1、第第 五五 章章 樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)崔德山崔德山樁樁 樁樁是豎直或微傾斜的基礎(chǔ)構(gòu)建，它的橫截面尺寸比長度小得多。 設(shè)置在巖土中的樁是通過樁側(cè)摩阻力和樁端阻力將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到地基，或通過樁身將橫向荷載傳遞給側(cè)向土體。樁基礎(chǔ)定義樁基礎(chǔ)定義 采用不同材料及不同的施工方法將樁設(shè)置在土層中，并在樁頂設(shè)置承臺(tái)，上部結(jié)構(gòu)的荷載經(jīng)承臺(tái)再通過樁傳遞給地基土。樁樁基礎(chǔ)基礎(chǔ)包括承臺(tái)承臺(tái)及樁樁兩部分，簡稱樁基樁基。上部結(jié)構(gòu)承臺(tái)堅(jiān)實(shí)土層軟弱土層圖5-1樁樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)l樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)-若干根樁-承臺(tái)第一節(jié)第一節(jié) 樁的分類和選型樁的分類和選型一、樁基的適用范圍一、樁基的適用范圍（自學(xué)）（自學(xué)）二、樁的分類二、樁的分類 （一）

2、按樁的功能 （二）按樁與土相互作用的特點(diǎn) （三）按制樁材料 （四）按樁承臺(tái)的位置 （五）按施工時(shí)樁的擠土作用 （六）按成樁方法 （七）按樁徑的大小（一）按樁的功能（一）按樁的功能1、承受軸向壓力軸向壓力的樁2、承受軸向拔力軸向拔力的樁3、承受橫向荷載橫向荷載的樁1、承受、承受軸向壓力軸向壓力的樁的樁 也稱“承壓樁承壓樁”，以承受豎向荷載為主，樁頂荷載樁頂荷載以軸向壓力為主以軸向壓力為主；是使用最廣泛、用量最大的一種樁。 2、承受、承受軸向拔力軸向拔力的樁的樁 主要承受豎向上拔荷載豎向上拔荷載的樁。如輸電塔、海洋石油平臺(tái)等高聳結(jié)構(gòu)物的樁基，水下建筑抗浮樁基等。 其功能主要是抵抗上拔力。 3、承受

3、、承受橫向荷載橫向荷載的樁的樁 主要承受水平荷載水平荷載（如地震力、風(fēng)力及波浪力等）的樁。如防止滑坡的抗滑樁、基坑的支護(hù)樁等。 （二）按樁與土相互作用的特點(diǎn)（二）按樁與土相互作用的特點(diǎn)1、受豎向荷載的樁、受豎向荷載的樁（1）摩擦型樁（2）端承型樁2、受橫向荷載的樁、受橫向荷載的樁（1）主動(dòng)樁（2）被動(dòng)樁1、摩擦型樁、摩擦型樁 又可分為摩擦樁摩擦樁和端承摩擦樁端承摩擦樁兩種。摩擦樁：摩擦樁：樁頂荷載幾乎全部由樁側(cè)阻力承受，樁端阻力很小可忽略不計(jì)。端承摩擦樁：端承摩擦樁：在荷載作用下，樁頂荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔(dān)，但大部分由樁側(cè)阻力承受。是一種最常用的樁。是一種最常用的樁。摩擦樁摩擦樁端承

4、摩擦樁端承摩擦樁2、端承型樁、端承型樁 又可分為端承樁端承樁和摩擦端承樁摩擦端承樁兩種。端承樁：端承樁：樁頂荷載幾乎全部由樁端阻力承受，樁側(cè)阻力很小或可忽略不計(jì)。摩擦端承樁：摩擦端承樁：在荷載作用下，樁頂荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔(dān)，但大部分由樁端阻力承受。端承樁端承樁摩擦端承樁摩擦端承樁（三）按制樁材料（三）按制樁材料1.木樁2.鋼樁3.混凝土樁4.鋼筋混凝土樁鋼筋混凝土樁5.灰土樁、砂樁、碎石樁1、木、木 樁樁用杉木,橡木打入地下 L=4m-10m,d=18cm-26cm優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)缺點(diǎn)： 制作容易,運(yùn)輸方便,造價(jià)低 承載力低,壽命短使用范圍：使用范圍： 產(chǎn)木材的地方,小型工程的基礎(chǔ) 古

