桩基检测新技术介绍图文丰富

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1桩基础基本知识2桩基检测技术概述

3桩基静载测试4钻孔取芯法5桩基监测技术

桩基检测技术2

1桩基础基本知识3

定义：由埋置于岩土中的基桩和连接于桩顶端的承台共同组成的基础。组成：基桩和连接于桩顶的承台。作用：将上部结构荷载通过承台传递给基桩，再由基桩传递到

地基土体（持力层）。

特点：历史悠久、承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、便于机械化施工、适应性强。

图1.1低承台桩基示意图1.1桩基础及其分类1.1.1概述4

几个概念

桩基础：由埋置于岩土中的基桩和连接于桩顶端的承台共同组成的基础。单桩基础：采用1根基桩（通常为大直径桩）以承受和传递上部结构荷载的独立基础。群桩基础：由两根以上基桩组成的桩基础

。

基桩：桩基础中的单桩。复合基桩：包含承台底土阻力的基桩。复合桩基：由桩和承台下地基土共同承受荷载的桩基。5

几个概念单桩极限承载力：单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。负摩擦力：桩身周围的土由于自重固结、自重湿陷、地面附加荷载等原因而产生大于桩身的沉降时，土对桩侧表面所产生的向下摩阻力。群桩效应：指群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩承载力之和这一现象。6

图1.2单桩基础图1.3群桩基础承台基桩上部结构荷载1.1.1概述7

地基土质差或软硬不均，不能满足上部结构对变形的要求。地基软弱或土性特殊，自重湿陷性黄土、膨胀土等。荷载大，且伴有较大偏心、水平、动力或周期性荷载作用。水中基础施工困难，如桥梁、码头、钻采平台等。需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。1.1.1概述使用桩基必要性8

按竖向荷载下单桩的受力性状：摩擦型桩（摩擦桩、端承摩擦桩）、端承型桩（端承桩、摩擦端承桩；按桩使用功能：竖向抗压桩（摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩）、水平受荷桩、抗拔桩、复合受荷桩；

按施工方法：预制桩、灌注桩；按成桩方法对土层影响：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩；按桩径大小：小桩(﹤250mm)、中等直径桩(250～800mm)、大直径桩(﹥800mm)；1.1.2桩基的分类基桩分类按使用功能：受压桩、抗拔桩、横向受荷桩、锚桩；按桩身材料：混凝土桩、钢桩、组合材料桩；按成桩方法：打入桩、静压桩、就地灌注桩；按截面形状：圆桩、方桩、多边形桩、异形桩、DX桩等；9

按承载性状分类（荷载传递方式）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据：根据桩侧与桩端阻力的发挥程度

和分担荷载比例的不同。1.1.2桩基的分类10

预制桩——在工厂或施工现场制成的各种形式的桩，如锤击桩、振动桩、静压桩等。

灌注桩——在施工现场的桩位上用机械或人工成孔，然后在孔内灌注混凝土而成。如挖孔、钻孔、冲孔及爆扩成孔灌注桩等。

按施工方法分类1.1.2桩基的分类11

混凝土预制桩

要求：截面边长300500mm，分节长度≤12m。预应力管桩外径300600mm，每节长513m；

优点：承载力高，耐久性好，质量较易保证。

缺点：自重大，打桩难，桩长难统一，工艺复杂。钢桩要求：直径2501200mm，批量生产。优点：穿透性强，承载能力高，应用方便。缺点：成本高，易锈蚀。木桩要求：桩径160260mm，桩长46m。优点：制作运输方便，打桩设备简单。缺点：承载力低，仅在一些加固工程与临时工程中采用。预制桩的分类及特点1.1.2桩基的分类12

分类

沉管灌注桩、钻孔灌注桩、挖孔桩。原理

直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼灌注混凝土而成。

特点

能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、无挤土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。

施工关键

桩身的成型和混凝土质量灌注桩的分类及特点1.1.2桩基的分类13

按桩的设置效应分类非挤土桩成桩过程中对桩相邻土基本不产生挤土效应的桩,如钻（冲或挖）孔灌注桩及先钻孔后再打入的预制桩；部分挤土桩

对桩周土体稍有排挤，但土的强度和变形性质变化不大。包括冲击成孔灌注桩、预钻孔打入式预制桩等。挤土桩

设置过程中使土的结构严重扰动破坏，对土的强度和变形性质影响较大。实心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩等。1.1.2桩基的分类按承台位置：高承台桩基——承台底面位于地面以上，且常处于水下，水平受力性能差，但施工方便。可避免水下施工及节省基础材料，多用于桥梁及港口工程。

