桩基础设计施工基本知识讲义PPT37页

1、桩基础桩基础一、桩基础的基本知识一、桩基础的基本知识二、桩基础设计二、桩基础设计三、桩基础施工三、桩基础施工一、桩基础的基本知识一、桩基础的基本知识n（一）如果建筑场地浅层的土质不能满足（一）如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求、而又建筑物对地基承载力和变形的要求、而又不适宜采取地基处理措施时，就要考虑以不适宜采取地基处理措施时，就要考虑以下部坚实土层或岩层作为持力层的深墓础下部坚实土层或岩层作为持力层的深墓础方案了。方案了。n深基础主要有桩基础、沉井和地下连续墙深基础主要有桩基础、沉井和地下连续墙等几种类型等几种类型 （二）桩基础：（二）桩基础：桩基础由桩基础由桩桩和

2、和承台承台组成组成 桩：桩：将建筑物的荷载传给地基土的具有一定刚度和抗弯能将建筑物的荷载传给地基土的具有一定刚度和抗弯能力的力的传力杆件传力杆件桩基础优点：承载力高、稳定性好、沉降小桩基础优点：承载力高、稳定性好、沉降小而且均匀。而且均匀。n（三）、桩基础的适用性（三）、桩基础的适用性1 1、建筑物荷载较大、浅层土质差，地基处理、建筑物荷载较大、浅层土质差，地基处理困难或不经济。困难或不经济。2 2、不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高、不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其它重要的建筑物，层建筑或其它重要的建筑物，3 3、重型工业厂房和荷载过大的建筑物，如仓、重型工业厂房和荷载过大的

3、建筑物，如仓库、料仓等，库、料仓等，4 4、对烟囱、输电塔等高耸结构物，采用桩基、对烟囱、输电塔等高耸结构物，采用桩基以承受较大的上拔力和水平力，或用以防以承受较大的上拔力和水平力，或用以防止结构物的倾斜止结构物的倾斜5 5、对精密或大型的设备基础，需要减小基、对精密或大型的设备基础，需要减小基础振幅、减弱基础振动对结构的影响，或础振幅、减弱基础振动对结构的影响，或应控制基础沉降和沉降速率时，应控制基础沉降和沉降速率时，6 6、桩基作为地震区结构抗震措施，可消除或、桩基作为地震区结构抗震措施，可消除或减轻液化对建筑物的危害。减轻液化对建筑物的危害。不宜采用桩基础情况：不宜采用桩基础情况：挡水构

4、筑物，如挡水坝挡水构筑物，如挡水坝（四）桩的分类（四）桩的分类n1 1、按荷载传递方式分类、按荷载传递方式分类竖直荷载：竖直荷载： Q = Qp+Qs Qp桩尖处土的端阻力桩尖处土的端阻力Qs桩侧四周土的摩阻力桩侧四周土的摩阻力端承桩端承桩 主要由桩端承受极限荷载主要由桩端承受极限荷载, ,桩不长桩不长, ,桩端土坚硬桩端土坚硬摩擦桩摩擦桩 主要由桩侧壁与土的摩擦力承受极限荷载主要由桩侧壁与土的摩擦力承受极限荷载, ,桩长桩长按承载性状分按承载性状分端承桩端承桩磨擦桩磨擦桩端承桩端承桩磨擦端承桩磨擦端承桩端承磨擦桩端承磨擦桩磨擦桩磨擦桩 2 2、按施工方法的不同，桩有、按施工方法的不同，桩有预

5、制桩预制桩和和灌注桩灌注桩两大类。两大类。1）、预制桩：在工厂或工）、预制桩：在工厂或工地预先将桩制作好，就位后，地预先将桩制作好，就位后，用打、震、压等方法送入土用打、震、压等方法送入土中。中。n 灌注桩直接在桩位上成孔，然后在孔灌注桩直接在桩位上成孔，然后在孔内灌注砼而成。内灌注砼而成。n 该工艺能适应地层的变化、无需接桩、该工艺能适应地层的变化、无需接桩、施工时无振动、无挤压、噪音小，适用于施工时无振动、无挤压、噪音小，适用于建筑物密集区。建筑物密集区。3、 按承台 承台承台: :将几个将几个桩结合起来传递荷载桩结合起来传递荷载1高承台桩 承台在地面以上,桥桩,码头,栈桥2低承台桩 承台

