第四章 基础工程 ●第一节概述 ●第二节预制桩 ●第三节混凝土灌注桩 ●第四节浅基础 ●第五节其它深基础施工
第四章 基础工程 第一节 概 述 第二节 预制桩 第三节 混凝土灌注桩 第五节 其它深基础施工 第四节 浅基础
第一节概述 当天然地基土质不良，无法满足建筑 物对地基变形和强度要求时，又不适 宜采用地基处理措施时，可采用深基 础。深地基主要有桩基础、墩基础、 沉井基础和地下连续墙等 桩基础应 用最为广泛，它是由若干根单桩组成 并在单桩的顶部用承台联结成一整体 如右图所示。 一、桩基础的组成与作用 软土层 ·组成：若干根桩、承台（承台梁） 软土层 作用：将上部建筑结构的荷载传递到 深处承载力较大的土层上，或使软土 层挤实，以提高土壤的承载力和密实 岩层或硬土层 岩层或硬土层 ，保证建筑物的稳定和减少其沉降 量
• 当天然地基土质不良，无法满足建筑 物对地基变形和强度要求时，又不适 宜采用地基处理措施时，可采用深基 础。深地基主要有桩基础、墩基础、 沉井基础和地下连续墙等，桩基础应 用最为广泛，它是由若干根单桩组成， 并在单桩的顶部用承台联结成一整体， 如右图所示。 • 一、桩基础的组成与作用 • 组成：若干根桩、承台（承台梁） • 作用：将上部建筑结构的荷载传递到 深处承载力较大的土层上，或使软土 层挤实，以提高土壤的承载力和密实 度，保证建筑物的稳定和减少其沉降 量。 第一节 概述
·二、桩基分类 ·1、按受力性质分： （1)摩擦桩：如果桩穿过并支撑在各种压缩土 层时，主要依靠桩侧土的摩阻力支撑垂直荷载 这样的桩就称为摩擦桩。主要用于岩层埋置很 深的地基。在极限承载力状态下，桩顶荷载由 桩侧阻力承受的桩。桩尖部分承受的荷载很小 岩层成硬土层 一般不超过10%，长径比很大(/d)。如右 上图所示。 摩擦桩 (2)端承摩擦桩：指作用桩顶的竖向极限荷载 由桩侧土的摩阻力和桩端阻力共同承担，但大 部分由桩侧摩擦力承担的桩。如桩的长径(/d) 比不很大，桩端持力层为较坚硬土层的桩。如 右下图所示威者： 华 端承摩擦桩
• 二、桩基分类 • 1、按受力性质分： • （1）摩擦桩：如果桩穿过并支撑在各种压缩土 层时，主要依靠桩侧土的摩阻力支撑垂直荷载， 这样的桩就称为摩擦桩。主要用于岩层埋置很 深的地基。在极限承载力状态下，桩顶荷载由 桩侧阻力承受的桩。桩尖部分承受的荷载很小， 一般不超过10% ，长径比很大（l/d）。如右 上图所示。 • （2）端承摩擦桩：指作用桩顶的竖向极限荷载 由桩侧土的摩阻力和桩端阻力共同承担，但大 部分由桩侧摩擦力承担的桩。如桩的长径（l/d） 比不很大，桩端持力层为较坚硬土层的桩。如 右下图所示威者。 摩擦桩 较坚硬土层 端承摩擦桩
在 软土层 作角 岩层或硬土层 端承桩 (4)摩擦端承桩：在竖向极限 荷载作用状态下，桩顶荷载由摩 擦阻力和桩端阻力承受共同承担 的桩，但大部分由桩端阻力承担 的桩。如桩进入中密以上的砂土 碎石类土或中、微风化岩层的桩。 中密以生层 可中等疯化岩石 摩擦端承桩