低承台桩基——承台底面位于地面以下，其受力能好，具有较强的抵抗水平荷载的能力，施工不方便。

桩基1.1.2桩基的分类图1.4高低承台桩15

锤击振动下沉静压预制桩的施工方法1.2.1预制桩的施工1.2桩基础的施工16

打入第一节桩体电焊接桩打入末节桩体

锤击预制桩

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沉桩深度控制以最后贯入度（指沉至某标高时，每次锤击的沉入量）和桩尖设计标高两方面控制。要求最后两阵的平均贯入度为10-50mm/阵。锤击法：常以10次锤击为一阵。振动法：以1min为一阵。1.2.1预制桩的施工18

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筒。可避免流砂、坍孔及排渣等弊病。

锤击沉管灌注桩

振动沉管灌注桩

内击式沉管灌注桩1.2.2灌注桩的施工19

沉管灌注桩

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灌注桩的施工20

优点：设备简单、打桩进度快、成本低。缺点：在土层软、硬交界处或软弱土层处易发生缩颈、断桩现象。（缩颈桩的形成）克服办法：

复打——浇灌混凝土并拔管后，立即在原位再次沉管及浇灌混凝土；（沉管灌注桩复打）

反插法——灌满混凝土后，先振动再拔管，一般拔0.5～1.0m，再反插0.3～0.5m。分单打、复打、反插三种施工方法。沉管灌注桩特点1.2.2灌注桩的施工21钻（丈冲）封孔灌慨注桩原理用钻迅机(如螺旋驾钻、振陶动钻、券冲抓锥裹钻等)钻土成捐孔(需泥庸浆护显壁)，然绘后清霉除孔勿底残拌渣，辅安放骗钢筋料笼，挖浇灌桐混凝暴土。施工窜方法有正循将环、反裁循环施拳工法。优缺灭点优点：入痛土深疾，能钻进入仪岩层凑，刚瓜度大甘，承饰载力配高，渗桩身傅变形芝小，丸并可提方便么地进捆行水祥下施玩工。缺点：要求盒有专门达的设备领（钻机股），清润孔较难萄彻底。1.2昌.2芳灌注桩标的施工22钻孔灌未注桩—杂护筒埋增设护筒作碰用固定桩厌位，并混作钻孔理导向；保护孔浮口，防考止孔内劝土层坍唱塌隔水随，稳谋固孔乌壁。1.庆2.锄2凯灌注捷桩的汽施工23泥浆舍制备柿与运增输要求：膨胀土波或高塑投性粘土恩现场加旋水搅拌裁，比重1.1雄~1.扎15，粘度10~狂25s，含砂灵率小于6％，胶圣体率大尘于95％。作用：护壁事、携尸渣、砖防渗奇、润鞋滑钻镜头等。1.2右.2秤灌注桩衣的施工24钻进机哗械图榆1.扔6吹冲击敞钻机颠示意当图1—泰滑轮秤；2俘—主木杆；捞3—屿拉索付；4帝—斜太撑；还5—傍卷扬遵机；渡6—饼垫木绿；7可—钻坛头旋转较钻进冲击粉钻进冲抓普钻进1.2宽.2蛇灌注桩淹的施工25图1固.8反循环武泥浆循化环成孔澡工艺1—钻聚头；2谣—泥浆奸循环方佛向；3指—沉淀末池；4赠—泥浆职池；5敬—泥浆阴泵；6普—砂石脸泵；7宾—水龙仰头；8昆—钻杆脂；9—稍钻机回溪转装置钻进方篇法图1拖.7正循医环泥药浆循难环成翠孔工陕艺1—御钻头还；2漫—泥他浆循悠环方怎向；赞3—西沉淀辈池；调4—霸泥浆弹池；程5—顿泥浆僵泵；抛6—独砂石械泵；爷7—滔水龙盾头；羡8—远钻杆柱；9净—钻看机回秧转装拼置1.2腹.2能灌注桩且的施工26清括孔目的除去涉孔底纽奉沉渣辨，保闷证孔艰底砼录质量耐及桩铅的承男载力。方法抽浆清么孔：用空气戴吸泥机央吸出含龟铅渣的扶泥浆。换浆仇清孔档：正、肃反循凡环钻衔孔完乔成后铃不停译钻、未不进尺延。掏渣清估孔：孔用掏雀渣筒掏史清孔内分粗粒铅瓜渣。继续循享环换浆常清渣。要求孔底0清.5m收内ρ≤筑1.2羊5；含皱砂率≤眼8％；富粘度≤挡28s。1.涂2.炭2弓灌注啊桩的勿施工27将导搭管居文中插灾入，率上接缺漏斗凯，设符隔水水栓；放开蜜隔水乱栓使秘混凝抵土向硬孔底龄猛落牙，将赔水挤先出，尸并使抵导管晒始终股埋在曾混凝壁土内栋，此谣后连绣续灌墙注混肾凝土福；不断提声升导管把，直至崇灌注完纸毕。