建筑课件：桩基础设计

较坚硬 土层
(a)摩擦桩
(b)端承摩擦桩
较坚硬 土层
坚硬 土层
(c)摩擦端承桩
(d)端承桩
(二)按桩基础使用功能分类
1.竖向抗压桩：主要承受竖向荷载； 2.竖向抗拔桩：主要承受上拔荷载； 3.水平受荷桩：主要承受水平荷载； 4.复合受荷桩：承受竖向、水平荷载均较大。
(三)按桩径大小分类
1.小桩径：d≤250mm，基础加固，复合基础；
活瓣圆台 形模板
四、桩及桩基础的构造要求
•优点：
减少施工工序，桩不用承受弯折与锤击应力，节省钢 材和造价，对基岩起伏变化大的地质条件适应性强。
•缺点：
地下“隐蔽”施工质量不易保证。
1.沉管灌注桩
沉管方法：锤击、振动、静压均可
施 工 程 序
就 位
沉 管
浇 筑
成 型
优点：造价低，管内无水作业桩身砼质量好； 缺点：产生缩颈、夹土、断桩，因挤土效应 相邻桩可能破坏。
过预应力减小桩身砼的拉应力和弯拉
应力，提高抗冲击力、抗弯能力。 钢桩 特点：强度高，抗冲击疲劳，贯入能力强， 便于加工运输，挤土效应小，但， 造价高宜腐蚀，慎重选用。
圆形管桩 H形桩
2.沉桩施工工艺
锤击式 •蒸汽锤 •液压锤 •产生振动、挤土、噪音； •引起地面附加沉降或隆起； •应采取监控与防护措施； •适于松软土质和空旷地区。
2.中等桩径：250mm＜d＜800mm， 工业与民用建筑工程中应用较多； 3.大桩径：d≥800mm，用于单独基础。
(四)按桩基础成桩方法分类
成桩过程中对地基土结构有扰动，并产生挤土效 应，引发施工环境问题。 1.非 挤 土 桩：取土成孔，干作业法、泥浆护壁法、 套管护壁法施工； 2.挤 土 桩：未取土成孔，沉管灌注桩、锤击等法施工
尺寸：一般600~800mm，较大3000mm。
3.挖孔灌注桩：
•指用人工方法挖掘成孔（护壁：砼）， 安放钢筋笼，灌注混凝土而成的桩。 •适用条件：粘性土和地下水位较低 的条件，忌在含水砂层中施工，防 止产生流砂塌孔。宜做大直径桩， 单桩承载力大。 •优点：可直接鉴别检验成孔质量， 干作业，桩身质量易保证无挤土效 应影响，施工简单，造价低。 •缺点：劳动条件差。
上部结构 承台
桩
坚硬土层
(a)低承台桩基础
(b)高承台桩基础
一、桩基础的适用范围
•当建筑场地浅层地基土比较软弱，不能满足地基承 载力和变形要求时，又不宜采用地基处理措施时可考 虑选择桩基础，利用深层坚实的岩土层作持力层； •桩基可承受大而复杂的荷载，适宜各种地质条件；
•减少沉降与不均匀沉降，适于沉降要求严格的高层 建筑、重型工业厂房、高耸构筑物等； •抗震性好，平面布置灵活，对结构体系适应性强；
•柴油锤
静压式
•采用液压或机械方法对桩顶施加静压沉桩。
•特点：无振动和噪音，适于软土地带城区。
振动式
•采用振动锤使桩周围土受扰动或液化， 地基强度与 阻力降低而沉桩入土，有噪音与挤土影响。
（二）灌注桩
灌注桩系指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力 挖掘等手段在地基中成孔并在其内放置钢筋笼、灌注混 凝土而成的桩。
预制桩接头工艺： •浆锚接头：用硫磺胶泥或环氧树脂制成黏合剂， 桩体上留插筋下留插孔，浆锚结合。 •焊接接头：每段端部预埋角钢或钢板，施工时 上下段对接，用扁钢贴焊成整体。 •法兰盘接头：预埋管法兰盘螺栓连接或焊接。
预埋件 贴板
法兰盘
内插管
浆锚接头
焊接接头
法兰盘接头
预应力钢筋砼桩（预制桩） 特点：利用桩的主筋作预应力张拉钢筋，通
2.钢桩：
3.复合材料桩： 用两种材料组合而成的桩
如钢管内填砼组合，上部钢管下部砼组合等。
三、桩的施工工艺简介
（一）预制桩 1.预制种类： 钢筋砼桩
断面尺寸：300mm×300mm~ 550 mm×550mm
适合软土层，增加 侧面积与摩阻力。 方形桩 三角形桩 适合静压法 施工 空心桩 减小挤土效应，砂土 地基中空腔射水助沉 Φ400~500，壁厚 敞口管桩 80mm，长8~12m。
的实心预制桩，桩位处土完全被挤开，土
结构受破坏； 3.部分挤土桩：部分取土，如预钻孔打入式预制桩、灌 注桩及打入式敞口预制（管）桩等。 提示：成桩方法应根据地基土特性，视挤土后对地基与桩身 结构是否有利，一般饱和软土不宜，松散砂土宜。
(五)按桩基础桩身材料分类
1.混凝土桩：
预制桩：工厂或现场预制成型（预应力） 灌注桩：现场挖孔就地浇筑 配 筋：可配筋；可不配筋；预应力（预制）； 截面形式：圆形、方形 、三角形（预制)、实心、 空心（预制） 。 形状：钢管桩与H形桩。 特点：抗弯压，宜施工，造价高，腐蚀。
桩基础设计
第一节 概 述
第二节 第三节
桩的承载力 桩基础设计
回顾与思考
•造价低； •易施工； •安全合理； •技术先进。
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天然地基 浅基础 深基础
人工地基
桩基设计
第一节 概 述
桩基础： （桩基） •承台 •桩体（基桩）
低承台：其底面低于地面 高承台：其底面高于地面
工业与民用建筑中常用低承台桩基础 桩基础作用：将荷载通过桩传给埋藏较深的坚硬土 层，或通过桩身周围的摩擦力传给地基，以满足承载 力、稳定性和变形的要求。
•造价高，施工复杂，有噪音、卫生等环境问题。
二、桩基础的类型
(一)按桩基础承载性状分类
按桩侧与桩端阻力大小及分担比例差异，分为如下两大类： •端 承 桩：（l/d≤10）荷载绝大部分由桩端 阻力承担，桩侧阻力不计。 •摩擦端承桩：荷载主要由桩端阻力承担，桩侧
阻力承担部分荷载；
•摩 擦 桩：（l/d 较大）荷载绝大部分由桩侧 阻力承担，桩端阻力不计。 •端承摩擦桩：荷载主要由桩侧阻力承担，桩端 阻力承担部分荷载；
防治措施： •合理选择打桩顺序：“跳打”；采用“复打法”。 •控制拔管速度，快振慢拔；
2.钻孔灌注桩： 指用机械方法取土成孔灌注桩
泥浆泵 钻机
浇注漏斗
护筒 钻杆
泥浆 钢筋笼
砼
导管
钻头
就 位
成 孔
浇 筑
成 型
•湿作业法适用于地下水位较高的地质条件； •干作业法适用于地下水位以上干土层桩基。 优点：无挤土、无振动、噪音小，对邻近 建筑物影响小，城区高层建筑常用。 缺点：泥浆沉淀不易清除，承载力降低， 沉降量增大。 防治措施：浇灌前清底，夯填或注水泥浆。