第二章桩基础精选文档.ppt

第二章桩基础*本讲稿第一页，共一百四十九页2.1基坑验槽基坑验槽1、观察验槽、观察验槽 进行表面现象观察：进行表面现象观察：基坑（槽）的位置、断面尺寸、标高、边坡等是否符合设基坑（槽）的位置、断面尺寸、标高、边坡等是否符合设计要求。重点观察土质：计要求。重点观察土质：1）土质和颜色，）土质和颜色，2）土的坚硬程度是否一致，）土的坚硬程度是否一致，3）土的含水量是否异常，）土的含水量是否异常，4）在坑底行走或夯拍时有无震颤）在坑底行走或夯拍时有无震颤或空穴的声音。或空穴的声音。本讲稿第二页，共一百四十九页2、钎探验槽、钎探验槽钎探是用锤将钢钎打入坑底以下一定的深度，根据锤击的钎探是用锤将钢钎打入坑底以下一定的深度，根据锤击的次数和入土的难易程度来判断土的软硬情况。次数和入土的难易程度来判断土的软硬情况。钎探基本步骤：钎探基本步骤：1）钎点布置编号）钎点布置编号。2）钎和锤应该一致。）钎和锤应该一致。3）按编号顺序施工。）按编号顺序施工。4）用力一致，锤的）用力一致，锤的落距一致，每贯入落距一致，每贯入30cm记录锤击数。记录锤击数。5）分析结果。）分析结果。6）钎孔用沙填实。）钎孔用沙填实。本讲稿第三页，共一百四十九页2.2地基加固处理地基加固处理一、地基加固处理的原理地基加固处理的原理“将土质由松变实将土质由松变实”“”“将土的含水量将土的含水量由高变低由高变低”二、地基加固方法二、地基加固方法归纳为七个字归纳为七个字“挖、填、换、夯、压、挤、拌挖、填、换、夯、压、挤、拌”本讲稿第四页，共一百四十九页2.3桩基施工引言引言一般多层建筑物当地基较好时多采一般多层建筑物当地基较好时多采用天然浅基础，它造价低、施工简便。用天然浅基础，它造价低、施工简便。如果天然浅土层较弱，可采用机械如果天然浅土层较弱，可采用机械压实、强夯、堆载预压、深层搅拌、化压实、强夯、堆载预压、深层搅拌、化学加固等方法进行人工加固，形成人工学加固等方法进行人工加固，形成人工地基。地基。本讲稿第五页，共一百四十九页2.3桩基施工 如深部土层也软弱，或建（构）筑物如深部土层也软弱，或建（构）筑物的上部荷载较大，而且是对沉降有严格的上部荷载较大，而且是对沉降有严格要求的高层建筑、地下建筑以及桥梁基要求的高层建筑、地下建筑以及桥梁基础等，则需采用深基础。础等，则需采用深基础。桩基础是一种常用的深基础形式，桩基础是一种常用的深基础形式，它由它由桩桩和和承台承台组成组成。本讲稿第六页，共一百四十九页桩的分类桩的分类1.桩按受力情况可分为摩擦桩摩擦桩和端承桩端承桩，前者又分为摩擦桩、端承摩擦桩；后者又分为端承桩、摩擦端承桩。2.桩按成桩时挤土状况可分为非挤土桩、非挤土桩、部分挤土桩部分挤土桩和挤土桩挤土桩。3.按桩的施工方法，桩可分为预制桩预制桩和灌注灌注桩桩两类。本讲稿第七页，共一百四十九页混凝土预制桩混凝土预制桩是目前应用较广的一种，其施工过程是目前应用较广的一种，其施工过程包括桩的预制、起吊、运输、堆放与沉包括桩的预制、起吊、运输、堆放与沉桩。桩。本讲稿第八页，共一百四十九页混凝土预制桩的制作、起吊、混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放运输和堆放混凝土预制方桩多数是在打桩现场混凝土预制方桩多数是在打桩现场或附近就地预制，较短的桩亦可在或附近就地预制，较短的桩亦可在预制厂生产，预应力管桩则均在工预制厂生产，预应力管桩则均在工厂生产。厂生产。本讲稿第九页，共一百四十九页桩制作质量要求桩制作质量要求1、平整密实，掉角深度不超过10，蜂窝面积小于总面积的0.5%；2.收缩裂缝深度不大于20，宽度不大于0.25，横向裂缝长度不得超过变长的一半；3、桩顶、桩尖处不得有蜂窝，麻面，裂缝，掉角；4、主筋的顶部必须齐平；5、主筋的位置必须正确，保护层以25为宜，不可过厚，桩顶面必须平整。本讲稿第十页，共一百四十九页桩的起吊：桩的起吊：当桩的混凝土强度达到设计强度的当桩的混凝土强度达到设计强度的70%70%方可起吊；达到方可起吊；达到100%100%方可运输方可运输和打桩。和打桩。如提前起吊，必须采取措施如提前起吊，必须采取措施并经验算合格方可进行。并经验算合格方可进行。如设计未作规如设计未作规定，可按吊点间的跨中正弯矩与吊点定，可按吊点间的跨中正弯矩与吊点处负弯矩相等的原则来确定处负弯矩相等的原则来确定，常用的，常用的几种吊点合理位置如图几种吊点合理位置如图2-12-1所示。所示。本讲稿第十一页，共一百四十九页。