桩基础的组成及构造
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桥梁工程的桩基础
桩基础的构造
桩基础的概述
讨论
不同类型的桩基础 适用于那些情况？
桩基础的受力计算
摩擦系数f1 摩擦系数f2 摩擦系数f3 摩擦系数f4F直源自为D设计桩长承载力为δ
桩基础的施工
主要内容
沉入桩施工 灌注桩施工
沉入桩施工
❖ 锤击沉桩
施工流程图 （仅供参考）
场地清理
测量放样
桩机就位
吊桩
插桩 检 查 桩 位 锤击沉桩
❖静力压桩 静力压桩系采用静压力将桩压入土中，
即以压桩机的自重克服沉桩过程中的阻力。
怎么计算压桩阻力？
水中沉桩
❖主要通过搭设施工便桥、土岛和各类脚手架 组成的工作平台，进行水中沉桩作业。
❖主要有哪些方法？都有哪些特点？
先筑围堰后沉桩基法 先沉桩基后筑围堰法 用吊箱围堰修筑水中桩基法
灌注桩
❖灌注桩的分类
桩基础
LOGO
主要内容
1 桩基础的概述 2 桩基础的构造 3 桩基础的受力计算 4 桩基础的施工
桩基础的概述
❖什么是桩基础？ ❖为什么要用桩基础？ ❖桩基础的类型
按材料分为木桩、钢筋混凝土桩、预应力混 凝土桩及钢桩；按照制作方法分为预制桩和灌注 桩；按照施工方法分为沉入桩（包括锤击沉桩、 振动沉桩、射水沉桩、静力沉桩等）和灌注桩； 桩按承载性状可分为摩擦型桩和端承型桩 ；桩按 成桩时挤土状况可分为非挤土桩、部分挤土桩和
最后一阶段锤击
抽检试验
运桩
沉入桩施工
❖锤击沉桩
主要沉桩设备：桩锤、桩架及动力装置。 施工要点有哪些？ 锤击沉桩的停锤控制指标？
沉入桩施工
❖振动沉桩
设计一下振动 沉桩的施工流程
施工过程要注意哪些？
基础工程桩基础部分
基础工程桩基础部分一、桩基设计桩基设计是整个桩基工程的基础，主要包括确定桩型、桩径、桩长、桩身截面形式等。
在设计过程中，需要考虑地质勘察报告、结构类型、荷载要求等因素，通过计算和分析，选择合适的桩基设计方案。
二、桩基施工桩基施工是整个桩基工程的关键环节，主要包括预制桩和灌注桩两种施工方法。
预制桩是将桩身在工厂预制后运输到施工现场进行安装，而灌注桩则是在施工现场进行混凝土浇筑。
在施工过程中，需要严格按照设计要求和施工规范进行操作，确保桩基的施工质量。
三、桩基检测桩基检测是确保桩基工程质量的必要手段，主要包括桩身质量检测和承载力检测。
通过检测桩身的完整性、混凝土强度等技术指标，以及进行静载试验和动力检测等试验，可以全面了解桩基的实际情况，确保其符合设计要求。
四、桩基维护桩基维护是保证桩基长期稳定的重要措施，主要包括日常维护和定期检测。
在日常维护中，需要定期对桩基进行检查、清理、保养等工作，确保其处于良好的工作状态。
在定期检测中，需要对桩基进行全面的检测和评估，及时发现和处理潜在问题。
五、桩基验收桩基验收是整个桩基工程的最后环节，主要是对完成的桩基工程进行质量评估和验收。
在验收过程中，需要检查施工记录、检测报告等相关资料，对桩基进行全面的检测和评估，确保其符合设计要求和施工规范。
同时，也需要对施工过程中的问题和处理情况进行总结和分析，为今后的桩基工程提供经验和借鉴。
六、桩基加固对于存在问题的桩基需要进行加固处理，以提高其承载力和稳定性。
加固方法有多种，如加大桩径、增加桩长、灌浆加固等。
根据具体情况选择合适的加固方法，并进行相应的设计和施工。
七、桩基技术管理在桩基工程中，技术管理是保证施工质量的重要手段。
要建立完善的技术管理体系，明确各级技术人员职责和工作程序；制定详细的技术管理规定和操作规程；加强技术培训和技术交流，提高技术人员的专业水平和工作能力。
通过技术管理，可以有效地控制施工质量，提高施工效率，降低施工成本。
桩基础
正循环排渣
泵举反循环排渣：成孔时泥浆由钻杆与孔壁间的间隙流入 钻孔，由砂石泵在钻杆内形成真空，使钻下的土渣由钻杆内 腔吸出至地面而流向沉淀池，沉淀后再流入泥浆池。
泵举反循环排渣
④第一次清孔
成孔达到设计标高后应进行清孔。 钻机成孔：以原土造浆的桩孔可用“射水法”，即钻杆只转不进(空转)， 待泥浆密度降至1.1左右；注入制备泥浆的桩孔则应采用“换浆法”清孔，至 换出的泥浆密度＜1.15时方为合格。 冲击成孔：不易塌孔的桩孔，可采用空气吸泥清孔；稳定性差的孔壁应 采用泥浆循环或抽渣筒排渣。
桩 垫
桩头保护：桩帽底 面与桩顶之间应加弹性 衬垫(俗称桩垫，可用纸 板或胶合板制作) ，桩 帽和桩顶周围应有 5~10mm的间隙；桩帽上 部受锤击部位应设置用 硬木或盘绕叠层的钢丝 绳制作的“锤垫”，以 防锤击损伤桩头。
⑶ 初始沉桩 初始沉桩 应起锤轻压或 轻击数锤，观 察桩身、桩架、 桩锤等垂直一 致，方可转入 正常施打。
上节钢筋笼要机吊人托 下放时防墩防撞
钢 的筋 定笼 位就 验位 收后
⑥第二次清孔 在钢筋笼和导管安放后、水下砼浇灌 前进行，在导管顶部安放一个弯头及皮笼， 用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿导管 置换沉渣。二次清孔标准是：孔深达到设 计要求,沉渣厚度端承桩≯50mm，摩擦桩 ≯100mm,抗拔、抗水平力桩≯200mm。
预制桩的起吊、运输、堆放：
混凝土达到设计强度的70%方可起吊，达到100%方 可运输，堆放层数不宜超过4层。
预制桩的沉桩方式： 锤击沉桩法 静力压桩法
1、锤击沉桩法
1.1 锤击沉桩设备：包括桩锤、桩架和动力设备。
桩锤 ⑴落锤：构造简单、施工方便，锤重一般0.5～1.5t，用 卷扬机拉升施打，可随意调整落锤高度。速度慢、效率低、对 桩身损伤大，仅适用于小型桩基工程。 ⑵汽锤：利用蒸汽或压缩 空气为动力进行锤击，有单动 和双动之分，适用于打各类桩。 由于噪音、振动和空气污染， 加之需考虑外部气源的供应， 目前已较少使用。
桩基础工程施工
成孔机械：
施工无振动无噪音，但比同径预制桩承载低、沉降大。
钻扩机：钻孔径800～1200，扩孔径可达3.5m
螺旋钻－长：钻杆长10m以上,φ400～600
钻孔灌注桩：
干作业法（用于无地下水或已降水）
2.2.3 灌注桩施工
步履式螺旋钻机
(2)施工
1)工艺顺序 平整场地，挖排水沟→定桩位→钻机对位、校垂直→开钻出土→清孔→检查垂直度及虚土情况→放钢筋骨架→浇混凝土。 钻孔 螺旋钻孔机成桩工艺 放入钢筋骨架 浇筑混凝土 清孔
爆扩大头
放入钢筋骨架,灌注混凝土
人工挖孔灌注桩
01
安全要求： 护壁、通风、联络、照明、人员上下
02
护壁构造示意
大直径扩底桩
01
Hale Waihona Puke 用途：深基坑的支护结构＋建筑物的深基础
成本高，施工技术复杂，专用设备。
地下连续墙
特点：刚度大，挡土又挡水，可用于任何土质，施工无振动、噪音低；
施工工艺：导墙施工→槽段开挖→清孔→插入接头管和钢筋笼→水下浇筑混凝土→（初凝后）拔出接头管。
设备：1)风镐、八字护壁； 2) 钻扩机。
施工工艺：
护壁挖孔→扩底→放入钢筋笼→浇筑混凝土
墩基础（即大直径扩底灌注桩）
墩身施工示意图
A
用途：重型设备基础；桥墩；取水结构；超高层建筑物基础；
B
施工工艺：制作安放刃脚→分节浇筑沉井和开挖下沉→（井内混凝土施工）
C
现浇带刃脚的钢筋混凝土圆或方形井筒，可设内隔墙，可竖向分段；
一点吊――距顶0.31L (L=5~10m)， 距顶0.29L（L＝11～16m）； 两点吊――距顶、距尖0.207L； (3)吊、运平稳，避免损坏。
施工无振动无噪音，但比同径预制桩承载低、沉降大。
钻扩机：钻孔径800～1200，扩孔径可达3.5m
螺旋钻－长：钻杆长10m以上,φ400～600
钻孔灌注桩：
干作业法（用于无地下水或已降水）
2.2.3 灌注桩施工
步履式螺旋钻机
(2)施工
1)工艺顺序 平整场地，挖排水沟→定桩位→钻机对位、校垂直→开钻出土→清孔→检查垂直度及虚土情况→放钢筋骨架→浇混凝土。 钻孔 螺旋钻孔机成桩工艺 放入钢筋骨架 浇筑混凝土 清孔
爆扩大头
放入钢筋骨架,灌注混凝土
人工挖孔灌注桩
01
安全要求： 护壁、通风、联络、照明、人员上下
02
护壁构造示意
大直径扩底桩
01
Hale Waihona Puke 用途：深基坑的支护结构＋建筑物的深基础
成本高，施工技术复杂，专用设备。
地下连续墙
特点：刚度大，挡土又挡水，可用于任何土质，施工无振动、噪音低；
施工工艺：导墙施工→槽段开挖→清孔→插入接头管和钢筋笼→水下浇筑混凝土→（初凝后）拔出接头管。
设备：1)风镐、八字护壁； 2) 钻扩机。
施工工艺：
护壁挖孔→扩底→放入钢筋笼→浇筑混凝土
墩基础（即大直径扩底灌注桩）
墩身施工示意图
A
用途：重型设备基础；桥墩；取水结构；超高层建筑物基础；
B
施工工艺：制作安放刃脚→分节浇筑沉井和开挖下沉→（井内混凝土施工）
C
现浇带刃脚的钢筋混凝土圆或方形井筒，可设内隔墙，可竖向分段；
一点吊――距顶0.31L (L=5~10m)， 距顶0.29L（L＝11～16m）； 两点吊――距顶、距尖0.207L； (3)吊、运平稳，避免损坏。
第三章桩基础一二节
（4）施工应力：预制桩的配筋往往由搬运起吊和锤击时 的施工工况控制，因此，桩身需用高标号混凝土、高 含筋率，主筋要求通长配置，用钢量大；灌注桩省去 了预制桩的制作、运输、吊装和打入等工序，桩不承 受这些过程中的弯折和锤击应力，混凝土标号较低， 配筋也少。
（5）质量稳定性：预制桩预制质量易保证，但接头往往 是薄弱环节；钻（冲）孔灌注桩桩身的混凝土质量不 易控制和保证，易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥等现 象，钻进时用泥浆护壁会影响桩的承载能力；挖孔桩 一般为无水作业，因而施工质量比钻孔桩更有保证。
