桩基础类型及构造课件

第三章桩基础第一节概述第二节桩和桩基础的类型及构造第三节桩基础的施工第四节单桩承载力第五节基桩内力和位移计算第六节群桩基础的竖向分析及验算第七节桩基设计第三章桩基础第一节概述1第一节概述如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求、而又不宜采取地基处理措施时，就需要考虑以下部坚实土层或岩层作为持力层的深基础方案。桩基础是应用最为广泛的一类深基础。桩基础：是由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。承台把桩联结起来并承受上部结构的荷载，然后通过桩传递到地基中去。桩是垂直或微斜埋置于土中的受力杆件，它的横截面尺寸比长度小得多。其作用是将上部结构的荷载传递给土层或岩层。桩基础设计也应注意满足地基承载力和变形这两项基本要求。第一节概述如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载2一、桩基础的组成：桩基础由桩和承台两部分组成。一、桩基础的组成：3二、桩基础的作用：（1）将荷载传至硬土层（图4-1a），或分配到较大的深度范围（图4-1b），以提高承载力。二、桩基础的作用：（1）将荷载传至硬土层（图4-1a），或分4（2）减小沉降，从而也减小沉降差，故地基强度够，而变形不合要求时亦用。厂房内堆载，使柱下基础倾斜，导致柱子开裂。可用桩基解决。（2）减小沉降，从而也减小沉降差，故地基强度够，而变形不合要5（3）抗拔：用于抗风、抗震、抗浮等。（4）有一定抗水平荷载能力，特别是斜桩（5）抗液化：深层土不易液化，浅层土液化后，有桩支撑，有助于上部结构的稳定。所以，桩基础应用广泛，沿海、内陆地区均用。桩基础同基坑支护、地基处理并为土木工程三大热点。（3）抗拔：用于抗风、抗震、抗浮等。6三.桩基础的特点优点将荷载传递到下部好土层,承载力高沉降量小抗震性能好,穿过液化层承受抗拔(抗滑桩)及横向力(如风载荷)与其他深基础比较,施工造价低缺点施工环境影响,

预制桩施工噪音,

钻孔灌注桩的泥浆有下穿工程时,有一定干扰。三.桩基础的特点优点缺点7四.桩基础的是适用条件（1）荷载较大，地基上部土层较软，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；（2）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；（3）当地基计算沉降过大或结构物对不均匀沉降敏感时，如采用桩基础穿过松软土层，将荷载传到较坚实土层，减少结构物沉降并使沉降均匀时；（4）当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可减少施工难度和避免水下施工；（5）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，桩基础可穿越可液化土层并伸入到下部密实稳定土层，可消除或减轻地震对结构的危害。四.桩基础的是适用条件（1）荷载较大，地基上部土层较软，适宜8第二节桩和桩基础的类型及构造（1）按基桩数量可分单桩基础：采用单根桩的形式以承受和传递上部结构荷载的独立桩基础称单桩基础。群桩基础：由2根或以上的多根桩组成桩群，由承台将桩群在上部联结成一个整体，建筑物的荷载通过承台分配给各根桩，桩群再把荷载传给地基，称群桩基础。群桩基础中的单桩称基桩。（大多数情况如此）第二节桩和桩基础的类型及构造（1）按基桩数量可分9群桩单桩群桩单桩10

（2）根据承台与地面的相对位置，一般可分为低承台桩基和高承台桩基。当承台底面位于土中时，称低承台桩基；在一般房屋建筑和水工建筑物中最常用。当承台底面高出土面以上时，称高承台桩基；常用于桥梁工程、港口码头及海洋工程中。（2）根据承台与地面的相对位置，一般可分为低承台桩基11

