长沙打桩
桩基础组成:基础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。
桩之作用:
1)将荷载传至硬土层,或分配到较大的深度范围内,以提高承载力。
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。
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。
桩基础应用广泛,沿海、内陆地区均用。同基坑支护、地基处理并为土木工程三大热点。近年来,桩基成为高层建筑、大中桥梁的主要基础形式,为设计桩基,须了解其类型、机理、承载力及变形验算等。
桩基使用范围:
1、高层、重要建筑物;
2、重型工业厂房、仓库、料仓;
3、较大水平荷载或上拔力的构筑物基础;
4、精密或大型设备基础;
5、表层软弱土层、需处理土层;
6、地震区。
桩基设计主要内容:桩型选择、单桩承载力确定、群桩承载力和沉降验算,桩身强度和承台计算。
桩的类型
按承台与地面相对位置分高承台桩基、低承台桩基。
按桩轴线方向分竖直桩、斜桩、叉桩。
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,应用少。
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。
钢筋混凝土桩——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。
按桩的制作方法分
预制桩——质量易保证、现场整洁、用时间少,但配筋由运输、打桩控制,配筋率较大,长度不可过大,现场接桩、截桩难。
灌注桩——钻孔、放钢筋笼、浇筑。尺寸灵活,还可扩头,配筋率可以小,但现场脏,质量难以保证,例断桩、缩颈、露筋、清底不充分等。
按设置效应分——是否挤土
挤土桩——打入或压入,预制桩或沉管灌注桩。挤土使土密实,但打入有噪声,挤土会发生漂桩,还会破坏周边设施。
非挤土桩——钻、挖孔桩,桩长、桩径可较大,可穿越硬土层、无挤密效果,但有些土(饱和软黏土)本不可挤密。
部分挤土桩——钻小口径孔,再打入,或钢管、砼管桩。
按荷载传递方式分
摩擦型桩:摩擦桩、端承摩擦桩(桩端土差、桩很长、灌注桩清底差)
端承型桩:端承桩、摩擦端承桩(桩端为岩石、大头桩)
按直径大小分——一般直径桩、微桩、大直径桩
微桩(树根桩)——d<250,多用于地基加固、托换。
大直径桩——d>800,往往是端承,一柱一桩,人工挖孔。
一般直径桩——(250<d<800mm)。
常用桩
1、预制钢砼桩(RC桩)
断面有方、圆两种,方桩边长250-55,长<13.5;现场预制桩长<25-30m(桩架高),配筋率>0.8%(运、吊控制,打桩还会产生拉应力)。
截面大则作成管桩,有时加预应力(省钢)。
钻孔灌注桩
超高层多用大直径桩,甚至直径>3m,承载力可达4000t,用一般直径桩可能摆不开。
可扩孔,用扩孔器或爆扩(少用)。
沉管灌注桩(挤土)
锤击或振动沉管,下有钢砼头,再灌混凝土,拔管,易发生断桩、缩颈(软土中)。有人建议复打,造价提高。仅浙江多用。缺点:易产生缩颈、断桩、局部夹土、混凝土离析等质量事故。
钢管桩:有开口、闭口时形成土芯后亦有一定挤土,d小则挤土可能性大,是否挤土将影响承载力。
桩的两种极限状态
桩基承载力极限状态
1、超过最大承载力
2、产生不适于继续承载的变形
3、桩基发生整体失稳
桩基正常使用极限状态
变形、耐久性,桩承台等。