基础工程-桩基础部分补充讲义

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1、桩基础（补充讲义）岩土工程系2009.1020第5章桩基础5.1概述5.1.1桩基础及其应用桩基础简称桩基，是一种常用的深基础结构。由于具有承载力高、稳定性好、沉降稳定快和沉降变形小、抗震能力强，以及能适应各种复杂地质条件的显著优点，所以桩基础在工程中的应用十分广泛。桩基础除主要用于承受竖向压力荷载外，还在桥梁工程、港口工程、近海采油平台、高耸和高重建筑物、支档结构、抗震工程结构和某些特殊环境中，用于承受水平荷载和竖向上拔荷载等。近几十年来，随着生产水平的提高和科学技术的进步，桩的种类和型式、施工机具、施

2、工工艺以及桩基的设计理论和计算方法等都在快速发展。目前我国桩基的最大入土深度已超过百米，桩径已超过5m。在工程建设中，当遇到下述情况时可以考虑使用桩基础：（1）地表附近的土层软弱，下卧硬土层较深，挖除软土层不经济或不现实时；（2）当建筑物荷载较大，采用浅基础的沉降量过大，或者建筑物较为重要，不允许有过大的沉降时；（3）基础范围内的地基土压缩性相差悬殊，沉降差可能超过上部建筑物的允许值时；（4）高耸建筑物或构筑物对限制倾斜有特殊的要求时；（5）动力机器、精密设备等对地基变形有严格的限制时。5.1.2桩和桩基

3、的分类当确定采用桩基础后，合理地选择桩和桩基础的类型是桩基设计中很重要的环节。分类的目的是为了掌握其不同的特点，以供设计时根据现场的具体条件选择适当的型式。以下主要介绍《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）（以后简称《桩基规范》）推荐的分类方法。1．桩基的分类桩基础一般由桩和承台两部分组成（图5-1）。以单根桩的形式承受和传递上部结构荷载的独立基础称单桩基础。但绝大多数桩基础的桩数不止一根而是由2根或多根桩组成桩群，由承台将桩群在上部联结成一个整体，建筑物的荷载通过承台分配给各根桩，桩群再把荷载传给

4、地基，这种由2根或更多桩组成的桩基础称群桩基础。群桩基础中的单桩称基桩。根据承台与地面的相对位置，桩基础可分为低承台桩基和高承台桩基。当承台底面位于地面或局部冲刷线以下时称为低承台桩基；否则称为高承台桩基。在一般房屋建筑和水工建筑物中最常用的是低承台桩基；高承台桩基则常用于桥梁工程、港口码头及海洋工程中。2．桩的分类根据桩的承载性状、施工方法、桩身材料及桩的设置效应等可把桩划分为各种类型。20图5-1低承台桩基示意图图5-2摩擦型桩和端承型桩（a）摩擦型桩；（b）端承型桩（1）按承载性状分类桩的承载方式与

5、浅基础的承载方式不同。浅基础主要通过基础底面的地基承受和传递上部结构传来的荷载；而桩承受的桩顶荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受。由于桩的尺寸、施工方法、桩侧和桩端地基土的物理力学性质等因素的不同，桩侧和桩端各自分担荷载的比例是不同的，根据此比例可以将桩分为摩擦型桩和端承型桩（图5-2）。1）摩擦型桩在竖向极限荷载作用下，如果桩顶的竖向荷载全部或主要由桩侧阻力承担，这种桩称摩擦型桩。根据桩侧阻力分担荷载的比例，摩擦型桩又分为摩擦桩和端承摩擦桩两类。①摩擦桩：桩顶极限荷载的绝大部分由桩侧阻力承担，桩端阻力可忽

6、略不计。工程中的下列桩可按摩擦桩考虑：桩的长径比很大，桩顶荷载主要通过桩身压缩产生的桩侧阻力传递给桩周土，桩端土层分担的荷载很小；桩端下无较坚实的持力层；桩底残留虚土或沉渣较厚的灌注桩；桩端出现脱空的打入桩等。②端承摩擦桩：桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但桩侧阻力分担的荷载较大。这类桩的长径比适中，桩端持力层土性一般，所以除桩侧阻力外，还有一定的桩端阻力。工程中这类桩的数量占有很大比例。2）端承型桩在竖向极限荷载作用下，如果桩顶的竖向荷载全部或主要由桩端阻力承担，这种桩称端承型桩。根据桩端阻力

7、分担荷载的比例，端承型桩又分为端承桩和摩擦端承桩两类。①端承桩：桩顶极限荷载绝大部分由桩端阻力承担，桩侧阻力可忽略不计。桩的长径比比较小，桩端设置在密实的砂类、碎石类土层中或位于中、微风化及新鲜基岩中的桩可认为是端承桩。②摩擦端承桩：桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但桩端阻力分担荷载较大。桩的侧阻力虽属次要，但不可忽略。这类桩的桩端通常进入中密以上的砂类、碎石类土层中或位于中、微风化及新鲜基岩顶面。此外，当桩端嵌入岩层一定深度（要求桩的周边嵌入微风化或中等风化岩体的最小深度不小于0.5m）时，称

8、为嵌岩桩。对于嵌岩桩，桩侧与桩端的荷载分担比例与孔底沉渣及进入基岩的深度有关，桩的长径比不是制约荷载分担的唯一因素。（2）按施工方法分类根据桩的施工方法不同，主要可分为预制桩和灌注桩两大类。201）预制桩预制桩的桩体可以在施工现场预制，也可以在工厂制作，然后运至施工现场。预制桩可以采用木材、钢材或钢筋混凝土等材料制作。预制桩可以经锤击、震动、静压或旋入等方式设置就位。①混凝土预制桩：混凝土预制桩的横截面有方、圆等多种形状。一般