桩基检测新技术介绍ppt（54图文丰富）

11桩基基础础基基本本知知识识2桩基基检检测测技技术术概概述述3桩基基静静载载测测试试4钻孔孔取取芯芯法法5桩基基监监测测技技术术桩基基检检测测技技术术21桩基基础础基基本本知知识识3定义义：：由埋埋置置于于岩岩土土中中的的基基桩桩和和连连接接于于桩桩顶顶端端的的承承台台共共同同组组成成的的基基础础。。组成成：基桩桩和和连连接接于于桩桩顶顶的的承承台台。。作用用：：将上上部部结结构构荷荷载载通通过过承台台传递给给基基桩桩，，再再由由基基桩桩传传递递到到地基基土土体体（（持持力力层层））。特点点：：历史史悠悠久久、、承承载载力力高高、、稳稳定定性性好好、、沉沉降降量量小小而而均均匀匀、、便便于于机机械械化化施施工工、、适适应应性性强强。。图1.1低承承台台桩桩基基示示意意图图1.1桩基基础础及及其其分分类类1.1.1概述述4几个个概概念念桩基基础础：：由埋埋置置于于岩岩土土中中的的基基桩桩和和连连接接于于桩桩顶顶端端的的承承台台共共同同组组成成的的基基础础。。单桩桩基基础础：采用用1根基基桩桩（（通通常常为为大大直直径径桩桩））以以承承受受和和传传递递上上部部结结构构荷荷载载的的独独立立基基础础。。群桩桩基基础础：：由两两根根以以上上基基桩桩组组成成的的桩桩基基础础。基桩桩：：桩基基础础中中的的单单桩桩。。复合合基基桩桩：：包含含承承台台底底土土阻阻力力的的基基桩桩。。复合合桩桩基基：：由桩桩和和承承台台下下地地基基土土共共同同承承受受荷荷载载的的桩桩基基。。5几个个概概念念单桩桩极极限限承承载载力力：：单桩桩在在竖竖向向荷荷载载作作用用下下到到达达破破坏坏状状态态前前或或出出现现不不适适于于继继续续承承载载的的变变形形时时所所对对应应的的最最大大荷荷载载。。负摩摩擦擦力力：：桩身身周周围围的的土土由由于于自自重重固固结结、、自自重重湿湿陷陷、、地地面面附附加加荷荷载载等等原原因因而而产产生生大大于于桩桩身身的的沉沉降降时时，，土土对对桩桩侧侧表表面面所所产产生生的的向向下下摩摩阻阻力力。。群桩桩效效应应：：指群桩桩基础础受竖竖向荷荷载后后，由由于承承台、、桩、、土的的相互互作用用使其其桩侧侧阻力力、桩桩端阻阻力、、沉降降等性性状发发生变变化而而与单单桩明明显不不同，，承载载力往往往不不等于于各单单桩承承载力力之和和这一一现象象。6图1.2单桩基基础图1.3群桩基基础承台基桩上部结结构荷荷载1.1.1概述述7地基土土质差差或软软硬不不均，，不能能满足足上部部结构构对变变形的的要求求。地基软软弱或或土性性特殊殊，自自重湿湿陷性性黄土土、膨膨胀土土等。。荷载大大，且且伴有有较大大偏心心、水水平、、动力力或周周期性性荷载载作用用。水中基基础施施工困困难，，如桥桥梁、、码头头、钻钻采平平台等等。需要长长期保保存、、具有有重要要历史史意义义的建建筑物物。