• （ 3 ）端承桩 ：在竖向极限荷载 作用状态下 ，桩顶荷载绝大部分 由桩端阻力承受 ，但桩侧阻力很 小 ，可以不计的桩 。如桩长径比 （l/d ）较小 。桩身穿过软弱土 层 ，桩尖嵌入坚硬的土层或岩层 的桩 。外部荷载通过桩身直接传 给基岩 ，桩的承载力由桩的端部 提供 ，不考虑桩侧摩阻力的作用 。 端承桩 中密以上土层 可中等风化岩石 摩擦端承桩 • （ 4）摩擦端承桩：在竖向极限 荷载作用状态下，桩顶荷载由摩 擦阻力和桩端阻力承受共同承担 的桩，但大部分由桩端阻力承担 的桩。如桩进入中密以上的砂土、 碎石类土或中、微风化岩层的桩
·2、按桩身材料分类 分为混凝土桩、钢桩和组合材料桩 （1)、混凝土桩 ①、预制混凝土桩：是在工厂或施工现场预 制，通过锤击、振动打入、静压或旋入等方 法打桩。按形状分为实心方桩（边长应 ≥200mm)、空心方桩（边长应≥350mm) 圆形管桩（外径应≥300mm)。如右图所示。 工厂生产的桩，每节桩长应≤12m。现场生 产的桩，每节桩长应25~30m。接桩方式 焊接、法兰盘连接和硫磺胶泥锚结三种。 这种桩制作方便，质量保证、形状尺寸可根 椐设计要求制作、桩尖可进入坚硬土层或强 风化岩石、耐腐蚀强、耐久性好，但自重大 用钢多、需要大型施工机械，不易穿透坚硬 土层，且载柱困难。 混凝土预制桩
• 2、按桩身材料分类 混凝土预制桩 • 分为混凝土桩、钢桩和组合材料桩 • （1）、混凝土桩 • ①、预制混凝土桩：是在工厂或施工现场预 制，通过锤击、振动打入、静压或旋入等方 法打桩。按形状分为实心方桩（边长应 ≥200mm) 、空心方桩（边长应≥350mm)、 圆形管桩（外径应≥300mm) 。如右图所示。 工厂生产的桩，每节桩长应≤12m。现场生 产的桩，每节桩长应25～30m。接桩方式： 焊接、法兰盘连接和硫磺胶泥锚结三种。 • 这种桩制作方便，质量保证、形状尺寸可根 椐设计要求制作、桩尖可进入坚硬土层或强 风化岩石、耐腐蚀强、耐久性好，但自重大、 用钢多、需要大型施工机械，不易穿透坚硬 土层，且载柱困难
②、灌注桩：灌注桩是 指在工程现场通过机械 钻孔、钢管挤土或人力 挖掘等手段在地基土中 形成桩孔，并在其内放 置钢筋笼、灌注混凝士 而做成的桩，依照成孔 方法不同，灌注桩又可 分为沉管灌注桩、钻孔 灌注桩和挖孔灌注桩等 几类。钻孔灌注桩通常 为一种非挤土桩，也有 的为部分挤土桩。其用 钢少、机具少、施工简 单、工期短、适用各科 地层，但质量不容易控 制。桩检测较麻烦。宜 桩的承载力比预制桩要 混凝土灌注桩
混凝土灌注桩 • ②、灌注桩：灌注桩是 指在工程现场通过机械 钻孔、钢管挤土或人力 挖掘等手段在地基土中 形成桩孔，并在其内放 置钢筋笼、灌注混凝土 而做成的桩，依照成孔 方法不同，灌注桩又可 分为沉管灌注桩、钻孔 灌注桩和挖孔灌注桩等 几类。钻孔灌注桩通常 为一种非挤土桩，也有 的为部分挤土桩。其用 钢少、机具少、施工简 单、工期短、适用各种 地层，但质量不容易控 制。桩检测较麻烦。宜 桩的承载力比预制桩要 低
（2)钢桩：类型有钢管 桩、H形钢桩和钢轨桩等。 其穿透能力强，自重轻， 锤击效果好，承载能力 高，不管起吊、运输、 接桩均很方便，但耗钢 量大、成本高。 (3)组合材料桩：是指 两种或两种以上的材料 组成的桩。如钢管充填 混凝土的桩；下部为混 凝土桩，上部为钢管桩
