世纪旗云复合基桩承载力模块功能简介

桩基础承载力高、变形小，广泛适用于高层建筑、重型设备以及各种复杂地质地形，如软弱地基、山区地基等。近年来得到了大量的应用，成为目前最广泛采用的基础形式之一。对于群桩基础中的复合基桩，考虑到承台效应以及周围土体的复杂情况，其承载力计算是一个复杂繁琐的过程，世纪旗云结构设计工具箱“群桩基础复合基桩承载力计算”模块为广大设计人员解决了这一问题。

1. 复合基桩承载力模块操作和使用方法

世纪旗云复合基桩承载力模块根据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）进行开发，用于计算包括各桩型及成桩工艺下群桩基础中的基桩抗压承载力、基桩抗拔承载力和基桩水平承载力。该模块的参数输入界面包括四个属性页：桩基设计参数属性页、单桩设计参数属性页、岩土性能属性页、勘探孔属性页。

（1）桩基设计参数   用于输入所要计算的项目、承台尺寸、布桩情况以及一些基本参数，如图1所示。当只计算抗压和抗拔承载力时，桩的平面布置方式可以是矩形或者非矩形，如果不选择“矩形布桩“，那么只需输入总桩数以及桩群外围周长和面积即可；但如果要计算水平承载力，则必须为矩形布桩形式。在”基本参数“项里，用户可以选择是否考虑地震作用和承台效应，计算水平承载力时，还可以考虑承台侧向土抗力的作用，针对用户的选择内容，程序会做出不同的计算方案。

图1

（2）单桩设计参数   计算群桩基础自然要知道作为个体的单桩的相关参数，该属性页界面如图2所示。成桩工艺包括预制桩、泥浆护壁桩和干作业桩三种。预制桩又提供了圆桩、方桩、钢管桩和空心桩的选项；如果是非预制桩，还可以考虑是否为扩底桩。这些选项都可以根据界面中的构选框非常方便的选择自己需要的项。

图2

为了计算群桩效应，需要知道单桩承载力特征值，用户可以在对话框中直接输入，但如果没有单桩承载力的结果，程序又提供了“估算”功能，点击“估算单桩承载力”按钮，弹出图3所示对话框。此链接下的对话框又包括三个属性页：单桩设计参数、岩土性能和勘探孔。三个属性页的参数输入后，程序即完成单桩承载力的估算功能。图3所示为单桩设计参数的输入界面，从图中可以看出，程序提供了非常完备细致的可选项，为了计算出准确的结果，用户需要根据实际情况做对应选择。比如预制钢管桩，程序就要求输入钢桩端部的构造情况，包括敞口、隔板分割数2、隔板分割数4、隔板分割数9和闭口五个可选项。当为浆护壁桩，又给出后注浆桩和嵌岩桩，对于前者又包括了桩端后注浆和桩侧后注浆两种类型，桩侧注浆位置可以点开后面的按钮进行输入。至于岩土性能和勘探孔属性页的输入和群桩计算相同，在后面会做介绍。计算完成后，可以选择是否使用计算结果，根据右下角的构选框来选定。

图3

（3）岩土性能   该属性页的内容即群桩基础所在位置的土层信息，如图4所示，用户在此列出该地区所有土层的土体基本参数，包括表格中表头所列的各个项。土层的名称可以直接从下拉列表中选择，也可以自己定义名称。由于显示空间有限，可以通过下方滚动条来查看所有参数。有些参数的右上角会有一个红色三角标记，表示该参数有相应的详细解释，把鼠标放在红色标记处，就会出现图中所示的内容提示框，可根据需要自行查看，鼠标离开标记，提示框就会自动隐藏。

图4

（4）勘探孔   勘探孔参数根据工程设计时提供的地勘报告来进行输入，如果所在地区土层变化较大，可以输入多个勘探孔，每个勘探孔下要有其对应的土层信息，包括每层土厚度以及土层名称等，如图5所示。该界面只是显示最终的勘探孔大致情况，至于勘探孔的详细信息和布置，则需要点开“勘察资料高级编辑”按钮，点开后，弹出图6所示的对话框。

图5

图6

堪察资料的高级编辑是针对岩土和勘探孔而专门设计的一个步骤，该部分内容可以单独保存和打开，因为输入的数据量较大，而且经常会重复使用到相同的地勘资料，因此单独设计的“保存”功能避免了用户重复输入的麻烦和重复输入错误的隐患。它主要包括岩土性能参数、勘探孔参数和数据检查三个部分，其中岩土性能和图4所示内容类似。

点开“勘探孔参数”按钮，则会出现图7所示内容，可以看出，它主要分成左右两个部分：左边用于显示勘探孔的位置定义以及相应的水位标高和勘探孔平面布置图；而右边则是列出某一勘探孔下的详细土层信息。孔点可以进行插入、删除和复制的操作，使用非常方便。每个孔点下的土层信息同时会有示意图进行实时显示。

图7

2. 结果显示和数据保存

（1）结果显示   该模块计算结果通过两种方式进行显示：对话框和计算书。在参数输入界面的最下方有一个“计算结果”显示区域，见图8，该区域中显示出复合基桩的各项结果，最全的计算结果包括地震下抗压承载力、非地震下抗压承载力、群桩基础呈整体破坏时的抗拔承载力、群桩基础呈非整体破坏时的抗拔承载力、地震时X方向水平承载力、非地震时X方向水平承载力、地震时Y方向水平承载力和非地震时Y方向水平承载力。根据输入参数的改变，计算结果也实时的进行改变。

图8

另外一种方式就是点击界面下方的“计算书“按钮，程序就可以生成Word格式的计算书，计算书中会列举出详细的计算资料以及各个部分的计算步骤和计算结果，有图形、公式和表格等元素，可以直接使用。

（2）数据保存   复合基桩承载力计算模块的保存方式除了普通的保存，用以保存整个模块的所有参数信息外，还提供了另外两个按钮“导入数据”和“导出数据”。点击导出按钮，会弹出图9所示对话框，其中“桩基数据文件”用于保存“桩基数据参数”属性页中的内容；“桩型数据文件”用于保存“单桩设计参数”属性页中的内容；“勘察资料文件”用于保存“岩土性能”和“勘探孔”信息。导入数据的时候，同样可以分别导入。由于该模块的参数输入量较大，软件提供这样的保存方法便于用户分别保存，有相同情况时直接打开就可以，省去重复劳动。

图9

3. 结语

世纪旗云复合基桩承载力模块实现了群桩基础的基桩承载力计算，软件的设计处处体现出人性化和智能化，为用户考虑，方便设计人员使用，而且计算结果可以从计算书中一一校对，完全透明和公开，可以帮助工程设计人员在细部设计中提高准确性和工作效率。