1.1.1概述述使用桩基必要性8按竖向向荷载载下单单桩的的受力力性状状：摩擦型型桩（（摩擦擦桩、、端承承摩擦擦桩））、端端承型型桩（（端端承桩桩、摩摩擦端端承桩桩；按桩使使用功功能：：竖向抗抗压桩桩（摩摩擦桩桩、端端承桩桩、摩摩擦端端承桩桩）、、水平平受荷荷桩、、抗拔拔桩、、复合合受荷荷桩；；按施工工方法法：预制桩桩、灌灌注桩桩；按成桩桩方法法对土土层影影响：：非挤土土桩、、部分分挤土土桩、、挤土土桩；；按桩径径大小小：小桩(﹤250mm)、中等等直径径桩(250～800mm)、大直直径桩桩(﹥800mm)；1.1.2桩基的的分类类基桩分分类按使用用功能能：受压桩桩、抗抗拔桩桩、横横向受受荷桩桩、锚锚桩；；按桩身身材料料：混凝土土桩、、钢桩桩、组组合材材料桩桩；按成桩桩方法法：打入桩桩、静静压桩桩、就就地灌灌注桩桩；按截面面形状状：圆桩、、方桩桩、多多边形形桩、、异形形桩、、DX桩等；；9按承载载性状状分类类（荷荷载传传递方方式））摩擦型桩摩擦桩端承摩擦桩端承型桩端承桩摩擦端承桩分类依依据：：根据据桩侧侧与桩桩端阻阻力的的发挥挥程度度和和分担担荷载载比例例的不不同。。1.1.2桩基的的分类类10预制桩桩——在工厂厂或施施工现现场制制成的的各种种形式式的桩，如如锤击桩桩、振振动桩桩、静静压桩桩等。灌注桩桩——在施工工现场场的桩桩位上上用机机械或或人工工成孔，然然后在在孔内内灌注注混凝凝土而而成。。如挖孔、、钻孔孔、冲冲孔及及爆扩成孔灌注桩桩等。。按施工工方法法分类类1.1.2桩基的的分类类11混凝土土预制制桩要求：：截面边边长300500mm，分节节长度度≤12m。预应应力管桩外外径300600mm，每节节长513m；优点：：承载力力高，，耐久久性好好，质质量较较易保保证。。缺点：：自重大大，打打桩难难，桩桩长难难统一一，工工艺复复杂。。钢桩要求：：直径2501200mm，批量量生产产。优点：：穿透性性强，，承载载能力力高，，应用用方便便。缺点：：成本高高，易易锈蚀蚀。木桩要求：：桩径160260mm，桩长长46m。优点：：制作运运输方方便，，打桩桩设备备简单单。缺点：：承载力力低，，仅在在一些些加固固工程程与临临时工工程中中采用用。预制桩桩的分分类及及特点点1.1.2桩基的的分类类12分类沉管灌灌注桩桩、钻钻孔灌灌注桩桩、挖挖孔桩桩。原理直接在在桩位位上就就地成成孔，，然后后在孔孔内安安放钢钢筋笼笼灌注混凝凝土而而成。。特点能适应应各种种地层层，无无需接接桩，，施工工时无无振动动、无无挤土、噪噪音小小，宜宜在建建筑物物密集集地区区使用用。施工关关键桩身的的成型型和混混凝土土质量量灌注桩桩的分分类及及特点点1.1.2桩基的的分类类13按桩的的设置置效应应分类类非挤土土桩成桩过过程中中对桩桩相邻邻土基基本不产生生挤土土效应应的桩,如钻（（冲或或挖））孔灌灌注桩桩及先先钻孔孔后再再打入入的预预制桩桩；部分挤土土桩对桩周土土体稍有排挤挤，但土的的强度和和变形性性质变化化不大。。包括冲冲击成孔孔灌注桩桩、预钻钻孔打入入式预制制桩等。。挤土桩设置过程程中使土土的结构构严重扰动动破坏，对土的强强度和变变形性质质影响较较大。实实心的预预制桩、、下端封封闭的管管桩、木木桩以及及沉管灌灌注桩等等。1.1.2桩基的分分类按承台位位置：高承台桩桩基——承台底面面位于地地面以上上，且常常处于水水下，水水平受力力性能差差，但施施工方便便。