第六章_桩基础(一)
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压入桩
• 特点：在软塑粘性土中也可以依靠压桩机以静力将桩压入
土中称为压入桩。这种压桩施工方法免除了锤击的振动影 响，是在软土地区，特别是在不允许有强烈振动的条件下 桩基础的一种有效施工方法。
4.2桩基的分类
预制桩按设桩方法的分类及特点 旋入桩
• 特点：旋入桩是在板端处设一螺旋板利用外部机械的扭力
抗拔桩
特点：桩承受拔出荷载。 用途：输电塔架、地下抗浮结构、码头结构。
横向受荷桩
特点：桩顶或地面以上主要承受地震力、风力、波浪 力等水平荷载的桩。 用途：港口码头、输电塔架
6.3 单桩轴向荷载传递
6.3.1 桩的轴向荷载传递过程
承载机理
荷载→桩压缩→侧摩阻消耗荷载→桩底阻力。
土对桩的支撑力
将其逐渐旋入地基中。桩身断面一般较小，螺旋板相对较 大，在旋入过程中对桩侧土体的扰动较大，因而主要靠桩 端的螺旋板承担桩体轴向的压力或拉力。
振沉桩
• 特点：振动法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，使桩沉入土中。它对于较大桩径，土的抗剪 强度受振动时有较大降低的砂土等地基效果更为明显。
6.1.3 桩基础的优缺点 基桩础的优点
有较高的承载能力和稳定性；能减少基础的沉降和 不均匀沉降；能克服不良地质现象危害；具有良好的抗 震和抗爆性能；有很强的灵活性；对结构体系、范围及 荷载变化等有较强的适应性。
基桩础的缺点
造价高；施工复杂；打入桩振动及噪音对环境影响； 灌注桩对场地环境卫生的影响；工作机理较复杂，设计 计算方法不完善。
灌注桩——沉管灌注桩 沉管灌注桩系指采用锤击或振动的方法把 带有钢筋混凝土桩尖或带有活瓣式桩尖（沉桩 时桩尖闭合，拔管时活瓣张开）的钢套管沉入 土层中成孔，然后在套管内放置钢筋笼，并边 灌混凝土边拔套管而形成的灌注桩，也可将钢 套管打入土中挤土成孔后向套管中灌注混凝土 并拔出套管成桩。
特点： 适用于粘性土、砂性土、砂土地基 可以避免钻孔灌注桩施工中可能产生的流砂、坍孔 的危害和由泥浆护壁所带来的排渣等弊病 桩的直径较小 在软粘土中易出现混凝土桩缩颈现象
高承台桩基 低承台桩基
上部结构
承台
低承台桩基——承台底面位于 地面以下，其受力能好，具有较 强的抵抗水平荷载的能力，施工 不方便。
桩 土层
6.2 桩基的分类
按桩的功用分类
承压桩
特点：承受桩轴向压力荷载的桩。 摩擦桩：桩上的荷载完全或主要靠桩侧摩擦力承担。 端承桩：桩上的荷载完全或主要桩端阻力承担。
第六章
桩基础
6.1 概述
6.1.1 概念
组成：基桩和连接于桩顶的承台。 作用：将上部结构荷载通过承台传
递给基桩，再由基桩传递到 地基土体（持力层） 。
特点：历史悠久、承载力高、稳定
性好、沉降量小而均匀、便 于机械化施工、适应性强。
低承台桩基示意图
3
6.1.1 概念
上部结构荷载
承台
基桩
对桩周土体稍有排挤，但土的强度和变形性质变化不 大。包括冲击成孔灌注桩、预钻孔打入式预制桩等。
挤土桩
设臵过程中使土的结构严重扰动破坏，对土的强度和 变形性质影响较大。实心的预制桩、下端封闭的管桩、 木桩以及沉管灌注桩等。
6.2 桩基的分类
按承台位臵： 高承台桩基——承台底面位于 地面以上，且常处于水下，水平 受力性能差，但施工方便。可避 免水下施工及节省基础材料，多 用于桥梁及港口工程。
1 dN ( z ) qs ( z ) u dz
