桩基的认识-深基础
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基础工程桩基础和深基础基础工程是建筑工程中的一个重要部分,是建筑物的底部结构,支撑建筑物的重量,传递荷载至地基。
桩基础和深基础是基础工程中常见的两种类型,下面我们将介绍它们的特点和应用。
桩基础桩基础是将混凝土、钢筋等材料预制成桩,然后通过打入地下形成的一种基础结构。
桩基础按构造形式可分为钻孔灌注桩、打入型桩、钢筋混凝土灌注桩、预制桩等。
桩基础的设计和施工比较复杂,需要考虑许多影响因素,如桩的长度、直径、强度、间距、桩端抗压强度等。
桩基础的优点在于可以承受较大的竖向和水平荷载,适应于地基不稳定或地面沉降的情况。
由于桩基础不受地表土层质量的影响,可以避免因地质情况较差而导致的建筑物下沉和倾斜问题。
此外,桩基础还可以保证建筑物的地面空间,在城市密集地区或地下管线较多的情况下具有很大的优势。
深基础深基础是指地基建造的一种技术,它将建筑物的重量传递给深层土层或岩层中的土体,使其承受建筑物的荷载。
深基础的形式包括桩基础、墙体基础、地下连续墙、盘踞基础等。
与浅基础相比,深基础施工较为复杂,需要进行大量的勘测和试验,以确定其承载力和稳定性。
深基础具有很高的承载力和稳定性,主要适用于软弱地基、深厚地层、高层建筑、大型厂房等需要承受大荷载的建筑物。
深基础的优点在于可以实现地基的变形控制,有效地防止地基沉降和差异沉降,减少因地基不稳定而导致的建筑物损坏。
基础工程是建筑工程中的重要环节,桩基础和深基础是其中常见的两种类型。
桩基础可以有效地承受大的竖向和水平荷载,适用于地基不稳定或地面沉降的情况,有较强的抗震能力。
深基础具有很高的承载力和稳定性,在软弱地基、深厚地层、高层建筑、大型厂房等需要承受大荷载的建筑物中得到广泛的应用。
根据不同的地质条件和建筑需求,应综合考虑多种因素,选择适宜的基础工程类型,确保建筑物的稳定和安全。
桩基础定义
桩基础是一种深基础结构,通过将桩(通常为长方形、圆形或其他截面形状的柱状物体)嵌入土体深处,以提供对建筑物或其他结构的支持和稳定性。
桩基础主要用于以下几个方面:
1. 承载荷载:桩基础主要用于承担建筑物或其他结构的垂直荷载,将结构的重量传递到更深的土层或岩石中。
2. 抗侧力:在一些软弱土壤或沙土地区,桩基础也可以用于抵抗水平或侧向荷载,提供抗侧力支撑。
3. 改善土壤:桩基础的安装过程可能涉及将桩嵌入土体的同时,对土壤进行振实、挤实或注浆等处理,以改善土体的工程性质。
4. 防止沉降:在松散或不稳定的土层中,桩基础可以通过将结构的荷载传递到更深层的稳定土层,防止沉降和变形。
桩基础可以根据其安装方式和使用目的进行分类。
常见的桩基础类型包括:
1. 摩擦桩:通过桩身与土体之间的摩擦来承担荷载。
摩擦桩通常嵌入到深层土壤或岩石中,以提供支持。
2. 端承桩:通过桩底部承担荷载,直接传递到较为坚实的土层或岩石中。
端承桩的承载能力主要依赖于桩底的承载能力。
3. 混凝土灌注桩:通过在现场浇筑混凝土,形成桩体。
这种类型的桩可以适应各种土层条件。
4. 钻孔灌注桩:通过在土体中钻孔,然后将混凝土注入孔中形成桩体。
这种桩的直径较大,通常用于大型工程。
5. 螺旋桩:通过旋转螺旋形的桩体将土体挤压出去,形成桩基础。
适用于柔软的土壤。
桩基础的选择取决于土壤条件、荷载要求、工程特点和成本等因素。
在设计和施工过程中,需要由结构工程师和地基工程师共同协作,根据具体情况选择最合适的桩基础类型。
桩基础工程桩是深入土层的柱状构件,桩与连接桩顶的承台组成深基础,简称桩基。
其作用是将上部结构的荷载,通过较软弱地层传递到深部较坚硬的、压缩性小的土层或岩层。
在一般房屋基础工程中,桩主要承受垂直的轴向荷载,但在河港、桥梁、高耸塔型建筑、近海钻采平台、支挡建筑以及抗地震等工程中,桩还需承受来自侧向的风力、波浪力、土压力和地震力等水平荷载。
桩基通过作用于桩端(云南习惯称桩尖)的地层阻力和桩周围的摩阻力来支承轴向荷载,依靠桩侧土层的侧向阻力来支承水平荷载。
一、基本概念(一)什么叫做桩基础?由桩身和连接于桩顶的承台共同组成,用以承受和传递上部荷载的基础形式,称之桩基础。
桩基础是常用的一种深基础形式。