承台:将几个桩结合起来传递荷载

1.低承台桩基

承台在地面以下,承台本身可承担部分荷载

2.高承台桩基

承台在地面以上,桥桩,码头,栈桥软土层按承台位置分类承台:将几个桩结合起来传递荷载软土层按承台位置分类12低承台桩基低承台桩基13高承台桩基高承台桩基14（3）按材料分：木、钢、钢筋混凝土木桩—水位以上耐久性差，强度低，我国森林资源不足，应少用钢桩—本身强度高，易加工，接头容易，运输方便，但造价是混凝土的3-4倍，用于海洋平台及陆上重要工程，如宝钢高炉、金茂大厦用钢管桩。钢砼桩—取材方便，价格便宜，耐久性好，可预制、现浇，尺寸易调，适用性强，故应用广泛，是主要研究对象。（3）按材料分：木、钢、钢筋混凝土木桩—水位以上耐久性差，强15（4）按桩的使用功能分1.竖向抗压桩——主要承受竖向下压荷载（简称竖向荷载）的桩，应进行竖向承载力计算，必要时还需计算桩基沉降，验算软弱下卧层的承载力以及负摩阻力产生的下拉荷载。2.竖向抗拔桩——主要承受竖向上拔荷载的桩，应进行桩身强度和抗裂计算以及抗拔承载力验算。3.水平受荷桩——要承受水平荷载的桩，应进行桩身强度和抗裂验算以及水平承载力和位移验算。

4.复合受荷桩——承受竖向、水平荷载均较大的桩，应按竖向抗压（或抗拔）桩及水平受荷桩的要求进行验算。（4）按桩的使用功能分16

（5）按承载性状分类

浅基础是把上部荷载通过基底扩散到地基中去；而桩基除通过桩端阻力扩散外，还在竖向以桩侧摩阻力的方式对上部荷载进行扩散。由于桩的尺寸、施工方法、桩侧和桩端地基土的物理力学性质等因素的不同，桩侧和桩端所分担荷载的比例是不同的。根据分担荷载的比例而把桩分为摩擦型桩和端承型桩。（5）按承载性状分类17桩基础类型及构造课件18桩端土差、桩很长、灌注桩清底差桩端为岩石、大头桩桩端土差、桩很长、灌注桩清底差桩端为岩石、大头桩191、摩擦型桩：在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩侧阻力承担的桩基。根据桩侧阻力分担荷载的比例，摩擦型桩又分为摩擦桩和端承摩擦桩。①摩擦桩：当软土层很厚，桩端达不到坚硬土层或岩层上时，则桩顶的极限荷载主要靠桩身与周围土层之间的摩擦力来支承，桩尖处土层反力很小，可忽略不计。具体有：桩的长径比很大；桩端下无较坚实的持力层；桩底残留虚土或沉渣的灌注桩；桩端出现脱空的打入桩等。②端承摩擦桩：桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但桩侧阻力分担荷载较大。具体有：桩的长径比不很大，桩端持力层为较坚实的粘性土、粉土和砂类土时。这类桩所占比例很大。1、摩擦型桩：在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩侧202、端承型桩：在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承担的桩基。可分为端承桩和摩擦端承桩。①端承桩：桩穿过软弱土层，桩端支承在坚硬土层或岩层上时，则桩顶极限荷载主要靠桩尖处坚硬岩土层提供的反力来支承，桩侧摩擦力很小，可以忽略不计。具体有：桩的长径比较小，桩端设置在密实砂类、碎石类土层中或位于中、微风化及新鲜基岩层中的桩。②摩擦端承桩：桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，桩端阻力分担荷载较大，桩侧阻力属次要，但不可忽略。具体有：桩端进入中密以上的砂层、碎石类土层中或位于中、微风化及新鲜基岩顶面时。2、端承型桩：在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩端21

（6）按施工方法分：预制桩和灌注桩。

①预制桩（沉桩）制作：1）现场预制；2）工厂预制。

常用材料：木桩、钢桩、混凝土预制桩（含预应力混凝土桩）。

施工方法：锤击、震动、静压或旋入等。（6）按施工方法分：预制桩和灌注桩。22混凝土预制桩构造

横截面：方桩、圆桩。普通实心方桩：截面边长300-500mm，桩长25-30m，工厂预制分节长12m，沉桩时现场连接。接头常用钢板、角钢焊接，或钢板垂直插头加水平销连接，并涂沥青防腐。预应力混凝土桩：常用管桩。采用先张法预应力工艺和离心成型法制作。经高压蒸汽养护生产的为PHC管桩，强度大于C80；未经高压蒸汽养护的为PC管桩（强度C60-C80）。

混凝土预制桩构造横截面：方桩、圆桩。23

混凝土预制桩特点：优点：截面形状、尺寸和桩长可在一定范围内选择，承载能力较高、耐久性好、质量较易保证、施工速度快。缺点：自重大，配筋较灌注桩多，需大能量的打桩设备，施工中多需接长或截短，工艺较复杂。混凝土预制桩特点：24桩基础类型及构造课件25桩基础类型及构造课件26桩基础类型及构造课件27桩基础类型及构造课件28桩基础类型及构造课件29桩基础类型及构造课件30桩基础类型及构造课件31

