桩基础很基础、很经典
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横梁：1.7m×2.7m
锚桩 d=1.8m
直接堆载
锚桩反力梁法
4.桩基础
4-3-2 由竖向抗压静载试验确定
慢速维持荷载法
• 每级荷载大小
分级（初始阶段：每级荷载为1/5－1/8倍预估破坏荷载， 终了阶段1/10－1/15）。 • 测读沉降时间 在每级荷载施加后第一个小时内，按5、15、30、45、 60min测读一次，以后每隔30min测读一次，直至沉降 稳定为止。 • 稳定标准 每级荷载下桩顶沉降量小于0.1mm/h，并连续出现两次。
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。 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。
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
土层
桩
4.桩基础
4-1-2 桩基的分类
按桩的设置效应分类
即承载能力、正常使用。并根据桩基损坏
所造成的后果的严重性分为3个等级。
4.桩基础
4-1-4 桩基设计原则
所有桩基均应进行承载能力极限状态计算
桩基的竖向承载力（抗压和抗拔）、水平承载力计算
桩端平面以下的软弱下卧层验算
桩基抗震承载力计算 承载及桩身结构计算（包括预制桩吊运和锤击过程中的强度
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 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 设置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。
验算、桩身屈曲稳定计算）
桩基尚应进行变形验算
桩端持力层为软弱土的一、二级建筑物（竖向沉降） 桩端持力层为粘性土、粉土或存在软弱下卧层的一级建筑桩
基（竖向沉降） 承受较大水平荷载或对水平变位要求严格的一级建筑桩基 （水平变位）
4.桩基础
4-2 竖向荷载下单桩的工作性能 Q
桩端总端阻力
4.桩基础
4-1-2 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 型 桩 端 承 型 桩
摩 端 擦 承 桩 桩
端 承 摩 擦 桩
摩 擦 端 承 桩
4.桩基础
4-1-2 桩基的分类
桩基
按承台位置：
高承台桩基——承台底面位
4.桩基础
4-1-2 桩基的分类
基桩分类
按承载性状：摩擦型桩、端承型桩 按施工方法：预制桩、灌注桩 按设置效应：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)
按使用功能：受压桩、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
4.桩基础
4-3 单桩竖向抗压承载力确定
4-3-1 按桩材强度确定
按《混凝土结构设计规范》,
′ N ≤ j ( C fc Ap + 0.9 f y Ag )
各参数意义见式（4-11）P109
4.桩基础
4-3 单桩竖向抗压承载力确定
4-3-2 由竖向抗压静载试验确定 特点：是评价单桩承载力最为直观和可靠的方法。 基本原则
特点：在中性点处桩身轴力达到
桩底下沉
最大值。
4.桩基础
4-3 单桩竖向抗压承载力确定
单桩承载力决定条件
在荷载作用下，桩在地基土中不丧失稳定性 在荷载作用下，桩顶不产生过大的位移 地基承载力 是主控因素
在荷载作用下，桩身材料不发生破坏
端承桩控制 因素
4.桩基础
4-3 单桩竖向抗压承载力确定
按桩材强度确定 按静载试验确定 按土的抗剪强度指标确定 按静力触探法确定 按经验公式确定 按动力试桩法确定
4.桩基础
灌注桩的施工
钻进机械
旋转钻进 冲击钻进 冲抓钻进
图 4.6 冲击钻机示意图 1—滑轮；2—主杆；3—拉索；4—斜 撑；5—卷扬机；6—垫木；7—钻头
4.桩基础
人工挖孔桩
原理：采用人工或机械挖掘成孔，逐段边开挖边支护，达
所需深度后再进行扩孔，利用钻（冲）孔机具钻土成孔，然后 清除孔底残渣，安装钢筋笼，浇灌混凝土。
4.桩基础
灌注桩的施工
钻孔灌注桩—护筒埋设
护筒作用
固定桩位，并作钻孔导向； 保护孔口，防止孔内土层坍塌 隔水，稳固孔壁。
4.桩基础
灌注桩的施工
泥浆制备与运输
