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1、第八章、桩基础,8.1 概述 8.2 桩基础的施工 8.3 其它深基础,钻孔灌注排桩,第一节 概述,基桩,桩基础 （桩基）,连接桩顶 的承台,低桩承台,高桩承台,当承台底面 低于地下地 面以下时,低承台桩基础,高承台桩基础,当承台底面 高于地面时,相应基础,相应基础,低承台桩基础,高承台桩基础,地基土质差或软硬不均，不能满足上部结构对变形的要求。 地基软弱或土性特殊，自重湿陷性黄土、膨胀土等。 荷载大，且伴有较大偏心、水平、动力或周期性荷载作用。 水中基础施工困难，如桥梁、码头、钻采平台等。 需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。,一、桩基础的使用范围,6,按承载性状：摩擦型桩、端承型桩 按
2、施工方法：预制桩、灌注桩 按设置效应：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩 按桩径大小：小桩(250mm)、中等直径桩(250 800mm)、 大直径桩(800mm) 按使用功能：受压桩、抗拔桩、横向受荷桩、锚桩 按截面形状：圆桩、方桩、多边形桩、异形桩、DX桩等,二、桩基的分类,基桩分类,二、桩基础的类型,（一）按承载性状分类,摩擦型桩,端承型桩,桩侧和桩端阻力的大 小以及它们分担荷载 的比例有很大差异,原由,按照不同的标准对建筑桩基础分类，是为了全面地认识桩基础，以便在桩基础的设计与施工中根据不同的条件和要求，选择不同的桩型和成桩工艺。,摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受。,端承摩
3、擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩侧阻力承受，部分桩顶荷载由桩端阻力承受。,当上部结构完工后，承台下部的桩不但要承受上部结构传递下来的竖向荷载，还担负着由于风和震动作用引起的水平和力矩，保证建筑物的安全稳定。,（二）按使用功能分类,（1）竖向抗压桩：主要承受竖向荷载的桩；,（2）竖向抗拔桩：主要承受向下拔荷载的桩；,（3）水平受荷桩：主要承受水平方向上拔荷载的桩；,（4）复合受荷桩：承受竖向、水平向荷载的桩；,9,预制桩在工厂或施工现场制成的各种形式的 桩，如锤击桩、振动桩、静压桩等。 灌注桩在施工现场的桩位上用机械或人工成 孔，然后在孔内灌注混凝土而成。如 挖孔、钻孔、冲孔及爆扩成孔
4、灌注桩等。,（三）按施工方法分类,二、 桩基的分类,10,混凝土预制桩 要求：截面边长300500mm，分节长度12m。 预应力管桩外径300600mm，每节长513m； 优点：承载力高，耐久性好，质量较易保证。 缺点：自重大，打桩难，桩长难统一，工艺复杂。 钢桩 要求：直径2501200mm，批量生产。 优点：穿透性强，承载能力高，应用方便。 缺点：成本高，易锈蚀。 木桩 要求：桩径160 260mm，桩长4 6m。 优点：制作运输方便，打桩设备简单。 缺点：承载力低，仅在一些加固工程与临时工程中采用。,预制桩的分类及特点,二、 桩基的分类,11,分类 沉管灌注桩、钻孔灌注桩、挖孔桩。 原理
5、 直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼灌 注混凝土而成。 特点 能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、无挤 土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。 施工关键 桩身的成型和混凝土质量,灌注桩的分类及特点,二、桩基的分类,12,按桩的设置效应分类,非挤土桩 成桩过程中对桩相邻土基本不产生挤土效应的桩,如钻孔灌注桩及先钻孔后再打入的预制桩； 部分挤土桩 对桩周土体稍有排挤，但土的强度和变形性质变化不大。包括冲击成孔灌注桩、预钻孔打入式预制桩等。 挤土桩 设置过程中使土的结构严重扰动破坏，对土的强度和变形性质影响较大。实心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩等。,二、桩基的分类,（五）按
6、桩径大小分类,（1）小桩：d250mm； （2）中等直径桩：250mmd800mm （3）大直径桩： d800mm,14,锤击 振动下沉 静压,预制桩的施工方法,4.2.1 预制桩的施工,4.2 桩基础的施工,捶击法,振动打入法,静压桩,如：,定位,起吊,打桩,预应力管桩施工接桩,桩头爆裂,环氧树脂补桩,桩上的裂缝.,22,沉桩深度控制,以最后贯入度（指沉至某标高时，每次锤击的沉入量）和桩尖设计标高两方面控制。 要求最后两阵的平均贯入度为10-50mm/阵。 锤击法：常以10次锤击为一阵。 振动法：以1min为一阵。,4.2.1 预制桩的施工,23,沉管灌注桩,4.2.2 灌注桩的施工,24,