当浅层地基土的强度和变形不能满足设计要求时,往往采用桩基础。
(二)桩基础的组成桩基础由承台和桩身两大部分组成。
承台:承受全部结构的重量,并把荷载传递给桩。
桩身:是基础中的柱状构件,其作用在于穿过软弱土层,把承台传来的全部荷载传递到较坚硬、较密实、压缩性较小的土层或岩石上。
桩基础组成见教材P69图5.1.1(三)桩基础的分类桩基础的分类按作用性质及传力特点分端承桩:在极限承载力状态下,桩顶荷载由桩端阻力承受。
摩擦桩:在极限承载力状态下,桩顶荷载由桩侧阻力承受按使用材料分木桩:天然原木是最早用作桩的材料,单根长一般十余米,不利于接长。
钢桩:早期使用铸铁板桩,孔为型钢和钢管两大类。
型钢有各种型式的板桩,钢管桩则由各种直径和壁厚的无缝钢管组成。
钢筋混凝土桩:是当前国际上使用最普遍、应用最广泛的桩。
组合桩:一根桩由两种材料组成。
较早采用的水下桩基、泥面以下用木桩,水中部分用砼桩,在30年代上海曾使用,现在不再使用。
预制桩:按沉桩方式,分为打入桩、静压桩、振动沉桩等。
灌注桩:按成孔方法,分为泥浆护壁成孔、干作业成孔、套管成孔、爆扩成孔及大直径灌注桩等。
按施工方法分(四)名词解释1、打入桩:将预制桩用击打或振动法打入地层至设计要求标高。
【桩基础类型说明及适用条件】1.定义:✧桩基础是深基础应用最多的一种基础形式,它由若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台或承台梁组成。
2.作用:✧是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上,或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。
3.分类:✧按受力情况分:定义图示端成桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩,上部结构荷载主要由岩层阻力承受;施工时以控制贯入度为主,桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考摩擦桩完全设置在软弱土层中,将软弱土层挤密实,以提高土的密实度和承载能力,上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受,施工时以控制桩尖设计标高为主,贯入度可作参考✧按施工方法分:预制桩灌注桩4.预制桩施工工艺4.1 预制桩分类文案大全文案大全4.2打桩方法文案大全文案大全4.3施工准备(钢筋砼预制桩)✧场地平整及周边障碍物处理✧定桩位及埋设水准点,依据施工图设计要求,把桩基定位轴线桩的位置在施工现场准确地测定出来,并作出明显的标志。
在打桩现场附近设置2~4个水准点,用以抄平场地和作为检查桩入土深度的依据。
桩基轴线的定位点及水准点,应设置在不受打桩影响的地方。
✧桩帽、垫衬和送桩设备机具准备4.4 钢筋砼预制桩的制作、运输及堆放✧管桩及长度在10m以的方桩在预制厂制作,较长的方桩在打桩现场制作。
✧模板可以保证桩的几何尺寸准确,使桩面平整挺直;桩顶面模板应与桩的轴线垂直;桩尖四棱锥面呈正四棱锥体,且桩尖位于桩的轴线上;底模板、侧模板及重叠法生产时,桩面间均应涂刷好隔离层,不得粘结。
✧钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊;主筋接头配置在同一截面数量不超过50%;同一根钢筋两个接头的距离应大于30d0并不小于500mm。
桩顶和桩尖直接受到冲击力易产生很高的局部应力,桩顶和桩尖钢筋配置应作特殊处理,钢筋骨架制作允许偏差应符合下表的规定:文案大全✧混凝土制作宜用机械搅拌、机械振捣;浇筑混凝土过程中应严格保证钢筋位置正确,桩尖应对准纵轴线,纵向钢筋顶部保护层不宜过厚,钢筋网片的距离应正确,以防锤击时桩顶破坏及桩身混凝土剥落破坏。
3.3深基础概念深基础是埋深较大,以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础,其作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基的深层,而不像浅基础那样,是通过基础底面把所承受的荷载扩散分布于地基的浅层。
