桩基础的类型及适用条件

1.1.2基础的类型及适用条件在线开放课程《桥梁施工》陕西铁路工程职业技术学院了解桩的基本概念、各种分类方法目标1掌握预制桩与灌注桩的类型目标3能力目标2掌握端承型桩与摩擦型桩的概念目标2任务导入Clicktoaddtitle通过对桥梁桩基础类型学习，能够了解桩的基本概念、各种分类方法，掌握端承型桩与摩擦型桩的概念、预制桩与灌注桩的类型。3提问：在什么情况下需要设计成桩基础？?一、桩基础的概念

456软土层桩（Pile）：指垂直或者稍倾斜布置于地基中，其断面相对其长度较小的杆状构件。桩的功能：通过杆件的侧壁摩阻力和端阻力将上部结构的荷载传递到深处的地基上。7提问：桩基础有哪几种分类方式？?二、桩基础的分类

8二、桩的分类不同的分类标准(一)按承台承台:将几个桩结合起来传递荷载(二)材料(三)形状(四)承载机理(五)按尺寸(六)施工方法9软土层二桩的分类(一)按承台与地面的相对位置分类承台:将几个桩结合起来传递荷载10高承台桩承台在地面(或冲刷线)以上,桥桩,码头,栈桥。低承台桩：承台在地面(或冲刷线)以下,承台本身承担部分荷载低承台桩11高承台桩12高桩承台基础的结构特点：是基桩部分桩身埋人土中，部分桩身外露在地面以上(称为桩的自由长度);

低承台基础的结构特点：是基桩则全部埋人土中(桩的自由长度为零)。13高桩承台基础特点高桩承台基础由于承台位置较高或设在施工水位以上，可减少墩台圬工数量，可避免或减少水下作业，施工较为方便。大直径钻孔灌注桩，桩的刚度、强度都较大，因而高桩承台在桥梁基础工程中也得到广泛应用。14高桩承台基础特点高桩承台在水平力作用下，由于承台及基桩露出地面的一段自由长度周围无土体来共同承受水平外力，基桩的受力情况较为不利，桩身内力和位移都将大于在同样水平外力作用下的低桩承台，在稳定性方面低桩承台也较高桩承台要好。低桩承台要比高桩承台美观15(二)按材料木桩、混凝土、钢筋混凝土、钢管(型钢)桩、复合桩钢筋混凝土：普通混凝土、预应力混凝土(离心预制)、高强混凝土16(三)按形状按纵断面：楔形桩、树根桩、螺旋桩、多节(分叉)桩、扩底桩、支盘桩、微型桩按横断面：圆形，八边形，十字桩、X形桩17桩身18桩端Dd19横断面20(四)按尺寸按断面(直径）的大小：大直径:d≥250cm;小直径d<40（25）cm按长度(长径比)l>60m（>3)长桩

l<10m短桩

水平变形系数21l2.5为刚性短桩2.5<l2.5为弹性中长桩l4.0为弹性长桩(五)按荷载传递方式(1)竖直荷载：端承桩(嵌岩桩)、摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩Q=Qp+QsTipresistance(端承力),Skinfriction(侧摩阻力)端承桩主要由桩端承受极限荷载,桩不长,桩端土坚硬摩擦桩主要由桩侧壁与土的摩擦力承受极限荷载,桩长,深22端承桩摩擦桩PsPsP23端承型桩摩擦型桩24(六)按施工方法施工方法—沉桩方法1预制桩Prefabricatedpile在施工前预先制作成型，再用各种机械设备把它沉入地基至设计标高的桩，称为预制桩。预制桩可以是木桩、钢桩或钢筋混凝土桩等。沉桩方法有气锤打入、振动沉桩、静压桩等。25振动沉桩预制桩1－13m26施工方法—沉桩方法2现场灌注桩Castinplace灌注桩为在建筑工地现场通过机械钻孔、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，灌注桩可分为钻（冲）孔灌注桩、沉管灌注桩和挖孔灌注桩等几大类。27各类桩基适用的地质、水文等条件1钻（挖）孔桩适用于各类土层（包括碎石类土层和岩石层），但应注意：

1）钻孔桩用于淤泥及可能发生流砂的土层时，宜先做试桩；

2）挖孔桩宜用于无地下水或地下水量不多的地层。

2沉桩可用于黏性土、砂土以及碎石类土等。28三、桩基础的适用范围1.水上建筑物,深持力层,高地下水位;2.建筑物荷载较大，地基上部软弱而下部不太深处理藏有坚实地层时；3.高层建筑或其它重要的建筑物，不允许地基有过大的沉降或不均匀沉降时；4.高耸建筑物或构筑物对限制倾斜有特殊要求时；5.建筑物为敏感性结构，而地基土极不均匀时；296.大型或精密的机械设备基础，对沉降或沉降速率有严格要求；7.地震区，以桩基作为结构抗震措施时。8.采用其它地基基础形式会遇到施工困难时(排水不易,流砂,开挖困难)9.采用其它地基基础形式不经济时。三、桩基础的适用范围30优点：施工过程中无挤土、无振动、噪音小，且桩径不受限制。缺点：泥浆沉淀不易清除，影响端部承载力的充分发挥，并造成较大沉降。①钻（冲）孔灌注桩：31

桩长为117m，承台为“哑铃型”。在每个塔柱下承台平面尺寸为

51.35m×48.1m，其厚度由边缘的5m变化到最厚处的13.32m，两承台之间采用11.05m×28.1m系梁连接，系梁厚度为6m。该基础建成后将为目前世界上最大规模群桩基础。苏通大桥主墩基础由131根直径2.8m/2.5m钻孔桩组成，桩呈梅花形布置，按照摩擦桩设计，考虑钢护筒与桩基础共同受力。32

黄石长江公路大桥全场2580.08m，其中主桥长1060m。主桥共6个墩，自北向南为16号，基础均为双壁钢围堰的3m大直径嵌岩钻孔桩，高桩承台结构。1号、6号墩在外径24.4m、内径21.4m的钢围堰内各有6根直径3m的钻孔桩，设计桩长是32.3～41.3m，钻岩深度16.9～22.0m；2～5号墩在外径28.0m、内径25.0m的钢围堰内各有16根直径3m的钻孔桩，设计桩长18.3～33.3m，钻岩深度7.5～21.2m。33黄石长江公路大桥34优点：在钢管内无水环境中沉放钢筋和浇灌混凝土，从而为桩身混凝土的质量供了保障。缺点：a.拔除套管时，如果提管速度过快会造成缩颈、夹泥，甚至断桩。b.沉管过程的挤土效应除产生与预制桩类似的影响外，还可能使混凝土尚未结硬的邻桩被剪断。对策：a.控制提管速度；

b.采取“跳打”顺序施工。②沉管灌注桩：35挖孔桩主要适用于粘性土和地下水位较低的条件，最忌在含水砂层中施工，因易引起流砂坍孔，十分危险。③人工挖孔灌注桩361预制桩2现场灌注桩37气锤打入振动沉桩静压桩引孔,部分挤土,大面积地面隆起不引孔,挤土桩成孔方法人工挖孔螺旋钻正反循环—地下水以下泥浆护壁冲击,夯扩,爆破沉管灌注浇注法省,易泥皮,虚土,断桩水上水下其他离心,预应力,工厂,现场沉