图图2-1桩的合理吊点桩的合理吊点a）一点起吊；）一点起吊；b）两点起吊）两点起吊；c）三点起吊）三点起吊本讲稿第十二页，共一百四十九页 打桩前，桩从制作处运到现场前打桩前，桩从制作处运到现场前应根据打桩顺序随打随运，以避免应根据打桩顺序随打随运，以避免二次搬运。桩的运输方式，在运距二次搬运。桩的运输方式，在运距不大时，可用起重机吊运；当运距不大时，可用起重机吊运；当运距较大时，可采用轻便轨道小平台车较大时，可采用轻便轨道小平台车运输。运输。本讲稿第十三页，共一百四十九页预应力混凝土空心桩的堆放应符合下列规定预应力混凝土空心桩的堆放应符合下列规定：1、堆放场地应平整坚实，最下层与地面接触的垫木应有足够的宽度和高度。堆放时桩应稳固，不得滚动；2、应按不同规格、长度及施工流水顺序分别堆放；3、当场地条件许可时，宜单层堆放；当叠层堆放时，外径为500600的桩不宜超过4层，外径为300400的桩不宜超过5层；本讲稿第十四页，共一百四十九页预应力混凝土空心桩的堆放应符合下列规定：预应力混凝土空心桩的堆放应符合下列规定：4、叠层堆放桩时，应在垂直于桩长度方向的地面上设置2道垫木，垫木应分别位于距桩端0.2倍桩长处；底层最外缘的桩应在垫木处用木楔塞紧；5、垫木宜选用耐压的长木枋或枕木，不得使用有棱角的金属构件。本讲稿第十五页，共一百四十九页预预 制制 桩桩 沉沉 桩桩 施施 工工(一一)锤击法锤击法：是利用桩锤的冲击克服土是利用桩锤的冲击克服土对桩的阻力，使桩沉到预定深度或达到对桩的阻力，使桩沉到预定深度或达到持力层。这是最常用的一种沉桩方法。持力层。这是最常用的一种沉桩方法。1、打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。（1 1）桩锤）桩锤 桩锤是对桩施加冲击，将桩打入土中的主要机具。桩锤桩锤是对桩施加冲击，将桩打入土中的主要机具。桩锤主要有主要有落锤、蒸汽锤、柴油锤和液压锤落锤、蒸汽锤、柴油锤和液压锤，目，目前应用最多的是前应用最多的是柴油锤柴油锤。本讲稿第十六页，共一百四十九页（2 2）桩架）桩架 桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向，并保证桩捶能沿着所要求方向冲击的打桩的方向，并保证桩捶能沿着所要求方向冲击的打桩设备。设备。常用的通用桩架（能适应多种桩锤）有两种常用的通用桩架（能适应多种桩锤）有两种基本形式：一种是沿轨道行驶的多能桩架；另一种基本形式：一种是沿轨道行驶的多能桩架；另一种是装在履带底盘上的桩架。是装在履带底盘上的桩架。(3(3）动力装置）动力装置 动力装置的配置取决于所选的桩锤。当选用动力装置的配置取决于所选的桩锤。当选用蒸汽锤时，则需配备蒸汽锅炉和卷扬机。蒸汽锤时，则需配备蒸汽锅炉和卷扬机。本讲稿第十七页，共一百四十九页多多能能桩桩架架履带式桩履带式桩11桩锤桩锤;2;2桩帽桩帽;3;3桩桩;4;4立柱立柱;5;5斜撑斜撑;6;6车体车体本讲稿第十八页，共一百四十九页2 2、打桩前的准备工作、打桩前的准备工作 打桩前应做好下列准备工作：清除打桩前应做好下列准备工作：清除妨碍施工的地上和地下的障碍物；平整妨碍施工的地上和地下的障碍物；平整施工场地施工场地;定位放线；设置供电、供水定位放线；设置供电、供水系统；安装打桩机等。系统；安装打桩机等。桩基轴线的定位点及水准点，应设桩基轴线的定位点及水准点，应设置在不受打桩影响的地点，水准点设置置在不受打桩影响的地点，水准点设置不少于不少于2 2个。在施工过程中可据此检查个。在施工过程中可据此检查桩位的偏差以及桩的入土深度。桩位的偏差以及桩的入土深度。本讲稿第十九页，共一百四十九页3、确定打桩顺序、确定打桩顺序应考虑打桩时土体的挤压位移对桩应考虑打桩时土体的挤压位移对桩基的施工质量及邻近建筑物的影响。基的施工质量及邻近建筑物的影响。土体的竖向和水平位移量都很大，地面隆起高达400500，如果桩距大于4倍的桩径，则挤土影响减小。；水平位移视打设的方向而异，水平位移的影响距离高达5060m。本讲稿第二十页，共一百四十九页打桩顺序打桩顺序根据桩群的密集程度，可选用下述打桩顺序：根据桩群的密集程度，可选用下述打桩顺序：由一侧向由一侧向单一方向进行（图单一方向进行（图2-4a2-4a）；自中间向两个方向对称进行（图）；自中间向两个方向对称进行（图2-4b2-4b）；自中间向四周进行）；自中间向四周进行（图（图2-4c2-4c）。）。