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基桩讲义2

第一章 基桩的认识 一、 基桩分类 桩的种类五花八门,如果考虑用于复合地基的各种柔性桩(如粉喷桩、碎石桩、CFG桩等)和近年来发展起来的异型桩(如树根桩、支盘桩、后压浆桩等),据沈保汉统计,竟有三百多种。根据不同目的,我们可以按不同的分类法对刚性桩进行分类。 1.按成桩方法对土层影响进行分类 不同成桩方法对周围土层的扰动程度不同,这种不同将直接影响基桩承载能力发挥和计算参数的选用。一般可分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩三类; 挤土桩,也称排土桩。桩周土体被压密或挤开,土的工程性质出现很大变化,主要有打入或压入式预制木桩、混凝土桩、打入式封口底钢管桩和混凝土管桩、以及沉管灌注桩等。 部分挤土桩,也称微排土桩。桩周土体仅受轻微扰动,土的原状结构和工程性质变化不明显,主要有打入式小截面I型和H型桩、钢板桩、开口式钢管桩(管内土挖除)、螺旋桩等。 非挤土桩,也称非排土桩。将与桩体体积相同的土挖出, 桩周土体扰动较少,但有应力松弛现象,主要有各种形式的挖孔或钻孔桩等。 2.按桩材分类 根据桩的材料,可分为木桩(包括竹桩)、混凝土桩(含钢筋混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩)、钢桩和组合桩。 (1)木桩。天然原木或粗大的竹子做桩材料,也有加工成型的。 (2)混凝土桩。混凝土桩是目前世界各地最广泛使用的桩,又可分为预制混凝土桩和现场灌注混凝土桩两大类。 (3)钢桩。早期为铸铁,现在则主要为型钢和钢管桩,钢管桩由各种直径和壁厚的无缝钢管制成,型钢包括各种形式的板桩,订用作临时支挡结构或永久性的码头工程,H型和I型钢桩也常用作支承桩。 (4)组合桩。用两种材料组成的单根桩即为组合桩。较早采用的水下桩基就是组合桩,泥面以下用木桩,水中部分用混凝土桩,组合桩目前已很少使用。 3、 按桩的功能分类 桩主要承受轴向垂直荷载、水平受荷桩或两种兼而有之。因此,桩按功能可分为竖向抗压桩、抗水平桩、竖向抗拔桩和复合受荷桩。 (1)竖向抗压桩。一般工业民用建筑的桩基,在正常条件下(不考虑地震),主要承受从上部结构传来的垂直荷载。此类桩进一步据荷载传递机理又可划分为: a.摩擦桩。外部荷载主要通过桩身侧表面与土层的摩阻力传递给周围的土层,桩尖部分承受荷载很小,一般不超过10%,这类桩基的沉降较大。 b. 端承桩。通过软弱土层后桩尖嵌入基岩的桩,外部荷载通过桩身直接传给基岩,桩的承载力主要由桩的端部提供。这种桩一般不考虑桩侧摩阻力的作用,但如果长径比很大,由于桩本身的压缩特性,桩侧摩阻力也可能发挥部分作用。 c. 端承摩擦桩。在外荷作用下,桩的端阻和侧摩阻同时发挥作用,端阻和侧阻所分担荷载的比例,与桩径、桩长、软土层的厚度,以及持力层的钢度有关。如若进一步划分,这类桩又可为端承摩擦桩(摩阻成分居多)和摩擦端承桩(端阻成分居多)。 (2) 水平受荷桩,也称抗剪桩。港口码头工程用的板桩、基坑的支护桩等即为抗剪桩,主要承受水平推动荷载,桩身承受弯矩力,其整体稳定则靠桩侧土的被动土压力、或水平支撑和拉锚平衡。 (3)竖向抗拔桩。主要抵抗作用在桩上的拉拔荷载,拉拔荷载 依靠桩侧摩阻力承受。 (4)复合受荷桩(竖向、水平荷载均较大)。 4.按成桩方法分类 新的成桩方法和工艺,随科学技术和施工机械的发展,不断涌现,有的甚至尚未正式命名,这里仅介绍常用方法形成的基桩。 (1)打入桩。包括木桩、混凝土桩和钢桩。 (2)现场灌注桩。按成孔的工艺又可分为几大类: a.沉管灌注桩。这类桩又可分为振动沉管和锤击沉管两种。 b.钻孔灌注桩。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。 C.人工挖孔灌注桩。 d. 夯扩桩、复打桩、支盘桩等。 (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安一螺旋钻头,藉旋转机械将桩拧入土层至设计标高,这种桩现已较少使用。 除上述桩型外,近20年已出现利用压浆提高桩承载力的压力灌浆桩等多种多样的桩型,这里不再一一列举。 第二章 烟台地区常见的 地基处理及桩基 地基处理的方法有很多种,例如换垫层法、预压法、强夯法和强夯置换法、振冲法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩(简称CFG桩)、夯实水泥土桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法以及其他地基处理方法。桩基的种类就更多了,现在将烟台地区常见的地基处理及桩基简单介绍一下。 第一节地基处理部分 强夯法和强夯置换法 一、?一般规定 ???? 1. 强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填

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