第2章 深基础工程

1、第第2 2章章 深基础工程深基础工程2.1 概概 述述2.1.1 浅基础的类型：浅基础的类型：1按受力特点分：按受力特点分： 刚性基础刚性基础 柔性基础柔性基础2按构造型式分：按构造型式分： 独立基础独立基础 带形基础带形基础 筏片基础筏片基础 交梁基础交梁基础3按材料不同分：按材料不同分： 砖基础砖基础 毛石基础毛石基础 毛石砼基础毛石砼基础 钢筋砼基础等钢筋砼基础等2.1.2 桩基础：桩基础：1构成及其特点：构成及其特点：组成：桩及桩承台组成：桩及桩承台特点：承载力高、沉降量小而均匀，能承特点：承载力高、沉降量小而均匀，能承受竖向力、水平力、上拔力、振动力等，受竖向力、水平力、上拔力、振动

2、力等，施工速度快、质量好。施工速度快、质量好。2桩基础的分类：桩基础的分类：按受力情况分类：按受力情况分类：端承桩端承桩 摩擦桩摩擦桩按施工方法分类：按施工方法分类：锤击沉桩锤击沉桩静力压桩静力压桩振动沉桩振动沉桩水冲沉桩水冲沉桩灌注桩灌注桩干作业成孔干作业成孔泥浆护壁成孔泥浆护壁成孔套管成孔套管成孔人工挖孔人工挖孔爆扩成孔爆扩成孔预制桩预制桩 2.2.1预制桩的制作、起吊、运输、堆放：预制桩的制作、起吊、运输、堆放：1制作：制作：方形桩：方形桩：250550mm管桩：管桩：400600mm叠浇施工叠浇施工4层层 30%砼砼C30min0.8%桩顶一定范围内的箍筋应加密，并设置钢筋网片桩顶一定

3、范围内的箍筋应加密，并设置钢筋网片2.2 预制桩施工预制桩施工2起吊：起吊：要求：砼强度等级要求：砼强度等级75%；吊点位置：符合设计。吊点位置：符合设计。3运输和堆放：运输和堆放：要求：砼强度等级要求：砼强度等级100%；宜采用随打随运，减少二次搬运；宜采用随打随运，减少二次搬运；堆放层数堆放层数4层，垫木间距同吊点位置，且上下一致。层，垫木间距同吊点位置，且上下一致。+MM正负弯矩相等原则正负弯矩相等原则2.2.2 预制桩沉桩：预制桩沉桩：1锤击沉桩锤击沉桩：（：（打入桩）打入桩）是利用桩锤下落产生的冲击能量将桩沉入土中。是利用桩锤下落产生的冲击能量将桩沉入土中。打桩机具：打桩机具： 桩锤

4、、桩架、动力装置桩锤、桩架、动力装置桩锤：桩锤： 落锤、蒸汽锤、柴油锤、液压锤、振动锤。落锤、蒸汽锤、柴油锤、液压锤、振动锤。桩架：桩架： 作用：作用：悬吊桩锤、固定桩身、为桩锤导向。悬吊桩锤、固定桩身、为桩锤导向。种类：（按行走方式）滚筒式、轨道式、步履式、履带式种类：（按行走方式）滚筒式、轨道式、步履式、履带式高度确定：高度确定：打桩施工：打桩施工：准备工作：准备工作：三通一平三通一平材料机具材料机具打桩试验打桩试验确定打桩顺序：确定打桩顺序：4d时，时，履带式桩架履带式桩架多功能桩架多功能桩架打桩施工工艺：打桩施工工艺：桩架就位桩架就位 吊桩就位吊桩就位 检查桩垂直度检查桩垂直度 扣桩帽