三、桩基检测
桩基础属于地下隐蔽工程，尤其是灌注桩，很易出现缩 颈、夹泥、断桩或沉渣过厚等质量缺陷，影响桩身结构 完整性和单桩承载力，因此必须进行施工监督、现场记 录和质量检测，以保证质量，减少隐患。
桩基检测的目的主要有两个：一是为桩基的设计提供合 理的依据；二是检验工程桩的施工质量。其中第一个是 在设计阶段进行；第二个是在施工阶段桩基施工过程中 以及施工完毕后。 承载力检测。
嵌岩桩：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深度不小于0.5 m） 的桩基。
二、桩的分类 （2）
（ 2 ） 根据施工方法，桩可分为预制桩和 灌注桩。 预制桩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。常用预制桩 有：木桩、钢桩、混凝土预制桩（含预应 力混凝土桩）等。施工方法有：锤击、震 动、静压或旋入等。
点是设备简单、打桩进度快、成本低。但易发生缩颈 （桩身截面局部缩小）现象。 振动沉管灌注桩：钢管底端带有活瓣桩尖，或套 上预制混凝土桩头。桩横截面尺寸一般为400-500mm。 承载力也比锤击沉管灌注桩要低。
在粘性土中，其沉管穿透能力比锤击沉管灌注桩稍差，
桩基础的构造及分类、及常见桩基础施工技术
桩基础的构造及分类、及常见桩基础施工技术关于桩基础，这些可谓是最基础最通用的知识，可是偏偏总也记不牢。
这篇文章包括了.桩基础的构造及分类、及常见桩基础施工技术,赶紧来复习一遍吧。
桩基础构造及分类桩基础是一种常用的深基础形式，它由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。
若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基，若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。
建筑桩基通常为低承台桩基础，而在桥梁、码头工程中常用高承台桩基础。
一、按受力情况分为端承桩、摩擦桩端承桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，上部结构荷载主要由岩层阻力承受；施工时以控制贯入度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考。
摩擦桩完全设置在软弱土层中，将软弱土层挤密实，以提高土的密实度和承载能力，上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受，施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考。
二、按挤土状况分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩沉管法、爆扩法施工的灌注桩、打入（或静压）的实心混凝土预制桩、闭口钢管桩或混凝上管桩属于挤土桩。
冲击成孔法、钻孔压注法施工的灌注桩、预钻孔打入式预制桩、混凝土(预应力混凝土)管桩、H型钢桩、敞口钢管桩等属于部分挤土桩。
干作业法、泥浆护壁法、套管护壁法施工的灌注桩属非挤土桩。
三、按施工方法分为预制桩、灌注桩预制桩是在工厂或施工现场制成的各种形式的桩，用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中，或有的用高压水冲沉入土中。
根据沉入土中的方法，可分打入桩（锤击沉桩）、水冲沉桩、振动沉桩和静力压桩等；灌注桩是在施工现场的桩位上用机械或人工成孔，放入钢筋骨架，然后在孔内灌注混凝土而成。
根据成孔方法的不同分为挖孔、钻孔、冲孔灌注桩，套管成孔灌注桩（沉管灌注桩）及爆扩成孔灌注桩等。
预制桩施工方法预制桩包括混凝土预制桩、钢桩两种。
混凝土预制桩常用的有钢筋混凝土实心方桩、预应力混凝土空心管桩。
桩的基本知识
桩锤是对桩施加冲击力，将桩打入土中的机具；施工中常见的桩锤有落锤、蒸汽锤（单动汽锤、双动汽锤）、柴油汽锤和液压锤（振动锤）。
桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定，并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。 一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。 根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定桩架高度。桩架高度=桩长+桩锤高度+滑轮组高。桩架用钢材制作，按移动方式有轮胎式、履带式、轨道式等。
埋设护筒和制备泥浆钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。护筒高2m左右，上部设1～2个溢浆孔，是用厚4～8mm钢板制成的圆筒，其内径应大于钻头直径200mm。护筒的作用是固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。
在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.1～1.5的泥浆，使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实，避免孔内漏水，保持护筒内水压稳定；泥浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止塌孔；通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出，起到携砂、排土的作用。
接桩的方法目前有三种：焊接法、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法。
压桩与打桩相比:由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及其配筋只要满足吊装弯矩和使用期受力要求就可以，因而桩的断面和配筋可以减小;压桩引起的挤土也小的多，因此压桩是软土地区一种较好的沉桩方法。
（三）振动沉桩的施工方法
工作原理：其主要装置为振动器，利用振动器所产生的激振力，使桩身产生高频振动。这时桩在其自重或很小的附加压力作用下沉入土中，或是在较小的提升力作用下而拔出土。
(二) 泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外，适用于有地下水和无地下水的土层。
桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定，并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。 一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。 根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定桩架高度。桩架高度=桩长+桩锤高度+滑轮组高。桩架用钢材制作，按移动方式有轮胎式、履带式、轨道式等。
埋设护筒和制备泥浆钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。护筒高2m左右，上部设1～2个溢浆孔，是用厚4～8mm钢板制成的圆筒，其内径应大于钻头直径200mm。护筒的作用是固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。
在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.1～1.5的泥浆，使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实，避免孔内漏水，保持护筒内水压稳定；泥浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止塌孔；通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出，起到携砂、排土的作用。
接桩的方法目前有三种：焊接法、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法。
压桩与打桩相比:由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及其配筋只要满足吊装弯矩和使用期受力要求就可以，因而桩的断面和配筋可以减小;压桩引起的挤土也小的多，因此压桩是软土地区一种较好的沉桩方法。
（三）振动沉桩的施工方法
工作原理：其主要装置为振动器，利用振动器所产生的激振力，使桩身产生高频振动。这时桩在其自重或很小的附加压力作用下沉入土中，或是在较小的提升力作用下而拔出土。
(二) 泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外，适用于有地下水和无地下水的土层。
第二章 桩基础
多能桩架
履带式桩架 1—桩锤；2—桩帽；3—桩；4—立柱；5—斜撑； 6—车体
② 履带式桩架 以履带式起重机为底盘，增加立柱和 斜撑用以打桩。性能较多能桩架灵活，移动方便，可 适应各种预制桩施工，目前应用最多.