图图2-4打桩顺序打桩顺序a a）由一侧向单一方向进行；）由一侧向单一方向进行；b b）由中间向两个方向进行；）由中间向两个方向进行；c c）由中间向四周进行）由中间向四周进行本讲稿第二十一页，共一百四十九页根据基础设计标高，打桩顺序根据基础设计标高，打桩顺序宜先深后浅，根据桩的规格，宜先深后浅，根据桩的规格，又宜先大后小，先长后短。又宜先大后小，先长后短。本讲稿第二十二页，共一百四十九页打 桩 方 法 要 点打桩机就位后，将桩锤和桩帽吊起，打桩机就位后，将桩锤和桩帽吊起，然后吊桩并送至导杆内，垂直对准桩然后吊桩并送至导杆内，垂直对准桩位缓缓送下插入土中，垂直度偏差不位缓缓送下插入土中，垂直度偏差不得超过得超过0.5%0.5%，然后固定桩帽和桩锤，然后固定桩帽和桩锤，使桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上，使桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉。在桩锤和桩帽之确保桩能垂直下沉。在桩锤和桩帽之间应加弹性衬垫，桩帽和桩顶周围四间应加弹性衬垫，桩帽和桩顶周围四周应有周应有5 510mm10mm的间隙，以防损伤桩顶。的间隙，以防损伤桩顶。本讲稿第二十三页，共一百四十九页 打桩开始时，锤的落距应较打桩开始时，锤的落距应较小，待桩入土至一定深度且稳定小，待桩入土至一定深度且稳定后，再按要求的落距锤击。用落后，再按要求的落距锤击。用落锤或单动汽锤打桩时，最大落距锤或单动汽锤打桩时，最大落距不宜大于不宜大于1m1m，用柴油锤时，应使，用柴油锤时，应使锤跳动正常。锤跳动正常。本讲稿第二十四页，共一百四十九页打桩方式打桩方式轻锤高击：轻锤高击：所得动量小，而桩锤对桩头冲击大，回弹也大，能量消耗在回弹上，故桩不易入土且桩头容易破碎。重锤低击：重锤低击：所得动量大，对桩头冲击小，回弹也小，大部分能量用来克服桩与土的阻力，入土容易且桩头不易被破坏。加上落距小，频率也可以提高，打桩效率就高。本讲稿第二十五页，共一百四十九页 在打桩过程中，遇有贯入度在打桩过程中，遇有贯入度剧变、桩身突然发生倾斜、移位剧变、桩身突然发生倾斜、移位或有严重回弹、桩顶或桩身出现或有严重回弹、桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎等异常情况时，严重裂缝或破碎等异常情况时，应暂停打桩，及时研究处理。应暂停打桩，及时研究处理。本讲稿第二十六页，共一百四十九页打桩注意事项打桩注意事项1、注意桩锤回弹情况。、注意桩锤回弹情况。2、注意贯入度有否突变。、注意贯入度有否突变。3、打桩应连续施工。、打桩应连续施工。4、打桩时防止偏心锤。、打桩时防止偏心锤。5、做好打桩记录。、做好打桩记录。6、打桩过程应注意机械的工作安全情况。、打桩过程应注意机械的工作安全情况。7、当桩顶位于地面以下需打送桩时，桩、当桩顶位于地面以下需打送桩时，桩与送桩轴线应在同一直线。与送桩轴线应在同一直线。本讲稿第二十七页，共一百四十九页 如桩顶标高低于自然土面，则如桩顶标高低于自然土面，则需用送桩管将桩送入土中时，桩与需用送桩管将桩送入土中时，桩与送桩管的纵轴线应在同一直线上，送桩管的纵轴线应在同一直线上，拔出送桩管后，桩孔应及时回填或拔出送桩管后，桩孔应及时回填或加盖。加盖。本讲稿第二十八页，共一百四十九页 多节桩的接桩，可用焊接或法多节桩的接桩，可用焊接或法兰锚接。目前焊接接桩应用最多。兰锚接。目前焊接接桩应用最多。接桩的预埋铁件表面应清洁，上、接桩的预埋铁件表面应清洁，上、下节桩之间如有间隙应用铁片填下节桩之间如有间隙应用铁片填实焊牢，焊接时焊缝应连续饱满，实焊牢，焊接时焊缝应连续饱满，并采取措施减少焊接变形。接桩并采取措施减少焊接变形。接桩时，上、下节桩的中心线偏差不时，上、下节桩的中心线偏差不得大于得大于10mm10mm，节点弯曲矢高不得，节点弯曲矢高不得大于大于11桩长。桩长。本讲稿第二十九页，共一百四十九页打桩的质量控制打桩的质量控制打桩的质量检查包括：打桩的质量检查包括：1、贯入度与桩尖标高是否满足设、贯入度与桩尖标高是否满足设计要求；计要求；2、桩的质量检验偏差是否在施、桩的质量检验偏差是否在施工允许范围内。工允许范围内。本讲稿第三十页，共一百四十九页贯入度是指最后贯入度，即打桩贯入度是指最后贯入度，即打桩时最后时最后10击的平均入土深度。击的平均入土深度。设计与施工控制贯入度，应设计与施工控制贯入度，应通过试桩确定，或做打桩试验，通过试桩确定，或做打桩试验，与有关单位共同确定。贯入度是与有关单位共同确定。贯入度是打桩质量的重要控制指标。打桩质量的重要控制指标。