第十章桩基础
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第十章 桩基础及其他深基础
10.1 概述
一、深基础适用条件：
建筑场地浅层地基土质不能满足建筑物对地基承载力和变形 的要求，也不宜采用地基处理等措施时。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。
二、常见深基础类型：
桩基础，沉井基础，墩基础，沉箱基础，地下连续墙以及高 层建筑深基础护坡工程等。
10.2 桩的类型
3、钢桩。 a.直径250~1200毫米。目前我国最长的钢管桩达88米。 b.适用于：超重型设备基础；江河深水基础；高层建筑深基槽 护坡工程（可多次利用）。 c.优点：承载力高，材料强度均匀可靠。 d.缺点：费钢材，价格高，易锈蚀。
三、按桩的施工方法分类：
1、预制桩。 a.沉桩方法：1）锤击法（打入）；2）振动法（砂土地基或钢 桩），但不适合一般粘土地基；3）静力压桩法（均质软土地 基），适用于可塑、软塑状的粘性土地基，不适合砂土及其他 较坚硬的土层。
根据竖向荷载下桩土相互作用特点，达到承载力极限状态时， 桩侧与桩端阻力的发挥程度和分担荷载比例，将桩分为两大类 和四个亚类。 1、摩擦型桩。分为：摩擦桩，端承摩擦桩。 2、端承型桩。分为：端承桩，摩擦端承桩。
二、按桩身材料分类：
1、木桩。（杉木、松木、橡木），长4~10米，直径18~26厘米。 适用于常年在地下水位以下的地基。 2、混凝土桩。 a.直径30~50厘米，长不超过25米。 b.适用于：中小型工程承压桩、深基坑护坡桩。大多为施工期 间临时性工程桩，待基础完工，基坑回填至地面后报废。
c.据开孔方法和所用机具不同，可分为：
1）沉管灌注桩；2）钻孔灌注桩（冲孔灌注桩）；3）夯扩桩； 4）人工挖孔灌注桩；5）爆扩桩。
10.2 桩的类型
四、按成桩方法分类：
考虑成桩挤土效应对桩承载力、成桩质量控制和环境等影响。 1、非挤土桩。干作业法，泥浆护壁法，套管护壁法。 2、部分挤土桩。 3、挤土桩。
其大小主要与桩身的抗弯刚度、桩周土刚度、桩的入土深度及 桩顶约束条件等因素有关。 目前方法有两类：a.通过横向静荷试验确定。
二、群桩承载力
b.通过理论计算。
（一）对于群桩基础，承台上作用荷载实际上由桩和地基土共 同承担。 1、端承群桩：群桩承载力=单桩承载力之和
10.3 单桩、群桩承载力基本概念
2、摩擦群桩： 1）桩距s>6d(d为桩径)， 桩端平面处各桩传来的压力互不重叠或重叠不多。 群桩承载力=单桩承载力之和 2）桩距s=(3~4)d(d为桩径)， 前提：不允许群桩沉降量大于同荷载作用下单桩沉降量。 则， 群桩承载力<单桩承载力之和 群桩效率系数：η=群桩承载力/单桩承载力之和 3影响群桩承载力的因素： 首先决定于桩距，其次与土质、桩数、桩径、入土深度、桩类型 及排列方式等因素有关。
10.2 桩的类型
2、灌注桩。 在现场开孔，灌注成型。材料使用混凝土或钢筋混凝土。 a.优点： 1）不需预先制作和运输。适用于当地无砼预制厂和交通不便 的地区。 2）可根据桩身内力大小，分段配筋或不配筋以节约钢材。 3）可做成大直径灌注桩提高承载力。 4）无如预制桩打桩时的振动和噪音。 b.缺点：易造成缩颈。
10.2 桩的类型
c.优点：设备简单，操作方便，经济，省钢材。
பைடு நூலகம்