钢桩：1）下端开口或闭口的钢管桩、2）H型钢桩。一般钢管桩直径为250-1200mm。

优点：穿透能力强，自重小，锤击沉桩效果好，承载能力高，起吊、运输、沉桩、接桩方便，施工速度快。缺点：耗钢量大，成本高，易锈蚀。

木桩：松木、杉木或橡木制成，桩径为160-260mm，桩长4-6m，桩顶锯平并加铁箍，桩尖削成锥形。

特点：制作和运输方便、打桩设备简单，用于应急加固工程或能就地取材的临时工程。钢桩：1）下端开口或闭口的钢管桩、2）H型钢桩。一般钢管桩32

②灌注桩：直接在设计桩位处成孔，然后在孔内下放钢筋笼（或直接插筋、或省去钢筋），再浇灌混凝土而成的桩。横截面呈圆形，可做成大直径和扩底桩。保证承载力关键：桩身的成型及混凝土质量。

常用：沉管灌注桩、钻（冲）孔灌注桩、挖孔桩、爆扩桩等。

33沉管灌注桩

利用锤击或振动等方法沉管成孔，然后浇灌混凝土，拔出套管。一般分单打、复打和反插法三种。沉管灌注桩利用锤击或振动等方法沉管成孔，然后浇灌混34

锤击沉管灌注桩：常用桩径300-500mm，桩长20m以内，可打至硬塑粘土层或中、粗砂层。优点：设备简单、打桩进度快、成本低。但易发生缩颈现象。

振动沉管灌注桩：钢管底端带活瓣桩尖，或套预制混凝土桩头。桩径一般400-500mm。粘性土中，穿透能力比锤击沉管灌注桩稍差，承载力也稍低。

锤击沉管灌注桩：常用桩径300-500mm，35

内击式沉管灌注桩（弗朗基桩）：先在竖起的钢套筒内放进约1m高的混凝土或碎石，用吊锤在套筒内锤打，形成“塞头”。以后锤打时，塞头带动套筒下沉。至设计标高后，吊住套筒，浇灌混凝土并继续锤击，使塞头脱出筒口，形成扩大的桩端，其直径可达桩身直径的2-3倍，当桩端不再扩大而使套筒上升时，开始浇注桩身混凝土（若需配筋时先吊放钢筋笼），同时边拔套筒边锤击，直至达到所需高度为止。

优点:是混凝土密实且与土层紧密接触，同时桩头扩大，承载力较高，效果较好，但穿越厚砂层能力较低，打入深度难掌握。内击式沉管灌注桩（弗朗基桩）：先在竖起的钢套筒内放进36桩基础类型及构造课件37钻（冲）孔灌注桩钻（冲）孔灌注桩：用钻机钻土成孔，然后清除孔底残渣，安放钢筋笼，浇灌混凝土。（有的钻机钻头带扩孔刀刃旋转切土扩大桩孔，浇灌混凝土形成扩大桩端。钻机：螺旋钻机、冲击钻机、冲抓钻机、回转钻机等。国内钻（冲）孔灌注桩多用泥浆护壁，泥浆选用膨胀土或高塑性粘土现场加水拌制。常用桩径800mm、1000mm、1200mm等。优点：入土深，能进入岩层，刚度大，承载力高，桩身变形小，水下施工方便。缺点：质量取决于成孔和水下灌注混凝土质量，质量不易保证。钻（冲）孔灌注桩钻（冲）孔灌注桩：用钻机钻土成孔，然后清除孔38

挖孔桩：人工或机械挖掘成孔，逐段边开挖边支护，达所需深度后再扩孔、安装钢筋笼及浇灌混凝土而成。内径一般应大于800mm，开挖直径大于1000mm，护壁厚大于100mm，分节支护，每节高500-1000mm，可用混凝土预制块或砖砌筑，桩身长度宜限制在40m以内。

优点：可直接观察地层情况，孔底易清除干净，设备简单，噪音小，各桩可同时施工，桩径大、适应性强，较经济。

缺点：挖孔存在塌方、缺氧、有害气体、触电等危险，易造成安全事故，难控制流砂现象。爆扩桩：对各类灌注桩，可在孔底预先放置适量的炸药，在灌注混凝土后引爆，使桩底扩大呈球形，以增加桩底支承面积而提高桩的承载力。