要求：膨胀土或高塑性粘土现场加水搅拌，比重1.1~1.15，
粘度10~25s，含砂率小于6％，胶体率大于95％。 作用：护壁、携渣、防渗、润滑钻头等。
压曲破坏：沉降量很小，桩端阻为主，桩材控制承载力，穿
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。
4.桩基础
4-2-4 桩侧负摩阻力
Q
Q
软弱土层
(a)
中密土层
岩层
(b)
图4.11 桩身荷载传递 (a) 摩擦桩；(b)端承桩
4.桩基础
4-2-2 桩的荷载传递规律
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
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。
4.桩基础
4-1-2 桩基的分类
预制管桩
挖土机挖承台坑
4.桩基础
电焊接桩
打入第一节桩体
打入末节桩体
锤击预制桩
4.桩基础
4-1-2 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。
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。
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
4.桩基础
4-1-1 基本概念
上部结构荷载 承台
基桩
单桩基础
群桩基础
4.桩基础
4-1-1 桩基础应用
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。
支墩
千斤顶
加压 沉降观测点
试验桩
(a)
(b)
图4.18 静载实验装置
• 试验装置：①加荷系统：包括加力装置和反力装
置、②位移观测系统 • 测试方法：分级（开始阶段1/5－1/8倍预估破坏荷 载，终了阶段1/10—1/15）慢速维持荷载法。
4.桩基础
4-3-2 由竖向抗压静载试验确定 反力装置
定义：桩周土相对于桩身下沉时产生的摩阻力。
正摩擦
负摩擦
图4.15 桩侧摩阻力示意图
4.桩基础
4-2-4 桩侧负摩阻力
产生负摩阻力的条件
桩侧大范围降低地下水，如大
面积抽水，基坑降水等
桩侧地面大面积堆载； 桩身穿越较厚松散填土、自重
湿陷性黄土、欠固结土层进入 相对较硬土层；
冻土区升温引起桩侧土沉陷。
4-2-1 桩的荷载传递过程
作用在桩顶的竖向压力：
Q = Qs + Qp
桩侧总摩阻力
qs
式中，Qs =Asqs =Lpupqs
Qp =Apqp
qp
讨论：Qs + Qp发挥作用的先后？大小？
பைடு நூலகம் 4.桩基础
4-2-2 桩的荷载传递规律
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。
4.桩基础
4-1-2 桩基的分类
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，如锤击桩、振动桩、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、冲孔及爆扩成孔灌注桩等。
4.桩基础
4-1-2 桩基的分类
预制桩的分类及特点
4.桩基础
内容提要
桩基础及其分类
桩基础的施工 单桩竖向抗压承载力计算 水平荷载下基桩的内力及位移计算 群桩基础受力分析
桩基础设计
4.桩基础
4-1 桩基础概述
4-1-1 基本概念
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） 。
基本要求：内径≥800mm，开挖直径≥1000mm，护壁厚
≥100mm分节支护，每节高500~1000mm桩长小于40m。
优点：符合国情，经济，设备简单，噪音小，场区内各
桩可同时施工，可直接观察地层情况，孔底易清除干净， 且桩径大、适应性强。
缺点：可能遇到流砂、塌孔、缺氧、有害气体、触电和
原理 用钻机(如螺旋钻、振动钻、冲抓锥钻等)钻土成孔 (需泥浆护壁)，然后清除孔底残渣，安放钢筋笼，浇 灌混凝土。 施工方法 有正循环、反循环施工法。 优缺点 • 优点：入土深，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。 • 缺点：要求有专门的设备（钻机），清孔较难彻底。
施工关键
桩身的成型和混凝土质量
4.桩基础
灌注桩的施工
沉管灌注桩
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