6、在地面以下, 承台本身承担部分荷载软土层低承台低承台 桩桩高承台桩高承台桩4 4、 按材料：按材料： 木桩、混凝土、钢筋混木桩、混凝土、钢筋混凝土、钢管（型钢）桩、凝土、钢管（型钢）桩、复合桩复合桩 钢筋混凝土：普通混凝钢筋混凝土：普通混凝土、预应力混凝土（离土、预应力混凝土（离心预制）、高强混凝土心预制）、高强混凝土5 5、 按形状按形状n按纵断面：楔形桩、树根桩、按纵断面：楔形桩、树根桩、螺旋桩、多节（分叉）桩、扩螺旋桩、多节（分叉）桩、扩底桩、支盘桩、微型桩底桩、支盘桩、微型桩n按横断面：圆形，八边形，十按横断面：圆形，八边形，十字桩、字桩、X X形桩形桩桩身桩身横断面横断面二、桩基础设

7、计二、桩基础设计n（一）、单桩轴向承载力的确定（一）、单桩轴向承载力的确定n 单桩轴向承载力的确定，取决于二个方单桩轴向承载力的确定，取决于二个方面。其一，决定于桩本身的材料强度，其面。其一，决定于桩本身的材料强度，其二，二， 取决于土层的支承力。取决于土层的支承力。n1 1、按材料强度计算单、按材料强度计算单- -桩承载力时，可把桩承载力时，可把桩视作轴心受压杆件。关于按轴心受压杆桩视作轴心受压杆件。关于按轴心受压杆件确定件确定 单桩承载力的方法从略单桩承载力的方法从略n2、根据土层的支承力确定单桩承载力的方、根据土层的支承力确定单桩承载力的方法有多种。通过包括静载荷试验等各种方法有多种。通

8、过包括静载荷试验等各种方法综合考虑。法综合考虑。（二）、（二）、 群桩与群桩效应群桩与群桩效应岩石土 6d端承桩：各单桩之间相互影响小，群桩的承载力端承桩：各单桩之间相互影响小，群桩的承载力等于全部单桩承载力之和。等于全部单桩承载力之和。 摩擦桩：桩距小时，群桩承载力小于全部单桩承摩擦桩：桩距小时，群桩承载力小于全部单桩承载力之和。载力之和。No结构与地质资料结构与地质资料桩型、桩长、桩距桩型、桩长、桩距确定桩数确定桩数n=P/R桩基中单桩承载力验算桩基中单桩承载力验算软弱下卧层验算软弱下卧层验算实体深基础验算实体深基础验算承台设计承台设计沉降计算沉降计算桩桩基基础础的的设设计计步步骤骤三、桩

9、基础施工三、桩基础施工n按施工方法的不同，桩有按施工方法的不同，桩有预制桩预制桩和和灌注桩灌注桩两大类。两大类。n预制桩：预制桩：在工厂或工地预先将桩制作好，在工厂或工地预先将桩制作好，就位后，用打、震、压等方法送入土中。就位后，用打、震、压等方法送入土中。n 灌注桩：灌注桩：直接在桩位上成孔，然后在孔内直接在桩位上成孔，然后在孔内灌注砼而成。灌注砼而成。（一）预制桩的施工（一）预制桩的施工n分类分类：课本课本P190页页n1、根据材料不同，主要有钢筋混凝土桩、根据材料不同，主要有钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钢桩预应力钢筋混凝土桩、钢桩n2、施工工艺不同，有锤击式、静压式、在、施工工艺不

