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1、土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院9 桩基基础学习目标：学习目标：学习目标：学习目标：u通过学习应了解桩的类型、构造规定与通过学习应了解桩的类型、构造规定与通过学习应了解桩的类型、构造规定与通过学习应了解桩的类型、构造规定与选型依据。选型依据。选型依据。选型依据。u掌握单桩与群桩承载力的确定方法。掌握单桩与群桩承载力的确定方法。掌握单桩与群桩承载力的确定方法。掌握单桩与群桩承载力的确定方法。u掌握板式承台桩基础的设计步骤与方法。掌握板式承台桩基础的设计步骤与方法。掌握
2、板式承台桩基础的设计步骤与方法。掌握板式承台桩基础的设计步骤与方法。u了解桩基础施工。了解桩基础施工。了解桩基础施工。了解桩基础施工。土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院本本 章章 内内 容容9.1 概述概述 9.4 桩水平承水平承载力力 9.2 桩基基础的的类型型 9.3 单桩竖向承向承载力特征力特征值 9.5 群群桩基基础 9.6 桩基基础设计 9.7 沉井基沉井基础 土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学
3、土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院9.1 概述概述 u桩桩将建筑物将建筑物(构筑物构筑物)的荷载（竖向的和水平的）全部或部分的荷载（竖向的和水平的）全部或部分传递给良好地基土或岩层的具有一定刚度和抗弯能力的传力杆件。传递给良好地基土或岩层的具有一定刚度和抗弯能力的传力杆件。u桩基础是一种历史悠久的基础形式。在我国古代，隋朝的郑州桩基础是一种历史悠久的基础形式。在我国古代，隋朝的郑州超化寺，五代的杭州湾大海堤以及南京的石头城和上海的龙华塔超化寺，五代的杭州湾大海堤以及南京的石头城和上海的龙华塔等，都成功地使用了桩基础。等，都成功地使用了桩基础。19811981年年1
4、 1月美国考古学家在智利蒙月美国考古学家在智利蒙特维尔德附近的森林里发现一间用木桩支撑的木屋，经认定其距特维尔德附近的森林里发现一间用木桩支撑的木屋，经认定其距今至少已有今至少已有12000140001200014000年的历史，我国与年的历史，我国与19731973年至年至19781978年年在浙江余姚河姆渡村发掘了新石器时代的文化遗址，出土了占地在浙江余姚河姆渡村发掘了新石器时代的文化遗址，出土了占地4000040000平方米的大量木结构遗址，其中木桩数百根，研究认为距平方米的大量木结构遗址，其中木桩数百根，研究认为距今大约今大约70007000年。年。土力学与地基基础土力学与地基基础土力
5、学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院桩桩基基基基础础的的的的组组成与特点成与特点成与特点成与特点 uu桩：桩在平面排列上可成为桩：桩在平面排列上可成为桩：桩在平面排列上可成为桩：桩在平面排列上可成为一排或几排桩身可全部或部分一排或几排桩身可全部或部分一排或几排桩身可全部或部分一排或几排桩身可全部或部分埋入地基土中，当桩身外露在埋入地基土中，当桩身外露在埋入地基土中，当桩身外露在埋入地基土中，当桩身外露在地面上较高时，在桩之间应加地面上较高时，在桩之间应加地面上较高时，在桩之间应加地面上较高时，在桩之间应加
6、设横系梁，以加强各桩的横向设横系梁，以加强各桩的横向设横系梁，以加强各桩的横向设横系梁，以加强各桩的横向连系。连系。连系。连系。uu承台：承台将所有桩的顶部承台：承台将所有桩的顶部承台：承台将所有桩的顶部承台：承台将所有桩的顶部由联成一整体并传递荷载。在由联成一整体并传递荷载。在由联成一整体并传递荷载。在由联成一整体并传递荷载。在承台上再修筑桥墩、桥台及上承台上再修筑桥墩、桥台及上承台上再修筑桥墩、桥台及上承台上再修筑桥墩、桥台及上部结构，如图部结构，如图部结构，如图部结构，如图3-13-13-13-1所示。所示。所示。所示。桩基础组成：桩基础组成：土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基