本讲稿第三十一页，共一百四十九页贯入度与桩尖标高控制原则贯入度与桩尖标高控制原则1、桩尖位于坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等持力层的端承桩，以贯入度为主，桩尖深度或标高作为参考。桩尖位于其他软土层的摩擦桩，以设计标高控制为主，贯入度可作参考。本讲稿第三十二页，共一百四十九页桩的垂直偏差应控制在桩的垂直偏差应控制在1%1%之内，之内，平面平面位置的允许偏差，对于建筑物桩基，单位置的允许偏差，对于建筑物桩基，单排或双排桩的条形桩基，垂直于条形桩排或双排桩的条形桩基，垂直于条形桩基纵轴线方向基纵轴线方向100mm100mm，平行于条形桩基纵，平行于条形桩基纵轴线方向为轴线方向为150mm150mm；桩数为；桩数为1313根桩基中根桩基中的桩为的桩为100mm100mm；桩数为；桩数为416416根桩基中的桩根桩基中的桩为为1/21/2桩径或桩径或1/21/2边长；桩数大于边长；桩数大于1616根桩根桩基中的桩最外边的桩为基中的桩最外边的桩为1/31/3桩径或桩径或1/31/3边边长，中间桩为长，中间桩为1/21/2桩径或边长。桩径或边长。本讲稿第三十三页，共一百四十九页(二二)静静力力压压桩桩 静力压桩是利用静压力将桩压入土中，静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中虽然仍然存在挤土效应，但没有振动施工中虽然仍然存在挤土效应，但没有振动和噪音，适用于软弱土层和邻近有怕振动的和噪音，适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。建（构）筑物的情况。本讲稿第三十四页，共一百四十九页静力压桩机有机械式和液压式之分，目前使用的多为液压式静力压桩静力压桩机有机械式和液压式之分，目前使用的多为液压式静力压桩机，压力可达机，压力可达5000kN5000kN，如图，如图2-52-5示。示。图图2-5液压式静力压桩机液压式静力压桩机1操纵室；2电气控制台；3液压系统；4导向架；5配重；6夹持装置；7吊桩把杆；8支腿平台；9横向行走与回转装置；10纵向行走装置；11桩静力压桩机本讲稿第三十五页，共一百四十九页静力压桩的特点及使用范围静力压桩的特点及使用范围1、无噪音，无振动，对周围环境干扰小，、无噪音，无振动，对周围环境干扰小，适合在城中施工。适合在城中施工。2、与锤击沉桩相比，可节约材料降低成、与锤击沉桩相比，可节约材料降低成本。可节省混凝土本。可节省混凝土26%，钢筋，钢筋47%，降，降低造价低造价26%。3、可避免桩顶破碎和桩身断裂。、可避免桩顶破碎和桩身断裂。4、压桩过程可预估单桩承载力，不用做、压桩过程可预估单桩承载力，不用做试桩便可得单桩承载力，给设计、施工试桩便可得单桩承载力，给设计、施工带来方便。带来方便。本讲稿第三十六页，共一百四十九页静力压桩适用于软弱土层施工，当静力压桩适用于软弱土层施工，当地质条件存在大于地质条件存在大于2m以上砂土层就以上砂土层就不宜使用。不宜使用。本讲稿第三十七页，共一百四十九页1、压桩方法、压桩方法静力压桩在一般情况下是分段预静力压桩在一般情况下是分段预制，为段压入、逐段接长。每节桩长制，为段压入、逐段接长。每节桩长度取决于桩架高度，通常度取决于桩架高度，通常6m左右压左右压桩桩长可达桩桩长可达30m以上，桩断面为以上，桩断面为400mm400mm。接桩方法可采用焊。接桩方法可采用焊接法、硫磺胶泥锚接法等。接法、硫磺胶泥锚接法等。本讲稿第三十八页，共一百四十九页压桩一般是分节压入，逐段压桩一般是分节压入，逐段接长。为此，桩需分节预制。当接长。为此，桩需分节预制。当第一节桩压入土中，其上端距地第一节桩压入土中，其上端距地面面2m左右时将第二节桩接上，继左右时将第二节桩接上，继续压入。对每一根桩的压入，各续压入。对每一根桩的压入，各工序应连续。工序应连续。本讲稿第三十九页，共一百四十九页2、压桩顺序、压桩顺序压桩顺序宜根据场地工程地质条件确定，并应符合下列规定：1.对于场地地层中局部含砂、对于场地地层中局部含砂、碎石、卵石时，宜先对该区域进碎石、卵石时，宜先对该区域进行压桩；行压桩；2.当持力层埋深或桩的入土深当持力层埋深或桩的入土深度差别较大时，宜先施压长桩后施度差别较大时，宜先施压长桩后施压短桩。压短桩。本讲稿第四十页，共一百四十九页压桩过程中应测量桩身的垂直压桩过程中应测量桩身的垂直度。当桩身垂直度偏差大于度。当桩身垂直度偏差大于1%的的时候，应找出原因并设法纠正；当时候，应找出原因并设法纠正；当桩尖进入较硬土层后，严禁用移动桩尖进入较硬土层后，严禁用移动机架等方法强行纠偏。