5、代文物的基礎(chǔ) 目前已很少采用。目前已很少采用。2、鋼、鋼 樁樁斷面形狀：斷面形狀：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 承載力高,材料強(qiáng)度均勻可靠, 護(hù)坡樁可多次利用缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 造價(jià)高,費(fèi)用高,易銹蝕適用于適用于: : 超重型設(shè)備的基礎(chǔ) 江河深水基礎(chǔ) 高層建筑深基坑邊坡支護(hù)工程3、混凝土樁、混凝土樁 用不同的施工方法先就地成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土，即成混凝土樁，素混凝土受到混凝土抗壓強(qiáng)度高而抗拉強(qiáng)度低抗拉強(qiáng)度低的局限，作為只承受豎向下荷載的基礎(chǔ)是可行的。 1）優(yōu)缺點(diǎn):設(shè)備簡單,操作方便,節(jié)約鋼材,經(jīng)濟(jì)單樁承載力不高,不能作抗拔樁2）適用于中小型工程承壓樁4、鋼筋混凝土樁、鋼筋混凝土樁 鋼筋混凝土樁既可預(yù)制預(yù)制，又

6、可就地成孔灌注成孔灌注而成，還可采用預(yù)制與現(xiàn)澆組合的形式成樁。 鋼筋混凝土樁的抗壓、抗拉強(qiáng)度均較高，可以適用于較復(fù)雜的荷載情況，適合在各種地層中采用，耐久性好，因而得到廣泛應(yīng)用得到廣泛應(yīng)用。預(yù)制樁預(yù)制樁鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁5、灰土樁、砂樁、碎石樁、灰土樁、砂樁、碎石樁 以灰土、砂石等材料置換或擠密地基土，使樁與地基土組成復(fù)合地基，在軟弱地基中采用這類樁時(shí)，可達(dá)到加固地基的目的。（四）按樁承臺(tái)的位置（四）按樁承臺(tái)的位置1、高承臺(tái)樁2、低承臺(tái)樁1、高承臺(tái)樁、高承臺(tái)樁 當(dāng)承臺(tái)底面高于地面或水面時(shí)，承臺(tái)成為高樁承臺(tái)，相應(yīng)的樁稱為高承臺(tái)樁,又稱高樁。 如橋梁、碼頭、海洋石油鉆井平臺(tái)等構(gòu)筑物的樁基礎(chǔ)。2、

7、低承臺(tái)樁、低承臺(tái)樁 承臺(tái)底在地面以下，樁身全部埋于土中，承臺(tái)底面與地基土接觸的樁基，稱為低承臺(tái)樁，又稱低樁。 如一般的工業(yè)與民用建筑采用的樁基礎(chǔ)。（五）按施工時(shí)樁的擠土作用（五）按施工時(shí)樁的擠土作用1、擠土樁2、部分?jǐn)D土樁3、非擠土樁1、擠土樁、擠土樁 在成孔和成樁過程中，樁孔中的土未取出，樁孔中的土未取出，全部擠壓到樁的四周全部擠壓到樁的四周，使土的工程性質(zhì)和天然狀態(tài)相比，發(fā)生較大的變化。 如擠土灌注樁（振動(dòng)、錘擊沉管灌注樁、夯擴(kuò)灌注樁）、擠土預(yù)制樁（打入或靜壓）2、部分?jǐn)D土樁、部分?jǐn)D土樁 在樁位處先取出一部分土形成一小樁孔，在樁孔內(nèi)再打入預(yù)制樁或打入樁管灌注樁。 如：開口管樁、沖擊成孔灌注

8、樁，預(yù)鉆孔打入預(yù)制樁等。3、非擠土樁、非擠土樁 一般先采用人工或機(jī)械的方式在樁位挖出樁孔，在樁孔內(nèi)注成鋼筋混凝土樁，施工時(shí)無擠土作用。 如鉆孔灌注樁、人工挖孔樁等。 （六）按成樁方法（六）按成樁方法1、預(yù)制樁2、灌注樁1、預(yù)制樁、預(yù)制樁(1) 概念概念 用已經(jīng)預(yù)制成型的樁體采用錘擊、錘擊、 振動(dòng)沖擊振動(dòng)沖擊或靜壓靜壓等方法將樁體沉入地基土體中。 如木樁、鋼樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁等，均屬預(yù)制樁。 通常所稱的預(yù)制樁指鋼筋混凝土預(yù)制樁。鋼筋混凝土預(yù)制樁。（2）常用的預(yù)制樁類型）常用的預(yù)制樁類型 預(yù)制樁的橫截面形狀通常為方形、圓形，在特殊情況下也采用異形斷面，如十字形、三角形等，但制