可避避免水下下施工及及节省基基础材料料，多用用于桥梁梁及港口口工程。。低承台桩桩基——承台底面面位于地地面以下下，其受受力能好好，具有有较强的的抵抗水水平荷载载的能力力，施工工不方便便。桩基1.1.2桩基的分分类图1.4高低承台台桩15锤击振动下沉沉静压预制桩的的施工方方法1.2.1预制桩的的施工1.2桩基础的的施工16打入第一一节桩体体电焊接桩桩打入末节节桩体锤击预制制桩17沉桩深度度控制以最后贯入入度（指沉至至某标高高时，每每次锤击击的沉入入量）和和桩尖设计计标高两方面控控制。要求最后后两阵的的平均贯贯入度为为10-50mm/阵。锤击法：：常以10次锤击为为一阵。。振动法：：以1min为一阵。。1.2.1预制桩的的施工18沉管灌注注桩利用锤击击或振动动等方法法沉管成成孔，然然后浇灌灌混凝土土拔出套套筒。可可避免流流砂、坍坍孔及排排渣等弊弊病。锤击沉管管灌注桩桩振动沉管管灌注桩桩内击式沉沉管灌注注桩1.2.2灌注桩的的施工19沉管灌注注桩图1.5沉管灌注桩的施工程序示意（a）打桩机就位；（b）沉管；（c）浇灌混凝土；（d）边拔管，边振动；（e）安放钢筋笼，继续浇灌混凝土；（f）成型1.2.2灌注桩的的施工20优点：设备简单单、打桩桩进度快快、成本本低。缺点：在土层软软、硬交交界处或或软弱土土层处易易发生缩颈、、断桩现现象。（（缩颈桩的的形成）克服办法法：复打——浇灌混凝凝土并拔拔管后，，立即在在原位再再次沉管及浇浇灌混凝凝土；（（沉管灌注注桩复打打）反插法——灌满混凝凝土后，，先振动动再拔管管，一般般拔0.5～1.0m，再反插插0.3～0.5m。分单打、、复打、、反插三三种施工工方法。。沉管灌注注桩特点点1.2.2灌注桩的的施工21钻（冲））孔灌注注桩原理用钻机(如螺旋钻钻、振动动钻、冲冲抓锥钻钻等)钻土成孔孔(需泥浆护护壁)，然后清清除孔底底残渣，，安放钢钢筋笼，，浇灌混混凝土。。施工方法法有正循环环、反循循环施工工法。优缺点优点：入土深深，能进进入岩层层，刚度度大，承承载力高高，桩身身变形小小，并可可方便地地进行水水下施工工。缺点：要求有有专门的的设备（（钻机）），清孔孔较难彻彻底。1.2.2灌注桩的的施工22钻孔灌注注桩—护筒埋设设护筒作用用固定桩位位，并作作钻孔导导向；保护孔口口，防止止孔内土土层坍塌塌隔水，稳稳固孔壁壁。1.2.2灌注桩的的施工23泥浆制备备与运输输要求：膨胀土或或高塑性性粘土现现场加水水搅拌，，比重1.1~1.15，粘度10~25s，含砂率率小于6％，胶体体率大于于95％。作用：护壁、携携渣、防防渗、润润滑钻头头等。1.2.2灌注桩的的施工24钻进机械械图1.6冲击钻机机示意图图1—滑轮；2—主杆；3—拉索；4—斜撑；5—卷扬机；；6—垫木；7—钻头旋转钻进进冲击钻进进冲抓钻进进1.2.2灌注桩的的施工25图1.8反循环泥泥浆循环环成孔工工艺1—钻头；2—泥浆循环环方向；；3—沉淀池；；4—泥浆池；；5—泥浆泵；；6—砂石泵；；7—水龙头；；8—钻杆；9—钻机回转转装置钻进方法法图1.7正循环泥泥浆循环环成孔工工艺1—钻头；2—泥浆循环环方向；；3—沉淀池；；4—泥浆池；；5—泥浆泵；；6—砂石泵；；7—水龙头；；8—钻杆；9—钻机回转转装置1.2.2灌注桩的的施工26清孔孔目的除去孔底底沉渣，，保证孔孔底砼质质量及桩桩的承载载力。