按材料力学方法得：
ds( z ) N ( z ) EA dz
桩侧分布摩擦力
EA d 2 s( z ) qs ( z ) u dz 2
传力示意 长l、周长u、横断面 积A、竖向荷载Q
6.3.3 桩摩擦力、轴力与桩身的关系位移
荷载传递的积分方程
灌注桩的特点
（1）施工过程无大的噪声和振动（沉管灌注桩除外）。 （2）可根据土层分布情况任意变化桩长；根据同一建筑物 的荷载分布与土层情况可采用不同桩径；对于承受侧向荷 载的桩，可设计成有利于提高横向承载力的异形桩，还可 设计成变截面桩，即在受弯矩较大的上部采用较大的断面。 （3）可穿过各种软、硬夹层，将桩端臵于坚实土层和嵌入 基岩，还可扩大桩底以充分发挥桩身强度和持力层的承载 力。 （4）桩身钢筋可根据荷载与性质及荷载沿深度的传递特征， 以及土层的变化配臵。无需象预制桩那样配臵起吊、运输、 打击应力筋。其配筋率远低于预制桩，造价约为预制桩的 40～70%。
桩身的成型和混凝土质量
灌注桩——钻孔灌注桩 钻孔灌注桩系指用钻（冲）孔机具在土中钻进， 边破碎土体边出土渣而成孔，然后在孔内放入钢筋骨 架，灌注混凝土而形成的桩。为了顺利成孔、成桩， 需采用包括制备有一定要求的泥浆护壁、提高孔内泥 浆水位、灌注水下混凝土等相应的施工工艺和方法。 钻孔灌注桩的特点是施工设备简单、操作方便，适应 于各种砂性土、粘性土，也适应于碎、卵石类土层和 岩层。但对淤泥及可能发生流沙或承压水的地基，施 工较困难，施工前应做试桩以取得经验。我国已施工 的钻孔灌注桩的最大入土深度已达百余米。
(a) Q Q
软弱土层
中密土层
岩层
(b)
图6.11 桩身荷载传递
(a) 摩擦桩；(b)端承桩
Fra Baidu bibliotek
6.3.1 桩的竖向荷载传递过程
桩侧摩阻力影响因素 土的性质：如抗剪强度(c, j) →决定摩阻力的可能最大值 桩土相对位移 →决定摩阻力的发挥程度
时间因素：土的固结随t增加向下部转移 →决定摩阻力发挥的时间
灌注桩——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而成的桩称为 挖孔灌注桩。它的特点是不受设备限制，施工简单； 桩径较大，一般大于1.4m。适应于无水或渗水量 小的地层；对可能发生流沙或含较厚的软粘土层地 基施工较困难（需要加强孔壁支撑）；在地形狭窄、 山坡陡峻处可以代替钻孔桩或较深的刚性扩大基础。 因能直接检验孔壁和孔底土质，所以能保证桩的质 量。还可采用开挖办法扩大桩底以增大桩底的支承 力。
6.2.1 桩基的分类
预制桩按设桩方法的分类及特点 打入桩 • 特点：打入桩是通过锤击（或以高压射水辅助）将各种预 先制好的桩（主要是钢筋混凝土实心桩或管桩，也有木桩 或钢桩）打入地基内达到所需要的深度。这种施工方法适 应于桩径较小（一般直径在0.60m以下），地基土质为砂性 土、塑性土、粉土、细砂以及松散的不含大卵石或漂石的 碎卵石类土的情况。
越软弱土层的小直径桩和嵌岩桩属于此类； 整体剪切：沉降量较大，桩端阻为主，桩端桩侧土控制承载 力，打入式短桩、钻孔短 桩属于此类； 刺入破坏：沉降量大，桩侧阻为主，桩顶容许沉降控制承载 力，一般情况下的钻孔灌注桩属于此类。
6.3.3 桩摩擦力、轴力与桩身的关系位移
荷载传递的微分方程
N ( z) dN ( z) uqs ( z)dz N ( z) 0
按使用功能：承压桩、抗拔桩、横向受荷桩、锚桩 按截面形状：圆桩、方桩、多边形桩、异形桩、DX桩等