因此,当建筑场地的浅层土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求,而又不适宜采用地基处理措施时,就要考虑采用深基础方案了。
深基础有桩基础、墩基础、地下连续墙、沉井和沉箱等几种类型。
3.3.1桩基础简介桩基础由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。
若桩身全部埋于土中,承台底面与土体接触,则称为低承台桩基;若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上,则称为高承台桩基。
建筑桩基通常为低承台桩基础。
高层建筑中,桩基础应用广泛。
桩基础发展历史打桩机早在7000~8000年前的新石器时代,人们为了防止猛兽侵犯,曾在湖泊和沼泽地里栽木桩筑平台来修建居住点。
这种居住点称为湖上住所。
在中国,最早的桩基是浙江省河姆渡的原始社会居住的遗址中发现的。
桩基是一种古老的基础型式。
桩工技术经历了几千年的发展过程。
无论是桩基材料和桩类型,或者是桩工机械和施工方法都有了巨大的发展,已经形成了现代化基础工程体系。
在某些情况下,采用桩基可以大量减少施工现场工作量和材料的消耗。
70年代,中国曾发生了几次大地震。
以其中的唐山大地震为例,凡采用桩基的建筑物一般受害轻微。
这说明桩基在地震力作用下的变形小,稳定性好,是解决地震区软弱地基和地震液化地基抗震问题的一种有效措施。
桩的分类按照基础的受力原理大致可分为摩擦桩和端承桩。
摩擦桩:系利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物并可分为压力桩及拉力桩,大致用于地层无坚硬之承载层或承载层较深。
端承桩:系使基桩坐落于承载层上(岩盘上)使可以承载构造物。
按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。
预制桩:通过打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下。
优点是材料省,强度高,适用于较高要求的建筑,缺点是施工难度高,受机械数量限制施工时间长。
灌注桩:首先在施工场地上钻孔,当达到所需深度后将钢筋放入浇灌混凝土。
桩与深基础浅基础的演进一、关于桩的定义桩在我国的词书、教科书或术语标准中似乎至今未见有完备的定义或解释。
尽管桩在我国城乡早已是少长咸知,妇孺皆晓的事物,但我国发行最为普及的《新华字典》(1998年修订版)中对桩的解释是“一头插入地里的木棍或石柱”。
这岂不是把老奶奶、小学生们也给搞糊涂了?我国《工程地质手册》(1992年2月第三版,1995年11月第11次印刷),其第821页中云:“一般所谓桩是指用打入或压入地基中并使地基产生挤压作用的细长构件”。
那么,这里至少有两个问题:一是自上世纪七八十年代以来至现今应用甚广的钻孔灌注桩,不幸被排除在“一般”之外了;二是“使地基产生挤压作用”,似乎不能说是打桩的主要目的。
我国行业标准JGJ 84--92《建筑岩土工程勘察基本术语标准》把桩定义为“设置在地内的预制或现浇的柱状构件,通常用以提供垂直或横向支承。
广义的桩还包括加固地基或岩土体而建造的砂桩、碎石桩、土桩、护桩、抗滑桩等”。
应当说,此条与上文引用的各书中的说法相比,更为完善。
但仔细推敲,似乎也还有不少问题,尤其是广义的“桩”把砂桩、碎石桩、土桩等用不同材料制成的桩与护桩、抗滑桩等功能不同的桩混为一谈,作为一本标准似乎有失严谨。
再查我国国家标准GB/T50279--98《岩土工程基本术语标准》。
有趣的是,这本标准中根本没有“桩”的条目,但它却有排桩、抗滑桩、灰土桩、石灰桩、微型桩、树根桩、挤密桩等条目。
后来看条文说明,方知其中提到由于地基基础方面的术语已包含在其他标准和规范中,故该标准未予选列。
笔者觉得,既称岩土工程国家标准,似不宜将致关重要的条目排除在外。
质言之,“桩”这一术语,在我国至今尚未见于国家标准,令人不无遗憾。
我国大多数高校教科书,包括发行量甚大、几次再版的教科书,在其桩的专门章节中都仅把桩描述为“最古老的”或“最古老而又年轻的”基础形式之一。
