桩基础工程-桩基础的基本理论

桩基础的基本理论填土压实后的密度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系。土的密度与所耗的功的关系如图2-11所示。当土的含水量一定,在开始压实时，土的密度急剧增加，等到接近土的最大密度时，压实功虽然增加许多，而土的密度则变化很小。桩基础的概念01图3-1桩基础示意图1-持力层2-基桩3-桩基承台4-上部结构5-软弱土层桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较大的持力层上；或使软弱土层挤压，以提高土壤的承载力和密实度，从而保证建筑物的稳定性和减少地基沉降。在土质较差和有地下水的地区进行大开挖施工时，可以把桩作为临时土壁支撑，以防止塌方，也可以起防水、防流沙的作用。桩基础的作用02承台的作用将桩基中的各根桩连成一个整体，共同承受上部结构的荷载。根据承台与地面的相对位置不同，一般有低承台和高承台桩基之分。前者承台底面位于地面以下，后者则高出地面以上。桩基础的作用02一般来说，采用高承台主要是为了减少水下施工作业和节省基础材料，常用于桥梁和港口工程中。而低承台承受荷载的条件比高承台好，特别是在水平荷载作用下，承台周围的土体可以发挥一定的作用。一般的房屋和构筑物中，大都采用低承台桩基。桩基础的作用02桩基的分类03按承载性质分①摩擦型桩摩擦型桩又可分为摩擦桩和端承摩擦桩。摩擦桩是指在极限承载力作用下，桩顶荷载由桩侧阻力承受的桩；端承摩擦桩是指在极限承载力作用下，桩顶荷载由桩侧阻力及桩端阻力共同承受的桩。（1）桩基的分类03按承载性质分②端承型桩端承型桩又可分为端承桩和摩擦端承桩。端承桩是指在极限承载力作用下，桩顶荷载由桩端阻力承受的桩；摩擦端承桩是指在极限承载力作用下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受的桩。（1）桩基的分类03按桩的使用功能分①竖向抗压桩桩承受荷载以竖向荷载为主，由桩端阻力和桩侧摩阻力共同承受。（2）桩基的分类03按桩的使用功能分②竖向抗拔桩承受上拔力的桩，其桩侧摩阻力的方向与竖向抗压桩的情况相反，单位面积的摩阻力小于抗压桩。（2）桩基的分类03按桩的使用功能分③水平受荷桩承受水平荷载为主的桩，或用于防止土体或岩体滑动的抗滑桩，桩的作用主要是抵抗水平力。（2）桩基的分类03按桩的使用功能分④复合受荷桩同时承受竖向荷载和水平荷载之间共同作用的桩。（2）桩基的分类03桩基的分类混凝土桩，钢桩，组合材料（如闭口钢管混凝土）桩。（3）桩基的分类03按桩径（设计直径D）大小分①小直径桩：D≤250mm；②中等直径桩：250mm＜D＜800mm；③大直径桩：D≥800mm。（4）桩基的分类03按桩制作工艺分①预制桩是在工厂或施工现场制作的各种材料和形式的桩（钢筋混凝土实心方桩、钢管桩等），然后用沉桩设备将桩沉入土中。预制桩按照沉桩方法不同分为锤击沉桩（打入桩）、静力压桩、振动沉桩和水冲沉桩等。（5）桩基的分类03按桩制作工艺分②灌注桩是在施工现场的桩位处成孔，然后在孔中安放钢筋骨架，再浇筑混凝土成桩。根据成孔方法的不同，可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、水冲成孔灌注桩和爆扩成孔灌注桩等。（5）桩基的分类03灌注桩近年来发展迅速，由于灌注桩是按照使用状态设计的，而预制桩除了要考虑使用状态，还要考虑吊装、运输、打桩等因素，因此与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，节约钢材，振动小，噪声小等特点，但施工工艺复杂，影响质量的因素多，故在施工过程中因严格按照《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）、《建筑地基基础工程施工规范》（GB51004-2015）、《建筑地基基础工程施工质量验收标准》（GB50202-2018）等规范规程的要求进行。桩基的设计等级04表3-1建筑桩基设计等级根据建筑规模、工程特征、对差异变形的适应性、场地地基和建筑物体型的复杂性以及由于桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度，桩基分为三个等级，见表3-1。设计等级建筑类型甲级（1）重要的建筑（2）30层以上或高度超过100m的高层建筑（3）体型复杂且层数相差超过10层的高低层（含纯地下室）连体建筑（4）20层以上框架-核心筒结构及其他对差异沉降有特殊要求的建