7、基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院桩基础的作用：桩基础的作用：uu是将承台以上结构物传来的外力通过承台，由桩传到较深的地基持力是将承台以上结构物传来的外力通过承台，由桩传到较深的地基持力是将承台以上结构物传来的外力通过承台，由桩传到较深的地基持力是将承台以上结构物传来的外力通过承台，由桩传到较深的地基持力层中去，承台将各桩联成一整体共同承受荷载。层中去，承台将各桩联成一整体共同承受荷载。层中去，承台将各桩联成一整体共同承受荷载。层中去，承台将各桩联成一整体共同承受荷载。uu桩是基础中的柱形构件，其作用在于穿过软
8、弱的压缩性土层或水，把桩是基础中的柱形构件，其作用在于穿过软弱的压缩性土层或水，把桩是基础中的柱形构件，其作用在于穿过软弱的压缩性土层或水，把桩是基础中的柱形构件，其作用在于穿过软弱的压缩性土层或水，把桩基坐落在更硬或更密实或压缩性较小的地基持力层上。桩基坐落在更硬或更密实或压缩性较小的地基持力层上。桩基坐落在更硬或更密实或压缩性较小的地基持力层上。桩基坐落在更硬或更密实或压缩性较小的地基持力层上。uu各桩所承受的荷载由桩通过桩侧土的摩阻力及桩端土的抵抗力将荷载各桩所承受的荷载由桩通过桩侧土的摩阻力及桩端土的抵抗力将荷载各桩所承受的荷载由桩通过桩侧土的摩阻力及桩端土的抵抗力将荷载各桩所承受的荷
9、载由桩通过桩侧土的摩阻力及桩端土的抵抗力将荷载传递到桩周土层中去。传递到桩周土层中去。传递到桩周土层中去。传递到桩周土层中去。桩基础优点：桩基础优点：uu它具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀，在深基础中具有耗用它具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀，在深基础中具有耗用它具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀，在深基础中具有耗用它具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀，在深基础中具有耗用材料少、施工简便等特点。材料少、施工简便等特点。材料少、施工简便等特点。材料少、施工简便等特点。uu在深水河道中，可避免在深水河道中，可避免在深水河道中，可避免在深水河道中，可避免(或减少或减少或减少或减少
10、)水下工程，简化施工设备和技术要求，水下工程，简化施工设备和技术要求，水下工程，简化施工设备和技术要求，水下工程，简化施工设备和技术要求，加快施工速度并改善劳动条件。加快施工速度并改善劳动条件。加快施工速度并改善劳动条件。加快施工速度并改善劳动条件。uu伴随着工业化水平不断提高，桩与桩基础不仅便于工厂化生产和机械伴随着工业化水平不断提高，桩与桩基础不仅便于工厂化生产和机械伴随着工业化水平不断提高，桩与桩基础不仅便于工厂化生产和机械伴随着工业化水平不断提高，桩与桩基础不仅便于工厂化生产和机械化施工，而且能适应于不同的水文地质条件和承受不同荷载性质的上部化施工，而且能适应于不同的水文地质条件和承受
11、不同荷载性质的上部化施工，而且能适应于不同的水文地质条件和承受不同荷载性质的上部化施工，而且能适应于不同的水文地质条件和承受不同荷载性质的上部结构。结构。结构。结构。土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院将荷载传递到下部好土层将荷载传递到下部好土层,承载力高承载力高软 土 层承台承台桩桩侧阻侧阻端阻端阻土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院桩桩基基基
12、基础础的适用条件的适用条件的适用条件的适用条件 uu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、经济上不合理时用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理时用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理时用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理时;uu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，如采用浅河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易