这都不错,但这只说及了桩的历史和现状,以及桩的主要功能,致于究竟什么是桩,没有说明白。
第四章桩基础§4.1概述4.1.1桩基础的使用深基础:埋深较大,以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础。
深基础的作用:把所承受的荷载相对集中地传递到地基的深层。
深基础何时采用:建筑场地的浅层土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求;又不适于采取地基处理措施时。
深基础的类型:桩基础,地下连续墙,沉井等。
承台:将几个桩结合起来传递荷载4.1.2桩基础的类型桩基础的类型(按承台与地面相对位置的高低):①高承台桩基础承台底面位于地面以上,桥桩,码头,栈桥②低承台桩基础承台底面位于地面以下,承台本身承担部分荷载(注:工民建,低承台桩基础,竖直桩;桥梁港湾海洋构筑物,高承台,斜桩,承受较大水平荷载)4.1.3桩基设计原则桩基础的设计应按变形控制设计。
桩基础设计时,上部结构传至承台上的荷载效应组合与浅基础相同。
桩基础设计满足的基本条件:①单桩承受的竖向承载力不应超过单桩竖向承载力特征值;②桩基础的沉降不得超过建筑物的沉降允许值;③对位于坡地岸边的桩基础应进行稳定性验算。
4.1.4桩基设计内容七个基本内容:①桩基础的类型和几何尺寸的选择;②单桩竖向(和水平向)承载力的确定;③确定桩的数量、间距和平面布置;④桩基础承载力和沉降验算;⑤桩身结构设计;⑥承台设计;⑦绘制桩基础施工图。
§4.2桩的类型4.2.1桩的分类(三种分类方式)①按承载性状分类(荷载传递方式)和竖向受力情况: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——摩擦型桩——端承摩擦桩端承型桩——端承型桩:桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受,但桩端阻力分担较多,其桩端一般进入中密以上的砂类、碎石类土层,或位于中等风化、微风化及新鲜基岩顶面。
(此类桩侧摩阻力属次要,不可忽略)——摩擦端承型桩②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。
前言第十九讲深基础一、内容提要:本讲主要讲述深基础的类型、桩和桩基础的类别、单桩竖向承载力二、重点难点:单桩竖向承载力的计算一、深基础的类型一、深基础的类型深基础主要有桩基础、沉井和地下连续墙等几种类型。
其中以历史悠久的桩基应用最为广泛。
相对于浅基础,深基础埋入地层较深,结构形式和施工方法较浅基础复杂,在设计计算时需考虑基础侧面土体的影响。
1.桩基础桩基础是通过承台把若干根桩的顶部联结成整体,共同承受动静荷载的一种深基础。
通常对下列情况,可考虑用桩基础方案:1)软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物,不允许地基有过大沉降和不均匀沉降时;2)对于高重建筑物,如高层建筑、重型工业厂房和仓库、料仓等,地基承载力不能满足设计需要时;3)对桥梁、码头、烟囱、输电塔等结构物,宜采用桩基以承受较大的水平力和上拔力时;4)对精密或大型的设备基础,需要减小基础振幅、减弱基础振动对结构的影响时;5)在地震区,以桩基作为地震区结构抗震措施或穿越可液化地基时;6)水上基础,施工水位较高或河床冲刷较大,采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时。
2.沉井基础沉井基础是一个用混凝土或钢筋混凝土等制成的井筒形结构物,它可以仅作为建筑物基础使用,也可以同时作为地下结构物使用。
沉井基础施工的施工方法是先就地制作第一节井筒,然后在井筒内挖土,使沉井在自重作用下克服土的阻力而下沉。
随着沉井的下沉,逐步加高井筒,沉到设计标高后,在其下端浇筑混凝土封底。
沉井只作为建筑物基础使用时,常用低强度混凝土或砂石填充井筒,若沉井作为地下结构物使用,则不进行填充而在其上端接筑上部结构。
沉井在下沉过程中,井筒就是施工期间的围护结构。
在各个施工阶段和使用期间,沉井各部分可能受到土压力、水压力、浮力、摩阻力、底面反力以及沉井自重等的作用。