6.2.1 桩基的分类
按承载性状分类（荷载传递方式）
分类依据：根据桩侧与桩端阻力的发挥程度 和分担荷载比例的不同。
摩 擦 桩
摩擦型桩
端承摩擦桩 端 承 桩
端承型桩
摩擦端承桩
6.2.1 桩基的分类
6.2 桩的类型与特点
6.2.1 桩基的分类 基桩分类
按桩体材料：木桩、混凝土桩、钢桩、组合材料桩 按承载性状：摩擦型桩、端承型桩 按施工方法：预制桩、灌注桩 按设臵效应：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩 按桩径大小：小桩(﹤250mm)、中等直径桩(250～
800mm)、大直径桩(﹥800mm)
单桩基础
群桩基础
6.1.1 概念
6.1.2 桩基础的适用性
地基土质差或软硬不均，不能满足上部结构对变形的要求。 地基软弱或土性特殊，自重湿陷性黄土、膨胀土等。 荷载大，且伴有较大偏心、水平、动力或周期性荷载作用。 水中基础施工困难，如桥梁、码头、钻采平台等。 需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。
1 dN ( z ) qs ( z ) u dz
l 0
qs ( z ) 已知
积分
z l，N (l ) Q uqs ( z )dz QP
0
l
N ( z ) Q uqs ( z )dz
0
z
令 uqs ( z )dz Qs 为桩侧总摩阻力
N ( z ) EA ds( z ) dz
预制方桩
绑扎钢筋笼
预制管桩
钢管桩裸管吊装
钢管桩裸管进入防腐生产线
正在进行环氧粉末喷涂的钢管桩
钢管桩成品管吊装存放
4.2.1 桩基的分类
灌注桩的分类及特点
分类
沉管灌注桩、钻孔灌注桩、挖孔桩。 按成孔方式分为可分为钻孔、冲孔、控孔、挤孔、爆扩孔
原理
直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼灌 注混凝土而成。 特点 能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、无挤 土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。 施工关键
桩的刚度：影响桩周应力的分布。 土中的应力状态：主要指侧向压力 施工方法：a)挤土桩；b)非挤土桩。
6.3.2 单桩的破坏模式
Q o
s
o
压曲
Q
Q o
s
o
Q
Q
o
s
o
Q
s Z
Z
s
Z
s
图6.12 压曲破坏
图6.13 整体剪切破坏
图6.14 刺入破坏
压曲破坏：沉降量很小，桩端阻为主，桩材控制承载力，穿
z 0，N (0) Q
积分
1 z s ( z ) s0 N ( z )dz EA 0
沉桩预制桩的特点
（1）不易穿透较厚的砂土等硬夹层（除非采用预钻孔、射水 等辅助沉桩措施），只能进入砂、砾、硬粘土、强风化岩层等坚 实持力层不大的深度。 （2）沉桩方法一般采用锤击，由此产生的振动、噪声污染必 须加以考虑。 （3）沉桩过程产生挤土效应，特别是在饱和软粘土地区沉桩 可能导致周围建筑物、道路、管线等的损失。 （4）一般说来预制桩的施工质量较稳定。 （5）预制桩打入松散的粉土、砂砾层中，由于桩周和桩端土 受到挤密，使桩侧表面法向应力提高，桩侧摩阻力和桩端阻力也 相应提高。 （6）由于桩的贯入能力受多种因素制约，因而常常出现因桩 打不到设计标高而截桩，造成浪费。 （7）预制桩由于承受运输、起吊、打击应力，需要配臵较多 钢筋，混凝土标号也要相应提高，因此其造价往往高于灌注桩。