3）动力装置 动力装置的配置取决于所选的桩锤。当选用蒸汽锤时， 则需配备蒸汽锅炉和卷扬机。
混凝土管桩是以离心法在工厂生产的，通常都施加 预应力，直径多为400~600mm，壁厚80~100mm， 每节长度8~10m，用法兰连接，桩的接头不宜超过4 个，下节桩底端可设桩尖，亦可以是开口的。 混凝土预制方桩多数是在打桩现场或附近就地预制， 较短的桩亦可在预制厂生产，预应力管桩则均在工 厂生产。
混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放
混凝土预制桩能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快， 是我国广泛应用的桩型之一，但其施工对周围环境影响较大。 常用的为混凝土实心方桩和预应力混凝土空心管桩。混凝土方 桩的截面边长多为250~550mm，单根桩或多节桩的单节长度， 应根据桩架高度、制作场地、运输和装卸能力而定。多节桩如 用电焊或法兰接桩时，节点的竖向位置尚应避开土层中的硬夹 层。如在工厂制作，长度不宜超过12m；如在现场预制，长度 不宜超过30m。桩的接头不宜超过两个。混凝土强度等级不宜 低于C30（静压法沉桩时不宜低于C20）。桩身配筋与沉桩方 法有关。锤击沉桩的纵向钢筋配筋率不宜小于0.8%，压入桩 不宜小于0.4%，桩的纵向钢筋直径不宜小于14mm，桩身宽度 或直径大于或等于350mm时，纵向钢筋不应少于8根。桩顶一 定范围内的箍筋应加密，并设置钢筋网片。
第二章
桩基础
引言
一般多层建筑物当地基较好时多采用天然浅基础，它造价 低、施工简便。如果天然浅土层较弱，可采用机械压实、 强夯、堆载预压、深层搅拌、化学加固等方法进行人工加 固，形成人工地基。如深部土层也软弱，或建（构）筑物 的上部荷载较大，而且是对沉降有严格要求的高层建筑、 地下建筑以及桥梁基础等，则需采用深基础。 桩基础是一种常用的深基础形式，它由桩和承台组成。
桩基础的分类和构造应用材料
• 承台的最小平面尺寸等于墩台身底截面尺寸加 襟边宽度。
• 其最大平面尺寸，如为混凝土承台，则不得超 出混凝土基础刚性角(45°)的要求，而当为钢 筋混凝土承台时，则不受刚性角的制约，由力 学检算确定。
• 承台的厚度一 般约为1.5—3.0m，混凝土等级 可采用C15-C25。
沐风书苑
15
• b.承台配筋：混 凝土承台，应设 置构造钢筋，即 承台底部应布置 一层钢筋网，当 桩顶主筋伸入座 板内时，此钢筋 网在穿越桩顶处 不得截断（图）。
沐风书苑
16
2、桩与承台的链接方式
桩顶主筋伸入承台
竖直式：施工方便 喇叭式：受力较好
桩身伸入承台内l0-20cm H=45d(光面）或35d（螺纹）
桩顶直接伸入承台
①桩径<0.6m时，L≮2D桩 ②桩径0.6-1.2m时，L=1.2m ③桩径>1.2m时，L≮ D桩
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17
• 3、桩的布置方式
• 布置方式: 行列式、梅花式。
行列式，便于施工放线，如果由于承台面积不够， 可以采用梅花式
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18
桩间最小间距:
• 1. 打入或震动下沉的 摩擦桩和柱桩
– ①承台板底面处桩的中 心距≮1.5倍桩径
– ②打入桩桩尖中心距≮3 倍桩径。
– ③震动沉桩桩尖中心距 ≮4倍桩径
• 2.钻(挖)孔灌注桩
• b.特点及适用条件:是施工设备简单、操作方便、 适于各种砂类土、粘性土，也适于碎、卵石层和 岩层。人土深，能进入岩层，刚度大，承载力高， 桩身变形小，并可方便地进行水下施工。我国已 建成的钻孔灌注桩基础已深达百米。
沐风书苑
8
沐风书苑
9
挖孔桩基础 a.概念：用机具或人工在地基 中挖出桩孔，然后在孔内设钢 筋骨架、灌注混凝土成桩，称 挖孔桩基础。
• 其最大平面尺寸，如为混凝土承台，则不得超 出混凝土基础刚性角(45°)的要求，而当为钢 筋混凝土承台时，则不受刚性角的制约，由力 学检算确定。
• 承台的厚度一 般约为1.5—3.0m，混凝土等级 可采用C15-C25。
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• b.承台配筋：混 凝土承台，应设 置构造钢筋，即 承台底部应布置 一层钢筋网，当 桩顶主筋伸入座 板内时，此钢筋 网在穿越桩顶处 不得截断（图）。
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2、桩与承台的链接方式
桩顶主筋伸入承台
竖直式：施工方便 喇叭式：受力较好
桩身伸入承台内l0-20cm H=45d(光面）或35d（螺纹）
桩顶直接伸入承台
①桩径<0.6m时，L≮2D桩 ②桩径0.6-1.2m时，L=1.2m ③桩径>1.2m时，L≮ D桩
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• 3、桩的布置方式
• 布置方式: 行列式、梅花式。
行列式，便于施工放线，如果由于承台面积不够， 可以采用梅花式
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桩间最小间距:
• 1. 打入或震动下沉的 摩擦桩和柱桩
– ①承台板底面处桩的中 心距≮1.5倍桩径
– ②打入桩桩尖中心距≮3 倍桩径。
– ③震动沉桩桩尖中心距 ≮4倍桩径
• 2.钻(挖)孔灌注桩
• b.特点及适用条件:是施工设备简单、操作方便、 适于各种砂类土、粘性土，也适于碎、卵石层和 岩层。人土深，能进入岩层，刚度大，承载力高， 桩身变形小，并可方便地进行水下施工。我国已 建成的钻孔灌注桩基础已深达百米。
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8
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挖孔桩基础 a.概念：用机具或人工在地基 中挖出桩孔，然后在孔内设钢 筋骨架、灌注混凝土成桩，称 挖孔桩基础。
桩基础
N0 Q
Qn
Fs Nl
8-11
Q n 中性点以上桩身负摩阻力累计值 Fs 中性点以下正摩阻力累计值
中性点处桩身轴力最大 Q Q n 桩端总摩阻力 桩端轴力Nl Q (Q - Fs )
n
