桩基技术现状及发展前景讲稿.ppt

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1、关于桩基技术现状及发展前景第一页，讲稿共四十四页哦 桩基础是由基桩和联接于桩顶的承台共同组桩基础是由基桩和联接于桩顶的承台共同组成，随着我国建筑工程项目的不断增多，桩基础成，随着我国建筑工程项目的不断增多，桩基础施工技术已经得到广泛应用，桩基础施工技术的施工技术已经得到广泛应用，桩基础施工技术的好坏，不仅关系到工程建设的速度，而且关系到好坏，不仅关系到工程建设的速度，而且关系到工程建设的质量，因此桩基础施工技术具有重要工程建设的质量，因此桩基础施工技术具有重要的价值和意义。最近二十多年，桩基础施工技术的价值和意义。最近二十多年，桩基础施工技术在国内外发展迅速，以下动向值得我们关注在国内外发展迅

2、速，以下动向值得我们关注。第二页，讲稿共四十四页哦桩基础施工技术现状桩基础施工技术现状1 1、按承载性状分类、按承载性状分类 （1 1）摩摩擦擦型型桩桩：a a、摩摩擦擦桩桩：竖竖向向荷荷载载下下，基基桩桩的的承承载载力力以以桩桩侧侧摩摩阻阻力力为为主主，外外部部荷荷载载主主要要通通过过桩桩身身表表面面与与土土层层之之间间的的摩摩擦擦阻阻力力传传递递给给周周围围的的土土层层，桩桩尖尖部部分分承承受受的的荷荷载载很很小小。b b、端端承承摩摩擦擦桩桩:在在极极限限承承载载力力状状态态下下，桩桩顶顶荷荷载载主主要要由由桩桩侧侧摩摩擦擦阻力承受。阻力承受。（2 2）端端承承型型桩桩：a a、端端承承

3、桩桩：在在极极限限荷荷载载作作用用状状态态下下，桩桩顶顶荷荷载载由由桩桩端端阻阻力力承承受受的的桩桩。b b、摩摩擦擦端端承承桩桩：在在极极限限承承载载力力状状态态下下，桩桩顶顶荷荷载载主主要要由桩端阻力承受的桩。由桩端阻力承受的桩。第三页，讲稿共四十四页哦2 2、按成桩方法分类、按成桩方法分类 一般分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩一般分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩3 3类。类。（1 1）非挤土桩（也称非排土桩）。是指成桩过）非挤土桩（也称非排土桩）。是指成桩过程中桩周土体基本不受挤压的桩。程中桩周土体基本不受挤压的桩。（2 2）部分挤土桩（也称少量排土桩）。这类桩）部分挤土桩（也称少量排土

4、桩）。这类桩在设置过程中，由于挤土作用轻微，故桩周土的在设置过程中，由于挤土作用轻微，故桩周土的工程性质变化不大。工程性质变化不大。（3 3）挤土桩（也称排土桩）。在成桩过程中，）挤土桩（也称排土桩）。在成桩过程中，桩周围的土被挤密或挤开，使桩周围的土受到严桩周围的土被挤密或挤开，使桩周围的土受到严重干扰，土的原始结构遭到破坏，土的工程性质重干扰，土的原始结构遭到破坏，土的工程性质发生很大变化。发生很大变化。第四页，讲稿共四十四页哦3 3、按桩身材料分类、按桩身材料分类 根根据据桩桩身身材材料料可可分分为为混混凝凝土土桩桩、钢钢桩桩和和组组合合材材料桩等。料桩等。a a、混混凝凝土土桩桩：混混

5、凝凝土土桩桩是是目目前前应应用用最最广广泛泛的的桩桩，具具有有制制作作方方便便，桩桩身身强强度度高高，耐耐腐腐蚀蚀性性能能好好，价价格格较较低低等等优优点点。可可分分为为预预制制混混凝凝土土方方桩桩、预预应应力混凝土空心桩和灌注混凝土桩。力混凝土空心桩和灌注混凝土桩。b b、钢钢桩桩：由由钢钢管管桩桩和和型型钢钢桩桩组组成成。钢钢桩桩桩桩身身材材料料强强度度高高，桩桩身身表表面面积积大大而而截截面面积积小小，在在沉沉桩桩时时贯贯透透能能力力强强而而挤挤土土影影响响小小，在在饱饱和和软软土土地地区区可可减减少少对对邻邻近近建建筑筑的的影影响响。型型钢钢桩桩常常见见有有工工字字型型钢钢桩和桩和H