水下砼悟灌注—直升导者管法施工步奴骤图1励.9缝灌驱注水扎下混瞧凝土1-鹿通混结凝土铅储料却槽；摘2-糕漏斗3-库隔水鸡栓；棵4-伞导管1.焰2.殊2绳灌注昆桩的捏施工28混凝擦土搅倦拌必误须均意匀；古防止卡管事故；必须葵连续次作业酸，避欣免中样断灌桥注，椅并防宵止混雁凝土雪上升卡顶起见钢筋变笼；随时记殖录孔内新混凝土晶灌注标白高和导都管入孔谷长度，沸防止导棉管提升灭过猛，疮形成断桩；桩顶标桥高应比鉴设计值门愈加一鲜定高度袄，以确肉保混凝泪土质量针。一般撒取0.腿5m。注意门事项1.蝴2.叫2夹灌注扔桩的碧施工29基本卡要求俗：内径席≥80译0m并m，开挖帆直径≥10麦00尊mm，护壁随厚≥100紫mm分节支终护，每叫节高500呈~10借00m研m桩长小跃于40m。优点脚：符合炮国情慕，经颈济，漏设备愁简单逮，噪践音小适，场妇区内留各桩炉可同净时施导工，冬可直逐接观侦察地凶层情庭况，碗孔底进易清荒除干磨净，唯且桩脉径大杨、适笨应性只强。缺点酷：可能址遇到喜流砂奔、塌夏孔、警缺氧描、有浆害气吉体、弯触电险和地申面掉僵重物推等危亮险而禁造成添伤亡世事故但。原理：采用人粱工或机碑械挖掘培成孔，珍逐段边侧开挖边轰支护，兄达所需嫌深度后抓再进行料扩孔，柴利用钻脚（冲）滨孔机具碗钻土成瞎孔，然尚后清除以孔底残答渣，安给装钢筋勉笼，浇掉灌混凝财土。1.2订.3割人工挖计孔桩30图1.10人工挖孔桩示例31人工干挖孔解桩321.痛2.扩5替桩基厕的质戴量检答测可能理存在男的质亿量问批题预制杆桩：桩位图偏差经、桩梁身裂使缝过启大、荡断桩素等灌注花桩：缩颈荒、夹棚泥、侨断桩与、沉榜渣过器厚等膝。常用质皇量检测冤方法开挖检涨查：只限于徐对所暴森露的桩晶身进行嘉观察检头查。抽芯五检查围：在灌注赤桩桩身飞内钻孔法，取混毛凝土芯钟样进行葛观察，盘看它的厘连续性闯。反射冈波法扒：测砼衰的连丝式续性须，是形否存迈在孔软洞、融断桩慕等。动测法茶：高应变违测桩承敞载力，渠低应变若只能测绍砼质量阴。331.尝3劣单桩按承载侮力承载机牺理荷载→撞桩压缩池→侧摩亲阻消耗糠荷载→取桩底阻写力。土对桩蛮的支撑负力桩侧摩觉阻力和免桩端阻范力：何摇种为主述，与桩疮身压缩耽量有关川。桩的荷载传痰递过程实质上夫就是桩侧馆摩阻烫力与斤桩端欺阻力索逐步掩发挥摧的过饶程。1.为3.膀1纠桩的吓荷载贡传递亲过程34侧阻提先于向端阻袜发挥叹，发虹挥程痰度与版桩土却相对赏位移舰相关柴；侧阻充需分发挥贝桩土相损对位移萌值：粘性土颂：4～6m剪m；砂土：6～10蜘mm；端阻突充分展发挥聪桩底穷极限驴位移胳值：砂类庸土:茶(0但.08～0.脚1)d；粘性光土：0.稼25d，硬露粘土0.屡1d。桩侧阻知与桩端壤阻存在法深度效纪应。1.天3.卫1啄桩的就荷载嘱传递佛过程图1贱.1毒1趁桩身再荷载源传递(a)摩耍擦桩；疫(b)端承桩35桩侧浓摩阻净力影钉响因杠素土的涨性质拳：如抗剪听强度(c,j)→决定摩览阻力的泄可能最雕大值桩土删相对潮位移→决环定摩钉阻力侍的发肯挥程腥度时间因繁素：土的固蚕结随t增加碍向下每部转庄移蛇→决河定摩圈阻力生发挥细的时凉间桩的秒刚度什：影响桩拜周应力点的分布蔬。土中的与应力状揪态：主要苍指侧顽向压否力施工方从法：a)挤土镰桩；b)非挤土超桩。1.3幻玉.1河桩的荷偶载传递物过程36图1.邪12堡压曲破局坏图1.笼13愉整体剪滴切破坏图1栽.1叨4怕刺入舍破坏压曲破振坏：沉降量高很小，左桩端阻四为主，饮桩材控俘制承载冠力，穿越软弱车土层的勉小直径键桩和嵌沾岩桩属仔于此类消；整体剪蓬切：沉降量超较大，夏桩端阻落为主，团桩端桩箭侧土控奏制承载力，打加入式短孝桩、钻湖孔短桩贯属于此确类；刺入破另坏：沉降量壳大，桩窃侧阻为怨主，桩湾顶容许眉沉降控胜制承载力，一喜般情况校下的钻纯孔灌注幸桩属于盯此类。1.3忍.2耍单桩的窑破坏模忽式37定义：桩周察土相盲对于汤桩身倍下沉貌时产捷生的激摩阻闯力。1.3御.3扛桩侧负多摩阻力

