算;对于钢管桩应进行局部压屈验算;
③ 当桩端平面以下存在软弱下卧层时。应进行软弱下卧层承载力验算:
④ 对位于坡地、岸边的桩基。应进行整体稳定性验算;
⑤ 对于抗浮、抗拔桩基,应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算;
⑥ 对于抗震设防区的桩基,应进行抗震承载力验算。
3、软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础应进行沉降计算。
4、确定桩数和布桩时,应采用传至承台底面的荷载效应标准组合;相应的抗力应采用基桩或复合基桩承载力特征值。计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时,应采用荷载效应准永久组合;计算桩基结构承载力、确定尺寸和配筋时,应采用传至承台顶面的荷载效应基本组合。当进行承台和桩身裂缝控制验算时,应分别采用荷载效应标准组合和荷载效应准永久组合。
对于一般建筑物和受水平力(包括力矩与水平剪力)较小的高层建筑群桩基础,应按下列公式计算柱、墙、核心简群桩中基桩或复合基桩的桩顶作用效应:
轴心竖向力作用下:
偏心竖向力作用下:
式中 Fk------荷载效应标准组合下,作用于承台顶面的竖向力;
Gk------桩基承台和承台上土自重标准值,对稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力;
Nk------荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,基桩或复合基桩的平均竖向力;
Nik------荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,第i基桩或复合基桩的竖向力;
Mxk、Myk------荷载效应标准组合下,作用于承台底面,绕通过桩群形心的x、y主轴的力矩;
xi、xj、yi、yj------第i、j基桩或复合基桩至y、x轴的距离;
n------桩基中的桩数。
当软土地基上多层建筑,地基承载力基本满足要求(以底层平面面积计算)时,可设置穿过软土层进入相对较好土层的疏布摩擦型桩,由桩和桩间土共同分担荷载,沉降量计算应满足规范要求。该种减沉复合疏桩基础,可按下列公式确定承台面积和桩数:
式中Ac------桩基承台总净面积;
fak------承台底地基承载力特征值;
ξ------承台面积控制系数,ξ≥0.6;
ηc------桩基承台效应系数。
桩基竖向承载力计算应符合下列要求:
轴心竖向力作下: Nk≤ R
偏心竖向力作用下,除满足上式外,尚应满足下式的要求:Nkmax≤ 1.2R
式中Nk------荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,基桩或复合基桩的平均竖向力;
Nkmax——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下, 桩顶最大竖向力;
R——基桩或复合基桩竖向承载力特征值。
单桩竖向承载力特征值Ra,应按下式确定:Ra=Quk/K
式中 Quk——单桩竖向极限承载力标准值,宜通过静载试验确定, 有经验地区也可以结合原位测试和经验参数综合公式确定;
K——安全系数,取K=2。
钢筋混凝土轴心受压桩正截面受压承载力设计值应符合下列规定:N≤0.85[R]。
计算轴心受压混凝土桩正截面受压承载力时,稳定系数一般取1.0。对于桩身穿越可液化土或不排水抗剪强度小于10kPa的软弱土层的基桩,当长细比大于50时,应考虑压屈影响,可按桩基规范5.8.4和5.7.5进行计算。
最大压桩力宜大于单桩竖向承载力特征值的2倍,对粘性土如条件有限,可按大于单桩承载力特征值的1.5倍控制。