6、H型钢桩。型钢桩。c c、组组合合材材料料桩桩：组组合合材材料料桩桩是是指指一一根根桩桩由由两两种种以以上上材材料料组组成成的的桩桩。如如钢钢管管混混凝凝土土桩桩或或上上部部钢钢管下部为混凝土的桩。管下部为混凝土的桩。第五页，讲稿共四十四页哦桩基础施工发展方向桩基础施工发展方向1 1、桩的尺寸向长、大方向发展、桩的尺寸向长、大方向发展 基基于于高高层层、超超高高层层建建筑筑物物及及大大型型桥桥主主塔塔基基础础等等承承载载的的需需要要，桩桩径径越越来来越越大大，桩桩长长越越来来越越长长。苏苏通通大大桥桥采采用用反反循循环环钻钻成成孔孔桩桩端端压压力力注注浆浆桩桩，桩桩径径2.52.85m2.52

7、.85m，桩桩长长117m;117m;长长江江二二桥桥采采用用反反循循环环钻钻成成孔孔灌灌注注桩桩，桩桩径径3m3m，桩桩长长83m;83m;上上海海长长江江隧隧道道采采用用反反循循环环钻钻成成孔孔灌灌注注桩桩，桩桩径径3.22.5m3.22.5m，桩桩长长115m;115m;郑郑州州黄黄河河大大桥桥采采用用旋旋挖挖钻钻斗钻成孔灌注桩，桩径斗钻成孔灌注桩，桩径2m2m，桩长，桩长108m108m。第六页，讲稿共四十四页哦2 2、桩的尺寸向短、小发展、桩的尺寸向短、小发展 基于老城改造、老基础托换加固、建筑纠偏基于老城改造、老基础托换加固、建筑纠偏加固、建筑物增层以及补桩等需要，小桩及锚杆加固、

8、建筑物增层以及补桩等需要，小桩及锚杆静压桩技术日趋成熟，应用广泛。静压桩技术日趋成熟，应用广泛。小桩：是小直径压力注浆桩，又称微型桩或小桩：是小直径压力注浆桩，又称微型桩或IMIM桩或树根桩。桩径桩或树根桩。桩径70250mm70250mm，长径比大于，长径比大于3030，采用钻孔、强配筋和压力注浆工艺施工。，采用钻孔、强配筋和压力注浆工艺施工。锚杆静压桩：是锚杆和静压桩技术巧妙结合锚杆静压桩：是锚杆和静压桩技术巧妙结合的施工工艺。的施工工艺。微型桩：是内径不超过微型桩：是内径不超过300300的永久钢管，一个的永久钢管，一个或一组位于桩孔中心的起承重作用的钢筋及填充或一组位于桩孔中心的起承重

9、作用的钢筋及填充的水泥浆组成。的水泥浆组成。第七页，讲稿共四十四页哦3、向攻克桩成孔难点方向发展向攻克桩成孔难点方向发展 随着高层建筑、大跨度桥梁的发展，嵌岩桩，随着高层建筑、大跨度桥梁的发展，嵌岩桩，特别是大直径嵌岩桩作为一种比较特殊的桩基类特别是大直径嵌岩桩作为一种比较特殊的桩基类型，型，2020世纪世纪9090年代在我国得到广泛的应用，嵌岩年代在我国得到广泛的应用，嵌岩桩具有承载力高、变形小、整体刚度大的特点，桩具有承载力高、变形小、整体刚度大的特点，其沉降稳定时间段、沉降量小，抗震性能好，因其沉降稳定时间段、沉降量小，抗震性能好，因此越来越受到工程界的重视。此越来越受到工程界的重视。我