d.缺点：可能产生“缩颈”、断桩、局部夹土、混凝土离析。 3、钢筋混凝土桩。 a.一般为预制桩。截面边长25~40厘米，预制长度一般不超过12米， 可接桩。 b.适用于：大中型各类建筑工程的承载桩。可承压、抗拔、抗 弯、承受水平荷载。 c.优点：承载力大，不受地下水位与土质条件限制。 d.缺点：自重大，预制桩需大型打桩机和吊装的吊车。若桩长不 够需接桩，桩太长需截桩，费事，造价较高。
三、深基础与浅基础区别：
1、由深层较好的土来承受上部结构的荷重以外，还有深基础 周壁的摩阻力共同承受上部荷重。深基础承载力较高。 2、需要用特殊方法进行施工。 3、造价较高。4、工期较长。 5、技术较复杂，需要专职技术人员负责施工及质量检查，发现 问题及时处理。
10.2 桩的类型
一、按承载性状分类：
10.3 单桩、群桩承载力基本概念
（二）承台下土对荷载的分担作用。
承台下土的抗力，由于存在群桩效应，要比平板基础底 面下土的抗力低。
10.4 承台构造
1、宽度、厚度 2、桩顶嵌入长度 3、主筋锚固，混凝土强度等级 4、承台板配筋 5、承台底筋保护层厚度
五、按桩径大小分类：
1、小直径桩。d≤250mm，多用于基础加固的数根桩或静压 锚杆托换桩及复合桩基础。 2、中等直径桩。 250< d<800mm 3、大直径桩。d≥800mm。
10.3 单桩、群桩承载力基本概念
一、单桩承载力的确定方法
（一）竖向承载力 取决于地基土对桩的支承能力和桩身材料的强度。一般，只有 对端承桩、超长桩以及桩身质量有缺陷的桩，才可能由桩身材 料强度控制桩的承载能力。 1、按材料强度确定；
2、按桩周土的支承能力确定。 a.静载荷试验法；b.静力触探法；c.经验公式法；d.动力分析法。 3、桩的抗拔承载力 （二）横向承载力
1、抗弯性能差的桩（低配筋率的灌注桩）。其横向承载力可能 由桩身强度控制。
10.3 单桩、群桩承载力基本概念
2、抗弯性能好的桩（eg.钢筋混凝土预制桩）。则通过由桩周 土所能提供的横向承载力控制。常以桩顶水平位移达一定值或 桩侧土出现明显破坏，作为达到横向极限承载力的标志。
10.1 概述
一、深基础适用条件：
建筑场地浅层地基土质不能满足建筑物对地基承载力和变形 的要求，也不宜采用地基处理等措施时。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。
二、常见深基础类型：
桩基础，沉井基础，墩基础，沉箱基础，地下连续墙以及高 层建筑深基础护坡工程等。
10.2 桩的类型
3、钢桩。 a.直径250~1200毫米。目前我国最长的钢管桩达88米。 b.适用于：超重型设备基础；江河深水基础；高层建筑深基槽 护坡工程（可多次利用）。 c.优点：承载力高，材料强度均匀可靠。 d.缺点：费钢材，价格高，易锈蚀。
三、按桩的施工方法分类：
1、预制桩。 a.沉桩方法：1）锤击法（打入）；2）振动法（砂土地基或钢 桩），但不适合一般粘土地基；3）静力压桩法（均质软土地 基），适用于可塑、软塑状的粘性土地基，不适合砂土及其他 较坚硬的土层。
根据竖向荷载下桩土相互作用特点，达到承载力极限状态时， 桩侧与桩端阻力的发挥程度和分担荷载比例，将桩分为两大类 和四个亚类。 1、摩擦型桩。分为：摩擦桩，端承摩擦桩。 2、端承型桩。分为：端承桩，摩擦端承桩。
二、按桩身材料分类：
1、木桩。（杉木、松木、橡木），长4~10米，直径18~26厘米。 适用于常年在地下水位以下的地基。 2、混凝土桩。 a.直径30~50厘米，长不超过25米。 b.适用于：中小型工程承压桩、深基坑护坡桩。大多为施工期 间临时性工程桩，待基础完工，基坑回填至地面后报废。
c.据开孔方法和所用机具不同，可分为：
1）沉管灌注桩；2）钻孔灌注桩（冲孔灌注桩）；3）夯扩桩； 4）人工挖孔灌注桩；5）爆扩桩。