5、扣桩帽 打桩打桩打桩方法：打桩方法：重锤低击重锤低击打桩质量控制：打桩质量控制：满足满足贯入度贯入度及及桩尖设计标高桩尖设计标高要求要求桩位偏差在允许范围之内桩位偏差在允许范围之内接桩：接桩：焊接接桩、浆锚法、法兰接桩焊接接桩、浆锚法、法兰接桩打桩常见问题：打桩常见问题：桩顶、桩身破坏；桩顶、桩身破坏；打歪；打歪；滞桩；滞桩；浮桩。浮桩。对桩顶的冲击能量小，动对桩顶的冲击能量小，动量大，桩顶不易损坏，大量大，桩顶不易损坏，大部分能量用于克服桩身摩部分能量用于克服桩身摩擦力与桩尖阻力；落距小，擦力与桩尖阻力；落距小，打桩速度快，效率高；另打桩速度快，效率高；另外，桩身反弹小，反弹张外，桩身反弹小

6、，反弹张力波产生的拉应力不致使力波产生的拉应力不致使桩身被拉坏。桩身被拉坏。2静力压桩：静力压桩：是利用压桩机桩架自重和配重的静压力，将桩逐节压入土中。是利用压桩机桩架自重和配重的静压力，将桩逐节压入土中。特点：特点： 节约钢筋、砼，降低造价，无噪音、无振动，对周围环境影响小。节约钢筋、砼，降低造价，无噪音、无振动，对周围环境影响小。适用范围：适用范围： 软土地基、城市中心、建筑物密集处、精密工厂扩建等。软土地基、城市中心、建筑物密集处、精密工厂扩建等。压桩机械：压桩机械： 机械式、液压式机械式、液压式施工方法：施工方法：分段压入分段压入 L6m 硫磺胶泥接桩硫磺胶泥接桩3振动沉桩：振动沉桩：

7、是利用振动箱的振动力将桩沉入土中。是利用振动箱的振动力将桩沉入土中。原理：原理： 偏心块偏心块 力传桩力传桩 桩传土桩传土 土松土松 f f 沉桩沉桩适用范围：适用范围： 粘土、松散砂土、软土，更适合打钢板桩。粘土、松散砂土、软土，更适合打钢板桩。4水冲沉桩：水冲沉桩：用高压水冲刷桩尖部土壤，减小桩下沉阻力。用高压水冲刷桩尖部土壤，减小桩下沉阻力。活动压梁活动压梁油压表油压表桩帽桩帽上段桩上段桩上段桩锚筋上段桩锚筋下段桩下段桩加压重物加压重物底盘底盘轨道轨道导笼口导笼口操作平台操作平台卷扬机卷扬机加压钢丝加压钢丝绳滑轮组绳滑轮组桩架导向笼桩架导向笼静力压桩机静力压桩机构造原理图构造原理图全液压

8、式静力压桩机压桩示意图全液压式静力压桩机压桩示意图2.3 灌注桩施工灌注桩施工2.3.1 干作业螺旋钻孔灌注桩：干作业螺旋钻孔灌注桩：300600mm 820m适用范围：地下水位较低，土质为填土层、粘性土层、粉土层、适用范围：地下水位较低，土质为填土层、粘性土层、粉土层、 砂土层和粒径不大的砾砂层。砂土层和粒径不大的砾砂层。施工工艺：施工工艺：确定成孔顺序确定成孔顺序 桩机就位桩机就位 成孔成孔 钢筋笼钢筋笼 浇砼浇砼 桩承台桩承台钻头的类型：锥式钻头、平底钻头、耙式钻头。钻头的类型：锥式钻头、平底钻头、耙式钻头。成孔方法：长螺旋、短螺旋（正转钻进、反转提土）成孔方法：长螺旋、短螺旋（正转钻进