7、优点：设备简单、打桩进度快、成本低。 缺点：在土层软、硬交界处或软弱土层处易发 生缩颈、断桩现象。（缩颈桩的形成） 克服办法： 复打浇灌混凝土并拔管后，立即在原位再次 沉管及浇灌混凝土；（沉管灌注桩复打） 反插法灌满混凝土后，先振动再拔管，一般 拔0.51.0m，再反插0.30.5m。,沉管灌注桩特点,4.2.2 灌注桩的施工,25,钻（冲）孔灌注桩,原理 用钻机(如螺旋钻、振动钻、冲抓锥钻等)钻土成孔(需泥浆护壁)，然后清除孔底残渣，安放钢筋笼，浇灌混凝土。 施工方法 钻孔灌注桩.exe 优缺点 优点：入土深，能进入岩层，刚度大，承载力高，桩身变形小，并可方便地进行水下施工。 缺点：要求有专
8、门的设备（钻机），清孔较难彻底。,4.2.2 灌注桩的施工,26,混凝土搅拌必须均匀；防止卡管事故； 必须连续作业，避免中断灌注，并防止混凝土上升顶起钢筋笼； 随时记录孔内混凝土灌注标高和导管入孔长度，防止导管提升过猛，形成断桩； 桩顶标高应比设计值愈加一定高度，以确保混凝土质量。一般取0.5m。,注意事项,4.2.2 灌注桩的施工,27,基本要求：内径800mm，开挖直径1000mm，护壁厚100mm分节支护，每节高5001000mm桩长小于40m。 优点：符合国情，经济，设备简单，噪音小，场区内各桩可同时施工，可直接观察地层情况，孔底易清除干净，且桩径大、适应性强。 缺点：可能遇到流砂、塌
9、孔、缺氧、有害气体、触电和地面掉重物等危险而造成伤亡事故。,原理：采用人工或机械挖掘成孔，逐段边开挖边支护，达所需深度后再进行扩孔，利用钻（冲）孔机具钻土成孔，然后清除孔底残渣，安装钢筋笼，浇灌混凝土。,4.2.3 人工挖孔桩,28,人工挖孔灌注桩施工机具 垂直运输工具： 单轨电动葫芦配提升金属架与轨道，活底提土吊桶。 排水机具：潜水泵。 通风设备：鼓风机和送风管。 挖掘工具：镐、锹、土筐等。 此外，还有井内外照明，电铃等设备,监理下桩底检查,业主会同设计院验桩持力层,桩底持力层岩样,设计院与甲方、监理验桩，确定终孔,钢筋绑扎完毕，超声波安装完毕,砼浇筑,桩基检测开展超声波检测,浇筑完成后的桩
10、,8.3 其他深基础,8.3 常见的深基础,8.3.1 概述 问题的提出 当什么情况下采用深基础呢？ 当建筑场地浅层地基土质不能满足建筑物的地基承载力和变形的要求，且不宜采用地基处理等措施时，往往需要以地基深层坚实土层或岩层作为地基持力层，采用深基础方案。 常见深基础的主要类型 常见的深基础主要有桩基础、沉井基础、墩基础和地下连续墙等几种类型。 深基础的主要特点 深基础的主要特点是需采用特殊的施工方法，解决基坑开挖、排水等问题，减小对相邻建筑物的影响,8.1.2 沉井基础,一、沉井的基本概念 所谓沉井基础，就是用一个事先筑好的以后能充当桥梁墩台或结构物基础的井筒状结构物，一边井内挖土，一边靠它
11、的自重克服井壁摩阻力后不断下沉到设计标高，经过混凝土封底并填塞井孔，浇筑沉井顶盖，沉井基础便告完成。 沉井基础的适用条件： 适用于地基浅层较差而深部较好的地层， 既可以用作陆地基础，也可用作较深的水中基础 尤其对于山区河流，冲刷大/有较大卵石不便桩基础施工时使用。,37,8.3.2、沉井基础的构造,沉井组成 刃脚 井壁 内隔墙 井孔 凹槽 封底 盖板,图5.3 沉 井 的 一 般 构 造,1 井壁 2 顶盖和封底 3 隔墙 4 刃脚 5 凹槽 6 射水管 7 井孔图 沉井构造,法国米约高架桥 每个桥墩设4个沉井基础,沉井直径45m,深916m.大桥仅用了7根 支柱,而且还都是单体支柱,其中一个
12、支柱高度竟然达到240米.,砂垫层,承垫木,第二节沉井,底节沉井,煤渣片石,素混凝土,钢筋混凝土,8.3.3 墩基础,墩基础是一种利用机械或人工在地基中开挖成孔后灌注混凝土形成的大直径桩基础，由于其直径粗大如墩（一般根直径d1500mm)，故称为墩基础。,8.1.4 地下连续墙,问题的提出 当在闹市区(密集建筑群中) 修建高层建筑时，为了避免打桩等带来的噪音，此时我们可以选择什么基础型式呢？地下连续墙。 基本概念 地下连续墙是20世纪50年代由意大利米兰ICOS公司首先开发的一种支护形式。它是在泥浆护壁条件下，使用专门的成槽机械，在地面开挖一条狭长的深槽，然后在槽内设置钢筋笼，浇筑混凝土，逐步
13、形成一道连续的地下钢筋混凝土连续墙。,用途 可以用作基坑开挖时防渗、截水、挡土、抗滑和对邻近建筑物基坑的支护以及直接成为承受上部结构荷载基础的一部分。 施工过程,修筑导墙,制备泥浆,成槽,槽段的连接,槽段砼浇注,地下连续墙的适用条件 地下连续墙是一种比钻孔灌筑桩和深层搅拌桩造价昂贵的结构形式，其在基础工程中的适用条件有： 1 、基坑深度10m； 2 、软土地基或砂土地基 ； 3 、在密集的建筑群中施工基坑，对周围地面沉降、建筑物的沉降要求须严格限制时，宜用地下连续墙； 4 、围护结构与主体结构相结合，用作主体结构的一部分，对抗渗有较严格要求时，宜用地下连续墙； 5 、采用逆作法施工，内衬与护壁形成复合结构的工程。,上海市环球金融中心地下连续墙施工,