正摩擦负摩擦图1.猎15趟桩侧摩计阻力示折意图38桩侧大新范围降拴低地下踏水，如部大面积阿抽水，珠基坑降丘水等桩侧地静面大面冲积堆载山；桩身穿味越较厚来松散填呜土、自旁重湿陷少性黄土丙、欠固课结土层全进入相健对较硬晚土层；冻土惧区升打温引榜起桩学侧土膊沉陷兰。产生是负摩售阻力慕的条树件图1称.１戴6屯住宅株楼建亦于有乔新填秋土的浩斜坡歌上1.测3.渴3慰桩侧磨负摩右阻力39中性点定义泉：桩土摄相对络位移若为零谅处桩懒侧摩泡阻力烧为零炒处。在某滚深度害处桩宇周土听与桩悟截面拣沉降叨相等缓；或两者便无相对隔位移发凉生；或其乔摩阻炊力为佩零。特点嚷：在中香性点陆处桩形身轴肃力达那到最溪大值哈。1.3蝇.3己桩侧负赤摩阻力40中性点准位置还高与时间绑因素、详环境因怠素、地返质条件蜡等有关跪，精确仅计算有片困难，塔目前采靠用经验扩估算法：（0.5～1.揭0l0）l0—桩周殃变形迫土层求下限券深度赵，即床软弱熔压缩弓层厚刮度。中性睛点位贼置的令确定中性点终的位置联取决于桩－土丛间的相溪对位移：图1马.1配7伙有负蚀摩阻吓力时优的荷吸载传坛递1.3蜘.3即桩侧负党摩阻力41涂层法嗽；塑料等薄膜小隔离引层法筝；桩土满之间票灌注头斑脱贫土浆椅法；插入静变径弄预制监桩法—钻孔丈桩；群桩：滩设内外项围保护母桩法减小负垫摩阻力扇的措施1.妻3.懒3吓桩侧翠负摩连阻力42按桩夸材强图度确素定按静载宿试验确陆定按土的寸抗剪强喂度指标扮确定按静力因触探法利确定按经蝴验公城式确隆定建工：路桥：按动力笔试桩法权确定1.3暖.4蛙单桩竖旺向抗压柳承载力绒确定43建工路桥按桩漂材强加度确奶定fcd—砼轴心桑抗压强岁度设计忽值；f'sd—纵向煮钢筋娘抗压墨强度屿设计雷值；A—桩身截程面积，稼当纵向予筋的配厚筋率大消于3%志时，A应改唇为An=A-A's；A's—全部抛纵向哗钢筋凉的截戴面积帆；1.3迅.4浓单桩竖警向抗压跨承载力涉确定44按经验般公式确岔定（建化工）一般辉预制基桩与中小桐直径清灌注朽桩大直径魔桩嵌岩产桩800mm为界1.3吧.4肢单桩竖坐向抗压且承载力苍确定45打入瓦桩li—承台象底面台或局泉部（长最大洁）冲购刷线窝以下叶各土霉层的爆厚度没；τi—与li对应冤的桩纯侧各漫土层泉的单乎位面窑积极骗限摩辩阻力吨；A—桩底秒面积尿；R—桩底处墓土的极验限承载资力；i、—振动底下沉盖对桩范侧摩悔阻力所与桩末端阻圣力的响影响励系数姥。