图4.5 沉管灌注桩的施工程序示意 （a）打桩机就位；（b） 沉管；（c） 浇灌混凝土；（d） 边拔管， 边振动；（e） 安放钢筋笼，继续浇灌混凝土；（f） 成型
4.桩基础
灌注桩的施工
钻（冲）孔灌注桩
Q
挥的时间
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。
Q
软弱土层
(a)
中密土层
(b)
4.桩基础
4-2-3 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4.12 压曲破坏
图4.13 整体剪切破坏
图4.14 刺入破坏
地面掉重物等危险而造成伤亡事故。
4.桩基础
200
柱插筋
插筋
12300
箍筋 φ 8@200 主筋 _ 22 22φ
21000
1400 1600
加劲筋 φ 16@2000 扶壁
2000 2600
图4.10 人工挖孔桩示例
600 600
4.桩基础
人工挖孔桩
4.桩基础
4-1-3 桩基的质量检测
可能存在的质量问题 预制桩：桩位偏差、桩身裂缝过大、断桩等 灌注桩：缩颈、夹泥、断桩、沉渣过厚等。 常用质量检测方法
填土
图4.１6 住宅楼建于有新填土的 斜坡上
4.桩基础
4.3.3 桩侧负摩阻力
中性点
定义：桩土相对位移为零处桩侧
Ⅰ 桩侧土下 沉曲线 摩阻力分 桩下沉 布曲线 Ⅱ 曲线
摩阻力为零处。
• • •
在某深度处桩周土与桩截面沉降 相等； 或两者无相对位移发生； 或其摩阻力为零。
开挖检查：只限于对所暴露的桩身进行观察检查。 抽芯检查：在灌注桩桩身内钻孔，取混凝土芯样进 行观察，看它的连续性。 反射波法：测砼的连续性，是否存在孔洞、断桩等。
动测法：高应变测桩承载力，低应变只能测砼质量。
4.桩基础
4-1-4 桩基设计原则
GB50007-2002：基于正常使用极限状态 的概率设计原则 <桩基规范>：考虑桩基的两种极限状态，
• 桩数：不宜小于总数1％，不少于3根；
• 时间：对于预制桩，桩设置后开始载荷试验所需
的间歇时间：对于砂类土不得少于10天；粉土和
粘性土不得少于15天，饱和软粘土不得少于25天。
4.桩基础
4-3-2 由竖向抗压静载试验确定
试验装置及方法
重物 主梁 次梁
加压
千斤顶 沉降观 测点 试验桩 锚桩 （四根）
锚桩 d=1.8m
直接堆载
锚桩反力梁法
4.桩基础
4-3-2 由竖向抗压静载试验确定
慢速维持荷载法
• 每级荷载大小
分级（初始阶段：每级荷载为1/5－1/8倍预估破坏荷载， 终了阶段1/10－1/15）。 • 测读沉降时间 在每级荷载施加后第一个小时内，按5、15、30、45、 60min测读一次，以后每隔30min测读一次，直至沉降 稳定为止。 • 稳定标准 每级荷载下桩顶沉降量小于0.1mm/h，并连续出现两次。
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。 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。
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
土层
桩
4.桩基础
4-1-2 桩基的分类
按桩的设置效应分类
即承载能力、正常使用。并根据桩基损坏
所造成的后果的严重性分为3个等级。
4.桩基础
4-1-4 桩基设计原则
所有桩基均应进行承载能力极限状态计算
桩基的竖向承载力（抗压和抗拔）、水平承载力计算
桩端平面以下的软弱下卧层验算
桩基抗震承载力计算 承载及桩身结构计算（包括预制桩吊运和锤击过程中的强度
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 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 设置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。
验算、桩身屈曲稳定计算）
桩基尚应进行变形验算
桩端持力层为软弱土的一、二级建筑物（竖向沉降） 桩端持力层为粘性土、粉土或存在软弱下卧层的一级建筑桩
基（竖向沉降） 承受较大水平荷载或对水平变位要求严格的一级建筑桩基 （水平变位）
4.桩基础
4-2 竖向荷载下单桩的工作性能 Q
桩端总端阻力
4.桩基础
4-1-2 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 型 桩 端 承 型 桩