13、计算正确，如采用浅河床冲刷较大，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基础施工困难或不能保证基础安全时基础施工困难或不能保证基础安全时基础施工困难或不能保证基础安全时;uu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穿过松软穿过松软穿过松软(高压缩性高压缩性高压缩性高压缩性)土层，将荷载传到较坚实土层，将荷载传到较坚实土层，将荷载传到较坚实土层，将荷载传到较坚实(低压缩性低
14、压缩性低压缩性低压缩性)土层，减土层，减土层，减土层，减少结构物沉降并使沉降较均匀少结构物沉降并使沉降较均匀少结构物沉降并使沉降较均匀少结构物沉降并使沉降较均匀;uu当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可减小施工困难和避当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可减小施工困难和避当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可减小施工困难和避当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可减小施工困难和避免水下施工免水下施工免水下施工免水下施工uu地震区，在可液化地基中，采用桩基础可增加结构物的抗震能力，地震区，在可液化地基中，采用桩基础可增加结构物的抗震能力，地震区，在可液化地基中，采用桩基础可增加结构物的抗
15、震能力，地震区，在可液化地基中，采用桩基础可增加结构物的抗震能力，桩基础穿越可液化土层并伸入下部密实稳定土层，可消除或减轻地桩基础穿越可液化土层并伸入下部密实稳定土层，可消除或减轻地桩基础穿越可液化土层并伸入下部密实稳定土层，可消除或减轻地桩基础穿越可液化土层并伸入下部密实稳定土层，可消除或减轻地震对结构物的危害。震对结构物的危害。震对结构物的危害。震对结构物的危害。土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院uu当上层软弱土层很厚，桩底不能达到坚实土层时，就需要用当上层软弱土
16、层很厚，桩底不能达到坚实土层时，就需要用当上层软弱土层很厚，桩底不能达到坚实土层时，就需要用当上层软弱土层很厚，桩底不能达到坚实土层时，就需要用较多、较长的桩来传递荷载，且这时的桩基础沉降量较大，较多、较长的桩来传递荷载，且这时的桩基础沉降量较大，较多、较长的桩来传递荷载，且这时的桩基础沉降量较大，较多、较长的桩来传递荷载，且这时的桩基础沉降量较大，稳定性也稍差稳定性也稍差稳定性也稍差稳定性也稍差;当覆盖层很薄时，桩的稳定性也会有问题，就当覆盖层很薄时，桩的稳定性也会有问题，就当覆盖层很薄时，桩的稳定性也会有问题，就当覆盖层很薄时，桩的稳定性也会有问题，就不一定是最佳的基础形式，应经过多方面的
17、比较才能确定优不一定是最佳的基础形式，应经过多方面的比较才能确定优不一定是最佳的基础形式，应经过多方面的比较才能确定优不一定是最佳的基础形式，应经过多方面的比较才能确定优选的方案。选的方案。选的方案。选的方案。uu因此，在考虑桩基础适用时，必须根据上部结构特征与使用因此，在考虑桩基础适用时，必须根据上部结构特征与使用因此，在考虑桩基础适用时，必须根据上部结构特征与使用因此，在考虑桩基础适用时，必须根据上部结构特征与使用要求，认真分析研究筑地点的工程地质与水文地质资料，考要求，认真分析研究筑地点的工程地质与水文地质资料，考要求，认真分析研究筑地点的工程地质与水文地质资料，考要求，认真分析研究筑地
18、点的工程地质与水文地质资料，考虑不同桩基类型特点和施工环境条件，经多方面比较，精心虑不同桩基类型特点和施工环境条件，经多方面比较，精心虑不同桩基类型特点和施工环境条件，经多方面比较，精心虑不同桩基类型特点和施工环境条件，经多方面比较，精心设计，慎重选择方案。设计，慎重选择方案。设计，慎重选择方案。设计，慎重选择方案。注意注意土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院9.2 桩基基础的的类型与施工型与施工 9.2.0 9.2.0 按承台的位置分按承台的位置分按承台的位置分按承台
