桩基动力学绪论1章幻灯片.ppt

桩基检测技术X 绪论 一、桩基工程简介 基础工程分类及应用范围 浅基础：如片筏、大板基础。适用于浅层土质较好（如硬塑、致密卵石层）、上部荷载不大的情况，一般用于民用住宅。 深基础：如桩基、墩基、沉井和连续墙等。适用于浅层土质松软，不能满足建筑物对地基的强度和变形方面的要求时，要利用深部坚实土层或岩层作为基础。 桩基结构的优点是：抗震性能好、成本低，易于机械化作业。因此应用广泛。 3.1 桩的分类 桩的种类很多，如不考虑尺寸影响，根据不同目的，可以按不同的分类法对刚性桩以如下方法分类： （1）按成桩方法对土层影响进行分类； （2）按桩材料分类； （3）按桩的功能分类； （4）按成桩方法分类； (5) 按桩与基岩的关系分类； 主要介绍常用的 (4)和(5)种分类方法的基桩。 按成桩方法分类1.打入桩： 将预制桩用击打或振动法打入地层至设计标高，打入的机械有自由落锤、蒸汽锤、柴油锤、压缩空气锤和振动锤等，其预制桩包括木桩、混凝土桩和钢桩。 2． 就地灌注桩：按成孔的工艺又可分为： （1） 沉管灌注桩：将钢管（钢壳）打入土层到设计标高，然后灌注混凝土。灌注时可逐渐将钢管拔出，或将钢管留在土层中，这类桩又可分振动沉管和锤击沉管两种。 （2）钻孔灌注桩：使用机械成孔，一般没有护壁或泥浆护壁，不扰动周围土层。钻孔的机械有冲击钻、旋转钻（尚可分为正循环、反循环等）、长螺旋和短螺旋等等，适用于不同的土层。 （3）人工挖孔灌注桩：人工取土成孔，类似如古代的打井方式，一般采用砖护壁或不护壁，多用于短粗桩，但也有用于20多米的情形在黄土地区用洛阳铲取土成孔的桩型也可归入此类。 （4）夯扩桩、复打桩、支盘桩等：为提高灌注桩的承载力，可用管内锤击法或扩孔器将桩的端部扩大，也可将桩身局部扩大，借以改变受力状况，形成扩底的为夯扩桩，桩中出现树枝“托盘”的为支盘桩，桩底根系较多的为树根桩等等。 3．静压桩：利用无噪音的机械将预制桩压至设计标高。 4．螺旋桩：在木桩或混凝土桩的端部按一螺旋钻头，籍旋转机械将桩拧入土层至设计标高，这种桩现已较少使用。 5．喷粉桩或搅拌桩：严格地讲此桩已属复合地基，这种桩将水泥、土混合在一起搅拌施工，细分又有干喷、湿喷等等。 按桩与基岩的关系分类 1．端承桩。假若桩的底部嵌固于新鲜的基岩中，称这种桩为端承桩。端承桩的底端为刚性固定的。换言之，在静载荷或动载荷作用下，桩底端是不会产生位移的。端承桩的承载能力主要取决于桩自身的承载能力，而桩侧土摩擦阻力作用是微不足道的。 2．浮承桩。假若桩的底端未抵达基岩，即整根桩是浮于桩周土之中，这种桩称为浮承桩。浮承桩的底端可视为弹性固定的，在静载荷或动载荷作用下，浮承桩的底端是可以产生位移的。浮承桩的承载能力主要取决于持力层的抗压强度或单位抗压强度以及桩侧土的摩擦阻力的大小。而桩本身往往仅仅起着传递载荷的作用。 3.2 桩基工程常见的质量问题 基桩工程是隐蔽工程，出现的问题最多，后果也最为严重，震惊中外的武汉18层楼倾斜事故工程，就是因为夯扩桩没达持力层引起的。近年来，房屋质量纠纷不断，很多都与基础质量相关，下面针对不同桩型，扼要介绍它们常见的质量问题。 沉管灌注桩 沉管灌注桩分为锤击沉管、振动沉管和压力沉管三种工艺。桩径一般有ф325mm、ф377mm、ф480mm、ф550mm等，桩长一般不大于25m。这种桩型质量不够稳定，故障率高，据广东某地区二百多根桩的检测结果统计，其承载力不满足设计要求的为5%～10%，桩身质量有问题的达15%～20%，主要的质量问题有： 1. 锤击或振动沉管过程的振动力以弹性波传播方式在周围土体中衰减消散，沉管周围的主体以垂直振动为主，而一定距离后的土层，水平振动大于垂直振动，再加上侧向挤土作用，极易折断初凝邻桩，软硬土层交界处尤重。 2． 若桩距小于三倍桩径，沉管过程可能会使地表主体隆起，从而在邻桩桩身产生一竖向拉力，使得初凝混凝土拉裂。 沉管灌注桩 3．拔桩速度过快，管内混凝土浇灌高度过低，不足以产生一定得排挤压力，淤泥层易产生缩径。 4． 地层存在有承压水的砂层，砂层上又覆盖有透水性差的粘土层时，孔中浇灌混凝土后，由于动水压力作用，沿桩身至桩顶出现冒水现象，凡冒水桩一般都会演变成断桩。 5． 振动沉管采用活瓣桩尖时，活瓣张开不灵活、混凝土下落不畅，引起断桩或混凝土密实度差的现象时有发生；当桩尖持力层为透水性良好的砂层时，若沉管后混凝土浇灌不及时，易从活瓣的合缝处渗水，稀释桩尖部分的混凝土，使得桩端阻力丧失。 6．预制桩尖混凝土质量不满足要求，沉管时被击碎塞入桩管内，拔管至一定高度后，桩尖下落且被孔壁卡住，形成桩身的下段无混凝土，产生俗称的“吊脚桩”。