机架等方法强行纠偏。本讲稿第四十一页，共一百四十九页3、接桩方法、接桩方法1）焊接法接桩：是在每节桩的端部预埋）焊接法接桩：是在每节桩的端部预埋角钢或钢板，调整桩的水平垂直位置后角钢或钢板，调整桩的水平垂直位置后用连接角钢或扁钢焊牢连成整体。用连接角钢或扁钢焊牢连成整体。2）浆锚法接桩：是在上节桩预留伸出）浆锚法接桩：是在上节桩预留伸出4根钢筋（直径为根钢筋（直径为d），长度为），长度为15d，下节，下节桩顶端预留桩顶端预留4个锚孔，孔径为个锚孔，孔径为2.5d（一般（一般为为50），孔深为），孔深为15d+50。对接后在。对接后在锚孔内灌满融化的硫磺胶泥。锚孔内灌满融化的硫磺胶泥。本讲稿第四十二页，共一百四十九页硫磺胶泥是一种热塑冷硬性材料硫磺胶泥是一种热塑冷硬性材料,有有粘结剂粘结剂,硫磺硫磺,增韧剂及填充剂增韧剂及填充剂,按一按一定配比熔融搅拌而成定配比熔融搅拌而成.用途用途:基础工程水泥预制桩的粘结基础工程水泥预制桩的粘结(用用于打桩及静力压桩于打桩及静力压桩)火车轨道水泥轨垫火车轨道水泥轨垫的螺栓粘结，的螺栓粘结，码头基础的粘结码头基础的粘结，桥梁，桥梁基础的粘结基础的粘结本讲稿第四十三页，共一百四十九页硫磺胶泥（重量配合比）硫磺胶泥（重量配合比）硫磺硫磺：水泥：砂：聚硫水泥：砂：聚硫708胶胶=44：11：44：1硫磺胶泥硫磺胶泥60内强度无明显变化，内强度无明显变化，120变液态，变液态，140150密度最大和易性最密度最大和易性最好，好，170开始沸腾，超过开始沸腾，超过180开始开始焦化，遇明火燃烧。焦化，遇明火燃烧。本讲稿第四十四页，共一百四十九页4、质量控制、质量控制1）、压桩施工前应了解施工现场土层）、压桩施工前应了解施工现场土层土质情况，检查桩机设备，以免压桩时土质情况，检查桩机设备，以免压桩时中途中断施工，造成土层中途中断施工，造成土层固结固结，使压桩，使压桩困难，如果桩需要停歇，则应考虑将桩困难，如果桩需要停歇，则应考虑将桩尖停歇在软弱土层中，以使压桩启动时尖停歇在软弱土层中，以使压桩启动时阻力不致过大。压桩机自重大，行驶路阻力不致过大。压桩机自重大，行驶路基必须有足够的基必须有足够的承载力承载力，必要时应对路，必要时应对路基进行加固处理。基进行加固处理。本讲稿第四十五页，共一百四十九页2）、压桩时，应始终保持桩轴心受压，）、压桩时，应始终保持桩轴心受压，若有偏移应立即纠正，接桩应保证上若有偏移应立即纠正，接桩应保证上下节桩轴线一致，并应尽量减少每根下节桩轴线一致，并应尽量减少每根桩的接头个数一般不宜超过桩的接头个数一般不宜超过4个接头。个接头。施工中，若压阻力超过压桩能力，使施工中，若压阻力超过压桩能力，使桩架上抬倾斜时，应立即停压，查明桩架上抬倾斜时，应立即停压，查明原因。原因。本讲稿第四十六页，共一百四十九页3）、当桩压至接近设计标高时，不可）、当桩压至接近设计标高时，不可过早停压，应使压桩一次成功，以过早停压，应使压桩一次成功，以免发生压不下或超压现象。工程中免发生压不下或超压现象。工程中有少数桩不能压至设计标高，此时有少数桩不能压至设计标高，此时可将桩顶截去。如初压时桩身发生可将桩顶截去。如初压时桩身发生较大移位、倾斜；压入过程中桩身较大移位、倾斜；压入过程中桩身突然下沉或倾斜；桩顶混凝土破坏突然下沉或倾斜；桩顶混凝土破坏或压桩阻力剧变时，应暂停压桩，或压桩阻力剧变时，应暂停压桩，及时研究处理。及时研究处理。本讲稿第四十七页，共一百四十九页4）、当桩较密集，或地基为饱和淤泥、）、当桩较密集，或地基为饱和淤泥、淤泥质土和黏性土时，应设置塑料排淤泥质土和黏性土时，应设置塑料排水板、袋装砂井消减超孔压或采取引水板、袋装砂井消减超孔压或采取引孔等措施。在压桩施工过程中应对桩孔等措施。在压桩施工过程中应对桩数数10%的桩设置上涌和水平偏位观测的桩设置上涌和水平偏位观测点，定时检测桩的上浮量及桩顶水平点，定时检测桩的上浮量及桩顶水平偏位量，若上涌和偏位值较大，应采偏位量，若上涌和偏位值较大，应采取复压等措施。取复压等措施。本讲稿第四十八页，共一百四十九页沉桩对周围环境的影响及预防措施沉桩对周围环境的影响及预防措施混凝土预制桩、钢管桩、钢板桩等混凝土预制桩、钢管桩、钢板桩等通过挤密土体的方法打设到土层中通过挤密土体的方法打设到土层中,广广泛地应用于对软弱地基的处理和深基坑泛地应用于对软弱地基的处理和深基坑侧壁的防护侧壁的防护,而在打桩过程中会对周围而在打桩过程中会对周围环境产生影响环境产生影响,有振动、挤土、超静孔有振动、挤土、超静孔隙水压力、地面沉降及噪声等。