在复合地基中,涉及桩与桩间土的发挥系数问题。所谓发挥系数其实就是二者共同工作的水平。正如易建联+姚明+潘长江3人仪器抬一电杆,老潘的发挥系数为零。
1.复合地基中为什么桩有时不能100%发挥承载力
这是由于① 桩间土沉降产生负摩阻力;② 桩本身分不到足够的荷载,例如刚性桩复合地基上的填土荷载。③ 褥垫层太厚。
2.关于桩间土的发挥系数
在基底变性协调的情况下,桩间土是无法发挥其承载力的。所以对于桩基,国内外都是不考虑承台底部地基土的承载力,见图1。可见这时桩间的承台底地基土在很小的桩顶位移下发挥的承载力是可以忽略的。图1.桩基础
复合地基中,由于设置了垫层,使二者的表面位移不等,等于桩的Q-S曲线向下平移,见图2。
图2. 薄垫层复合地基
这时桩间土的发挥系数也不高,表明在这种刚度的单桩下,褥垫层偏薄。图3就是较为合适的褥垫层情况。
图3. 较合适的垫层复合地基
为了清晰,这里都是用了极限荷载,而在设计中,则是承载力的特征值。确定发挥系数的原则是二者的安全系数都是2.0。即有一个达到了极限荷载的1/2,则认为地基承载力达到设计值。
3.发挥系数是否可以大于1.0?
如上所述,发挥系数是绝不能大于1.0的,各种《地基规范》从来没有大于1的发挥系数。这正如运动员的临场发挥,你在竞赛中成绩超过了平时训练成绩,那么竞赛中成绩就是你的最好成绩,亦即发挥系数为1。所谓的“超水平发挥”也就是如此。如果你的成绩异乎寻常地超过了你的能力,那肯定是服了兴奋剂,是违法的。同样,发挥系数大于1,肯定是“吃”安全储备,即桩间土部分的安全系数小于2,也是违法的。
因而由于柱锤夯进,使桩间土密室,承载力提高,这属于地基土承载力提高系数,正如《建筑地基处理技术规范》中,关于振冲桩复合地基:(7.1.5-1)
其中 fak——处理后桩间土承载力特征值。
这时合理的。
在载体桩中,常常扩大了桩顶面积,这会增加载体桩的单桩承载力发挥系数,但却会减少桩间土的面积。亦即(1-m)部分减少。其利弊硬加以分析。