10、国大直径嵌岩钻进工法主要有：回转式工我国大直径嵌岩钻进工法主要有：回转式工法法(牙轮牙轮/滚刀钻进法、钢粒环状钻进法、刮刀钻滚刀钻进法、钢粒环状钻进法、刮刀钻进法进法)、冲击式工法、冲击式工法(纯冲击无循环钻进法、冲击纯冲击无循环钻进法、冲击反循环钻进法反循环钻进法)、冲击回转式工法、冲击回转式工法(气动气动/液动潜孔液动潜孔锤钻进法、可旋转式钢绳冲击钻头钻进法锤钻进法、可旋转式钢绳冲击钻头钻进法)。第八页，讲稿共四十四页哦4 4、向低公害工法桩方向发展向低公害工法桩方向发展 筒筒式式柴柴油油锤锤冲冲击击式式钢钢筋筋混混凝凝土土预预制制桩桩由由于于施施工工时时噪噪声声高高、震震动动大大和和油油

11、污污飞飞溅溅（三三者者统统称称为为一一次次公公害害）等等缺缺点点，在在城城区区及及公公共共建建筑筑群群等等场场地地施施工工中中受受到到很很大大限限制制，为为此此静静压压式式和和变变频频变变矩矩振振动动锤锤振振入入式式钢钢筋筋混混凝凝土土预预制制桩桩施施工工技技术术在在国内得到业主的青睐。国内得到业主的青睐。静静压压桩桩具具有有无无污污染染、无无噪噪音音、无无振振动动、压压桩桩速速度度快快、成成桩桩质质量量高高等等显显著著特特点点，技技术术水水平平国国际领先，具有中国特色的施工工法。际领先，具有中国特色的施工工法。第九页，讲稿共四十四页哦 旋旋挖挖钻钻斗斗钻钻成成孔孔灌灌注注桩桩因因其其干干取取

12、土土作作业业加加之之所所使使用用的的稳稳定定液液可可由由专专用用的的仓仓罐罐贮贮存存，现现场场较较为文明。国内此类桩型采用日趋增多。为文明。国内此类桩型采用日趋增多。全全套套管管钻钻孔孔灌灌注注桩桩又又称称贝贝诺诺特特灌灌注注桩桩，由由于于其其环环保保效效果果好好、施施工工现现场场文文明明，在在海海内内外外广广泛泛采用。采用。长长螺螺旋旋钻钻孔孔压压灌灌桩桩又又称称CFACFA工工法法，在在欧欧美美较较为为流流行行，施施工工效效率率一一般般为为150200m/d150200m/d，最最大大孔孔径径1200mm1200mm，最最大大深深度度为为30m30m左左右右。国国内内主主要要在在东北、华北

13、地区推广此工法。东北、华北地区推广此工法。第十页，讲稿共四十四页哦5 5、向扩孔桩方向发展向扩孔桩方向发展 扩扩孔孔成成型型工工艺艺有有钻钻扩扩、爆爆扩扩、夯夯扩扩、振振扩扩、锤锤扩、压扩、冲扩、注扩、挤扩和挖扩等十大类型。扩、压扩、冲扩、注扩、挤扩和挖扩等十大类型。钻钻孔孔扩扩底底桩桩:具具有有承承载载力力高高、成成孔孔后后出出土土量量少少、承台面积小等显著特点，在国内外得到广泛运用。承台面积小等显著特点，在国内外得到广泛运用。桩桩端端、桩桩侧侧压压力力注注浆浆桩桩:通通过过压压力力注注浆浆对对桩桩端端、桩桩侧侧土土起起到到渗渗透透、填填充充、置置换换、辟辟裂裂、压压密密及及固固结结等等作作

14、用用，改改变变其其物物理理力力学学性性质质及及桩桩与与岩岩土土间间的的边边界界条条件件，消消除除虚虚土土隐隐患患，从从而而提提高高桩桩的的承承载载能能力以及减少桩基的沉降量。力以及减少桩基的沉降量。载体桩：是指由载体和混凝土桩身构成的桩。载体桩：是指由载体和混凝土桩身构成的桩。第十一页，讲稿共四十四页哦6 6、向异型桩方向发展向异型桩方向发展 异异型型桩桩包包括括横横向向截截面面异异化化桩桩和和纵纵向向截截面面异异化化桩。桩。横横向向截截面面从从圆圆截截面面和和方方形形截截面面异异化化后后的的桩桩型型有有三三角角形形桩桩、六六角角形形桩桩、八八角角形形桩桩、外外方方内内圆圆空空心心桩桩、外外方