方法抽浆清孔孔：用空气吸吸泥机吸吸出含铅铅渣的泥泥浆。换浆清孔孔：正、反循循环钻孔孔完成后后不停钻钻、不进尺。掏渣清孔孔：孔用掏渣渣筒掏清清孔内粗粗粒铅渣渣。继续循环环换浆清清渣。要求孔底0.5m内ρ≤1.25；含砂率率≤8％；粘度度≤28s。1.2.2灌注桩的的施工27将导管居居中插入入，上接接漏斗，，设隔水水栓；放开隔水水栓使混混凝土向向孔底猛猛落，将将水挤出出，并使使导管始始终埋在在混凝土土内，此此后连续续灌注混混凝土；；不断提升升导管，，直至灌灌注完毕毕。水下砼灌灌注—直升导管管法施工步骤骤图1.9灌注水下下混凝土土1-通混凝土土储料槽槽；2-漏斗3-隔水栓；；4-导管1.2.2灌注桩的的施工28混凝土搅搅拌必须须均匀；；防止卡管事故；必须连续续作业，，避免中中断灌注注，并防防止混凝凝土上升升顶起钢钢筋笼；；随时记录录孔内混混凝土灌灌注标高高和导管管入孔长长度，防防止导管管提升过过猛，形形成断桩；桩顶标高高应比设设计值愈愈加一定定高度，，以确保保混凝土土质量。。一般取取0.5m。注意事项项1.2.2灌注桩的的施工29基本要求求：内径≥800mm，开挖直直径≥1000mm，护壁厚厚≥100mm分节支护护，每节节高500~1000mm桩长小于于40m。优点：符合国情情，经济济，设备备简单，，噪音小小，场区区内各桩桩可同时时施工，，可直接接观察地地层情况况，孔底底易清除除干净，，且桩径径大、适适应性强强。缺点：可能遇到到流砂、、塌孔、、缺氧、、有害气气体、触触电和地地面掉重重物等危危险而造造成伤亡亡事故。。原理：采用人工工或机械械挖掘成成孔，逐逐段边开开挖边支支护，达达所需深深度后再再进行扩扩孔，利利用钻（（冲）孔孔机具钻钻土成孔孔，然后后清除孔孔底残渣渣，安装装钢筋笼笼，浇灌灌混凝土土。1.2.3人工挖孔孔桩30图1.10人工挖孔桩示例31人工挖孔孔桩321.2.5桩基的质质量检测测可能存在在的质量量问题预制桩：：桩位偏差差、桩身身裂缝过过大、断断桩等灌注桩：：缩颈、夹夹泥、断断桩、沉沉渣过厚厚等。常用质量量检测方方法开挖检查查：只限于对对所暴露露的桩身身进行观观察检查查。抽芯检查查：在灌注桩桩桩身内内钻孔，，取混凝凝土芯样样进行观观察，看看它的连连续性。。反射波法法：测砼的连连续性，，是否存存在孔洞洞、断桩桩等。动测法：：高应变测测桩承载载力，低低应变只只能测砼砼质量。。331.3单桩承载载力承载机理理荷载→桩桩压缩→→侧摩阻阻消耗荷荷载→桩桩底阻力力。土对桩的的支撑力力桩侧摩阻阻力和桩桩端阻力力：何种种为主，，与桩身身压缩量量有关。。桩的荷载传递递过程实质上就就是桩侧摩阻阻力与桩桩端阻力力逐步发发挥的过过程。1.3.1桩的荷载载传递过过程34侧阻先于于端阻发发挥，发发挥程度度与桩土土相对位位移相关关；侧阻充分分发挥桩桩土相对对位移值值：粘性土：：4～6mm；砂土：6～10mm；端阻充分分发挥桩桩底极限限位移值值：砂类土:(0.08～0.1)d；粘性土：：0.25d，硬粘土土0.1d。