摩 端 擦 承 桩 桩
端 承 摩 擦 桩
摩 擦 端 承 桩
4.桩基础
4-1-2 桩基的分类
桩基
按承台位置：
高承台桩基——承台底面位
4.桩基础
4-1-2 桩基的分类
基桩分类
按承载性状：摩擦型桩、端承型桩 按施工方法：预制桩、灌注桩 按设置效应：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)
按使用功能：受压桩、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
4.桩基础
4-3 单桩竖向抗压承载力确定
4-3-1 按桩材强度确定
按《混凝土结构设计规范》,
′ N ≤ j ( C fc Ap + 0.9 f y Ag )
各参数意义见式（4-11）P109
4.桩基础
4-3 单桩竖向抗压承载力确定
4-3-2 由竖向抗压静载试验确定 特点：是评价单桩承载力最为直观和可靠的方法。 基本原则
特点：在中性点处桩身轴力达到
桩底下沉
最大值。
4.桩基础
4-3 单桩竖向抗压承载力确定
单桩承载力决定条件
在荷载作用下，桩在地基土中不丧失稳定性 在荷载作用下，桩顶不产生过大的位移 地基承载力 是主控因素
在荷载作用下，桩身材料不发生破坏
端承桩控制 因素
4.桩基础
4-3 单桩竖向抗压承载力确定
按桩材强度确定 按静载试验确定 按土的抗剪强度指标确定 按静力触探法确定 按经验公式确定 按动力试桩法确定
4.桩基础
灌注桩的施工
钻进机械
旋转钻进 冲击钻进 冲抓钻进
图 4.6 冲击钻机示意图 1—滑轮；2—主杆；3—拉索；4—斜 撑；5—卷扬机；6—垫木；7—钻头
4.桩基础
人工挖孔桩
原理：采用人工或机械挖掘成孔，逐段边开挖边支护，达
所需深度后再进行扩孔，利用钻（冲）孔机具钻土成孔，然后 清除孔底残渣，安装钢筋笼，浇灌混凝土。
4.桩基础
灌注桩的施工
钻孔灌注桩—护筒埋设
护筒作用
固定桩位，并作钻孔导向； 保护孔口，防止孔内土层坍塌 隔水，稳固孔壁。
4.桩基础
灌注桩的施工
泥浆制备与运输
要求：膨胀土或高塑性粘土现场加水搅拌，比重1.1~1.15，
粘度10~25s，含砂率小于6％，胶体率大于95％。 作用：护壁、携渣、防渗、润滑钻头等。
压曲破坏：沉降量很小，桩端阻为主，桩材控制承载力，穿
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。
4.桩基础
4-2-4 桩侧负摩阻力
Q
Q
软弱土层
(a)
中密土层
岩层
(b)
图4.11 桩身荷载传递 (a) 摩擦桩；(b)端承桩
4.桩基础
4-2-2 桩的荷载传递规律
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
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。
4.桩基础
4-1-2 桩基的分类
预制管桩
挖土机挖承台坑
4.桩基础
电焊接桩
打入第一节桩体
打入末节桩体
锤击预制桩
4.桩基础
4-1-2 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。
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。
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
4.桩基础
4-1-1 基本概念
上部结构荷载 承台
基桩
单桩基础
群桩基础
4.桩基础
4-1-1 桩基础应用
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。
支墩
千斤顶
加压 沉降观测点
试验桩
(a)
(b)
图4.18 静载实验装置
• 试验装置：①加荷系统：包括加力装置和反力装
置、②位移观测系统 • 测试方法：分级（开始阶段1/5－1/8倍预估破坏荷 载，终了阶段1/10—1/15）慢速维持荷载法。
4.桩基础
4-3-2 由竖向抗压静载试验确定 反力装置
定义：桩周土相对于桩身下沉时产生的摩阻力。
正摩擦
负摩擦
图4.15 桩侧摩阻力示意图
4.桩基础
4-2-4 桩侧负摩阻力
产生负摩阻力的条件
桩侧大范围降低地下水，如大
面积抽水，基坑降水等
桩侧地面大面积堆载； 桩身穿越较厚松散填土、自重
湿陷性黄土、欠固结土层进入 相对较硬土层；