15、方内内异异空空心心桩桩、十十字字形形桩桩、X X形形桩桩、T T形桩及壁板桩等。形桩及壁板桩等。纵纵向向截截面面从从棱棱柱柱桩桩和和圆圆柱柱桩桩异异化化后后的的桩桩型型有有楔楔形形桩桩、梯梯形形桩桩、菱菱形形桩桩、根根形形桩桩、扩扩底底桩桩、多多节节灌灌注注桩桩和和多多节节预预制制桩桩、桩桩身身扩扩大大桩桩、波波形形柱柱形形桩桩、波波纹纹锥锥形形桩桩、带带张张开开叶叶片片的的桩桩、螺螺旋旋预预制制桩桩、螺螺纹纹灌灌注注桩桩、螺螺杆杆灌灌注注桩桩、从从一一面面削削尖尖的的成成对对预预制斜桩及制斜桩及DXDX挤扩灌注桩等。挤扩灌注桩等。第十二页，讲稿共四十四页哦 三三岔岔 双双向向挤挤扩扩灌灌注注

16、桩桩：又又称称多多节节三三岔岔挤挤扩扩灌灌注注桩桩简简称称DXDX桩桩，是是采采用用专专用用的的三三岔岔双双缸缸液液压压挤挤扩扩装装置置，制制成成由由桩桩 身身、承承力力岔岔、承承力力盘盘和和桩桩根根共共同同承承载载的的钢钢筋筋混混凝凝土土桩桩。目目前前最最大大挤挤扩扩承承力力盘直径为盘直径为2550mm2550mm，桩长，桩长60m60m。螺螺杆杆灌灌注注桩桩：全全称称为为半半螺螺旋旋挤挤扩扩管管内内泵泵压压混混凝凝土土灌灌注注桩桩，是是一一种种由由上上部部为为圆圆柱柱形形桩桩体体，下下部部为为螺螺纹纹形形桩桩体体组组合合而而成成的的变变截截面面异异形形灌灌注注桩桩，其其上上下下两两段段桩桩

17、的的长长度度是是可可调调节节的的，没没有有固固定定的的比例。比例。第十三页，讲稿共四十四页哦7 7、向埋入式桩方向发展、向埋入式桩方向发展 所所谓谓埋埋入入式式桩桩工工法法是是将将预预制制桩桩或或钢钢管管桩桩沉沉入入到到钻钻成成的的孔孔中中后后，采采用用某某些些手手段段增增强强桩桩承承载载力力的的工工法法。埋埋入入式式桩桩的的种种类类很很少少，我我国国几几乎乎空空白白，这这为桩基施工企业发展提供了上升空间。为桩基施工企业发展提供了上升空间。中中掘掘施施工工法法桩桩：是是把把小小于于桩桩径径3040mm的的长长螺螺旋旋钻钻或或钻钻斗斗钻钻等等插插入入桩桩的的中中空空部部，钻钻进进中中使使土土沿沿

18、中中空空部部从从桩桩顶顶排排土土的的将将桩桩下下沉沉，最最终终采采用用打打击击方式、桩端加固或扩大头加固方式。方式、桩端加固或扩大头加固方式。预预先先钻钻孔孔法法桩桩:即即边边钻钻孔孔边边排排土土然然后后将将桩桩插插入入孔内，最后再将桩打入或压入孔内。孔内，最后再将桩打入或压入孔内。第十四页，讲稿共四十四页哦8 8、向组合式工艺桩方向发展、向组合式工艺桩方向发展 由由于于承承载载力力环环境境保保护护及及工工程程地地质质与与水水文文地地质质条条件件的的限限制制等等，采采用用单单一一工工艺艺的的桩桩型型往往往往满满足足不不了工程要求，实践中经常出现组合式工艺桩。了工程要求，实践中经常出现组合式工艺