使土体隙水压力、地面沉降及噪声等。使土体原来所处的平衡状态破坏原来所处的平衡状态破坏,对周围原有对周围原有的建的建(构构)筑物和地下设施带筑物和地下设施带来不利影响。来不利影响。本讲稿第四十九页，共一百四十九页1地面垂直隆起，土体产生水平位地面垂直隆起，土体产生水平位移移(包括表层土和深层土包括表层土和深层土)。这是由。这是由于锤击沉桩时进行得猛烈，地表受于锤击沉桩时进行得猛烈，地表受到大大超过其极限强度的冲击，很到大大超过其极限强度的冲击，很能快形成挤出破坏，使桩周围的地能快形成挤出破坏，使桩周围的地面隆起并产生水平位移。随着打桩面隆起并产生水平位移。随着打桩的进行，土中存在的连续滑动面，的进行，土中存在的连续滑动面，使土体不断被挤出，周围的土体拥使土体不断被挤出，周围的土体拥向桩位处。向桩位处。本讲稿第五十页，共一百四十九页2土孔隙中静水压力升高，形成超静孔土孔隙中静水压力升高，形成超静孔隙水压力。主要是由于在沉桩时，沉层隙水压力。主要是由于在沉桩时，沉层土受到上层土覆盖压力的约束大，土不土受到上层土覆盖压力的约束大，土不能向上挤出，巨大的沉桩冲击使土体受能向上挤出，巨大的沉桩冲击使土体受到压缩和挤密，土体中充水的孔隙就会到压缩和挤密，土体中充水的孔隙就会减少，同时土中孔隙水压力升高。孔隙减少，同时土中孔隙水压力升高。孔隙水压力的消散与土体中水逸出的速度有水压力的消散与土体中水逸出的速度有关，升高压力的孔隙水缓慢向外渗漏或关，升高压力的孔隙水缓慢向外渗漏或沿桩身向上渗流，经上层已破坏了的土沿桩身向上渗流，经上层已破坏了的土体中的裂隙而流出，这又受到土的渗透体中的裂隙而流出，这又受到土的渗透性的影响，软土地区要使孔隙水压力完性的影响，软土地区要使孔隙水压力完全消散往往需要数月。全消散往往需要数月。本讲稿第五十一页，共一百四十九页3周围砂性土产生沉陷。打桩过程中的周围砂性土产生沉陷。打桩过程中的冲击力会向四周传递扩散，周围的砂性冲击力会向四周传递扩散，周围的砂性土受振动，土颗粒会产生相对运动而重土受振动，土颗粒会产生相对运动而重新排列，使土体密实而沉陷。新排列，使土体密实而沉陷。4沉桩后期地面会发生新的沉降，使沉桩后期地面会发生新的沉降，使已入土的群桩产生负摩擦力。这是已入土的群桩产生负摩擦力。这是由于超静孔隙水压力随着时间而消由于超静孔隙水压力随着时间而消散，土体产生新的固结，因而形成散，土体产生新的固结，因而形成地面沉降。地面沉降。本讲稿第五十二页，共一百四十九页预防措施预防措施1、减少和限制沉桩挤土的影响、减少和限制沉桩挤土的影响1、1采取钻打结合有方法采取钻打结合有方法先在场地桩位处钻孔，然后把桩插先在场地桩位处钻孔，然后把桩插入孔中，用打桩机把桩打到设计标高。入孔中，用打桩机把桩打到设计标高。如果桩顶埋在地表以下，上部钻孔则用如果桩顶埋在地表以下，上部钻孔则用粗砂回填。粗砂回填。本讲稿第五十三页，共一百四十九页1、2合理安排打桩顺序合理安排打桩顺序。沉桩顺序不同，挤土产生的效应不沉桩顺序不同，挤土产生的效应不同。由于先打入桩周围的固结后，土与同。由于先打入桩周围的固结后，土与桩之间产生一定的摩阻力，可阻止土隆桩之间产生一定的摩阻力，可阻止土隆起，所以土隆起多发生在打桩的推进方起，所以土隆起多发生在打桩的推进方向。因此为了保护附近的建筑物和周围向。因此为了保护附近的建筑物和周围的设施，群桩宜采取由近而远的打入顺的设施，群桩宜采取由近而远的打入顺序。也采取间隔打或先中间后四周的打序。也采取间隔打或先中间后四周的打桩顺序。桩顺序。本讲稿第五十四页，共一百四十九页1、3控制沉桩速率控制沉桩速率沉桩时由于挤压产生的超静孔隙水沉桩时由于挤压产生的超静孔隙水压力，有一个消散的过程。为避免在压力，有一个消散的过程。为避免在较短时间内连续打人大量的桩，对超较短时间内连续打人大量的桩，对超静孔隙水压力的增加有所控制，减少静孔隙水压力的增加有所控制，减少挤土效应，宜控制沉桩速率。挤土效应，宜控制沉桩速率。本讲稿第五十五页，共一百四十九页1、4挖应力释放沟挖应力释放沟沿沉桩区域四周挖应力释放沟（深沿沉桩区域四周挖应力释放沟（深1.52m,宽宽0.81m），两边放坡，沟底），两边放坡，沟底钻孔取土，可隔断近地表处的土体位移，钻孔取土，可隔断近地表处的土体位移，不致影响到沟槽以外的区域。同时还可以不致影响到沟槽以外的区域。同时还可以阻打桩产生的地震波，由于地震波主要沿阻打桩产生的地震波，由于地震波主要沿地表层传播，沉层的地震波易被吸收，而地表层传播，沉层的地震波易被吸收，而且深处无地下管线和基础等，不会产生有且深处无地下管线和基础等，不会产生有害影响。