沉井的构造和计算应充分满足各个阶段的要求。
3.地下连续墙地下连续墙是利用专门的成槽机械在地下成槽,在槽中安放钢筋笼(网)后以导管法浇灌水下混凝土,形成一个单元墙段,再将顺序完成的墙段以特定的方式连接组成的一道完整的现浇地下连续墙体。
桩基独立基础基础埋深桩基桩基是指在土层中预埋或挖孔后灌注混凝土所形成的一种承载结构。
桩基的作用是通过桩身将建筑物的荷载传递到较深的土层中,以保证建筑物的稳定性。
桩基可以分为多种类型,如下:摩擦桩:摩擦桩是靠桩身与土壤之间的摩擦力来承担荷载的一种桩基类型。
摩擦力通常会随着深度增加而增大,因此摩擦桩适用于较浅层土壤。
端承式桩:端承式桩是靠桩底部与土壤之间的端阻力来承担荷载的一种桩基类型。
端阻力通常会随着深度增加而增大,因此端承式桩适用于较深层土壤。
复合式桩:复合式桩是由多个部分组成的一种复合结构,既有摩擦力又有端阻力。
复合式桶适用于不同深度和不同性质的土层。
独立基础独立基础是指建筑物上单独设置的基础,用于承担建筑物的荷载并将其传递到土层中。
独立基础可以分为多种类型,如下:浅基础:浅基础是指埋深较浅,通常不超过土层厚度的一半的独立基础。
浅基础适用于轻型建筑物和较稳定的土层。
深基础:深基础是指埋深较深,通常超过土层厚度的一半的独立基础。
深基础适用于重型建筑物和不稳定的土层。
悬挑式基础:悬挑式基础是指在建筑物外部设置的一种特殊形式的独立基础。
它通过悬挑结构将荷载传递到支撑点上,从而减小了对土壤的影响。
墙式基础:墙式基础是由墙体和地面板组成的一种结构。
它可以承受侧向力,并且可以在较小空间内提供更大的承载能力。
基础埋深建筑物的独立基础需要根据所处地区、建筑物类型、土层性质等因素来确定合适的埋深。
一般来说,基础埋深应满足以下要求:适当的稳定性:基础埋深应足够深,以保证建筑物不会因为土层的变化而发生倾斜或沉降。
合理的承载能力:基础埋深应根据建筑物的荷载来确定,以保证建筑物在使用过程中不会发生结构破坏。
考虑地下水位:在地下水位较高的地区,基础埋深需要更加深入,以避免地下水对建筑物产生不良影响。
考虑土层性质:不同类型的土层具有不同的承载能力和稳定性。
因此,在选择基础埋深时需要考虑所处土层的性质。
总之,在设计建筑物时,选择合适类型和合理埋深的独立基础是至关重要的。
桩基的认识!
桩长的参考标准:决定桩长应该根据土层的竖向分布特征,选择地基土持力层(摩擦持力层和桩端持力层)
一些规定:
1.一般选择较硬土层作为桩端持力层,桩全断面进入持力层深度:粘性土不小于2d,砂土不小于1.5d,碎石类(包括强风化岩)土不小于1d;
2.当存在软弱下卧层时,桩端下硬土层厚度不小于4d;
3.当硬土层较厚,且施工许可时,桩的全断面进入持力层深度宜达到桩端阻力的临界深度(即再深,桩端阻力也不增加了)。
临界深度:砂与碎石类土的临界深度为3~10d,随密度提高而增大,粉土和粘性土的临界深度为2~6d随土的空隙比减小而增大。
4.岩溶地区灌注桩基,岩面平整且上覆层较厚时,嵌入微风化或中风化岩体的深度宜为2d 或不小于0.2m;嵌岩灌注桩周边嵌入完整或较完整的未风化,微风化中风化硬质岩体的最小深度不小于0.5m。
5.承受水平荷载的桩,其入土长度应大于有效桩长,即对水平荷载发挥有效抗力的长度
桩径的参考标准:首先考虑各种成桩的最小直径要求
打入预制桩不小于25cm;干作业钻孔桩不小于30cm;泥浆护壁钻孔桩冲孔桩不小于50cm;人工挖孔桩不小于80cm。
要考虑桩身强度来确定桩截面
桩长径比的参考标准:根据施工因素适当考虑桩身失稳,来确定桩长径比。
对于摩擦桩或端承摩擦桩,桩身压力由桩侧摩阻力传递到桩周土中,轴向压力是随深度减小的,事实上不存在桩身压屈失稳的问题;而对于端承桩或摩擦端承桩,桩端持力层强度低于桩身强度时,优先考虑采用扩底灌注桩。
当高承台桩露出地面的长度较大,或桩侧土为可液化土,超软土的情况才考虑压屈失稳的问题
按施工垂直度偏差控制长径比,如设计最小中心距一般为2.5d,桩的允许水平偏差为d/4,垂直度允许偏差为1%,由此得以保证相邻桩端不交汇的条件是桩长径比小于等于60.
桩的中心距的确定需要考虑的因素:
考虑剂土桩成桩过程中的剂土效应
考虑群桩效应p748
考虑邻桩干扰效应。