挖孔桩：人工或机械挖掘成孔，逐段边开挖边支护，达所需39人工挖孔桩人工挖孔桩40

（7）按设置效应分类桩的设置方法不同，桩周土所受的排挤作用也不相同。排挤作用使土的天然结构、应力状态和性质发生很大变化，从而影响桩的承载力和变形性质。统称为桩的挤土效应。按挤土效应分为：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩。桩基础类型及构造课件41①非挤土桩：钻（冲或挖）孔灌注桩、机挖井形灌注桩及机动洛阳铲成孔灌注桩等。这类在成桩过程中基本对桩相邻土不产生挤土效应的桩，称为非挤土桩。其设备噪音较挤土桩小，而废泥浆、弃土运输等可能会对周围环境造成影响。

②部分挤土桩：冲击成孔灌注桩、预钻孔打入式预制桩、H型钢桩、开口钢管桩和开口预应力混凝土管桩等。当挤土桩无法施工时，可采用预钻小孔后打较大尺寸预制或灌注桩的施工方法，也可打入敞口桩。对桩周土稍有排挤作用，但土的强度和变形性质变化不大，一般可用原状土测得的强度指标来估算桩的承载力和沉降量。③挤土桩：实心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩等。挤土桩除施工噪音较大外，不存在泥浆及弃土污染问题，当施工质量好，方法得当时，其单方混凝土材料所提供的承载力较非挤土桩及部分挤土桩高。桩位处土体大量被排挤，土的结构严重扰动破坏，对土的强度及变形性质影响较大。①非挤土桩：钻（冲或挖）孔灌注桩、机挖井形灌注桩及机动洛阳铲42

（8）按桩径大小分为：1.小桩——桩径d≤250mm。由于桩径小，施工机械，施工场地及施工方法一般较为简单。小桩多用于基础加固（树根桩或锚杆静压桩）及复合桩基础。2.中等直径桩——桩径250mm<d<800mm。这类桩长期以来在工业与民用建筑物中大量使用，成桩方法和工艺繁多。3.大直径桩——桩径d≥800mm。近年来的发展较快，应用范围逐渐增大。因为桩径大且桩端还可以扩大，因此，单桩承载力较高。此类桩除大直径钢管桩外，多数为钻、冲、挖孔灌注桩。（8）按桩径大小分为：43补充：各种桩的比较（1）振动噪声：预制桩、沉管灌注桩在用锤击或振动法下沉时，施工噪音大，污染环境；预制桩用静压法施工可消除噪音污染；钻孔桩在施工过程中产生的振动、噪音较小。（2）挤土效应：预制钢筋混凝土桩、沉管灌注桩均属挤土桩，会造成各种危害；钻孔灌注桩、挖孔灌注桩为非挤土桩，对邻近建筑物及地下管线危害小。（3）沉桩能力：除钢桩、嵌岩桩外，受沉桩能力限制，预制混凝土桩、沉管灌注桩桩径、桩长不可太大，单桩极限承载力一般不超过6000kN；钻孔灌注桩直径可大至1～2m，桩长可达100m，适用于各种地层；挖孔灌注桩直径更可扩大至2～3m，单桩承载能力大。补充：各种桩的比较（1）振动噪声：预制桩、沉管灌注桩在用锤击44（4）施工应力：预制桩配筋往往由搬运起吊和锤击时的施工工况控制，因此，桩身需用高标号混凝土、高含筋率，主筋要求通长配置，用钢量大；灌注桩省去了预制桩的制作、运输、吊装和打入等工序，桩不承受这些过程中的弯折和锤击应力，混凝土标号较低，配筋也少。（5）质量稳定性：预制桩预制质量易保证，但接头往往是薄弱环节；钻（冲）孔灌注桩桩身的混凝土质量不易控制和保证，易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥等现象，钻进时用泥浆护壁会影响桩的承载能力；挖孔桩一般为无水作业，因而施工质量比钻孔桩更有保证。（4）施工应力：预制桩配筋往往由搬运起吊和锤击时的施工工况控45第三章桩基础第一节概述第二节桩和桩基础的类型及构造第三节桩基础的施工第四节单桩承载力第五节基桩内力和位移计算第六节群桩基础的竖向分析及验算第七节桩基设计第三章桩基础第一节概述46第一节概述如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求、而又不宜采取地基处理措施时，就需要考虑以下部坚实土层或岩层作为持力层的深基础方案。桩基础是应用最为广泛的一类深基础。桩基础：是由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。承台把桩联结起来并承受上部结构的荷载，然后通过桩传递到地基中去。桩是垂直或微斜埋置于土中的受力杆件，它的横截面尺寸比长度小得多。其作用是将上部结构的荷载传递给土层或岩层。桩基础设计也应注意满足地基承载力和变形这两项基本要求。第一节概述如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载47一、桩基础的组成：桩基础由桩和承台两部分组成。一、桩基础的组成：48二、桩基础的作用：（1）将荷载传至硬土层（图4-1a），或分配到较大的深度范围（图4-1b），以提高承载力。二、桩基础的作用：（1）将荷载传至硬土层（图4-1a），或分49（2）减小沉降，从而也减小沉降差，故地基强度够，而变形不合要求时亦用。厂房内堆载，使柱下基础倾斜，导致柱子开裂。可用桩基解决。（2）减小沉降，从而也减小沉降差，故地基强度够，而变形不合要50（3）抗拔：用于抗风、抗震、抗浮等。（4）有一定抗水平荷载能力，特别是斜桩（5）抗液化：深层土不易液化，浅层土液化后，有桩支撑，有助于上部结构的稳定。所以，桩基础应用广泛，沿海、内陆地区均用。桩基础同基坑支护、地基处理并为土木工程三大热点。（3）抗拔：用于抗风、抗震、抗浮等。51三.桩基础的特点优点将荷载传递到下部好土层,承载力高沉降量小抗震性能好,穿过液化层承受抗拔(抗滑桩)及横向力(如风载荷)与其他深基础比较,施工造价低缺点施工环境影响,