事实证明，这种沟槽对防振和防害影响。事实证明，这种沟槽对防振和防止土体位移都有良好的作用。止土体位移都有良好的作用。本讲稿第五十六页，共一百四十九页2、减小超静孔隙水压力、减小超静孔隙水压力2、1袋装砂井袋装砂井这是根据太沙基的一维固结理论，粘这是根据太沙基的一维固结理论，粘性土固结所需要的时间与排水距离的平性土固结所需要的时间与排水距离的平方成正比。因此设法缩短排水距离是最方成正比。因此设法缩短排水距离是最有效的办法。把袋装砂井埋设在软土地有效的办法。把袋装砂井埋设在软土地基中，人为造成土固结的排水通道，使基中，人为造成土固结的排水通道，使孔隙水压力得以较快地消散，从而达到孔隙水压力得以较快地消散，从而达到缩短软土地基中固结时间，加速沉降，缩短软土地基中固结时间，加速沉降，提高地基土强度的目的。提高地基土强度的目的。本讲稿第五十七页，共一百四十九页2、2井点降水法井点降水法通过降低地下水位，把土中所含的通过降低地下水位，把土中所含的自由水排出，减小了土体中的含水量。自由水排出，减小了土体中的含水量。来达到减小超静孔隙水压力。来达到减小超静孔隙水压力。本讲稿第五十八页，共一百四十九页2、3塑料排水板排水塑料排水板排水是在砂井排水法和纸板排水法是在砂井排水法和纸板排水法的基础上发展起来的。在打桩前，用插的基础上发展起来的。在打桩前，用插板机将带状塑料排水板插入桩区软土层板机将带状塑料排水板插入桩区软土层中，打桩时产生挤土效应，土中的自由中，打桩时产生挤土效应，土中的自由水受压后沿塑料排水板中的通道逸出，水受压后沿塑料排水板中的通道逸出，则可减少孔隙水压力，使地基土得到加则可减少孔隙水压力，使地基土得到加固固本讲稿第五十九页，共一百四十九页3、减少振动的影响、减少振动的影响3、1采用液压锤或重锤轻击，减小振采用液压锤或重锤轻击，减小振动波的产生。动波的产生。3、2挖防震沟或应力释放沟，限制挖防震沟或应力释放沟，限制振动波的传播，阻断沿地表层传播的振动波的传播，阻断沿地表层传播的地震波。地震波。3、3暴露地下管线，防止沉桩过程中暴露地下管线，防止沉桩过程中振动对地下敏感管线等的影响，沉桩振动对地下敏感管线等的影响，沉桩结束后再回填土掩埋。结束后再回填土掩埋。本讲稿第六十页，共一百四十九页2.2灌灌注注桩桩本讲稿第六十一页，共一百四十九页2.2.1引引言言何谓灌注桩何谓灌注桩灌注桩是直接在桩位上就地成孔，灌注桩是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然后在孔内安放钢筋笼灌注混凝土而成。成。根据成孔设备和方法不同，分为根据成孔设备和方法不同，分为非非挤土桩挤土桩和和挤土桩挤土桩。本讲稿第六十二页，共一百四十九页非挤土桩：非挤土桩：钻孔灌注桩、冲孔灌钻孔灌注桩、冲孔灌注桩和挖孔桩等。注桩和挖孔桩等。挤土桩：挤土桩：锤击（振动）沉管成孔锤击（振动）沉管成孔灌注桩和振动冲击沉管灌注桩灌注桩和振动冲击沉管灌注桩等。等。本讲稿第六十三页，共一百四十九页非挤土灌注桩能适应各种非挤土灌注桩能适应各种地层的变化，无需接桩，施工地层的变化，无需接桩，施工时无振动、无挤土、噪音小，时无振动、无挤土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。但宜在建筑物密集地区使用。但其操作要求严格，施工后需较其操作要求严格，施工后需较长的养护期方可承受荷载，成长的养护期方可承受荷载，成孔时有大量土渣或泥浆排出孔时有大量土渣或泥浆排出。本讲稿第六十四页，共一百四十九页灌注桩成孔的深度控制要点灌注桩成孔的深度控制要点1、摩擦型桩：、摩擦型桩：摩擦桩摩擦桩以设计桩长控制成孔以设计桩长控制成孔深度；深度；端承摩擦桩端承摩擦桩必须保证设计桩必须保证设计桩长及桩端进入持力层深度。当采用长及桩端进入持力层深度。当采用锤击沉管法时，桩管入土深度控制锤击沉管法时，桩管入土深度控制以标高为主，以贯入度控制为辅。以标高为主，以贯入度控制为辅。本讲稿第六十五页，共一百四十九页2、端承型桩：、端承型桩：当采用钻（冲）、挖掘成孔时，当采用钻（冲）、挖掘成孔时，必须保证桩孔进入持力层的深度；必须保证桩孔进入持力层的深度；当采用锤击沉管法时，沉管深度当采用锤击沉管法时，沉管深度控制以贯入度为主，以持力层标控制以贯入度为主，以持力层标高对照为辅。高对照为辅。