• 桩侧负摩阻力的产生，使桩的竖向承载力减小， 桩身轴力加大。不利。 • 可能出现负摩阻力的桩基础，原则： （1）对填土建筑场地，先填土保证密实度，沉 降稳定后成桩。 （2）地面大面积堆载的建筑物，预压等处理， 减少引起的地面沉降。 （3）中性点以上的桩身进行处理（如涂沥青） 减少负摩阻力。 （4）自重湿陷性黄土地基，强夯、挤密土桩等 处理，消除土层自重湿陷性。 （5）其他有效合理措施
步骤：成桩后7~25天后选试桩、安装加载设备和仪器并锚桩、分 级加载并记录、绘Q-S曲线图，出现ABCDEF情况之一停止加载、 卸载，据试验记录和曲线图计算 , 《建筑地基基础规范》单桩竖 向承载力特征值Ra=Qu/K ,K=2
Quk
试验成果 极限载荷
其他情况 桩基 Quk n根试桩平均值 40mm
大直径扩底桩 护壁构造示意
• 钻孔灌注桩
用钻机，在钻进时不用下钢套筒， 利用泥浆保护孔壁
各种灌注桩适用范围—— 表8.1 Wt: 后注浆灌注桩？P188
单桩轴向荷载的传递
。一、桩身轴力和截面位移
Q
s s
桩端阻力Qp=桩端轴力N l 桩侧总阻力 Q Q Q s p
u
p
li
z
低承台 桩基础
高承台 桩基础
桩基础优点：适用于各种不同地质条件、荷载性质和上部结构
一般当建筑场地浅层地基土比较软弱，不能满足建筑物对地基 承载力的要求，又不适宜采取人工地基加固处理措施时，或采 用人工地基加固不经济时，考虑桩基础。 桩基础的适用性：高层建筑物及其他重要建筑物，荷载很大的建筑 物，软弱及特殊土地基永久建筑物；高耸结构物，减弱震动影响 的大型精密机械设备基础，抗震措施
第7章--桩基础
第7章--桩基础第7章桩基础桩基础由设置于土中的基桩和承接结构荷载的承台共同组成如图7－1所示，根据承台的位置高底，可分为低承台桩基础和高承台桩基础两种。
若桩身全部埋入土中，承台底面土体接触则称为高承台桩基础;若桩身上部露出地面面承台底面位于地面以上则称为高承台桩基础。
由于承台位置的不同，两种桩基础中基桩的力、变形情况也不一样，因而其设计方法也不相同。
建筑物桩基础通常为低承台桩基础，而码头、桥梁等构筑物经常采用高承台桩基础。
基桩是指群桩基础中的单桩，群桩基础是由两根以上基桩组成的桩基础；单桩基础是采用一根桩（通常为大直径桩）承受和传递上部结构（通常为柱）荷载的独立基础。
桩基础的功能及适用条件1、桩基础的功能桩基础的主要功能是将上部结构的荷载传至地下较深的密实或低压缩性的土层中，以满足承载力和沉降的要求。
桩基础也可用来承受上拔力、水平力，或承受垂直、水平、上拔荷载的共同作用以及机器产生的振动和动力作用等。
2、适用条件桩基础的适用条件主要根据场地的工程地质条件、设计方案的技术经济比较以及施工条件而定。
与其它深基础相比，桩基础的适用范围最广，一般来说，在下列情况下可考虑选用桩基础方案：（1）高、重建筑物下的浅层地基土承载力与变形不能满足要求时；（2）地基软弱，而采用地基加固措施在技术上不可行或经济上不合理时，或地基土性特殊，如液化土、湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土等特殊土时；（3）除了存在较大的垂直荷载外，还有较大的偏心荷载、水平荷载、动力荷载及周期性荷载作用时；（4）上部结构对基础的不均匀沉降相当敏感，或建筑物受相邻建筑或大面积地面荷载的影响时；（5）对精密或大型的设备基础需要减少基础振幅，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；（6）地下水位很高，采用其它基础形式施工困难，或位于水中的构筑物基础，如桥梁、码头、采油钻井平台等；（7）需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。
7-1桩基础的类型根据桩的不同分类标准，桩基础有不同的分类。
桩基础施工知识二
液压步履式长 螺旋钻机
2.施工工艺： 定位 钻孔 浇砼 埋设护筒 清孔 捣实
钻机就位 安放钢筋笼
3.施工要点： （1）保持砼杆垂直； （2）钻孔摇摆厉害或难以钻进时，应停机检 查，以放电机烧坏； （3）电缆应与钻机同时放下，以防电缆被钻 机绞坏； （4）遇硬土或软石时，应放慢速度；
（5）清孔方法：螺旋式钻孔机采用空转清孔， 或采用取土器清孔； （6）砼塌落度，粘土中 5～7cm，砂土中 7～ 9cm，捣实应分层0.5～0.6m一层，不大于 1.5m。 4.质量要求 偏差要求：位置偏差≯70～150mm； 垂直度偏差≯1％ 孔底虚土厚度： 端承桩≯50mm； 摩擦桩≯150mm。 避免出现缩径和断桩
打桩顺序： 一般分为：逐排打、自边缘向中央打、自中 央向边缘打、间隔跳打和分段打等 。可以避 免 入土深度不一，导致不均匀沉降；难打易 碎；邻桩移位倾斜。 注意： 当桩中心距＜4倍桩径时，可自中间向四周环 绕或放射打、由中心向两侧对称打、分段 对称打； 当桩中心距≥4倍桩径时，按施工方便； 当桩的规格不同时，先大后小，先长后短； 当桩尖设计标高不同时，先深后浅。
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第三节 灌注桩施工
钻孔灌注桩 套管成孔灌注桩 其他灌注桩
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灌注桩按成孔方法分为:
钻孔法 —— 适于一般土层
沉管法 —— 适于土质差、水位高
爆扩法 —— 适于土质好、无地下水
人工挖孔法 —— 适于桩径大、土较好
钻孔灌注桩
利用机械钻孔，然后浇筑砼或钢筋混凝土而 成。
优点：（1）施工时无振动，土体不受扰动， 不影响承载力； （2）不挤土，对周围建筑物无影响。 缺点：桩承载力较低，采用大孔径或爆炸桩 头来增加单桩承载力。 施工机械：螺旋式钻孔机，冲击式钻孔机， 冲抓锥钻孔机，综合成孔机。 分为：干作业成孔、泥浆护壁成孔
各类桩基础介绍
预应力混凝土管桩采用先张法预应力工艺和离心成型法制作。 桩的下端设置十字型桩尖、圆锥型桩尖或开口型桩尖。
3）钢桩 工程常用的钢桩有H型钢桩以及下端开口或闭口的钢管桩等。 H型钢桩的横截面大都呈正方形，截面尺寸为200×200mm
~ 360×410mm，翼缘和腹板的厚度为9~26mm。H型钢桩贯人各 种土层的能力强，对桩周土的扰动亦较小。由于H型钢桩的横截 面面积较小，因此能提供的端部承载力并不高。
1、桩的长径比很大，桩端分担的荷载很小； 2、桩端下无较坚实的土层； 3、桩底有较厚虚土和残渣的灌注桩； 4、打入邻桩使先前设置的桩上抬，桩端脱空。
端承型桩： 桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受，但桩端阻力