9、、反转提土）2.3.2 泥浆护壁钻孔灌注桩：泥浆护壁钻孔灌注桩：泥浆的作用：泥浆的作用：护壁、携渣、冷却、润滑。护壁、携渣、冷却、润滑。施工工艺：施工工艺：测定桩位测定桩位 埋设护筒埋设护筒 桩基就位桩基就位 成孔成孔 清孔清孔 钢筋笼钢筋笼 浇砼浇砼成孔机械：回转钻机、冲击钻、潜水钻机。成孔机械：回转钻机、冲击钻、潜水钻机。泥浆循环：泥浆循环：正循环、反循环。正循环、反循环。水下浇筑砼：导管法水下浇筑砼：导管法砼充盈系数：砼充盈系数：实际浇筑砼量与理论计算砼浇筑量之比。实际浇筑砼量与理论计算砼浇筑量之比。2.3.3 套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩：（：（沉管、打拔式）沉管、打拔式）成孔方法：锤

10、击沉管、振动沉管成孔方法：锤击沉管、振动沉管 适用范围：一般粘性土、淤泥质土、砂土、人工填土地基。适用范围：一般粘性土、淤泥质土、砂土、人工填土地基。 稍密及中密的碎石土地基。稍密及中密的碎石土地基。复打法：复打法：目的：提高桩的质量或使桩径扩大，提高桩的承载能力。目的：提高桩的质量或使桩径扩大，提高桩的承载能力。 要求：要求：二次沉管的轴线一致；二次沉管的轴线一致； 必须在第一次灌注的砼初凝以前全部完成。必须在第一次灌注的砼初凝以前全部完成。检查方法：用吊砣检查管内有无泥浆或渗水，并测孔深。检查方法：用吊砣检查管内有无泥浆或渗水，并测孔深。 用测锤或浮标检查砼的下降。用测锤或浮标检查砼的下降

11、。振动灌注桩的施工：单振法、复振法、反插法。振动灌注桩的施工：单振法、复振法、反插法。常遇问题及处理方法：常遇问题及处理方法：断桩断桩缩颈桩缩颈桩吊脚桩吊脚桩桩尖进水进泥桩尖进水进泥正循环回转钻机成孔工艺原理图正循环回转钻机成孔工艺原理图由空心钻杆内部由空心钻杆内部通入泥浆或高压通入泥浆或高压水，从钻杆底部水，从钻杆底部喷出，携带钻下喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向的土渣沿孔壁向上流动，由孔口上流动，由孔口将土渣带出流入将土渣带出流入泥浆池。泥浆池。反循环回转钻机成孔工艺原理图反循环回转钻机成孔工艺原理图反循环工艺的泥反循环工艺的泥浆上流的速度较浆上流的速度较高，能携带较大高，能携带较大的土渣。的

12、土渣。就位就位沉管沉管 浇筑浇筑成型成型边拔边浇边拔边浇放入钢筋笼放入钢筋笼继续浇筑继续浇筑沉沉管管灌灌注注桩桩施施工工过过程程2.3.4 人工挖孔桩：人工挖孔桩：适用范围：土质较好、地下水位较低的粘土、亚粘土、含少量砂卵石的粘土适用范围：土质较好、地下水位较低的粘土、亚粘土、含少量砂卵石的粘土 层等。层等。构造要求：构造要求：8002000mm。 最大最大3500mm。 扩底：扩底：1.33.0d， 最大最大4500mm。 护壁厚度：护壁厚度： cm510D 支护方法：支护方法： 现浇砼、喷射砼、波纹钢模板工具式护壁。现浇砼、喷射砼、波纹钢模板工具式护壁。2.3.5 地下连续墙：地下连续墙：

13、作用：作用： 防渗、挡土、地下结构的边墙、建筑物的基础防渗、挡土、地下结构的边墙、建筑物的基础特点：特点：适用于多种地质条件；噪声低、振动小；刚度大、能承受较大的土适用于多种地质条件；噪声低、振动小；刚度大、能承受较大的土压力压力。施工工艺：施工工艺： 挖导沟挖导沟 筑导墙筑导墙 分段挖土成槽分段挖土成槽 吸泥清底换浆吸泥清底换浆 吊放接头吊放接头管管 吊放钢筋笼吊放钢筋笼 插入砼导管插入砼导管 浇筑砼浇筑砼地下连续墙施工过程示意图地下连续墙施工过程示意图沉井施工主要程序示意图沉井施工主要程序示意图总结总结桩基工程桩基工程预制桩预制桩灌注桩灌注桩锤击沉桩锤击沉桩静力沉桩静力沉桩振动沉桩振动沉桩