本讲稿第六十六页，共一百四十九页灌注桩特点灌注桩特点与预制桩相比，具有节约与预制桩相比，具有节约钢材、造价较低，且可以做成钢材、造价较低，且可以做成大直径、大深度的桩，使单桩大直径、大深度的桩，使单桩承载能力大等优点；承载能力大等优点；本讲稿第六十七页，共一百四十九页但灌注桩在施工过程中影但灌注桩在施工过程中影响成桩质量的因素较多，例如响成桩质量的因素较多，例如容易产生孔壁塌陷、孔底沉渣容易产生孔壁塌陷、孔底沉渣厚度过大、桩身缩颈或断裂现厚度过大、桩身缩颈或断裂现象等，因此，必须注意成桩的象等，因此，必须注意成桩的每一道施工工序，加强质量控每一道施工工序，加强质量控制和检验。制和检验。本讲稿第六十八页，共一百四十九页2.2.2灌灌注注桩桩成成孔孔方方法法本讲稿第六十九页，共一百四十九页一、钻孔灌注桩施工一、钻孔灌注桩施工是利用钻孔机械在桩位上成孔，然后灌注混凝土而成的桩。成孔方法根据地下水位高低情况而定：地下水位以上，可采用地下水位以上，可采用干作业干作业成孔成孔方法。方法。地下水位以下，可采用地下水位以下，可采用泥浆护泥浆护壁成孔壁成孔方法。方法。本讲稿第七十页，共一百四十九页一、钻孔灌注桩施工一、钻孔灌注桩施工1、干作业成孔灌注桩、干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩适用于地下水适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的位较低、在成孔深度内无地下水的土质，勿需护壁可直接取土成孔。土质，勿需护壁可直接取土成孔。本讲稿第七十一页，共一百四十九页目前常用全叶螺旋钻机成孔，目前常用全叶螺旋钻机成孔，亦有用洛阳铲成孔的亦有用洛阳铲成孔的。钻机成孔直径一般为钻机成孔直径一般为400400600600，钻孔深度为，钻孔深度为8 8 12m 12m。适用于地下水位以上的一般粘适用于地下水位以上的一般粘性土、砂土及人工填土地基钻孔。性土、砂土及人工填土地基钻孔。本讲稿第七十二页，共一百四十九页图图2-10 2-10 步履式螺旋钻机步履式螺旋钻机1上底盘；2下底盘；3回转滚轮；4行车滚轮；5钢丝滑轮；6回转轴；7行车油缸；8支盘本讲稿第七十三页，共一百四十九页施工注意事项：施工注意事项：1、钻机钻杆应垂直稳固，及时清理孔口、钻机钻杆应垂直稳固，及时清理孔口积土。积土。2、吊放钢筋笼前，应测量孔内虚土的、吊放钢筋笼前，应测量孔内虚土的厚度，随浇注随振捣，每次浇注高度厚度，随浇注随振捣，每次浇注高度不得大于不得大于1.5m。3、为防止孔壁塌陷，从成孔检查合格至、为防止孔壁塌陷，从成孔检查合格至浇筑混凝土时间间隔不应超过浇筑混凝土时间间隔不应超过24h。本讲稿第七十四页，共一百四十九页一、钻孔灌注桩施工一、钻孔灌注桩施工2、泥浆护壁成孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩1）、常采用的机械）、常采用的机械：回转钻机、潜水钻机回转钻机、潜水钻机本讲稿第七十五页，共一百四十九页回转钻机：回转钻机：目前应用最为广泛，最大成孔直径为目前应用最为广泛，最大成孔直径为1.21.5m，钻孔深度可达，钻孔深度可达50100m。可。可采用正循环和反循环泥浆护壁方式钻进。采用正循环和反循环泥浆护壁方式钻进。潜水钻机：潜水钻机：最大成孔直径为最大成孔直径为0.82m，钻孔深度可，钻孔深度可达达50m本讲稿第七十六页，共一百四十九页图图2-13潜水钻机潜水钻机1钻头；2潜水钻机；3电缆；4护筒；5水管；6滚轮支点；7钻杆；8电缆盘；9卷扬机；10控制箱本讲稿第七十七页，共一百四十九页2 2）、泥浆护壁）、泥浆护壁本讲稿第七十八页，共一百四十九页2.2.泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔是泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁并排用泥浆保护孔壁并排出土渣而成孔，不论地下水位高或出土渣而成孔，不论地下水位高或低的土层皆适用。多用于含水量高低的土层皆适用。多用于含水量高的软土地区。泥浆具有保护孔壁、的软土地区。泥浆具有保护孔壁、防止塌孔、排出土渣以及冷却与润防止塌孔、排出土渣以及冷却与润滑钻头的作用。滑钻头的作用。泥浆一般需专门配制，当泥浆一般需专门配制，当在粘土中成孔时，也可用孔内钻渣原土自造泥在粘土中成孔时，也可用孔内钻渣原土自造泥浆。浆。本讲稿第七十九页，共一百四十九页泥浆的作用泥浆的作用泥浆具保护孔壁、防止坍泥浆具保护孔壁、防止坍孔的作用，同时在泥浆循环过孔的作用，同时在泥浆循环过程中还可携砂，并对钻头具有程中还可携砂，并对钻头具有冷却润滑作用。冷却润滑作用。本讲稿第八十页，共一百四