按施工方法分类
预制桩——在工厂或施工现场制成的各种形式的
桩，如打入桩、振沉桩、旋入桩、静压桩等。 灌注桩——在施工现场的桩位上用机械或人工成 孔，然后在孔内灌注混凝土而成。如 挖孔、钻孔、沉管等成孔灌注桩等
6.2.1桩基的分类
预制桩按材料类型及特点 混凝土预制桩 • 要求：截面边长300500mm，分节长度≤12m。预应力 管桩外径300600mm，每节长513m； • 优点：承载力高，耐久性好，质量较易保证。 • 缺点：自重大，打桩难，桩长难统一，工艺复杂。 钢桩 •要求：直径2501200mm，批量生产。 •优点：穿透性强，承载能力高，应用方便。 •缺点：成本高，易锈蚀。 木桩 •要求：桩径160 260mm，桩长4 6m。 •优点：制作运输方便，打桩设备简单。 •缺点：承载力低，仅在一些加固工程与临时工程中采用。
桩侧摩阻力和桩端阻力：何种为主，与桩身压缩量有关。
桩的荷载传递过程实质上就是桩侧摩阻力与桩端阻 力逐步发挥的过程。
6.3.1 桩的轴向荷载传递过程 侧阻先于端阻发挥，发挥程度与桩土相对位移相关；
侧阻充分发挥桩土相对位移值： •粘性土：4～6mm； • 砂土： 6～10mm； 端阻充分发挥桩底极限位移值： • 砂类土: (0.08～0.1) d； • 粘性土： 0.25d，硬粘土 0.1d。 桩侧阻与桩端阻存在深度效应。
钢护筒结构
旋转钻进成孔
ZJD300回转钻机
冲击钻头
吊装钢筋骨架
吊放钢筋笼
人工挖孔灌注桩施工
人工挖孔灌注桩孔斜检查
人工挖孔灌注桩现浇混凝土护壁
人工挖孔灌注桩干浇混凝土
6.2 桩基的分类 按桩的设置效应分类
非挤土桩 成桩过程中对桩相邻土基本不产生挤土效应的桩,如 钻（冲或挖）孔灌注桩及先钻孔后再打入的预制桩； 部分挤土桩
• 特点：在软塑粘性土中也可以依靠压桩机以静力将桩压入
土中称为压入桩。这种压桩施工方法免除了锤击的振动影 响，是在软土地区，特别是在不允许有强烈振动的条件下 桩基础的一种有效施工方法。
4.2桩基的分类
预制桩按设桩方法的分类及特点 旋入桩
• 特点：旋入桩是在板端处设一螺旋板利用外部机械的扭力
抗拔桩
特点：桩承受拔出荷载。 用途：输电塔架、地下抗浮结构、码头结构。
横向受荷桩
特点：桩顶或地面以上主要承受地震力、风力、波浪 力等水平荷载的桩。 用途：港口码头、输电塔架
6.3 单桩轴向荷载传递
6.3.1 桩的轴向荷载传递过程
承载机理
荷载→桩压缩→侧摩阻消耗荷载→桩底阻力。
土对桩的支撑力
将其逐渐旋入地基中。桩身断面一般较小，螺旋板相对较 大，在旋入过程中对桩侧土体的扰动较大，因而主要靠桩 端的螺旋板承担桩体轴向的压力或拉力。
振沉桩
• 特点：振动法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，使桩沉入土中。它对于较大桩径，土的抗剪 强度受振动时有较大降低的砂土等地基效果更为明显。
6.1.3 桩基础的优缺点 基桩础的优点
有较高的承载能力和稳定性；能减少基础的沉降和 不均匀沉降；能克服不良地质现象危害；具有良好的抗 震和抗爆性能；有很强的灵活性；对结构体系、范围及 荷载变化等有较强的适应性。
基桩础的缺点
造价高；施工复杂；打入桩振动及噪音对环境影响； 灌注桩对场地环境卫生的影响；工作机理较复杂，设计 计算方法不完善。