按经验辛公式确聪定（路次桥）1.3羽.4裙单桩竖司向抗压弱承载力冈确定46钻孔灌乞注桩u—同桩周长厨，怀(旋勾转钻增姐大3～纲5cm脂；冲击厚钻增大5～1联0cm不；冲抓拾钻增大座10～银20c燃m)；λ—考嘴虑基桩泰长径比唉的修正决系数；m0—清淘底系数赢；[s0]铁—他桩端虑处土眨的容虑许承先载力载；h—桩狼底埋深筝，有冲哥刷时从瘦一般冲称刷线算专起，取直值应≤筐40m庸；A—拢按设计直久径计算狠。按经验向公式确蛙定（路示桥）1.3乏.4告单桩竖身向抗压错承载力衣确定47柱桩：c1,c2—吵视清梯孔情睛况、严岩石速破碎泪程度齐等因存素而棵定的挤系数扰；U—桩氏身嵌入即基岩部泳分的截封面周长呜，对于裂钻孔桩献和管柱按设计惜直径采用主；Ra—醒天然享湿度漏岩石妇单轴筋极限零抗压甘强度骂(试萍件高冻径比创相等，平直径苍7～与10忍cm贱)。按经压验公霞式确治定（放路桥尿）单桩售竖向迟抗压群承载鱼力确梯定48由竖向孟抗压静铃载试验载确定特点播：是评价拉单桩承页载力最为谈直观和可靠的方亲法。基本底原则桩数：不宜小洲于总数1％，不瞎少于3根；时间敌：对于碑预制押桩，锈桩设畜置后减开始寨载荷南试验胆所需鞭的间歇识时间宜：对于砂类土不得少尺于10天；粉土和伞粘性土不得洲少于15天，饱和庙软粘坡土不得牺少于25天。1.3顷.4家单桩竖闹向抗压寨承载力训确定49试验作装置绣及方吃法试验侧装置：①加荷系艇统：包奸括加力收装置和浴反力装冷置、②位移观个测系统测试方词法：分级康（开府始阶酒段1/联5－1/姓8倍预愁估破未坏荷怪载，迈终了贿阶段1/1劈燕0—1题/15）慢速知维持荷娘载法。图1.名18练静载遭实验装逼置50直接档堆载锚桩反禁力梁法锚桩d=1.龙8m横梁：1.7呼m×2.诉7m反力决装置51试验成倾果处理—极限享荷载宽确定按沉降茧随荷载灶的变化浆特征确疫定对陡吹降型Q-s曲线，沟取曲线槽发生明奇显陡降的系起始点侮所对应烟的荷载箭为Qu由沉降润量确定Qu对缓序变型Q-s曲线，眉可取s=4轨0~疮60购mm对应的奥荷载值睬为Qu。大直吼径桩可姓取s=0增.0暴3~币0.收06d对应学的荷歉载值(大桩提取低值，笑小桩取裹高值)，细长杀桩(l/乳d>80亩)可取s=60～80m武m对应的睛荷载。沉降速麻率法—s-l究gt法取破坏型荷载的麦前一级哥荷载图1.