桩侧阻与与桩端阻阻存在深深度效应应。1.3.1桩的荷载载传递过过程图1.11桩身荷载载传递(a)摩擦桩；；(b)端承桩35桩侧摩阻阻力影响响因素土的性质质：如抗剪强强度(c,j)→决定摩阻阻力的可可能最大大值桩土相对对位移→决定摩摩阻力的的发挥程程度时间因素素：土的固结结随t增加向下下部转移移→决决定摩阻阻力发挥挥的时间间桩的刚度度：影响桩周周应力的的分布。。土中的应应力状态态：主要指侧侧向压力力施工方法法：a)挤土桩；；b)非挤土桩桩。1.3.1桩的荷载载传递过过程36图1.12压曲破坏坏图1.13整体剪切切破坏图1.14刺入破坏坏压曲破坏坏：沉降量很很小，桩桩端阻为为主，桩桩材控制制承载力力，穿越软弱土土层的小小直径桩桩和嵌岩岩桩属于于此类；；整体剪切切：沉降量较较大，桩桩端阻为为主，桩桩端桩侧侧土控制制承载力，打入入式短桩桩、钻孔孔短桩属属于此类类；刺入破坏坏：沉降量大大，桩侧侧阻为主主，桩顶顶容许沉沉降控制制承载力，一般般情况下下的钻孔孔灌注桩桩属于此此类。1.3.2单桩的破破坏模式式37定义：桩周土相相对于桩桩身下沉沉时产生生的摩阻阻力。1.3.3桩侧负摩摩阻力

正摩擦负摩擦图1.15桩侧摩阻阻力示意意图38桩侧大范范围降低低地下水水，如大大面积抽抽水，基基坑降水水等桩侧地面面大面积积堆载；；桩身穿越越较厚松松散填土土、自重重湿陷性性黄土、、欠固结结土层进进入相对对较硬土土层；冻土区升升温引起起桩侧土土沉陷。。产生负摩摩阻力的的条件图1.１6住宅楼建建于有新新填土的的斜坡上上1.3.3桩侧负摩摩阻力39中性点定义：桩土相对对位移为为零处桩桩侧摩阻阻力为零零处。在某深度度处桩周周土与桩桩截面沉沉降相等等；或两者无无相对位位移发生生；或其摩阻阻力为零零。特点：在中性点点处桩身身轴力达达到最大大值。1.3.3桩侧负摩摩阻力40中性点位位置还与与时间因因素、环环境因素素、地质质条件等等有关，，精确计计算有困困难，目目前采用用经验估估算法：（0.5～1.0l0）l0—桩周变形形土层下下限深度度，即软软弱压缩缩层厚度度。中性点位位置的确确定中性点的的位置取取决于桩－土间间的相对对位移：图1.17有负摩阻阻力时的的荷载传传递1.3.3桩侧负摩摩阻力41涂层法；；塑料薄膜膜隔离层层法；桩土之间间灌注斑斑脱土浆浆法；插入变径径预制桩桩法—钻孔桩；；群桩：设设内外围围保护桩桩法减小负摩摩阻力的的措施1.3.3桩侧负摩摩阻力42按桩材强强度确定定按静载试试验确定定按土的抗抗剪强度度指标确确定按静力触触探法确确定按经验公公式确定定建工：路桥：按动力试试桩法确确定1.3.4单桩竖向向抗压承承载力确确定43建工路桥按桩材强强度确定定fcd—砼轴心抗抗压强度度设计值值；f'sd—纵向钢筋筋抗压强强度设计计值；A—桩身截面面积，当当纵向筋筋的配筋筋率大于于3%时，A应改为An=A-A's；A's—全部纵向向钢筋的的截面积积；1.3.4单桩竖向向抗压承承载力确确定44按经验公公式确定定（建工工）一般预制制桩与中小直径径灌注桩桩大直径桩桩嵌岩桩800mm为界1.3.4单桩竖向向抗压承承载力确确定45打入桩li—承台底面面或局部部（最大大）冲刷刷线以下下各土层层的厚度度；τi—与li对应的桩桩侧各土土层的单单位面积积极限摩摩阻力；；A—桩底面积积；R—桩底处土土的极限限承载力力；i、—振动下沉沉对桩侧侧摩阻力力与桩端端阻力的的影响系系数。