10、同，有锤击式、静压式、在动式。动式。n施工工艺过程施工工艺过程：预制、吊运、堆放、沉桩、：预制、吊运、堆放、沉桩、接桩和截桩接桩和截桩桩身钢筋绑扎桩身钢筋绑扎1.1 1.1 钢筋砼方桩的预制钢筋砼方桩的预制桩尖钢筋构造桩尖钢筋构造桩端钢筋构造桩端钢筋构造共共3232页页 第第4 4页页1.1 1.1 钢筋砼方桩的预制钢筋砼方桩的预制混凝土浇筑：混凝土浇筑：预制桩的砼强度等级预制桩的砼强度等级不低于不低于C30C30，预应力，预应力砼桩的砼强度等级砼桩的砼强度等级不低于不低于C40C40，纵向钢筋的保护层厚，纵向钢筋的保护层厚度不宜小于度不宜小于30mm30mm；锤击预制桩的粗骨料粒径宜为；锤击

11、预制桩的粗骨料粒径宜为5 540mm40mm。 砼应机拌机捣、砼应机拌机捣、由由桩顶向桩尖连桩顶向桩尖连续浇筑捣实，严续浇筑捣实，严禁中断，禁中断，养护不养护不少于少于7 7天。天。料斗料斗布料入布料入模模砼振砼振捣捣密实密实表面表面拍实压拍实压光光共共3232页页 第第5 5页页1.1 1.1 钢筋砼方桩的预制钢筋砼方桩的预制 桩的砼强度达到设计强度等桩的砼强度达到设计强度等级的级的70%方可起吊，如需提前起方可起吊，如需提前起吊，应进行强度和抗裂度验算。吊，应进行强度和抗裂度验算。1.2 预制桩的起吊预制桩的起吊 吊点应设在设计规定之处，吊点应设在设计规定之处，设计无规定时，应按设计无规定

12、时，应按吊桩弯距最吊桩弯距最小小的原则确定吊点位置。见右图：的原则确定吊点位置。见右图：预制桩的预制桩的装车运输装车运输1.3 预制桩的运输、堆放预制桩的运输、堆放 桩运输时的砼强度应达到设计强度的桩运输时的砼强度应达到设计强度的100%。 打桩时桩宜打桩时桩宜随打随运随打随运，以避免，以避免二次搬运二次搬运。 桩的堆放场地须桩的堆放场地须平整坚实平整坚实，垫木间距应与吊点位置，垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应在相同，各层垫木应在同一垂直面上同一垂直面上，层数不超过，层数不超过四层四层，不同，不同规格的桩应分别堆放。规格的桩应分别堆放。 运桩和运桩和堆放的堆放的桩尖方向桩尖方向应符合吊升的

13、要应符合吊升的要求求, ,以免临时再以免临时再需将桩调头。需将桩调头。预制桩的堆放预制桩的堆放共共3232页页 第第7 7页页1.4 打桩前的施工准备工作打桩前的施工准备工作 清除地上或地下障碍物清除地上或地下障碍物 平整场地平整场地 定定位放线位放线通电、通水通电、通水 安设打桩机安设打桩机。 桩基轴线的定位点应设桩基轴线的定位点应设置在不受打桩影响处；置在不受打桩影响处； 每个桩位打一个小木桩；每个桩位打一个小木桩； 打桩地区附近设置不少打桩地区附近设置不少于于2个水准点，供施工过程中检个水准点，供施工过程中检查桩位的偏差和桩的入土深度。查桩位的偏差和桩的入土深度。注意：注意：打桩前对桩管

14、进行检查打桩前对桩管进行检查共共3232页页 第第1414页页2.1 2.1 锤击法锤击法 采用采用送桩法送桩法将桩顶标高低于地面的桩送入将桩顶标高低于地面的桩送入土中时，桩与送桩杆应在土中时，桩与送桩杆应在同一轴线上同一轴线上，拔出送桩，拔出送桩杆后，杆后，桩孔应及时回填桩孔应及时回填。安装送桩杆安装送桩杆 送桩施打送桩施打 桩已打入地面桩已打入地面以下以下共共3232页页 第第1818页页2.1 2.1 锤击法锤击法1.5 多节桩的接桩多节桩的接桩 常用接桩方法有常用接桩方法有焊接、法兰连接焊接、法兰连接或或硫磺胶泥锚接硫磺胶泥锚接。前二。前二种方法适用于各类土层，后一种适用于软土层。种方

