第4章 桩基础-1 基础工程课件(建工).ppt

1 基础工程 第4章 桩基础 桩基础的适用性 桩基础通常作为荷载较大的结构（建筑）物的基础，具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、便于机械化施工、适应性强等特点。对下述情况，一般可考虑选用桩基础方案： 地基上层土的土质太差而下层土的土质较好；或地基土软硬不均；或荷载不均，不能满足上部结构对不均匀变形限制的要求； 地基软弱或地基土性特殊，如存在较深厚的软土、可液化土层、自重湿陷性黄土、膨胀土及季节性冻土等，采用地基改良和加固措施不合适； 除承受较大竖向荷载外，尚有较大的偏心荷载、水平荷载、动力或周期性荷载作用； 上部结构对基础的不均匀沉降相当敏感；或建筑物受到大面积地面超载的影响； 地下水位很高，采用其它基础型式施工困难；或位于水中的构筑物基础，如桥梁、码头、采油平台等； 需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。 竖向抗压桩 主要承受竖向下压荷载（简称竖向荷载）的桩 常见的有：一般的建筑工程桩基 应进行竖向承载力计算，必要时还需计算桩基沉降，验算软弱下卧层的承载力以及负摩阻力产生的下拉荷载。 摩擦型桩 在竖向荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩侧摩阻力承担的桩。 根据桩侧摩阻力分担荷载的比例： 摩擦桩 摩擦型桩 端承摩擦桩 摩擦桩和端承摩擦桩 摩擦桩 当软土层很厚，桩端达不到坚硬土层或岩层上时，则桩顶的极限荷载主要靠桩身与周围土层之间的摩擦力来支承，桩尖处土层反力很小，可忽略不计。 端承摩擦桩 桩端持力层多为较坚实的粘土层、粉土、砂类土，且桩的长径比不很大 端承型桩 在竖向荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承担、桩侧摩阻力相对于桩端阻力较小或可忽略不计的桩。 端承桩 端承型 摩擦端承桩 (1)天然材料桩 按桩的制作方式，天然材料桩可分为预制桩和现场灌注桩，包括石桩、砂桩、石灰桩、木桩、竹桩和碎石桩。 (2)水泥土桩 水泥土桩采用现场搅拌成桩，包括深层粉体喷射搅拌桩、深层水泥搅拌桩、旋喷桩和加筋水泥搅拌桩 这两类桩大多用于地基处理，形成复合地基 (3)混凝土桩 混凝土桩是当前使用最广泛的桩，按照施工方法的不同可分为： 预制混凝土桩 现场灌注混凝土桩 预制－灌注组合混凝土桩 (4)钢桩 钢桩一般为预制桩，包括型钢和钢管两大类，主要有钢管桩、钢板桩和H形钢桩。 四、按施工方法分类 预制桩：砼预制桩、钢桩、木桩 灌注桩：直接在设计桩位处成孔，在孔内 加放钢筋笼，再浇灌混凝土而成。 预制桩 预制混凝土桩 多为钢筋混凝土桩，可在预制厂或现场附近预制 桩的截面形状有方形、圆形、管形、三角形和T形、H形、I形等异形截面 为减少钢筋混凝土桩的钢筋用量和桩身裂缝，又发展了预应力钢筋混凝土桩——PHC桩、PC桩 钢桩 预制桩的沉桩方式 捶击法沉桩 振动法沉桩 静压法沉桩 捶击法沉桩 适用于地基土为松散的碎石土、砂土、粉土以及可塑粘性土情况 存在环境问题：沉桩伴有噪声、振动和地层扰动 振动法沉桩 适用于可塑状粘性土和砂土 钢桩的沉桩 静压法沉桩 特点：无噪声、无振动、无冲击力、施工应力小、桩顶不易损坏，沉桩精度高 缺点：分节压入，影响沉桩效率 灌注桩 沉管灌注桩 钻（冲、磨）孔灌注桩 挖孔桩 爆扩孔灌注桩 特点： 含钢量低，造价低 几乎能在各种地质条件下成孔 单桩承载力很大 能依持力层的起伏相应调整桩长 施工工艺简单 沉管灌注桩 用锤击沉管打桩机或振动沉管打桩机，将钢管沉入土中成孔，边灌注混凝土、边拔除钢管并安放钢筋笼而形成的灌注桩 桩长20m以内 可打至硬塑粘土层或中、粗砂层 优点：设备简单，沉桩进度快，成本低 缺点：易产生颈缩、吊脚桩、断桩、局部夹土、混凝土离析、强度不足等问题 钻（冲、磨）孔灌注桩 将桩孔位置的土排至地面，然后清理孔底残渣，安放钢筋笼，最后浇筑混凝土 螺旋钻孔灌注桩——地下水位以上 泥浆护壁成孔灌注桩——适用范围广 优点：能进入岩层，桩刚度大 承载力高、桩身变形很小 挖孔桩 桩孔由人工挖掘而成。当桩孔直径较大、桩孔较深时，采用红砖、混凝土或钢筋混凝土支护孔壁。 适合在无水及少水的较稳定土层中施工 若桩端土层较稳定，可将桩孔下端挖掘成扩大头，使单桩承载力大幅度提高。 桩孔直径一般为φ800～2000mm 桩深一般不超过30m。 成孔完毕后，进行清孔及混凝土封底工作，再将钢筋笼吊放入孔内 根据孔内积水情况进行常规混凝土灌注或水下混凝土灌注 爆扩孔灌注桩 就地成孔，在孔底放入炸药并灌注适量混凝土后，用炸药爆炸扩大孔底，再安放钢筋笼、灌注桩身混凝土而成的桩 扩大头直径一般取桩身直径的2～3倍 桩长不超过10m 最适合于在粘土中成型，支撑在坚硬密实土层上 挤土桩 主要包括实