19、的位置分 高桩承台基础（简称高桩承台）高桩承台基础（简称高桩承台）高桩承台基础（简称高桩承台）高桩承台基础（简称高桩承台）uu高桩承台的承台底面位于地面高桩承台的承台底面位于地面高桩承台的承台底面位于地面高桩承台的承台底面位于地面(或冲刷线或冲刷线或冲刷线或冲刷线)以上。基桩部分桩身沉入土以上。基桩部分桩身沉入土以上。基桩部分桩身沉入土以上。基桩部分桩身沉入土中，部分桩身外露在地面以上中，部分桩身外露在地面以上中，部分桩身外露在地面以上中，部分桩身外露在地面以上(称为桩的自由长度称为桩的自由长度称为桩的自由长度称为桩的自由长度)。uu承台位置较高或设在施工水位以上，可减少墩台的圬工数量，可避免
20、承台位置较高或设在施工水位以上，可减少墩台的圬工数量，可避免承台位置较高或设在施工水位以上，可减少墩台的圬工数量，可避免承台位置较高或设在施工水位以上，可减少墩台的圬工数量，可避免或减少水下作业，施工较为方便，且经济。然而，高桩承台基础刚度较或减少水下作业，施工较为方便，且经济。然而，高桩承台基础刚度较或减少水下作业，施工较为方便，且经济。然而，高桩承台基础刚度较或减少水下作业，施工较为方便，且经济。然而，高桩承台基础刚度较小，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小，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小，在水平力作用下，由于承台及基桩露出地面的一段
21、自由长度周围无小，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，桩身内力和位移都土来共同承受水平外力，基桩的受力情况较为不利，桩身内力和位移都土来共同承受水平外力，基桩的受力情况较为不利，桩身内力和位移都土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，在稳定性万面低桩承台也较将大于在同样水平外力作用下的低桩承台，在稳定性万面低桩承台也较将大于在同样水平外力作用下的低桩承台，在稳定性万面低桩承台也较将大于在同样水平外力作用下的低桩承台，在稳定性万面低桩承台也较高桩承台好。高桩承台好。高桩
22、承台好。高桩承台好。uu近年来由于大直径钻孔灌注桩的采用，桩的刚度、强度都较大，因而近年来由于大直径钻孔灌注桩的采用，桩的刚度、强度都较大，因而近年来由于大直径钻孔灌注桩的采用，桩的刚度、强度都较大，因而近年来由于大直径钻孔灌注桩的采用，桩的刚度、强度都较大，因而高桩承台在桥梁基础工程中已得到广泛采用。高桩承台在桥梁基础工程中已得到广泛采用。高桩承台在桥梁基础工程中已得到广泛采用。高桩承台在桥梁基础工程中已得到广泛采用。土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院低桩承台基础低
23、桩承台基础低桩承台基础低桩承台基础 (简称简称简称简称低桩承台低桩承台低桩承台低桩承台)uu低桩承台的承台底低桩承台的承台底低桩承台的承台底低桩承台的承台底面位于地面面位于地面面位于地面面位于地面(或冲刷或冲刷或冲刷或冲刷线线线线)以下。以下。以下。以下。uu低桩承台基桩全部低桩承台基桩全部低桩承台基桩全部低桩承台基桩全部沉入土中沉入土中沉入土中沉入土中(桩的自由桩的自由桩的自由桩的自由长度为零长度为零长度为零长度为零)。土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院9.2.1
24、9.2.1 按按按按桩桩身材料分身材料分身材料分身材料分 土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院9.2.2 9.2.2 按施工方法分按施工方法分按施工方法分按施工方法分 桩桩沉桩沉桩(预预制桩制桩)灌注桩灌注桩钻、挖孔灌注桩钻、挖孔灌注桩钻、挖孔灌注桩钻、挖孔灌注桩 沉管灌注桩沉管灌注桩沉管灌注桩沉管灌注桩打入桩打入桩打入桩打入桩(锤击桩锤击桩锤击桩锤击桩)静力压桩静力压桩静力压桩静力压桩振动下沉桩振动下沉桩振动下沉桩振动下沉桩 爆扩桩爆扩桩爆扩桩爆扩桩土力学与地基基础土