分担荷载较多的桩。
这类桩的侧摩阻力虽属次要，但不可忽视。主要由桩端阻力 分担荷载，而侧阻力很小可以忽视不计时的桩称为端承桩。
换、调整分配于各桩，由穿过软弱土层或水的桩传递到深部较坚
硬的、压缩性小的土层或岩层，从而保证建筑物满足地基稳定和
变形允许值的要求。
桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、抗震能
力强、便于机械化施工、适应性强等特点，在工程中得到广泛的
应用。
对下述情况，一般可考虑选用桩基础方案：
①天然地基承载力和变形不能满足要求的高重建筑物； ②天然地基承载力基本满足要求、但沉降量过大，需利用桩基
三、桩基设计原则
桩基是由桩、土、承台共同组成的基础，应结合地区经验考虑 三者的共同作用。由于桩基承载力都较高，通常大多数桩基的首要 问题是在于控制其沉降量，因此，桩基设计应按变形控制设计。 桩基设计应满足下列条件： 强度要求：单桩承受竖向荷载不宜超过单桩竖向承载力特征值； 变形要求：桩基础的沉降不得超过建筑物沉降允许值； 对于坡地岸边的桩基应进行桩基稳定性验算。
3）钢桩 工程常用的钢桩有H型钢桩以及下端开口或闭口的钢管桩等。 H型钢桩的横截面大都呈正方形，截面尺寸为200×200mm
~ 360×410mm，翼缘和腹板的厚度为9~26mm。H型钢桩贯人各 种土层的能力强，对桩周土的扰动亦较小。由于H型钢桩的横截 面面积较小，因此能提供的端部承载力并不高。
1、桩的长径比很大，桩端分担的荷载很小； 2、桩端下无较坚实的土层； 3、桩底有较厚虚土和残渣的灌注桩； 4、打入邻桩使先前设置的桩上抬，桩端脱空。
端承型桩： 桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受，但桩端阻力
分担荷载较多的桩。
这类桩的侧摩阻力虽属次要，但不可忽视。主要由桩端阻力 分担荷载，而侧阻力很小可以忽视不计时的桩称为端承桩。
换、调整分配于各桩，由穿过软弱土层或水的桩传递到深部较坚
硬的、压缩性小的土层或岩层，从而保证建筑物满足地基稳定和
变形允许值的要求。
桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、抗震能
力强、便于机械化施工、适应性强等特点，在工程中得到广泛的
应用。
对下述情况，一般可考虑选用桩基础方案：
①天然地基承载力和变形不能满足要求的高重建筑物； ②天然地基承载力基本满足要求、但沉降量过大，需利用桩基
三、桩基设计原则
桩基是由桩、土、承台共同组成的基础，应结合地区经验考虑 三者的共同作用。由于桩基承载力都较高，通常大多数桩基的首要 问题是在于控制其沉降量，因此，桩基设计应按变形控制设计。 桩基设计应满足下列条件： 强度要求：单桩承受竖向荷载不宜超过单桩竖向承载力特征值； 变形要求：桩基础的沉降不得超过建筑物沉降允许值； 对于坡地岸边的桩基应进行桩基稳定性验算。
桩基础工程
a）由一侧向单一方向进行；b）由中间向两个方向进行；c）由中间向四周进行 图2-4 打桩顺序
b．减小后施工的桩对先施工的桩的影响 根据设计标高及桩的规格， 应遵循以下原则： 宜先深后浅、先大后小、先长后短
锤 击 打 入
预 制 桩
（３） 打桩方法
a．控制入土时的垂直度
插入土中的垂直度偏差不得超过0.5%，桩、桩帽、桩锤在同 一铅垂线上，确保桩身垂直下沉。
② 对长度大于21m的端承摩擦型静压桩，应以设 计桩长控制为主，终压力值作对照。
③ 对一些设计承载力较高的桩基，终压力值宜尽 量接近压桩机满载值。
④ 对长14～21m的静压桩，应以终压力达满载值 为终压控制条件。
⑤ 对桩周土质较差且设计承载力较高的，宜复压 1～2次为佳，对长度小于14m的桩，宜连续多 次复压，特别对长度小于8m的短桩，连续复 压的次数应适当增加。
（2）施工方法
准备工作：场地平整，设排水沟，制备泥 浆，做试桩成孔，设置桩基轴线定位点和 水准点，放线定桩位等工作。
开始钻孔：安装桩架及水泵设备，桩位处 挖土埋设孔口护筒。桩架就位后，钻机进 行钻孔。
护筒的作用：定位、保护孔口、存贮泥浆 泥浆的作用：护壁、携渣、润滑钻头、降低
钻头发热、减少钻进阻力
起吊吊点： 应符合设计要求，一般
吊点的设置如图2-1所示。
0.707L a)
0.293L
0.207L
0.568L b)
0.207L
0.145L
0.355L l
c)
0.355L 0.145L
a）一点起吊；b）两点起吊；c）三点起吊 图2-1 桩的合理吊点
（三）堆放
堆放桩的地面必须平整、坚实； 垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应位于同 一垂直线上； 堆放层数不宜超过4层； 不同规格的桩，应分别堆放。
桩基础的六大类型
桩基础的六大类型
1、基础墩：是混凝土或砖块组成的桩基。
2、基础桩：由钢筋混凝土筒桩、钢粉桩、钢桩或木桩组成的桩基。
3、桩 20eb3 基础：在岩土中伸入基础层的桩，然后用混凝土浇筑桩身，形成一个完整的结构。
4、桩 - 桩基础：把桩沿墙体两侧均匀放置，桩口之间用混凝土填充连接，形成桩基础。
5、泵注桩基础：在岩土中液压进桩，然后砂浆泵注，用混凝土浇筑桩身，形成桩基础构造。
6、板 30eb3 基础：在岩土表面用钢质内衬装饰把板材坚固的固定起来，用混凝土浇筑形成板式基础构造。
桩基础组成与桩基础分类总结
组合材料桩
由两种以上材料组成的桩
桩基础的分类
按施工工艺分
预制桩
借助于专用机械设备将预先制作好的具有一定形状、刚
桩
度与构造的桩打入、压入或振入土中去的桩型。
灌注桩
在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的 桩
预制桩
预制桩
钢筋混凝土预制桩：在预制构件厂或施工 现场预制，用沉桩设备在设计位置上将其 沉入土中。
稍密及中密的碎石土地基。 复打法：⑴目的：提高桩的质量或使桩径扩大，提高桩的承载能力。
⑵要求：①二次沉管的轴线一致； ②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。 用测锤或浮标检查砼的下降。
常遇问题及处理方法： 断桩 缩颈桩 吊脚桩 桩尖进水进泥
灌注桩
施工工艺
Φ300~600mm
8~20m
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。
施工工艺：确定成孔顺序 →桩机就位 →成孔→ 钢筋笼→ 浇砼 →桩承台
