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桩 基 工 程 讲 义 同济大学地下建筑与工程系 1 1．桩的分类 11 1 1 ． 概述 桩是深入土层的柱型构件。桩与桩顶的承台组成深基础，简称桩基。 桩的作用：将上部结构的荷载通过软弱地层或水传递给深部较坚硬的、压缩 性小的土层或岩层。 桩基通过作用于桩尖（或称桩端）的地层阻力和桩周土层的摩擦力支撑轴向 荷载、依靠桩侧土层的侧向阻力支撑水平荷载。 1 2 ． 桩基发展简史 两个方面：桩的材料和成桩工艺。 木桩：汉朝已经用木桩修桥，到了宋朝桩基技术已经比较成熟，上海市的龙 华塔是现存的北宋年代修建的桩基建筑物。 钢桩：19世纪 20年代开始使用铸铁板桩修筑围堰和码头；20世纪初美国出 现了各种形状的型钢，在美国密西西比河上的钢桥大量采用钢桩基础；到 20 世 纪 30 年代欧洲也广泛采用。二次大战后，无缝钢管也作为桩材用于基础工程。 上海宝钢工程中，使用直径 90cm 的长达 60m的钢管桩基础。 混凝土桩：20 世纪初随钢筋混凝土预制构件的问世，开始出现预制钢筋混 凝土桩。我国 20 世纪 50 年代开始生产预制钢筋混凝土桩，多为方桩。1949年 美国最早用离心机生产中空预应力钢筋混凝土管桩。我国铁路系统 20 世纪 50 年代末也生产了预应力钢筋混凝土桩。 灌注桩：20 世纪 20～30 年代发明了沉管灌注桩，上海 20 世纪 30 年代修建 的一些高层建筑基础就曾采用沉管灌注桩。在 20世纪 60年代我国铁路和公路桥 梁开始采用钻孔灌注砼桩和挖孔灌注桩。 目前，桩基的成桩工艺还在不断的发展中。 1.3 桩的分类 按桩的尺寸大小可分为：桩（pile），柱（cylinder），墩（pier）。 铁路桥涵设计规范：1.5m 直径以上的预制空心钢筋砼桩基称为管桩基础。 但国外有文献中提到的大直径桩基直径已达到 3.6m。因此国外区分较难，在分 类中一般不考虑尺寸的影响。 按成桩方式对土层的影响分类： 一、 挤土桩。也成排土桩。原始土层结构遭到破坏，主要有打入或压入的预制 桩，封底的钢管桩沉管式就地灌注桩等。 二、 部分挤土桩，也称微挤土桩。成桩过程中，桩周围的土层受到轻微的扰动， 土的原始结构和工程性质的变化不明显，主要有打入小截面的 I型、H型 钢桩、钢板桩、开口式钢管桩。 三、 非挤土桩，也称非排土桩。成桩过程中将与桩体积相同的土排出，桩周围 的土较少受到扰动。但有应力松弛现象。主要有各种形式的挖孔、钻孔桩 等 按桩材分类： 一、 木桩。单根木桩的长度大约为十余米，不利于接长。 二、 混凝土桩 预制砼桩，多为钢筋砼桩。工厂或工地现场预制，断面一般为 400*400 或 500*500mm，单节长十余米。 预制钢筋砼桩，多为圆形管桩，外径 400～500 两种，标准节长为 8m 或 10m，法兰盘接头。 就地灌注砼桩，可根据不同深度的钢筋笼，其直径根据设计需要确定。 三、 钢桩，型钢和钢管两大类。型钢有各种形式的板桩，主要用于临时支挡结 构或码头工程。H型及 I型钢桩则用于支撑桩。钢管桩由各种直径和壁厚 的无缝钢管制成。 四、 组合桩。指一种桩用两种材料组成。如较早用的水下桩基，泥面以下用木 桩而水中部分用砼桩，现在较少采用。 按桩的功能分类： 一、 抗轴向压桩。在工业民用建筑物的桩主要承受上部结构传来的垂直荷载。 1、 摩擦桩。桩尖部分承受的荷载较小，一般不超过 10％。如打在饱和软 土地基和松软地基中的桩。 2、 端承桩。通过软弱土层桩尖嵌入岩基的桩，承载力主要有桩的端部提 供，一般不考虑桩的侧摩阻力的作用。 3、 端承摩擦桩。桩的端阻力和侧摩阻力同时发挥作用，最常用的桩。如 穿过软弱土层嵌入坚实硬粘土或砂、砾持力层的桩。这类桩的端阻和 侧阻所分担荷载的比例与桩径、桩长、软弱土层的厚度以及持力层的 刚度有关。 二、 抗侧压的桩 港口码头的板桩、基坑支护桩等都是主要承受作用在桩上的水