9、作較麻煩。 有時(shí)截面還可做成空心的。 實(shí)心樁制作、 運(yùn)輸及堆放都比較方便，但自重大，含鋼量高。 空心樁自重輕、省料，但制作工藝要求高。方樁方樁管樁普通鋼筋混凝土預(yù)制樁普通鋼筋混凝土預(yù)制樁(實(shí)心方樁實(shí)心方樁)：這是使用最多的一種樁型，截面邊長250250至550550mm，現(xiàn)場制作時(shí)一般每節(jié)未超過30m，在異地預(yù)制時(shí)，因受運(yùn)輸條件的限制，每節(jié)不超過12m。在沉樁過程中要接樁。 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁：制樁時(shí)對樁身的主筋施加預(yù)拉應(yīng)力，且混凝土受預(yù)壓應(yīng)力，使起吊時(shí)樁身的抗彎能力和錘擊沉樁時(shí)抗拉能力提高， 既節(jié)約鋼材，又改善了抗裂性能。（3）預(yù)制樁施工）預(yù)制樁施工樁的預(yù)制混凝土灌注混凝土

10、灌注PHC管樁制作管樁制作混凝土入模混凝土入模PHC管樁封模管樁封模PHC管樁高速離心成型管樁高速離心成型PHC管樁養(yǎng)護(hù)管樁養(yǎng)護(hù)PHC管樁脫模管樁脫模PHC管樁成品堆放管樁成品堆放錘擊沉樁：利用樁錘對樁施加沖擊力，把樁打入土中。適用于松散碎石土,砂土可塑粘土，噪聲大，應(yīng)考慮周圍環(huán)境影響；靜力壓樁：利用靜壓力將預(yù)制樁壓入土中，主要用于軟土地基中，無噪聲、無沖擊力、無震動(dòng)，用于短樁 ；振動(dòng)沉樁：振動(dòng)錘振入，用于可塑粘土、砂土。 沉樁沉樁錘擊沉樁錘擊法施工錘擊法施工焊接預(yù)應(yīng)力管樁焊接預(yù)應(yīng)力管樁液壓靜力壓樁機(jī)液壓靜力壓樁機(jī)靜壓管樁施工靜壓管樁施工靜壓管樁靜壓管樁焊接預(yù)應(yīng)力管樁焊接預(yù)應(yīng)力管樁接樁焊縫接樁

11、焊縫管樁樁頭高于設(shè)計(jì)標(biāo)高管樁樁頭高于設(shè)計(jì)標(biāo)高截樁截樁（4）預(yù)制樁的特點(diǎn)）預(yù)制樁的特點(diǎn) 接樁、截樁 施工中產(chǎn)生震動(dòng)和較大的噪音 造成較大的浪費(fèi) 含鋼量較大造價(jià)比灌注樁高2、灌注樁、灌注樁（1）概念）概念 灌注樁的成樁方法是采用鉆、挖、沖擊或沉管等方法就地成孔， 并在孔內(nèi)放置鋼筋籠，然后灌注混凝土而成樁。 （2）灌注樁特點(diǎn)）灌注樁特點(diǎn) 樁身含鋼量較低造價(jià)低 使用范圍廣 樁長可調(diào)整 施工工藝較復(fù)雜 容易造成污染（2）灌注樁分類）灌注樁分類樁注灌部分?jǐn)D土灌注樁沖擊成孔灌注樁鉆孔壓漿樁擠土灌注樁沉管灌注樁夯擴(kuò)灌注樁非擠土灌注樁人工挖孔灌注樁螺旋鉆孔灌注樁潛水鉆成孔灌注樁回轉(zhuǎn)鉆成孔灌注樁鉆孔擴(kuò)底灌注樁螺旋