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）
动画
灌注桩
施工工艺
灌注桩 泥浆护壁钻孔灌注桩：
施工工艺
泥浆的作用：护壁、携渣、冷却、润滑。 施工工艺：测定桩位→ 埋设护筒 →桩基就位→ 成孔 →清孔 → 钢筋笼
→浇砼 成孔机械：回转钻机、冲击钻、潜水钻机。 泥浆循环：正循环、反循环。
水下浇筑砼：导管法
正潜转钻孔灌注桩
反潜转钻孔灌注桩
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
灌注桩
正循环回转钻机成孔工艺原理图
桩基础的作用
Ø 更加有效地传递荷载； Ø 可以满足结构对地基变形的严格要求； Ø 使结构能抵抗水平力、上拔力和倾覆力的作用； Ø 改善地基基础的动力特性。
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5、桩的混凝土强度等级应该符合下表要求。 6、桩的配筋率应该符合下表要求。
序 1 2 3 桩 型 灌 注 桩 预 制 桩 预应力桩 混凝土强度等级 应≮Ｃ20 应≮Ｃ30 应≮Ｃ40 序 １ 桩 型 配 筋 率 灌 注 桩 宜≮0.2—0.65%（小直径桩 取高值） 宜≮0.8% 宜≮0.6%
２ 打入式预制桩 3 静压式预制桩
(一)桩基础按承台位置分类
桩基础按承台位
置可分为高桩承 台基础和低桩承 台基础如图所示。
高桩承台基础的结构特点：是基桩部分
桩身埋人土中，部分桩身外露在地面以 上(称为桩的自由长度); 低承台基础的结构特点：是基桩则全部 埋人土中(桩的自由长度为零)。
高桩承台基础特点
高桩承台基础由于承台位置较高或设在
7、配筋长度 8、桩身主筋伸入承台的长度
序 1 2 桩身主筋级别、桩的受力特点、桩型、 Ⅰ级钢筋 Ⅱ级钢筋 桩身主筋伸入承台长度 不宜＜30d 不宜＜35d
3
4
抗拔桩基
一柱一大径桩
40 d
柱子纵筋插入桩身≥锚固长度
注：表中d为桩身主筋直径。
二、桩与桩基础的构造
1、就地灌注钢筋混凝土桩的构
造 钻(挖)孔桩是采用就地灌注的 钢筋混凝土桩，桩身常为实心 断面，混凝土标号不低于C20， 对仅承受竖直力的桩基础可用 C15(但水下混凝土仍不应低于 C20)。 2、钻孔桩设计直径一般为0.80 一1. 50m，挖孔桩的直径或最小 边宽度不宜小于1. 20m。
若干根桩在平面排列上可成为一排或几
排，所有桩的顶部由承台联成一整体。 在承台上再修筑桥墩、桥台及上部结构。 桩可以先预制好，再将其运至现场沉人 土中;也可以就地钻孔(或人工挖孔)，然 后在孔中浇筑水泥混凝土或置人钢筋骨 架后再浇灌混凝土而成桩。
桩基础的作用
将承台以上结构物传来的外力通过承
摩擦桩
摩擦桩：当桩完全埋于较软弱的分散 土中时，荷载主要是通过桩侧与土之间 的摩擦作用传到桩尖以上处面积较大的 土层中去，这时桩侧摩阻力和桩尖反力 均需考虑，这种桩称为摩擦桩。 岩层埋置很深，就需要采用摩擦桩。
摩擦桩：
判断摩擦桩的几种情况：
1、无持力层或不扩底 2、长径比大和端部荷载小 3、桩距小，桩数多，有上涌现象
本章小结
桩基础 （桩基）
桩体
低桩承台
连接桩顶 的承台
当承台底面 低于地下地 面以下时
相应基础
低承台桩基础
高桩承台
当承台底面 高于地面时
相应基础
高承台桩基础
低承台桩基础
高承台桩基础
二、桩基础的类型
按照不同的标准对建筑桩基础分类，是为了全面地认识桩基础，以便在桩基 础的设计与施工中根据不同的条件和要求，选择不同的桩型和成桩工艺。
2.钢筋混凝土预制桩
沉桩(打人桩和
振动下沉桩)采 用预制的钢筋 混凝土桩，有 实心的圆桩和 方桩(少数为矩 形桩)，有空心 的管桩，另外 还有管柱(用于 管柱基础)。
钢筋混凝土预制桩
方桩横断面为20cm x 20cm－50cm x
（一）按承载性状分类
摩擦型桩
原由
端承型桩
桩侧和桩端阻力的大 小以及它们分担荷载 的比例有很大差异
（三）按桩身材料分类 （1）混凝土桩 （2）钢桩 主要有钢管桩和H型钢桩 （3）组合材料桩 借用两种材料组合成的桩 （四）按成桩方法分类 非挤土桩
根据成桩方法和挤土效应
预制桩
灌注桩
现场采用机械或人工挖掘成孔， 就地浇灌混凝土成桩。
特点：不受设备和地形限制，施工简单。
靠人工挖土，桩径较大，一般大于1.4m
沉管灌注桩
施工工艺：钢套筒沉入土中成孔
适用：黏性土，砂性土，砂土地基 常用尺寸：60cm以下 优点：避免流沙、塌孔、泥浆的排渣等
弊端 缺点：容易造成缩颈现象
灌注桩的优点：
１、噪声和震动：
2、任意桩长： ３：穿透软硬土层，将桩端放在坚硬的
1、预制桩种类
（2）预应力钢筋混凝土桩
（3）钢桩
（1）锤击式 2、预制桩的施工工艺 （2）静压式 （3）振动式
（二）灌注桩
在现场设计桩位处的地基岩土层中以机械或者人工成孔至设计深度， 再吊放钢筋骨架、浇捣混凝土的施笼 灌注 拔管
（2）钻孔灌注桩
（3）挖孔灌注桩
（四）桩及桩基础的构造要求
碎、卵石类土层和岩层。 但对于淤泥及可能发生流沙或有承压水 的地基，施工较为困难，常常易发生塌 孔或埋钻等情况。 一般钻孔灌注桩人土深度由几米至几百 米。
挖孔灌注桩
依靠人工(用部分机械配合)在地基中挖
出桩孔，然后与钻孔桩一样灌注混凝土 成桩称为挖孔灌注桩。 适用：无水或渗水量小的地层，或地形 狭窄、山坡陡峻处施工 对可能发生流沙或含厚的软粘土层施工 较困难，需要加强孔壁支撑确保安全
扩底灌注桩 沉管夯扩灌注桩 各类桩
3 ．0 ｄ
2 ．5 ｄ
不宜＜1、5Ｄ；并且当Ｄ＞2.0ｍ时不宜＜1.0Ｄ＋1.0ｍ 2. 4～6ｄ 0D 以控制沉降为目的
2、扩底灌注桩的扩底直径，不应大于桩身直径3倍。 3、桩底进入持力层的深度为桩身直径的 1～3倍。
4、布置桩位时宜使桩基承载力合力点与竖向荷载标准值组合合力作用点重合
用其他的深基础不合理或不经济时。 6、在地震区可增加建筑物的抗震性能， 减少地震的危害。
第二节 桩和桩基拙的 类型与构造
桩与桩基础的分类：
桩和桩基础可按承台位置、沉入土中的
施工方法、受力条件的不同而进行分类
高桩承台基础和低承台基础
1、高桩承台基础是指承台底面位于地面
(或冲刷线)以上 2、低桩承台基础的承台底面位于地面 (或冲刷线)以下。
柱桩与摩擦桩
2.竖直桩和斜桩
现已广泛采用的大直
径钻(挖)孔灌注桩具 有一定的抗弯和抗剪 强度，因此，桩基础 常全部采用坚直桩。 拱型桥墩台等结构物 桩基础往往需设斜桩 以承受上部结构传来 的较大水平推力，减 小桩身弯矩、剪力和 整个基础的侧向位移。