预制桩施工噪音,

钻孔灌注桩的泥浆有下穿工程时,有一定干扰。三.桩基础的特点优点缺点52四.桩基础的是适用条件（1）荷载较大，地基上部土层较软，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；（2）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；（3）当地基计算沉降过大或结构物对不均匀沉降敏感时，如采用桩基础穿过松软土层，将荷载传到较坚实土层，减少结构物沉降并使沉降均匀时；（4）当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可减少施工难度和避免水下施工；（5）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，桩基础可穿越可液化土层并伸入到下部密实稳定土层，可消除或减轻地震对结构的危害。四.桩基础的是适用条件（1）荷载较大，地基上部土层较软，适宜53第二节桩和桩基础的类型及构造（1）按基桩数量可分单桩基础：采用单根桩的形式以承受和传递上部结构荷载的独立桩基础称单桩基础。群桩基础：由2根或以上的多根桩组成桩群，由承台将桩群在上部联结成一个整体，建筑物的荷载通过承台分配给各根桩，桩群再把荷载传给地基，称群桩基础。群桩基础中的单桩称基桩。（大多数情况如此）第二节桩和桩基础的类型及构造（1）按基桩数量可分54群桩单桩群桩单桩55

（2）根据承台与地面的相对位置，一般可分为低承台桩基和高承台桩基。当承台底面位于土中时，称低承台桩基；在一般房屋建筑和水工建筑物中最常用。当承台底面高出土面以上时，称高承台桩基；常用于桥梁工程、港口码头及海洋工程中。（2）根据承台与地面的相对位置，一般可分为低承台桩基56

承台:将几个桩结合起来传递荷载

1.低承台桩基

承台在地面以下,承台本身可承担部分荷载

2.高承台桩基

承台在地面以上,桥桩,码头,栈桥软土层按承台位置分类承台:将几个桩结合起来传递荷载软土层按承台位置分类57低承台桩基低承台桩基58高承台桩基高承台桩基59（3）按材料分：木、钢、钢筋混凝土木桩—水位以上耐久性差，强度低，我国森林资源不足，应少用钢桩—本身强度高，易加工，接头容易，运输方便，但造价是混凝土的3-4倍，用于海洋平台及陆上重要工程，如宝钢高炉、金茂大厦用钢管桩。钢砼桩—取材方便，价格便宜，耐久性好，可预制、现浇，尺寸易调，适用性强，故应用广泛，是主要研究对象。（3）按材料分：木、钢、钢筋混凝土木桩—水位以上耐久性差，强60（4）按桩的使用功能分1.竖向抗压桩——主要承受竖向下压荷载（简称竖向荷载）的桩，应进行竖向承载力计算，必要时还需计算桩基沉降，验算软弱下卧层的承载力以及负摩阻力产生的下拉荷载。2.竖向抗拔桩——主要承受竖向上拔荷载的桩，应进行桩身强度和抗裂计算以及抗拔承载力验算。3.水平受荷桩——要承受水平荷载的桩，应进行桩身强度和抗裂验算以及水平承载力和位移验算。