14、水冲沉桩水冲沉桩4d重锤重锤低击低击质量质量控制控制接桩接桩方法方法成孔方法成孔方法施工工艺施工工艺充盈系数充盈系数正循环正循环反循环反循环复打法复打法2.1预制砼桩的制作、起吊、运输与堆放有哪些基本要求？预制砼桩的制作、起吊、运输与堆放有哪些基本要求？2.2桩锤有哪些类型？工程中如何选择锤重？桩锤有哪些类型？工程中如何选择锤重？2.3简述打桩方法与质量控制标准。简述打桩方法与质量控制标准。2.4预制桩的沉桩方法有哪些？预制桩的沉桩方法有哪些？2.5泥浆护壁钻孔灌注桩的泥浆有何作用？泥浆循环有哪两种泥浆护壁钻孔灌注桩的泥浆有何作用？泥浆循环有哪两种 方式，其效果如何？方式，其效果如何？2.6套

15、管成孔灌注桩的施工流程如何？复打法应注意哪些问题？套管成孔灌注桩的施工流程如何？复打法应注意哪些问题？复习思考复习思考1名词解释：名词解释： 最后贯入度：最后贯入度： 重锤低击：重锤低击： 复打法：复打法： 砼充盈系数：砼充盈系数：最后贯入度是指锤击沉桩施工中，最后最后贯入度是指锤击沉桩施工中，最后10击内桩的平均入土深度。击内桩的平均入土深度。重锤低击：指选用较重的锤，以较低的落距锤击沉桩。重锤低击：指选用较重的锤，以较低的落距锤击沉桩。复打法：即在同一桩孔内进行两次单打。目的是为了提高桩的质量或使桩复打法：即在同一桩孔内进行两次单打。目的是为了提高桩的质量或使桩 径增大，提高桩的承载能力。

16、径增大，提高桩的承载能力。砼充盈系数：指灌注桩施工时，砼的实际浇筑量与理论计算浇筑量的比值砼充盈系数：指灌注桩施工时，砼的实际浇筑量与理论计算浇筑量的比值。练习2单项选择：单项选择：当砼预制桩的设计间距大于当砼预制桩的设计间距大于4倍桩直径（或边长）时，宜采用的打桩顺序倍桩直径（或边长）时，宜采用的打桩顺序 为（为（ ）。）。A逐排打设逐排打设 自中间向四周打设自中间向四周打设 自四周向中间打设自四周向中间打设 逐排打设逐排打设摩擦桩型的预制桩在沉桩时，主要质量控制指标是（摩擦桩型的预制桩在沉桩时，主要质量控制指标是（ ）。）。最后贯入度设计标高垂直度平面位置最后贯入度设计标高垂直度平面位置在

17、周围建筑物密集的狭窄场地施工大直径砼灌注桩，较宜采用（）。在周围建筑物密集的狭窄场地施工大直径砼灌注桩，较宜采用（）。钻孔灌注桩钻孔灌注桩 沉管灌注桩沉管灌注桩人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩 爆扩灌注桩爆扩灌注桩砼灌注桩按成孔方法可分为以下四类：砼灌注桩按成孔方法可分为以下四类：钻孔灌注桩；钻孔灌注桩；沉管灌注桩；沉管灌注桩；人人 工挖孔灌注桩；工挖孔灌注桩；爆扩灌注桩。其中，属于挤土成孔的为（爆扩灌注桩。其中，属于挤土成孔的为（ ）。）。和和和和和和和和练习3填空题：填空题：1泥浆护壁钻孔灌注桩成孔施工时，泥浆的作用是泥浆护壁钻孔灌注桩成孔施工时，泥浆的作用是：（：（ ）。）。2钢筋砼预制桩的