15、法适用于各类土层，后一种适用于软土层。焊接接桩：焊接接桩：钢板宜用低碳钢，焊条宜用钢板宜用低碳钢，焊条宜用E43，先四角点焊固定，再对称，先四角点焊固定，再对称焊接；焊接；法兰接桩：法兰接桩：钢板和螺栓亦宜用低碳钢并紧固牢靠；钢板和螺栓亦宜用低碳钢并紧固牢靠；硫硫磺胶泥锚接桩磺胶泥锚接桩的硫磺胶泥配合比应通过试验确定。的硫磺胶泥配合比应通过试验确定。焊接接桩焊接接桩共共3232页页 第第1919页页2.1 2.1 锤击法锤击法1.6 预制桩头的截桩预制桩头的截桩 承台施工前要按承台底标高对已验收合格的预制桩进行承台施工前要按承台底标高对已验收合格的预制桩进行截桩处理，截去高出的桩身砼，剔出桩身

16、受力主筋锚入承台截桩处理，截去高出的桩身砼，剔出桩身受力主筋锚入承台内。截桩施工应防止对桩身的过大震动和破坏。内。截桩施工应防止对桩身的过大震动和破坏。预应力管桩预应力管桩加焊锚固钢筋加焊锚固钢筋截桩作业中截桩作业中 截桩后截桩后浇注砼垫层浇注砼垫层共共3232页页 第第3232页页2 2、砼灌注桩、砼灌注桩 课本课本P196P196页页 灌注桩直接在灌注桩直接在桩位上成孔桩位上成孔，然后在孔内灌注砼，然后在孔内灌注砼而成。该工艺能适应地层的变化、无需接桩、施工而成。该工艺能适应地层的变化、无需接桩、施工时无振动、无挤压、噪音小，适用于建筑物密集区。时无振动、无挤压、噪音小，适用于建筑物密集区

17、。施工后需要施工后需要一定的养护一定的养护期，期， 不能不能立即立即 承受承受荷载荷载长螺旋钻机成孔施工长螺旋钻机成孔施工 长螺旋钻机钻头长螺旋钻机钻头长螺旋钻机成孔近景长螺旋钻机成孔近景共共4141页页 第第4 4页页水下浇灌砼：水下浇灌砼：1 安放导管安放导管 2 导管就位导管就位 3 料斗贮料斗贮料料 4 连续浇注连续浇注 5 提升导提升导管管共共4141页页 第第1313页页人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩 人工挖孔灌注桩单桩承载力大、受力性能人工挖孔灌注桩单桩承载力大、受力性能好、质量可靠、沉降量小、无需大型机械设备，好、质量可靠、沉降量小、无需大型机械设备，无振动无噪音、无环境污染。无

18、振动无噪音、无环境污染。 人工挖孔灌注桩直径一般为人工挖孔灌注桩直径一般为0.8-3m，最大，最大可达可达4m，深度一般在，深度一般在20m左右，国内最深的左右，国内最深的为为72m。 人工挖孔桩护壁有人工挖孔桩护壁有砖护壁砖护壁和和砼护壁砼护壁( (直径直径1.2m以上桩以上桩) )两种，施两种，施工方法是分段工方法是分段( (每段每段0.8-1m左右左右) )开挖开挖, ,分段砌筑分段砌筑或浇筑砼拱圈护壁，直或浇筑砼拱圈护壁，直至设计标高。至设计标高。4 4 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩 为确保人工挖孔桩施工安全，为确保人工挖孔桩施工安全，要有预防孔壁坍塌和产生流砂、管要有预防孔壁坍塌和产生流砂、管涌的措施，深孔要有可靠的排水、涌的措施，深孔