• （2）钢桩：类型有钢管 桩、H形钢桩和钢轨桩等。 其穿透能力强，自重轻， 锤击效果好，承载能力 高，不管起吊、运输、 接桩均很方便，但耗钢 量大、成本高。 • （3）组合材料桩：是指 两种或两种以上的材料 组成的桩。如钢管充填 混凝土的桩；下部为混 凝土桩，上部为钢管桩
·按成桩方法分类 (1)非挤土桩：先钻孔后打入的预制桩、钻（冲或挖）孔灌注桩等。先成孔后清 除孔中土体，因此桩间土体不会受到排挤。桩的周围土还可能向孔内移动，使桩侧 摩擦力减少。 (2)部分挤土桩：底端开口的钢管桩、H形钢桩和开口预应力混凝土管等，打桩 时会对桩周围稍有排挤作用，但对土的强度和变形性质影响不大。 (3)挤土桩：实心的预制桩、下端封闭的管桩及沉管灌注桩等，在锤击或振动的 过程中，都将桩位处的土大量排挤开，使桩周围的结构受到严重扰动破坏，土的工 程性质发生很大的变化。 4、按桩径大小分类： ·（1)小桩：ds250mm。 ·(2)中等桩：250mm<d<800mm。 ·(3)大直径桩：d≥800mm
• 按成桩方法分类 • （1）非挤土桩：先钻孔后打入的预制桩、钻（冲或挖）孔灌注桩等。先成孔后清 除孔中土体，因此桩间土体不会受到排挤。桩的周围土还可能向孔内移动，使桩侧 摩擦力减少。 • （2）部分挤土桩：底端开口的钢管桩、H形钢桩和开口预应力混凝土管等，打桩 时会对桩周围稍有排挤作用，但对土的强度和变形性质影响不大。 • （3）挤土桩：实心的预制桩、下端封闭的管桩及沉管灌注桩等，在锤击或振动的 过程中，都将桩位处的土大量排挤开，使桩周围的结构受到严重扰动破坏，土的工 程性质发生很大的变化。 • 4、按桩径大小分类： • （1）小桩：d≤250mm。 • （2）中等桩：250mm< d < 800mm。 • （3）大直径桩：d≥800mm
第一节预制桩 一、钢筋混凝土预制桩的施工 (一）、钢筋混凝土预制桩的制作 1、制作工艺 管桩及长度在12以内的桩在预制厂制作，采用蒸汽养护。较长的方桩在打桩 现场制作，可采用重叠法生产，间隔制作。 要点：叠制≯4层，上下隔离，下层30%再上层；钢筋接长用对焊，接头错开： 混凝土由顶至尖连续浇筑，注意养护与保护。制作工艺流程： 现场布置 地基处理 浇砼胎模 个支模 扎筋安吊环 浇砼 养护到30%拆模 涂刷隔离剂 邻桩扎筋、浇砼 支上层模 重复生产上层 > 养护
一、钢筋混凝土预制桩的施工 （一）、钢筋混凝土预制桩的制作 1、制作工艺 管桩及长度在12m以内的桩在预制厂制作，采用蒸汽养护。较长的方桩在打桩 现场制作，可采用重叠法生产，间隔制作。 要点：叠制≯4层，上下隔离，下层30％再上层；钢筋接长用对焊，接头错开； 混凝土由顶至尖连续浇筑，注意养护与保护。制作工艺流程： 第一节 预制桩
2.预制桩的制作 （1)）、预制桩的模板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。钢筋混凝士预制桩制作·钢筋、模板施工见下图。 钢筋混凝土预制桩制作·钢筋、模板施工
2.预制桩的制作 （1）、预制桩的模板制作 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。钢筋混凝土预制桩制作－钢筋、模板施工见下图。 钢筋混凝土预制桩制作－钢筋、模板施工