18、打桩顺序一般有：（钢筋砼预制桩的打桩顺序一般有：（ ）、（）、（ ） 、（、（ ）。）。3桩锤重量可按那几个因素来选择：（桩锤重量可按那几个因素来选择：（ ）、（）、（ ）、（）、（ ）。4预制打入桩垂直度偏差应控制在（预制打入桩垂直度偏差应控制在（ ）以内。）以内。5入土深度控制对摩擦桩应以（入土深度控制对摩擦桩应以（ ）为主，以（）为主，以（ ）作为参考）作为参考。 端承桩应以（端承桩应以（ ）为主。）为主。6钻孔灌注桩钻孔时的泥浆循环工艺有（钻孔灌注桩钻孔时的泥浆循环工艺有（ ）两种，其中（）两种，其中（ ） 工艺的泥浆上流速度高，携土能力大。工艺的泥浆上流速度高，携土能力大。7打入桩施

19、工时，当桩间距（打入桩施工时，当桩间距（ ）时，一定要确定合理的打桩顺序。）时，一定要确定合理的打桩顺序。8若按施工方法分，预制桩可划分为（若按施工方法分，预制桩可划分为（ ）、（）、（ ）、）、 （ ）、（）、（ ）。）。练习护壁、携渣、冷却、护壁、携渣、冷却、润滑润滑由一侧向另一侧进行由一侧向另一侧进行由中间向四由中间向四进行进行由中间向两侧进行由中间向两侧进行土质土质桩的规格桩的规格打桩方法打桩方法1%桩尖设计标高桩尖设计标高贯入度贯入度贯入度贯入度正循环和反循环正循环和反循环反循环反循环4d锤击沉桩锤击沉桩静力压桩静力压桩振动沉桩振动沉桩水冲沉桩水冲沉桩练习3填空题：填空题：1泥浆护壁

20、钻孔灌注桩成孔施工时，泥浆的作用是泥浆护壁钻孔灌注桩成孔施工时，泥浆的作用是：（：（ ）。）。2钢筋砼预制桩的打桩顺序一般有：（钢筋砼预制桩的打桩顺序一般有：（ ）、（）、（ ） 、（、（ ）。）。3桩锤重量可按那几个因素来选择：（桩锤重量可按那几个因素来选择：（ ）、（）、（ ）、（）、（ ）。4预制打入桩垂直度偏差应控制在（预制打入桩垂直度偏差应控制在（ ）以内。）以内。5入土深度控制对摩擦桩应以（入土深度控制对摩擦桩应以（ ）为主，以（）为主，以（ ）作为参考）作为参考。 端承桩应以（端承桩应以（ ）为主。）为主。6钻孔灌注桩钻孔时的泥浆循环工艺有（钻孔灌注桩钻孔时的泥浆循环工艺有（ ）

21、两种，其中（）两种，其中（ ）工艺的泥浆上流速度高，携土能力大。）工艺的泥浆上流速度高，携土能力大。7打入桩施工时，当桩间距（打入桩施工时，当桩间距（ ）时，一定要确定合理的打桩顺序。）时，一定要确定合理的打桩顺序。 8若按施工方法分，预制桩可划分为（若按施工方法分，预制桩可划分为（ ）、（）、（ ）、）、 （ ）、（）、（ ）。）。9预制桩吊点设计的原则是预制桩吊点设计的原则是：（：（ ）。）。10桩架的作用是（桩架的作用是（ ）、（）、（ ）、（）、（ ）。）。11预制桩接桩的方法有预制桩接桩的方法有：（：（ ）、（）、（ ）、（）、（ ）。12打入桩施工时，宜采用的打桩方法：（打入桩施工时，宜采用的打桩方法：（ ）。）。13套管成孔灌注桩施工时，为提高桩的质量，提高桩的承载力，经常采套管成孔灌注桩施工时，为提高桩的质量，提高桩的承载力，经常采 用（用（ ）