12、鉆孔灌注樁螺旋鉆孔灌注樁 螺旋鉆桿旋轉(zhuǎn)切削土層，切削下的土塊沿螺旋葉片自動(dòng)上升至地面的出土裝置中，成孔清空完畢后，向孔內(nèi)放入鋼筋籠，再灌注混凝土即形成樁體。 適用范圍：適用范圍：地下水位以上的一般粘性土、砂土及人工填土地基中。長長螺螺旋旋鉆鉆成成孔孔鉆鉆機(jī)機(jī)短短螺螺旋旋鉆鉆機(jī)機(jī)人工挖孔灌注樁人工挖孔灌注樁 樁孔由人工挖掘而成。 邊挖土邊做護(hù)壁，逐層成孔。可采用紅磚、混凝土或鋼筋混凝土支護(hù)孔壁。 成孔完畢后，進(jìn)行清孔及混凝土封底工作，再將鋼筋籠放入孔內(nèi)，并根據(jù)孔內(nèi)積水情況進(jìn)行常規(guī)混凝土灌注或水下混凝土灌注。 適用范圍：粘性土、地下水位較低。成孔深度不超過成孔深度不超過30m30m，成孔直徑一般為

13、，成孔直徑一般為900-3000mm900-3000mm人工挖孔樁示意圖人工挖孔樁示意圖潛水鉆成孔灌注樁潛水鉆成孔灌注樁 鉆桿將潛水鉆機(jī)送入孔內(nèi)進(jìn)行潛水成孔，鉆進(jìn)時(shí)，鉆桿不轉(zhuǎn)動(dòng)，只起連接傳遞扭矩輸送泥漿等作用。 特點(diǎn)：構(gòu)造簡單、造價(jià)低、易操作；適合在軟土及地下水位較高的土層中成孔，如一般粘性土、淤泥及淤泥質(zhì)土。鉆機(jī)的成孔深度不超過鉆機(jī)的成孔深度不超過50m50m，成孔直徑不超過，成孔直徑不超過1200m1200m潛水鉆機(jī)潛水鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆成孔灌注樁回轉(zhuǎn)鉆成孔灌注樁 采用轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)成孔的灌注樁，鉆進(jìn)時(shí)由鉆桿帶動(dòng)鉆頭切削土體成孔。 正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔：正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔：鉆進(jìn)時(shí)鉆桿帶動(dòng)鉆頭切削土體成孔，

14、泥漿泵泵送的泥漿經(jīng)過鉆桿內(nèi)腔輸送到孔底，懸浮并攜帶鉆渣，再經(jīng)過鉆桿與孔壁之間的環(huán)狀空間返回地面。 反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)成孔：反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)成孔：鉆渣隨泥漿由鉆頭底部的排渣管進(jìn)入鉆桿，靠砂石泵或壓縮空氣吸至孔外泥漿池內(nèi)。回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆鉆成成孔孔鉆鉆進(jìn)進(jìn)鉆孔直徑鉆孔直徑600-1800mm600-1800mm鉆孔深度鉆孔深度50-70m50-70m沖擊成孔灌注樁沖擊成孔灌注樁 采用鋼絲繩周期性地將鉆頭提離孔底一定高度后，讓鉆頭在自身重量作用下加速降落，沖擊孔底，以破碎巖石。 每次沖擊以后，鉆頭在鋼絲繩帶動(dòng)下回轉(zhuǎn)一定角度，從而形成圓形截面的鉆孔。破碎的巖屑一部分?jǐn)D入孔壁，另一部分可以用抽砂筒抽撈。 一般粘性土、淤泥、砂土、碎石土都能穿透，特別是沖擊破碎基巖的能力相當(dāng)強(qiáng)。 成孔直徑成孔直徑800-1200mm，深度相當(dāng)大。，深度相當(dāng)大。沉管灌注樁沉管灌注樁 先在樁位處放置鋼筋混凝土預(yù)制樁尖，將鋼管套在樁尖上，用錘擊或振動(dòng)沖擊等方法將鋼管及預(yù)制樁尖打入土層直至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后在管內(nèi)放入鋼筋籠并澆灌混凝土，之后拔出鋼管，形成樁體。 樁長不超過樁長不超過20m。夯擴(kuò)樁夯擴(kuò)樁 將樁端現(xiàn)澆混凝土通過夯擊擴(kuò)大為大頭型的一種樁型。 夯擴(kuò)樁與沉管灌注樁的最大區(qū)別是在外樁管的基礎(chǔ)上增加了一