25、力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院9.2.2.1 9.2.2.1 9.2.2.1 9.2.2.1 预制桩预制桩预制桩预制桩uu钢筋混凝土预制桩：在预制构件钢筋混凝土预制桩：在预制构件钢筋混凝土预制桩：在预制构件钢筋混凝土预制桩：在预制构件厂或施工现场预制，用沉桩设备在厂或施工现场预制，用沉桩设备在厂或施工现场预制，用沉桩设备在厂或施工现场预制，用沉桩设备在设计位置上将其沉入土中。设计位置上将其沉入土中。设计位置上将其沉入土中。设计位置上将其沉入土中。uu特点：坚固耐久，不受地下水或特点
26、：坚固耐久，不受地下水或特点：坚固耐久，不受地下水或特点：坚固耐久，不受地下水或潮湿环境影响，能承受较大荷载，潮湿环境影响，能承受较大荷载，潮湿环境影响，能承受较大荷载，潮湿环境影响，能承受较大荷载，施工机械化程度高，进度快，能适施工机械化程度高，进度快，能适施工机械化程度高，进度快，能适施工机械化程度高，进度快，能适应不同土层施工。应不同土层施工。应不同土层施工。应不同土层施工。uu钢筋混凝土预制桩分钢筋混凝土预制桩分钢筋混凝土预制桩分钢筋混凝土预制桩分实心方桩实心方桩实心方桩实心方桩和和和和空心管桩空心管桩空心管桩空心管桩两种。两种。两种。两种。uu管桩及长度在管桩及长度在管桩及长度在管桩
27、及长度在10101010mmmm以内的方桩在以内的方桩在以内的方桩在以内的方桩在预制厂制作，较长的方桩在打桩现预制厂制作，较长的方桩在打桩现预制厂制作，较长的方桩在打桩现预制厂制作，较长的方桩在打桩现场制作。场制作。场制作。场制作。土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院uu施工方法：施工方法：施工方法：施工方法：将各种预先制好的桩将各种预先制好的桩将各种预先制好的桩将各种预先制好的桩(主要是钢筋混凝土或预应主要是钢筋混凝土或预应主要是钢筋混凝土或预应主要是钢筋混凝土或预应
28、力混凝土实心桩或管桩，也有钢桩或木桩力混凝土实心桩或管桩，也有钢桩或木桩力混凝土实心桩或管桩，也有钢桩或木桩力混凝土实心桩或管桩，也有钢桩或木桩)以不同的沉桩方式以不同的沉桩方式以不同的沉桩方式以不同的沉桩方式(设备设备设备设备)沉入地基内达到所需要的深度。沉入地基内达到所需要的深度。沉入地基内达到所需要的深度。沉入地基内达到所需要的深度。uu预制桩是按设计要求在地面良好条件下制作预制桩是按设计要求在地面良好条件下制作预制桩是按设计要求在地面良好条件下制作预制桩是按设计要求在地面良好条件下制作(长桩可在桩端长桩可在桩端长桩可在桩端长桩可在桩端设置钢板、法兰盘等接桩构造分节制作设置钢板、法兰盘等
29、接桩构造分节制作设置钢板、法兰盘等接桩构造分节制作设置钢板、法兰盘等接桩构造分节制作)，桩体质量高，可大，桩体质量高，可大，桩体质量高，可大，桩体质量高，可大量工厂化生产，加速施工进度。量工厂化生产，加速施工进度。量工厂化生产，加速施工进度。量工厂化生产，加速施工进度。uu适用：适用：适用：适用：一般土地基，但较难沉入坚实地层。沉桩有明显的排一般土地基，但较难沉入坚实地层。沉桩有明显的排一般土地基，但较难沉入坚实地层。沉桩有明显的排一般土地基，但较难沉入坚实地层。沉桩有明显的排挤土体作用，应考虑对邻近结构挤土体作用，应考虑对邻近结构挤土体作用，应考虑对邻近结构挤土体作用，应考虑对邻近结构(包括
30、邻近基桩包括邻近基桩包括邻近基桩包括邻近基桩)的影响。在运的影响。在运的影响。在运的影响。在运输、吊装和沉桩过程中应注意避免损坏桩身。输、吊装和沉桩过程中应注意避免损坏桩身。输、吊装和沉桩过程中应注意避免损坏桩身。输、吊装和沉桩过程中应注意避免损坏桩身。土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院1 1 1 1打入桩打入桩打入桩打入桩(锤击桩锤击桩锤击桩锤击桩)l l施工方法：施工方法：施工方法：施工方法：是通过锤击是通过锤击是通过锤击是通过锤击(或以高压射水辅助或以高压射水辅