地基与基础工程
Soil Mechanics and Foundation Engineering
施工水位以上，可减少墩台圬工数量， 可避免或减少水下作业，施工较为方便。 大直径钻孔灌注桩，桩的刚度、强度都 较大，因而高桩承台在桥梁基础工程中 也得到广泛应用。
高桩承台在水平力作用下，由于承台及
基桩露出地面的一段自由长度周围无土 体来共同承受水平外力，基桩的受力情 况较为不利，桩身内力和位移都将大于 在同样水平外力作用下的低桩承台，在 稳定性方面低桩承台也较高桩承台要好。 低桩承台要比高桩承台美观
(二)按施工方法分类
主要的是灌注桩和沉桩、管注基础。
1.灌注桩基础
1、用钻(冲)孔机械在土体中先钻成桩孔，
然后在孔内放人钢筋骨架，灌注桩身混 凝土而成钻孔灌注桩，最后在桩顶浇筑 承台(或盖梁)，称为灌注桩基础。 特点：是施工设备简单、操作方便，
适用于各种砂性土、粘性土，也适用于
3、当地基计算沉降过大或结构物对不均
匀沉降敏感时，采用桩基础穿过松软(高 压缩性)土层，将荷载传到较坚实(低压缩 性)土层，减少结构物沉降并使沉降较均 匀。另外桩基础还能增强结构物的抗震 能力; 4、当建筑物受到较大的水平荷载，需要 减少水平位移和倾斜时
５、当施工水位或地下水位较高时，采
当地基浅层土质不良时，它能穿越浅层土发挥
地基深层土承载力的作用，以满足桥梁上部结 构物荷载的要求。
桩基础主要适用于下列条件:
1、荷载较大，地基上部土层软弱，适宜
的地基持力层位置较深，采用浅基础或 人工地基在技术上、经济上不合理时; 2、河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深 度不易计算正确，如采用浅基础施工困 难或不能保证基础安全时;
灌注钢筋混凝土桩的构造
主筋不宜过细过少(直径不
宜小于14mm)，每根桩不宜 少于8根，主筋净距不宜小 于5cm。主筋若需焊接，焊 接长度应符合规定，箍筋直 径一般不小于8mm，中距为 20一40cm。
对于直径较大的桩或较长的钢筋骨架，
可在钢筋骨架上每隔2.0一2. 5m设置一道 加劲箍筋(直径为14一18mm) ,如图所示。 钻(挖)孔桩的柱桩根据桩底受力情况如需 要嵌人岩层时，嵌人深度不得小于0.5m,
工厂或现场预制成型的混凝土桩
部分挤土桩 挤土桩
（五）按桩径大小分类
（1）小桩：d≤250mm； （2）中等直径桩：250mm＜d＜800mm （3）大直径桩： d≥800mm
三、桩的施工工艺简介 （一）预制桩
在工厂（或者现场）预制成桩以后再运至现场，在设计桩 位处以沉桩机械沉至地基土中设计深度的施工方法的桩 （1）钢筋混凝土桩
静力压桩
在软塑性土质中也可以用重力将桩压人
土中称为静力压桩。 这种压桩施工方法免除了锤击打人的振 动影响，是在软土地区，特别是在不允 许有强烈振动的条件下建造桩基的一种 适用的施工方法。
振动下沉桩
振动下沉桩是将大功率的振动打桩机 安装在桩顶(预制的钢筋混凝土桩或钢管 桩)，利用振动力以减少土对桩的阻力， 使桩沉入土体中。 适用于桩径较大、土的抗剪强度振动 时有较大降低的砂土等地基。
(三)按基础的受力条件分类
结构物荷载通过桩基础传递给地基。
垂直荷载一般由桩底土层抵抗力和桩侧
与土产生的摩阻力来支承; 水平荷载一般由桩和桩侧土水平抗力来 支承， 因此，根据桩的受力条件基桩可分为:
1.柱桩与摩擦桩
柱桩或端承桩：埋在土中的桩，在承受轴向 荷载后，桩四周的土与桩侧间将产生摩擦力， 同时桩尖处的土对桩还存在桩尖反力。作用在 桩上的轴向荷载应与桩侧摩阻力与桩尖反力之 和相平衡，当桩尖支承在坚硬的岩层上时，荷 载主要通过桩身直接传到桩尖下的岩层中去， 这时桩侧摩阻力相对桩尖反力很小，可忽略不 计，这种桩称为柱桩或端承桩; 如图所示。 柱桩承载力较大，较安全可靠，基础沉降也 小，
序 1 2 3 桩 型 灌 注 桩 预 制 桩 预应力桩 混凝土强度等级 应≮Ｃ20 应≮Ｃ30 应≮Ｃ40 序 １ 桩 型 配 筋 率 灌 注 桩 宜≮0.2—0.65%（小直径桩 取高值） 宜≮0.8% 宜≮0.6%
２ 打入式预制桩 3 静压式预制桩
(一)桩基础按承台位置分类
桩基础按承台位
置可分为高桩承 台基础和低桩承 台基础如图所示。
高桩承台基础的结构特点：是基桩部分
桩身埋人土中，部分桩身外露在地面以 上(称为桩的自由长度); 低承台基础的结构特点：是基桩则全部 埋人土中(桩的自由长度为零)。
高桩承台基础特点
高桩承台基础由于承台位置较高或设在
7、配筋长度 8、桩身主筋伸入承台的长度
序 1 2 桩身主筋级别、桩的受力特点、桩型、 Ⅰ级钢筋 Ⅱ级钢筋 桩身主筋伸入承台长度 不宜＜30d 不宜＜35d
3
4
抗拔桩基
一柱一大径桩
40 d
柱子纵筋插入桩身≥锚固长度
注：表中d为桩身主筋直径。
二、桩与桩基础的构造
1、就地灌注钢筋混凝土桩的构
造 钻(挖)孔桩是采用就地灌注的 钢筋混凝土桩，桩身常为实心 断面，混凝土标号不低于C20， 对仅承受竖直力的桩基础可用 C15(但水下混凝土仍不应低于 C20)。 2、钻孔桩设计直径一般为0.80 一1. 50m，挖孔桩的直径或最小 边宽度不宜小于1. 20m。
若干根桩在平面排列上可成为一排或几
排，所有桩的顶部由承台联成一整体。 在承台上再修筑桥墩、桥台及上部结构。 桩可以先预制好，再将其运至现场沉人 土中;也可以就地钻孔(或人工挖孔)，然 后在孔中浇筑水泥混凝土或置人钢筋骨 架后再浇灌混凝土而成桩。
桩基础的作用
将承台以上结构物传来的外力通过承
摩擦桩
摩擦桩：当桩完全埋于较软弱的分散 土中时，荷载主要是通过桩侧与土之间 的摩擦作用传到桩尖以上处面积较大的 土层中去，这时桩侧摩阻力和桩尖反力 均需考虑，这种桩称为摩擦桩。 岩层埋置很深，就需要采用摩擦桩。
摩擦桩：
判断摩擦桩的几种情况：
1、无持力层或不扩底 2、长径比大和端部荷载小 3、桩距小，桩数多，有上涌现象
本章小结
桩基础 （桩基）
桩体
低桩承台
连接桩顶 的承台
当承台底面 低于地下地 面以下时
相应基础
低承台桩基础
高桩承台
当承台底面 高于地面时
相应基础
高承台桩基础
低承台桩基础
高承台桩基础
二、桩基础的类型
按照不同的标准对建筑桩基础分类，是为了全面地认识桩基础，以便在桩基 础的设计与施工中根据不同的条件和要求，选择不同的桩型和成桩工艺。
2.钢筋混凝土预制桩
沉桩(打人桩和
振动下沉桩)采 用预制的钢筋 混凝土桩，有 实心的圆桩和 方桩(少数为矩 形桩)，有空心 的管桩，另外 还有管柱(用于 管柱基础)。
钢筋混凝土预制桩
方桩横断面为20cm x 20cm－50cm x