灌注桩——沉管灌注桩 沉管灌注桩系指采用锤击或振动的方法把 带有钢筋混凝土桩尖或带有活瓣式桩尖（沉桩 时桩尖闭合，拔管时活瓣张开）的钢套管沉入 土层中成孔，然后在套管内放置钢筋笼，并边 灌混凝土边拔套管而形成的灌注桩，也可将钢 套管打入土中挤土成孔后向套管中灌注混凝土 并拔出套管成桩。
特点： 适用于粘性土、砂性土、砂土地基 可以避免钻孔灌注桩施工中可能产生的流砂、坍孔 的危害和由泥浆护壁所带来的排渣等弊病 桩的直径较小 在软粘土中易出现混凝土桩缩颈现象
高承台桩基 低承台桩基
上部结构
承台
低承台桩基——承台底面位于 地面以下，其受力能好，具有较 强的抵抗水平荷载的能力，施工 不方便。
桩 土层
6.2 桩基的分类
按桩的功用分类
承压桩
特点：承受桩轴向压力荷载的桩。 摩擦桩：桩上的荷载完全或主要靠桩侧摩擦力承担。 端承桩：桩上的荷载完全或主要桩端阻力承担。
第六章
桩基础
6.1 概述
6.1.1 概念
组成：基桩和连接于桩顶的承台。 作用：将上部结构荷载通过承台传
递给基桩，再由基桩传递到 地基土体（持力层） 。
特点：历史悠久、承载力高、稳定
性好、沉降量小而均匀、便 于机械化施工、适应性强。
低承台桩基示意图
3
6.1.1 概念
上部结构荷载
承台
基桩
对桩周土体稍有排挤，但土的强度和变形性质变化不 大。包括冲击成孔灌注桩、预钻孔打入式预制桩等。
挤土桩
设臵过程中使土的结构严重扰动破坏，对土的强度和 变形性质影响较大。实心的预制桩、下端封闭的管桩、 木桩以及沉管灌注桩等。
6.2 桩基的分类
按承台位臵： 高承台桩基——承台底面位于 地面以上，且常处于水下，水平 受力性能差，但施工方便。可避 免水下施工及节省基础材料，多 用于桥梁及港口工程。
1 dN ( z ) qs ( z ) u dz
按材料力学方法得：
ds( z ) N ( z ) EA dz
桩侧分布摩擦力
EA d 2 s( z ) qs ( z ) u dz 2
传力示意 长l、周长u、横断面 积A、竖向荷载Q
6.3.3 桩摩擦力、轴力与桩身的关系位移
荷载传递的积分方程
灌注桩的特点
（1）施工过程无大的噪声和振动（沉管灌注桩除外）。 （2）可根据土层分布情况任意变化桩长；根据同一建筑物 的荷载分布与土层情况可采用不同桩径；对于承受侧向荷 载的桩，可设计成有利于提高横向承载力的异形桩，还可 设计成变截面桩，即在受弯矩较大的上部采用较大的断面。 （3）可穿过各种软、硬夹层，将桩端臵于坚实土层和嵌入 基岩，还可扩大桩底以充分发挥桩身强度和持力层的承载 力。 （4）桩身钢筋可根据荷载与性质及荷载沿深度的传递特征， 以及土层的变化配臵。无需象预制桩那样配臵起吊、运输、 打击应力筋。其配筋率远低于预制桩，造价约为预制桩的 40～70%。
桩身的成型和混凝土质量
灌注桩——钻孔灌注桩 钻孔灌注桩系指用钻（冲）孔机具在土中钻进， 边破碎土体边出土渣而成孔，然后在孔内放入钢筋骨 架，灌注混凝土而形成的桩。为了顺利成孔、成桩， 需采用包括制备有一定要求的泥浆护壁、提高孔内泥 浆水位、灌注水下混凝土等相应的施工工艺和方法。 钻孔灌注桩的特点是施工设备简单、操作方便，适应 于各种砂性土、粘性土，也适应于碎、卵石类土层和 岩层。但对淤泥及可能发生流沙或承压水的地基，施 工较困难，施工前应做试桩以取得经验。我国已施工 的钻孔灌注桩的最大入土深度已达百余米。
(a) Q Q
软弱土层
中密土层
岩层
(b)
图6.11 桩身荷载传递
(a) 摩擦桩；(b)端承桩
Fra Baidu bibliotek
6.3.1 桩的竖向荷载传递过程