31、助或以高压射水辅助或以高压射水辅助)将预制桩沉将预制桩沉将预制桩沉将预制桩沉入地基。入地基。入地基。入地基。l l适用：适用：适用：适用：桩径较小桩径较小桩径较小桩径较小(一般直径在一般直径在一般直径在一般直径在0.6m0.6m0.6m0.6m以下，但国内最大管以下，但国内最大管以下，但国内最大管以下，但国内最大管桩直径已达桩直径已达桩直径已达桩直径已达lm)lm)lm)lm)，地基土质为可塑状粘性土、砂性土、粉，地基土质为可塑状粘性土、砂性土、粉，地基土质为可塑状粘性土、砂性土、粉，地基土质为可塑状粘性土、砂性土、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土、细砂以及松散的不含大卵
32、石或漂石的碎卵石类土的情土、细砂以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石类土的情土、细砂以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石类土的情况。况。况。况。l l问题：问题：问题：问题：有较大的振动和噪声，在城市建筑密集地区施工，有较大的振动和噪声，在城市建筑密集地区施工，有较大的振动和噪声，在城市建筑密集地区施工，有较大的振动和噪声，在城市建筑密集地区施工，须考虑对环境的影响。须考虑对环境的影响。须考虑对环境的影响。须考虑对环境的影响。土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院打桩顺序打桩
33、顺序打桩顺序打桩顺序uu根据桩的密集程度，一般分为逐排打设、自中部向四周打设和由中间根据桩的密集程度，一般分为逐排打设、自中部向四周打设和由中间根据桩的密集程度，一般分为逐排打设、自中部向四周打设和由中间根据桩的密集程度，一般分为逐排打设、自中部向四周打设和由中间向两侧打设三种，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。向两侧打设三种，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。向两侧打设三种，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。向两侧打设三种，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。l l当桩的中心距当桩的中心距当桩的中心距当桩的中心距 4 4 4 4倍桩径，中
34、间向两侧对称施打或由中间向四周施打；倍桩径，中间向两侧对称施打或由中间向四周施打；倍桩径，中间向两侧对称施打或由中间向四周施打；倍桩径，中间向两侧对称施打或由中间向四周施打；l l当桩的中心距当桩的中心距当桩的中心距当桩的中心距4 4 4 4倍桩径倍桩径倍桩径倍桩径，三种方法均可以。，三种方法均可以。，三种方法均可以。，三种方法均可以。土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土
35、木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院2 2 2 2振动下沉桩振动下沉桩振动下沉桩振动下沉桩l l施工方法：施工方法：施工方法：施工方法：将大功率的振动打桩机安装在桩顶，一方面利用振动以将大功率的振动打桩机安装在桩顶，一方面利用振动以将大功率的振动打桩机安装在桩顶，一方面利用振动以将大功率的振动打桩机安装在桩顶，一方面利用振动以减小土对桩的阻力，另方面用向下的振动力使桩沉入土中。减小土对桩的阻力，另方面用向下的
36、振动力使桩沉入土中。减小土对桩的阻力，另方面用向下的振动力使桩沉入土中。减小土对桩的阻力，另方面用向下的振动力使桩沉入土中。l l适用：适用：适用：适用：于可塑状的粘性土和砂土，用于土的抗剪强度受振动时有较于可塑状的粘性土和砂土，用于土的抗剪强度受振动时有较于可塑状的粘性土和砂土，用于土的抗剪强度受振动时有较于可塑状的粘性土和砂土，用于土的抗剪强度受振动时有较大降低的砂土等地基和自重不大的钢桩，其效果更为明显。沉桩困难大降低的砂土等地基和自重不大的钢桩，其效果更为明显。沉桩困难大降低的砂土等地基和自重不大的钢桩，其效果更为明显。沉桩困难大降低的砂土等地基和自重不大的钢桩，其效果更为明显。沉桩困