（一）按承载性状分类
摩擦型桩
原由
端承型桩
桩侧和桩端阻力的大 小以及它们分担荷载 的比例有很大差异
（三）按桩身材料分类 （1）混凝土桩 （2）钢桩 主要有钢管桩和H型钢桩 （3）组合材料桩 借用两种材料组合成的桩 （四）按成桩方法分类 非挤土桩
根据成桩方法和挤土效应
预制桩
灌注桩
现场采用机械或人工挖掘成孔， 就地浇灌混凝土成桩。
特点：不受设备和地形限制，施工简单。
靠人工挖土，桩径较大，一般大于1.4m
沉管灌注桩
施工工艺：钢套筒沉入土中成孔
适用：黏性土，砂性土，砂土地基 常用尺寸：60cm以下 优点：避免流沙、塌孔、泥浆的排渣等
弊端 缺点：容易造成缩颈现象
灌注桩的优点：
１、噪声和震动：
2、任意桩长： ３：穿透软硬土层，将桩端放在坚硬的
1、预制桩种类
（2）预应力钢筋混凝土桩
（3）钢桩
（1）锤击式 2、预制桩的施工工艺 （2）静压式 （3）振动式
（二）灌注桩
在现场设计桩位处的地基岩土层中以机械或者人工成孔至设计深度， 再吊放钢筋骨架、浇捣混凝土的施笼 灌注 拔管
（2）钻孔灌注桩
（3）挖孔灌注桩
（四）桩及桩基础的构造要求
碎、卵石类土层和岩层。 但对于淤泥及可能发生流沙或有承压水 的地基，施工较为困难，常常易发生塌 孔或埋钻等情况。 一般钻孔灌注桩人土深度由几米至几百 米。
挖孔灌注桩
依靠人工(用部分机械配合)在地基中挖
出桩孔，然后与钻孔桩一样灌注混凝土 成桩称为挖孔灌注桩。 适用：无水或渗水量小的地层，或地形 狭窄、山坡陡峻处施工 对可能发生流沙或含厚的软粘土层施工 较困难，需要加强孔壁支撑确保安全
扩底灌注桩 沉管夯扩灌注桩 各类桩
3 ．0 ｄ
2 ．5 ｄ
不宜＜1、5Ｄ；并且当Ｄ＞2.0ｍ时不宜＜1.0Ｄ＋1.0ｍ 2. 4～6ｄ 0D 以控制沉降为目的
2、扩底灌注桩的扩底直径，不应大于桩身直径3倍。 3、桩底进入持力层的深度为桩身直径的 1～3倍。
4、布置桩位时宜使桩基承载力合力点与竖向荷载标准值组合合力作用点重合
用其他的深基础不合理或不经济时。 6、在地震区可增加建筑物的抗震性能， 减少地震的危害。
第二节 桩和桩基拙的 类型与构造
桩与桩基础的分类：
桩和桩基础可按承台位置、沉入土中的
施工方法、受力条件的不同而进行分类
高桩承台基础和低承台基础
1、高桩承台基础是指承台底面位于地面
(或冲刷线)以上 2、低桩承台基础的承台底面位于地面 (或冲刷线)以下。
柱桩与摩擦桩
2.竖直桩和斜桩
现已广泛采用的大直
径钻(挖)孔灌注桩具 有一定的抗弯和抗剪 强度，因此，桩基础 常全部采用坚直桩。 拱型桥墩台等结构物 桩基础往往需设斜桩 以承受上部结构传来 的较大水平推力，减 小桩身弯矩、剪力和 整个基础的侧向位移。
地基与基础工程
Soil Mechanics and Foundation Engineering
施工水位以上，可减少墩台圬工数量， 可避免或减少水下作业，施工较为方便。 大直径钻孔灌注桩，桩的刚度、强度都 较大，因而高桩承台在桥梁基础工程中 也得到广泛应用。
高桩承台在水平力作用下，由于承台及
基桩露出地面的一段自由长度周围无土 体来共同承受水平外力，基桩的受力情 况较为不利，桩身内力和位移都将大于 在同样水平外力作用下的低桩承台，在 稳定性方面低桩承台也较高桩承台要好。 低桩承台要比高桩承台美观
(二)按施工方法分类
主要的是灌注桩和沉桩、管注基础。
1.灌注桩基础
1、用钻(冲)孔机械在土体中先钻成桩孔，
然后在孔内放人钢筋骨架，灌注桩身混 凝土而成钻孔灌注桩，最后在桩顶浇筑 承台(或盖梁)，称为灌注桩基础。 特点：是施工设备简单、操作方便，
适用于各种砂性土、粘性土，也适用于
3、当地基计算沉降过大或结构物对不均
匀沉降敏感时，采用桩基础穿过松软(高 压缩性)土层，将荷载传到较坚实(低压缩 性)土层，减少结构物沉降并使沉降较均 匀。另外桩基础还能增强结构物的抗震 能力; 4、当建筑物受到较大的水平荷载，需要 减少水平位移和倾斜时
５、当施工水位或地下水位较高时，采
当地基浅层土质不良时，它能穿越浅层土发挥
地基深层土承载力的作用，以满足桥梁上部结 构物荷载的要求。
桩基础主要适用于下列条件:
1、荷载较大，地基上部土层软弱，适宜
的地基持力层位置较深，采用浅基础或 人工地基在技术上、经济上不合理时; 2、河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深 度不易计算正确，如采用浅基础施工困 难或不能保证基础安全时;
灌注钢筋混凝土桩的构造
主筋不宜过细过少(直径不
宜小于14mm)，每根桩不宜 少于8根，主筋净距不宜小 于5cm。主筋若需焊接，焊 接长度应符合规定，箍筋直 径一般不小于8mm，中距为 20一40cm。
对于直径较大的桩或较长的钢筋骨架，
可在钢筋骨架上每隔2.0一2. 5m设置一道 加劲箍筋(直径为14一18mm) ,如图所示。 钻(挖)孔桩的柱桩根据桩底受力情况如需 要嵌人岩层时，嵌人深度不得小于0.5m,
工厂或现场预制成型的混凝土桩
部分挤土桩 挤土桩
（五）按桩径大小分类
（1）小桩：d≤250mm； （2）中等直径桩：250mm＜d＜800mm （3）大直径桩： d≥800mm
三、桩的施工工艺简介 （一）预制桩
在工厂（或者现场）预制成桩以后再运至现场，在设计桩 位处以沉桩机械沉至地基土中设计深度的施工方法的桩 （1）钢筋混凝土桩
静力压桩
在软塑性土质中也可以用重力将桩压人
土中称为静力压桩。 这种压桩施工方法免除了锤击打人的振 动影响，是在软土地区，特别是在不允 许有强烈振动的条件下建造桩基的一种 适用的施工方法。
振动下沉桩
振动下沉桩是将大功率的振动打桩机 安装在桩顶(预制的钢筋混凝土桩或钢管 桩)，利用振动力以减少土对桩的阻力， 使桩沉入土体中。 适用于桩径较大、土的抗剪强度振动 时有较大降低的砂土等地基。
(三)按基础的受力条件分类
结构物荷载通过桩基础传递给地基。
垂直荷载一般由桩底土层抵抗力和桩侧
与土产生的摩阻力来支承; 水平荷载一般由桩和桩侧土水平抗力来 支承， 因此，根据桩的受力条件基桩可分为:
1.柱桩与摩擦桩
柱桩或端承桩：埋在土中的桩，在承受轴向 荷载后，桩四周的土与桩侧间将产生摩擦力， 同时桩尖处的土对桩还存在桩尖反力。作用在 桩上的轴向荷载应与桩侧摩阻力与桩尖反力之 和相平衡，当桩尖支承在坚硬的岩层上时，荷 载主要通过桩身直接传到桩尖下的岩层中去， 这时桩侧摩阻力相对桩尖反力很小，可忽略不 计，这种桩称为柱桩或端承桩; 如图所示。 柱桩承载力较大，较安全可靠，基础沉降也 小，