桩侧摩阻力影响因素 土的性质：如抗剪强度(c, j) →决定摩阻力的可能最大值 桩土相对位移 →决定摩阻力的发挥程度
时间因素：土的固结随t增加向下部转移 →决定摩阻力发挥的时间
灌注桩——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而成的桩称为 挖孔灌注桩。它的特点是不受设备限制，施工简单； 桩径较大，一般大于1.4m。适应于无水或渗水量 小的地层；对可能发生流沙或含较厚的软粘土层地 基施工较困难（需要加强孔壁支撑）；在地形狭窄、 山坡陡峻处可以代替钻孔桩或较深的刚性扩大基础。 因能直接检验孔壁和孔底土质，所以能保证桩的质 量。还可采用开挖办法扩大桩底以增大桩底的支承 力。
6.2.1 桩基的分类
预制桩按设桩方法的分类及特点 打入桩 • 特点：打入桩是通过锤击（或以高压射水辅助）将各种预 先制好的桩（主要是钢筋混凝土实心桩或管桩，也有木桩 或钢桩）打入地基内达到所需要的深度。这种施工方法适 应于桩径较小（一般直径在0.60m以下），地基土质为砂性 土、塑性土、粉土、细砂以及松散的不含大卵石或漂石的 碎卵石类土的情况。
越软弱土层的小直径桩和嵌岩桩属于此类； 整体剪切：沉降量较大，桩端阻为主，桩端桩侧土控制承载 力，打入式短桩、钻孔短 桩属于此类； 刺入破坏：沉降量大，桩侧阻为主，桩顶容许沉降控制承载 力，一般情况下的钻孔灌注桩属于此类。
6.3.3 桩摩擦力、轴力与桩身的关系位移
荷载传递的微分方程
N ( z) dN ( z) uqs ( z)dz N ( z) 0
按使用功能：承压桩、抗拔桩、横向受荷桩、锚桩 按截面形状：圆桩、方桩、多边形桩、异形桩、DX桩等
6.2.1 桩基的分类
按承载性状分类（荷载传递方式）
分类依据：根据桩侧与桩端阻力的发挥程度 和分担荷载比例的不同。
摩 擦 桩
摩擦型桩
端承摩擦桩 端 承 桩
端承型桩
摩擦端承桩
6.2.1 桩基的分类
6.2 桩的类型与特点
6.2.1 桩基的分类 基桩分类
按桩体材料：木桩、混凝土桩、钢桩、组合材料桩 按承载性状：摩擦型桩、端承型桩 按施工方法：预制桩、灌注桩 按设臵效应：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩 按桩径大小：小桩(﹤250mm)、中等直径桩(250～
800mm)、大直径桩(﹥800mm)
单桩基础
群桩基础
6.1.1 概念
6.1.2 桩基础的适用性
地基土质差或软硬不均，不能满足上部结构对变形的要求。 地基软弱或土性特殊，自重湿陷性黄土、膨胀土等。 荷载大，且伴有较大偏心、水平、动力或周期性荷载作用。 水中基础施工困难，如桥梁、码头、钻采平台等。 需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。
1 dN ( z ) qs ( z ) u dz
l 0
qs ( z ) 已知
积分
z l，N (l ) Q uqs ( z )dz QP
0
l
N ( z ) Q uqs ( z )dz
0
z
令 uqs ( z )dz Qs 为桩侧总摩阻力
N ( z ) EA ds( z ) dz
预制方桩
绑扎钢筋笼
预制管桩
钢管桩裸管吊装
钢管桩裸管进入防腐生产线
正在进行环氧粉末喷涂的钢管桩
钢管桩成品管吊装存放
4.2.1 桩基的分类
灌注桩的分类及特点
分类
沉管灌注桩、钻孔灌注桩、挖孔桩。 按成孔方式分为可分为钻孔、冲孔、控孔、挤孔、爆扩孔
原理