10.2 桩的类型
四、按成桩方法分类：
考虑成桩挤土效应对桩承载力、成桩质量控制和环境等影响。 1、非挤土桩。干作业法，泥浆护壁法，套管护壁法。 2、部分挤土桩。 3、挤土桩。
其大小主要与桩身的抗弯刚度、桩周土刚度、桩的入土深度及 桩顶约束条件等因素有关。 目前方法有两类：a.通过横向静荷试验确定。
二、群桩承载力
b.通过理论计算。
（一）对于群桩基础，承台上作用荷载实际上由桩和地基土共 同承担。 1、端承群桩：群桩承载力=单桩承载力之和
10.3 单桩、群桩承载力基本概念
2、摩擦群桩： 1）桩距s>6d(d为桩径)， 桩端平面处各桩传来的压力互不重叠或重叠不多。 群桩承载力=单桩承载力之和 2）桩距s=(3~4)d(d为桩径)， 前提：不允许群桩沉降量大于同荷载作用下单桩沉降量。 则， 群桩承载力<单桩承载力之和 群桩效率系数：η=群桩承载力/单桩承载力之和 3影响群桩承载力的因素： 首先决定于桩距，其次与土质、桩数、桩径、入土深度、桩类型 及排列方式等因素有关。
10.2 桩的类型
2、灌注桩。 在现场开孔，灌注成型。材料使用混凝土或钢筋混凝土。 a.优点： 1）不需预先制作和运输。适用于当地无砼预制厂和交通不便 的地区。 2）可根据桩身内力大小，分段配筋或不配筋以节约钢材。 3）可做成大直径灌注桩提高承载力。 4）无如预制桩打桩时的振动和噪音。 b.缺点：易造成缩颈。
10.2 桩的类型
c.优点：设备简单，操作方便，经济，省钢材。
பைடு நூலகம்
d.缺点：可能产生“缩颈”、断桩、局部夹土、混凝土离析。 3、钢筋混凝土桩。 a.一般为预制桩。截面边长25~40厘米，预制长度一般不超过12米， 可接桩。 b.适用于：大中型各类建筑工程的承载桩。可承压、抗拔、抗 弯、承受水平荷载。 c.优点：承载力大，不受地下水位与土质条件限制。 d.缺点：自重大，预制桩需大型打桩机和吊装的吊车。若桩长不 够需接桩，桩太长需截桩，费事，造价较高。
三、深基础与浅基础区别：
1、由深层较好的土来承受上部结构的荷重以外，还有深基础 周壁的摩阻力共同承受上部荷重。深基础承载力较高。 2、需要用特殊方法进行施工。 3、造价较高。4、工期较长。 5、技术较复杂，需要专职技术人员负责施工及质量检查，发现 问题及时处理。
10.2 桩的类型
一、按承载性状分类：
10.3 单桩、群桩承载力基本概念
（二）承台下土对荷载的分担作用。
承台下土的抗力，由于存在群桩效应，要比平板基础底 面下土的抗力低。
10.4 承台构造
1、宽度、厚度 2、桩顶嵌入长度 3、主筋锚固，混凝土强度等级 4、承台板配筋 5、承台底筋保护层厚度
五、按桩径大小分类：
1、小直径桩。d≤250mm，多用于基础加固的数根桩或静压 锚杆托换桩及复合桩基础。 2、中等直径桩。 250< d<800mm 3、大直径桩。d≥800mm。
10.3 单桩、群桩承载力基本概念
一、单桩承载力的确定方法
（一）竖向承载力 取决于地基土对桩的支承能力和桩身材料的强度。一般，只有 对端承桩、超长桩以及桩身质量有缺陷的桩，才可能由桩身材 料强度控制桩的承载能力。 1、按材料强度确定；
2、按桩周土的支承能力确定。 a.静载荷试验法；b.静力触探法；c.经验公式法；d.动力分析法。 3、桩的抗拔承载力 （二）横向承载力
1、抗弯性能差的桩（低配筋率的灌注桩）。其横向承载力可能 由桩身强度控制。
10.3 单桩、群桩承载力基本概念
2、抗弯性能好的桩（eg.钢筋混凝土预制桩）。则通过由桩周 土所能提供的横向承载力控制。常以桩顶水平位移达一定值或 桩侧土出现明显破坏，作为达到横向极限承载力的标志。