4.复合受荷桩——承受竖向、水平荷载均较大的桩，应按竖向抗压（或抗拔）桩及水平受荷桩的要求进行验算。（4）按桩的使用功能分61

（5）按承载性状分类

浅基础是把上部荷载通过基底扩散到地基中去；而桩基除通过桩端阻力扩散外，还在竖向以桩侧摩阻力的方式对上部荷载进行扩散。由于桩的尺寸、施工方法、桩侧和桩端地基土的物理力学性质等因素的不同，桩侧和桩端所分担荷载的比例是不同的。根据分担荷载的比例而把桩分为摩擦型桩和端承型桩。（5）按承载性状分类62桩基础类型及构造课件63桩端土差、桩很长、灌注桩清底差桩端为岩石、大头桩桩端土差、桩很长、灌注桩清底差桩端为岩石、大头桩641、摩擦型桩：在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩侧阻力承担的桩基。根据桩侧阻力分担荷载的比例，摩擦型桩又分为摩擦桩和端承摩擦桩。①摩擦桩：当软土层很厚，桩端达不到坚硬土层或岩层上时，则桩顶的极限荷载主要靠桩身与周围土层之间的摩擦力来支承，桩尖处土层反力很小，可忽略不计。具体有：桩的长径比很大；桩端下无较坚实的持力层；桩底残留虚土或沉渣的灌注桩；桩端出现脱空的打入桩等。②端承摩擦桩：桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但桩侧阻力分担荷载较大。具体有：桩的长径比不很大，桩端持力层为较坚实的粘性土、粉土和砂类土时。这类桩所占比例很大。1、摩擦型桩：在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩侧652、端承型桩：在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承担的桩基。可分为端承桩和摩擦端承桩。①端承桩：桩穿过软弱土层，桩端支承在坚硬土层或岩层上时，则桩顶极限荷载主要靠桩尖处坚硬岩土层提供的反力来支承，桩侧摩擦力很小，可以忽略不计。具体有：桩的长径比较小，桩端设置在密实砂类、碎石类土层中或位于中、微风化及新鲜基岩层中的桩。②摩擦端承桩：桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，桩端阻力分担荷载较大，桩侧阻力属次要，但不可忽略。具体有：桩端进入中密以上的砂层、碎石类土层中或位于中、微风化及新鲜基岩顶面时。2、端承型桩：在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩端66

（6）按施工方法分：预制桩和灌注桩。

①预制桩（沉桩）制作：1）现场预制；2）工厂预制。

常用材料：木桩、钢桩、混凝土预制桩（含预应力混凝土桩）。

施工方法：锤击、震动、静压或旋入等。（6）按施工方法分：预制桩和灌注桩。67混凝土预制桩构造

横截面：方桩、圆桩。普通实心方桩：截面边长300-500mm，桩长25-30m，工厂预制分节长12m，沉桩时现场连接。接头常用钢板、角钢焊接，或钢板垂直插头加水平销连接，并涂沥青防腐。预应力混凝土桩：常用管桩。采用先张法预应力工艺和离心成型法制作。经高压蒸汽养护生产的为PHC管桩，强度大于C80；未经高压蒸汽养护的为PC管桩（强度C60-C80）。

混凝土预制桩构造横截面：方桩、圆桩。68

混凝土预制桩特点：优点：截面形状、尺寸和桩长可在一定范围内选择，承载能力较高、耐久性好、质量较易保证、施工速度快。缺点：自重大，配筋较灌注桩多，需大能量的打桩设备，施工中多需接长或截短，工艺较复杂。混凝土预制桩特点：69桩基础类型及构造课件70桩基础类型及构造课件71桩基础类型及构造课件72桩基础类型及构造课件73桩基础类型及构造课件74桩基础类型及构造课件75桩基础类型及构造课件76