直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼灌 注混凝土而成。 特点 能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、无挤 土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。 施工关键
桩的刚度：影响桩周应力的分布。 土中的应力状态：主要指侧向压力 施工方法：a)挤土桩；b)非挤土桩。
6.3.2 单桩的破坏模式
Q o
s
o
压曲
Q
Q o
s
o
Q
Q
o
s
o
Q
s Z
Z
s
Z
s
图6.12 压曲破坏
图6.13 整体剪切破坏
图6.14 刺入破坏
压曲破坏：沉降量很小，桩端阻为主，桩材控制承载力，穿
z 0，N (0) Q
积分
1 z s ( z ) s0 N ( z )dz EA 0
沉桩预制桩的特点
（1）不易穿透较厚的砂土等硬夹层（除非采用预钻孔、射水 等辅助沉桩措施），只能进入砂、砾、硬粘土、强风化岩层等坚 实持力层不大的深度。 （2）沉桩方法一般采用锤击，由此产生的振动、噪声污染必 须加以考虑。 （3）沉桩过程产生挤土效应，特别是在饱和软粘土地区沉桩 可能导致周围建筑物、道路、管线等的损失。 （4）一般说来预制桩的施工质量较稳定。 （5）预制桩打入松散的粉土、砂砾层中，由于桩周和桩端土 受到挤密，使桩侧表面法向应力提高，桩侧摩阻力和桩端阻力也 相应提高。 （6）由于桩的贯入能力受多种因素制约，因而常常出现因桩 打不到设计标高而截桩，造成浪费。 （7）预制桩由于承受运输、起吊、打击应力，需要配臵较多 钢筋，混凝土标号也要相应提高，因此其造价往往高于灌注桩。
按施工方法分类
预制桩——在工厂或施工现场制成的各种形式的
桩，如打入桩、振沉桩、旋入桩、静压桩等。 灌注桩——在施工现场的桩位上用机械或人工成 孔，然后在孔内灌注混凝土而成。如 挖孔、钻孔、沉管等成孔灌注桩等
6.2.1桩基的分类
预制桩按材料类型及特点 混凝土预制桩 • 要求：截面边长300500mm，分节长度≤12m。预应力 管桩外径300600mm，每节长513m； • 优点：承载力高，耐久性好，质量较易保证。 • 缺点：自重大，打桩难，桩长难统一，工艺复杂。 钢桩 •要求：直径2501200mm，批量生产。 •优点：穿透性强，承载能力高，应用方便。 •缺点：成本高，易锈蚀。 木桩 •要求：桩径160 260mm，桩长4 6m。 •优点：制作运输方便，打桩设备简单。 •缺点：承载力低，仅在一些加固工程与临时工程中采用。
桩侧摩阻力和桩端阻力：何种为主，与桩身压缩量有关。
桩的荷载传递过程实质上就是桩侧摩阻力与桩端阻 力逐步发挥的过程。
6.3.1 桩的轴向荷载传递过程 侧阻先于端阻发挥，发挥程度与桩土相对位移相关；
侧阻充分发挥桩土相对位移值： •粘性土：4～6mm； • 砂土： 6～10mm； 端阻充分发挥桩底极限位移值： • 砂类土: (0.08～0.1) d； • 粘性土： 0.25d，硬粘土 0.1d。 桩侧阻与桩端阻存在深度效应。
钢护筒结构
旋转钻进成孔
ZJD300回转钻机
冲击钻头
吊装钢筋骨架
吊放钢筋笼
人工挖孔灌注桩施工
人工挖孔灌注桩孔斜检查
人工挖孔灌注桩现浇混凝土护壁
人工挖孔灌注桩干浇混凝土
6.2 桩基的分类 按桩的设置效应分类
非挤土桩 成桩过程中对桩相邻土基本不产生挤土效应的桩,如 钻（冲或挖）孔灌注桩及先钻孔后再打入的预制桩； 部分挤土桩