按经验公公式确定定（路桥桥）1.3.4单桩竖向向抗压承承载力确确定46钻孔灌注注桩u—桩周长，，(旋转钻增增大3～5cm；冲击钻钻增大5～10cm；冲抓钻钻增大10～20cm)；λ—考虑基桩桩长径比比的修正正系数；；m0—清底系数数；[s0]—桩端处土土的容许许承载力力；h—桩底埋深深，有冲冲刷时从从一般冲冲刷线算算起，取取值应≤≤40m；A—按设计直径径计算。按经验公公式确定定（路桥桥）1.3.4单桩竖向向抗压承承载力确确定47柱桩：c1,c2—视清孔情情况、岩岩石破碎碎程度等等因素而而定的系系数；U—桩身嵌入入基岩部部分的截截面周长长，对于于钻孔桩桩和管柱按设计直径径采用；Ra—天然湿度度岩石单单轴极限限抗压强强度(试件高径径比相等，直径径7～10cm)。按经验公公式确定定（路桥桥）1.3.4单桩竖向向抗压承承载力确确定48由竖向抗抗压静载载试验确确定特点：是评价单单桩承载载力最为直观观和可靠的方法。。基本原则则桩数：不宜小于于总数1％，不少少于3根；时间：对于预制制桩，桩桩设置后后开始载载荷试验验所需的的间歇时间间：对于砂类土不得少于于10天；粉土和粘粘性土不得少于于15天，饱和软粘粘土不得少于于25天。1.3.4单桩竖向向抗压承承载力确确定49试验装置置及方法法试验装置置：①加荷系统统：包括括加力装装置和反反力装置置、②位移观测测系统测试方法法：分级（开开始阶段段1/5－1/8倍预估破破坏荷载载，终了了阶段1/10—1/15）慢速维维持荷载载法。图1.18静载实验验装置50直接堆载载锚桩反力力梁法锚桩d=1.8m横梁：1.7m×2.7m反力装置置51试验成果果处理—极限荷载载确定按沉降随随荷载的的变化特特征确定定对陡降型型Q-s曲线，取取曲线发发生明显显陡降的起起始点所所对应的的荷载为为Qu由沉降量量确定Qu对缓变型型Q-s曲线，可可取s=40~60mm对应的荷荷载值为为Qu。大直径径桩可取取s=0.03~0.06d对应的荷荷载值(大桩取低值，小小桩取高高值)，细长桩桩(l/d>80)可取s=60～80mm对应的荷荷载。沉降速率率法—s-lgt法取破坏荷荷载的前前一级荷荷载图1.19单桩Q-s曲线线521.4.1桩基基检检测测内内容容（1）桩桩基基强强度度：：包括括桩桩身身结结构构完完整整性性和和桩桩承承载载力力的的检检验验。。（2）桩桩基基变变形形：：桩基基变变形形需需要要通通过过长长期期的的沉沉降降观观测测才才能能获获得得可可靠靠结结果果，，而而且且应应以以群群桩桩在在长长期期荷荷载载作作用用下下的的沉沉降降为为准准。。（3）几几何何受受力力条条件件：：桩的的几几何何受受力力条条件件是是指指桩桩位位、、桩桩身身倾倾斜斜度度、、接接头头情情况况、、桩桩顶顶及