37、难时可采用射水辅助振动沉桩。时可采用射水辅助振动沉桩。时可采用射水辅助振动沉桩。时可采用射水辅助振动沉桩。3 3 3 3静力压桩静力压桩静力压桩静力压桩施工方法：施工方法：施工方法：施工方法：借助桩架自重及桩架上的压重，通过液压或滑轮组提供的借助桩架自重及桩架上的压重，通过液压或滑轮组提供的借助桩架自重及桩架上的压重，通过液压或滑轮组提供的借助桩架自重及桩架上的压重，通过液压或滑轮组提供的静反力将预制桩压入土中的桩。静反力将预制桩压入土中的桩。静反力将预制桩压入土中的桩。静反力将预制桩压入土中的桩。适用：适用：适用：适用：较均质的可塑状粘性土地基，对于砂土及其他较坚硬土层，由较均质的可塑状粘性
38、土地基，对于砂土及其他较坚硬土层，由较均质的可塑状粘性土地基，对于砂土及其他较坚硬土层，由较均质的可塑状粘性土地基，对于砂土及其他较坚硬土层，由于压桩阻力大而不宜采用。于压桩阻力大而不宜采用。于压桩阻力大而不宜采用。于压桩阻力大而不宜采用。优缺点：优缺点：优缺点：优缺点：静力压桩在施工过程中无振动、无噪声，并能避免锤击时桩静力压桩在施工过程中无振动、无噪声，并能避免锤击时桩静力压桩在施工过程中无振动、无噪声，并能避免锤击时桩静力压桩在施工过程中无振动、无噪声，并能避免锤击时桩顶及桩身的损伤，但较长桩分布压入时受压桩架高度的限制，使接头顶及桩身的损伤，但较长桩分布压入时受压桩架高度的限制，使接头
39、顶及桩身的损伤，但较长桩分布压入时受压桩架高度的限制，使接头顶及桩身的损伤，但较长桩分布压入时受压桩架高度的限制，使接头变多会影响压桩的效率。变多会影响压桩的效率。变多会影响压桩的效率。变多会影响压桩的效率。土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院 机机机机械械械械静静静静力力力力压压压压桩桩桩桩机机机机土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院 液液液液
40、压压压压静静静静力力力力压压压压桩桩桩桩机机机机土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院有有有有时时时时候候候候需需需需要要要要好好好好几几几几根根根根桩
41、桩桩桩的的的的长长长长度度度度才才才才能能能能达达达达到到到到设设设设计计计计土土土土层层层层，采采采采用用用用焊焊焊焊接接接接的的的的方方方方法法法法进进进进行行行行接接接接长长长长土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院施工程序示意施工程序示意施工程序示意施工程序示意土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院接桩接桩接桩接桩浆锚法：浆锚法：浆锚法：浆锚
42、法：用硫磺水泥或环氧树脂配制的粘结剂，用硫磺水泥或环氧树脂配制的粘结剂，用硫磺水泥或环氧树脂配制的粘结剂，用硫磺水泥或环氧树脂配制的粘结剂，把上段桩的预留插筋粘结于下段桩的预留孔内。把上段桩的预留插筋粘结于下段桩的预留孔内。把上段桩的预留插筋粘结于下段桩的预留孔内。把上段桩的预留插筋粘结于下段桩的预留孔内。焊接法：焊接法：焊接法：焊接法：在每段桩的端部预埋有角钢或钢板，施在每段桩的端部预埋有角钢或钢板，施在每段桩的端部预埋有角钢或钢板，施在每段桩的端部预埋有角钢或钢板，施工时上下桩身相接触，用扁钢贴焊成整体。工时上下桩身相接触，用扁钢贴焊成整体。工时上下桩身相接触，用扁钢贴焊成整体。工时上下桩
43、身相接触，用扁钢贴焊成整体。土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院9.2.2.2 9.2.2.2 9.2.2.2 9.2.2.2 灌注桩灌注桩灌注桩灌注桩概念：概念：概念：概念：灌注桩是在现场地基中钻挖桩孔，然后浇筑钢筋混凝灌注桩是在现场地基中钻挖桩孔，然后浇筑钢筋混凝灌注桩是在现场地基中钻挖桩孔，然后浇筑钢筋混凝灌注桩是在现场地基中钻挖桩孔，然后浇筑钢筋混凝土或混凝土而成的桩。灌注桩可选择适当的钻具设备和施工土或混凝土而成的桩。灌注桩可选择适当的钻具设备和施工土或混凝土