钢桩：1）下端开口或闭口的钢管桩、2）H型钢桩。一般钢管桩直径为250-1200mm。

优点：穿透能力强，自重小，锤击沉桩效果好，承载能力高，起吊、运输、沉桩、接桩方便，施工速度快。缺点：耗钢量大，成本高，易锈蚀。

木桩：松木、杉木或橡木制成，桩径为160-260mm，桩长4-6m，桩顶锯平并加铁箍，桩尖削成锥形。

特点：制作和运输方便、打桩设备简单，用于应急加固工程或能就地取材的临时工程。钢桩：1）下端开口或闭口的钢管桩、2）H型钢桩。一般钢管桩77

②灌注桩：直接在设计桩位处成孔，然后在孔内下放钢筋笼（或直接插筋、或省去钢筋），再浇灌混凝土而成的桩。横截面呈圆形，可做成大直径和扩底桩。保证承载力关键：桩身的成型及混凝土质量。

常用：沉管灌注桩、钻（冲）孔灌注桩、挖孔桩、爆扩桩等。

78沉管灌注桩

利用锤击或振动等方法沉管成孔，然后浇灌混凝土，拔出套管。一般分单打、复打和反插法三种。沉管灌注桩利用锤击或振动等方法沉管成孔，然后浇灌混79

锤击沉管灌注桩：常用桩径300-500mm，桩长20m以内，可打至硬塑粘土层或中、粗砂层。优点：设备简单、打桩进度快、成本低。但易发生缩颈现象。

振动沉管灌注桩：钢管底端带活瓣桩尖，或套预制混凝土桩头。桩径一般400-500mm。粘性土中，穿透能力比锤击沉管灌注桩稍差，承载力也稍低。

锤击沉管灌注桩：常用桩径300-500mm，80

内击式沉管灌注桩（弗朗基桩）：先在竖起的钢套筒内放进约1m高的混凝土或碎石，用吊锤在套筒内锤打，形成“塞头”。以后锤打时，塞头带动套筒下沉。至设计标高后，吊住套筒，浇灌混凝土并继续锤击，使塞头脱出筒口，形成扩大的桩端，其直径可达桩身直径的2-3倍，当桩端不再扩大而使套筒上升时，开始浇注桩身混凝土（若需配筋时先吊放钢筋笼），同时边拔套筒边锤击，直至达到所需高度为止。

优点:是混凝土密实且与土层紧密接触，同时桩头扩大，承载力较高，效果较好，但穿越厚砂层能力较低，打入深度难掌握。内击式沉管灌注桩（弗朗基桩）：先在竖起的钢套筒内放进81桩基础类型及构造课件82钻（冲）孔灌注桩钻（冲）孔灌注桩：用钻机钻土成孔，然后清除孔底残渣，安放钢筋笼，浇灌混凝土。（有的钻机钻头带扩孔刀刃旋转切土扩大桩孔，浇灌混凝土形成扩大桩端。钻机：螺旋钻机、冲击钻机、冲抓钻机、回转钻机等。国内钻（冲）孔灌注桩多用泥浆护壁，泥浆选用膨胀土或高塑性粘土现场加水拌制。常用桩径800mm、1000mm、1200mm等。优点：入土深，能进入岩层，刚度大，承载力高，桩身变形小，水下施工方便。缺点：质量取决于成孔和水下灌注混凝土质量，质量不易保证。钻（冲）孔灌注桩钻（冲）孔灌注桩：用钻机钻土成孔，然后清除孔83

挖孔桩：人工或机械挖掘成孔，逐段边开挖边支护，达所需深度后再扩孔、安装钢筋笼及浇灌混凝土而成。内径一般应大于800mm，开挖直径大于1000mm，护壁厚大于100mm，分节支护，每节高500-1000mm，可用混凝土预制块或砖砌筑，桩身长度宜限制在40m以内。

优点：可直接观察地层情况，孔底易清除干净，设备简单，噪音小，各桩可同时施工，桩径大、适应性强，较经济。

缺点：挖孔存在塌方、缺氧、有害气体、触电等危险，易造成安全事故，难控制流砂现象。爆扩桩：对各类灌注桩，可在孔底预先放置适量的炸药，在灌注混凝土后引爆，使桩底扩大呈球形，以增加桩底支承面积而提高桩的承载力。

挖孔桩：人工或机械挖掘成孔，逐段边开挖边支护，达所需84人工挖孔桩人工挖孔桩85

（7）按设置效应分类桩的设置方法不同，桩周土所受的排挤作用也不相同。排挤作用使土的天然