冻土区升温引起桩侧土沉陷。
4-2-1 桩的荷载传递过程
作用在桩顶的竖向压力：
Q = Qs + Qp
桩侧总摩阻力
qs
式中，Qs =Asqs =Lpupqs
Qp =Apqp
qp
讨论：Qs + Qp发挥作用的先后？大小？
பைடு நூலகம் 4.桩基础
4-2-2 桩的荷载传递规律
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。
4.桩基础
4-1-2 桩基的分类
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，如锤击桩、振动桩、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、冲孔及爆扩成孔灌注桩等。
4.桩基础
4-1-2 桩基的分类
预制桩的分类及特点
4.桩基础
内容提要
桩基础及其分类
桩基础的施工 单桩竖向抗压承载力计算 水平荷载下基桩的内力及位移计算 群桩基础受力分析
桩基础设计
4.桩基础
4-1 桩基础概述
4-1-1 基本概念
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） 。
基本要求：内径≥800mm，开挖直径≥1000mm，护壁厚
≥100mm分节支护，每节高500~1000mm桩长小于40m。
优点：符合国情，经济，设备简单，噪音小，场区内各
桩可同时施工，可直接观察地层情况，孔底易清除干净， 且桩径大、适应性强。
缺点：可能遇到流砂、塌孔、缺氧、有害气体、触电和
原理 用钻机(如螺旋钻、振动钻、冲抓锥钻等)钻土成孔 (需泥浆护壁)，然后清除孔底残渣，安放钢筋笼，浇 灌混凝土。 施工方法 有正循环、反循环施工法。 优缺点 • 优点：入土深，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。 • 缺点：要求有专门的设备（钻机），清孔较难彻底。
施工关键
桩身的成型和混凝土质量
4.桩基础
灌注桩的施工
沉管灌注桩
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
图4.5 沉管灌注桩的施工程序示意 （a）打桩机就位；（b） 沉管；（c） 浇灌混凝土；（d） 边拔管， 边振动；（e） 安放钢筋笼，继续浇灌混凝土；（f） 成型
4.桩基础
灌注桩的施工
钻（冲）孔灌注桩
Q
挥的时间
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。
Q
软弱土层
(a)
中密土层
(b)
4.桩基础
4-2-3 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4.12 压曲破坏
图4.13 整体剪切破坏
图4.14 刺入破坏
地面掉重物等危险而造成伤亡事故。
4.桩基础
200
柱插筋
插筋
12300
箍筋 φ 8@200 主筋 _ 22 22φ
21000
1400 1600
加劲筋 φ 16@2000 扶壁
2000 2600
图4.10 人工挖孔桩示例
600 600
4.桩基础
人工挖孔桩
4.桩基础
4-1-3 桩基的质量检测
可能存在的质量问题 预制桩：桩位偏差、桩身裂缝过大、断桩等 灌注桩：缩颈、夹泥、断桩、沉渣过厚等。 常用质量检测方法
填土
图4.１6 住宅楼建于有新填土的 斜坡上
4.桩基础
4.3.3 桩侧负摩阻力
中性点
定义：桩土相对位移为零处桩侧
Ⅰ 桩侧土下 沉曲线 摩阻力分 桩下沉 布曲线 Ⅱ 曲线
摩阻力为零处。
• • •
在某深度处桩周土与桩截面沉降 相等； 或两者无相对位移发生； 或其摩阻力为零。
开挖检查：只限于对所暴露的桩身进行观察检查。 抽芯检查：在灌注桩桩身内钻孔，取混凝土芯样进 行观察，看它的连续性。 反射波法：测砼的连续性，是否存在孔洞、断桩等。
动测法：高应变测桩承载力，低应变只能测砼质量。
4.桩基础
4-1-4 桩基设计原则
GB50007-2002：基于正常使用极限状态 的概率设计原则 <桩基规范>：考虑桩基的两种极限状态，
• 桩数：不宜小于总数1％，不少于3根；
• 时间：对于预制桩，桩设置后开始载荷试验所需
的间歇时间：对于砂类土不得少于10天；粉土和
粘性土不得少于15天，饱和软粘土不得少于25天。
4.桩基础
4-3-2 由竖向抗压静载试验确定
试验装置及方法
重物 主梁 次梁
加压
千斤顶 沉降观 测点 试验桩 锚桩 （四根）