44、而成的桩。灌注桩可选择适当的钻具设备和施工土或混凝土而成的桩。灌注桩可选择适当的钻具设备和施工方法而适用于各种类型的地基土，并可做成较大直径以提高方法而适用于各种类型的地基土，并可做成较大直径以提高方法而适用于各种类型的地基土，并可做成较大直径以提高方法而适用于各种类型的地基土，并可做成较大直径以提高桩的承载力，可避免预制桩打桩时对周围土体的挤压影响和桩的承载力，可避免预制桩打桩时对周围土体的挤压影响和桩的承载力，可避免预制桩打桩时对周围土体的挤压影响和桩的承载力，可避免预制桩打桩时对周围土体的挤压影响和振动及噪声对周围环境的影响。但在成孔成桩过程中应采取振动及噪声对周围环境的影响。但在成孔成
45、桩过程中应采取振动及噪声对周围环境的影响。但在成孔成桩过程中应采取振动及噪声对周围环境的影响。但在成孔成桩过程中应采取相应的措施和方法保证孔壁的稳定和提高桩体的质量。相应的措施和方法保证孔壁的稳定和提高桩体的质量。相应的措施和方法保证孔壁的稳定和提高桩体的质量。相应的措施和方法保证孔壁的稳定和提高桩体的质量。土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院1 1 1 1钻、挖孔灌注桩钻、挖孔灌注桩钻、挖孔灌注桩钻、挖孔灌注桩uu1 1 1 1）钻孔灌注桩：）钻孔灌注桩：）钻孔灌注桩
46、：）钻孔灌注桩：l l施工方法：施工方法：施工方法：施工方法：用钻用钻用钻用钻(冲冲冲冲)孔机具在土中钻进，边破碎土体边出土渣而孔机具在土中钻进，边破碎土体边出土渣而孔机具在土中钻进，边破碎土体边出土渣而孔机具在土中钻进，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、提高顺利成孔、成桩，需采用
47、包括制备有一定要求的泥浆护壁、提高顺利成孔、成桩，需采用包括制备有一定要求的泥浆护壁、提高孔内泥浆水的水位、灌注水下混凝土等相应的施工工艺和方法。孔内泥浆水的水位、灌注水下混凝土等相应的施工工艺和方法。孔内泥浆水的水位、灌注水下混凝土等相应的施工工艺和方法。孔内泥浆水的水位、灌注水下混凝土等相应的施工工艺和方法。l l优点：优点：优点：优点：钻孔灌注桩的施工设备简单，操作尚方便，钻孔灌注桩的施工设备简单，操作尚方便，钻孔灌注桩的施工设备简单，操作尚方便，钻孔灌注桩的施工设备简单，操作尚方便，l l缺点：缺点：缺点：缺点：由于泥浆的排放处理，在城市中的应用有时会受到一定的由于泥浆的排放处理，在城
48、市中的应用有时会受到一定的由于泥浆的排放处理，在城市中的应用有时会受到一定的由于泥浆的排放处理，在城市中的应用有时会受到一定的限制。限制。限制。限制。l l适用：适用：适用：适用：各种粘性土、砂性土，也适用于碎、卵石类土和岩层。对各种粘性土、砂性土，也适用于碎、卵石类土和岩层。对各种粘性土、砂性土，也适用于碎、卵石类土和岩层。对各种粘性土、砂性土，也适用于碎、卵石类土和岩层。对于易坍孔土质及可能发生流沙或有承压水的地基，施工难度较大，于易坍孔土质及可能发生流沙或有承压水的地基，施工难度较大，于易坍孔土质及可能发生流沙或有承压水的地基，施工难度较大，于易坍孔土质及可能发生流沙或有承压水的地基，施
49、工难度较大，施工前应做试桩以取得经验。国内钻孔灌注桩的应用日益广泛，施工前应做试桩以取得经验。国内钻孔灌注桩的应用日益广泛，施工前应做试桩以取得经验。国内钻孔灌注桩的应用日益广泛，施工前应做试桩以取得经验。国内钻孔灌注桩的应用日益广泛，我国施工的钻孔灌注桩最大深度已达百余米。我国施工的钻孔灌注桩最大深度已达百余米。我国施工的钻孔灌注桩最大深度已达百余米。我国施工的钻孔灌注桩最大深度已达百余米。土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学院设备：旋转钻、冲击钻、冲抓钻。设备：旋转钻
50、、冲击钻、冲抓钻。设备：旋转钻、冲击钻、冲抓钻。设备：旋转钻、冲击钻、冲抓钻。施工工艺流程施工工艺流程施工工艺流程施工工艺流程：测测测测定定定定桩桩桩桩位位位位埋埋埋埋设设设设护护护护筒筒筒筒桩桩桩桩机机机机就就就就位位位位钻钻钻钻机机机机成成成成孔孔孔孔清清清清孔孔孔孔安安安安放放放放钢钢钢钢筋筋筋筋骨骨骨骨架架架架水水水水下下下下浇浇浇浇筑筑筑筑混混混混凝凝凝凝土土土土制备泥浆制备泥浆制备泥浆制备泥浆泥浆循环排渣泥浆循环排渣泥浆循环排渣泥浆循环排渣土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础土力学与地基基础开封大学开封大学开封大学开封大学 土木建筑工程学院土木建筑工程学院土木建筑工程学