19、桩。例例如如：钻钻孔孔扩扩底底灌灌注注桩桩有有成成直直孔孔和和扩扩孔孔二二种种工工艺艺，桩桩端端压压力力注注浆浆桩桩有有成成孔孔成成桩桩与与成成桩桩后后向向桩桩端端地地层层注注浆浆二二种种工工艺艺，预预钻钻孔孔打打入入式式预预制制桩桩有有钻钻孔、注浆、插桩及轻打等工艺。孔、注浆、插桩及轻打等工艺。第十五页，讲稿共四十四页哦9 9、向高强度桩发展、向高强度桩发展 随着对打入式预制桩要求越来越高，诸如高随着对打入式预制桩要求越来越高，诸如高承载力、穿透硬夹层、承受较高的打击应力及快承载力、穿透硬夹层、承受较高的打击应力及快速交货等要求，普通钢筋混凝土桩已满足不了上速交货等要求，普通钢筋混凝土桩已满

20、足不了上述要求，故预应力混凝土钢筋桩使用越来越多，述要求，故预应力混凝土钢筋桩使用越来越多，最近几年来，最近几年来，PCPC和和PHCPHC混凝土桩，得到广泛应用。混凝土桩，得到广泛应用。第十六页，讲稿共四十四页哦1010、向多种桩身材料方向发展、向多种桩身材料方向发展 以灌注桩为例，桩身材料种类亦出现多样以灌注桩为例，桩身材料种类亦出现多样化趋势，普通混凝土、超流态混凝土、无砂混化趋势，普通混凝土、超流态混凝土、无砂混凝土、纤维混凝土、自流平混凝土及微膨胀混凝土、纤维混凝土、自流平混凝土及微膨胀混凝土等。打入式桩亦有组合材料桩，如钢管外凝土等。打入式桩亦有组合材料桩，如钢管外壳加混凝土内壁的

21、合成桩等。壳加混凝土内壁的合成桩等。第十七页，讲稿共四十四页哦桩基础施工新技术桩基础施工新技术1、载体桩基本原理基本原理载体桩是由载体与混凝土桩身构成的桩，其载体桩是由载体与混凝土桩身构成的桩，其中载体由混凝土、填充料和挤密土体中载体由混凝土、填充料和挤密土体3 3部分构部分构成。根据桩身混凝土的施工方法、施工材料成。根据桩身混凝土的施工方法、施工材料及受力条件等的不同，载体桩分成现浇钢筋及受力条件等的不同，载体桩分成现浇钢筋混凝土载体桩、素混凝土载体桩和预应力桩混凝土载体桩、素混凝土载体桩和预应力桩身的载体桩几种形式。身的载体桩几种形式。第十八页，讲稿共四十四页哦 载体桩作为一种新工艺具有以

22、下几个优点载体桩作为一种新工艺具有以下几个优点 1 1、通过填料、夯击挤密土体形成载体，提高单桩承载力。、通过填料、夯击挤密土体形成载体，提高单桩承载力。通常情况下，其承载力是相同桩径和相同桩长普通混凝土灌通常情况下，其承载力是相同桩径和相同桩长普通混凝土灌注桩的注桩的3535倍。倍。2 2、同一施工场地，在不改变桩长、桩径的前提下，可根、同一施工场地，在不改变桩长、桩径的前提下，可根据不同的设计要求，通过调整施工参数来调节单桩承载力。据不同的设计要求，通过调整施工参数来调节单桩承载力。3 3、施工机械轻便，移动方便。、施工机械轻便，移动方便。4 4、施工速度快、工期短。、施工速度快、工期短。

23、5 5、施工过程中无泥浆产生，同事还消耗大量的建筑垃圾、施工过程中无泥浆产生，同事还消耗大量的建筑垃圾和工业废料，保护建筑环境。和工业废料，保护建筑环境。6 6、造价低。、造价低。7 7、采用三击贯入度进行控制，有利于减少建筑物的沉降。、采用三击贯入度进行控制，有利于减少建筑物的沉降。第十九页，讲稿共四十四页哦2、长螺旋钻孔压灌注 混凝土后插笼桩长螺旋钻成孔工艺的发展长螺旋钻成孔工艺的发展 干作业长螺旋钻成孔灌注桩具有振动小、噪声低、不干作业长螺旋钻成孔灌注桩具有振动小、噪声低、不扰民、钻进速度快、施工方便等优点，但缺点是桩端或多扰民、钻进速度快、施工方便等优点，但缺点是桩端或多或少留有虚土，

24、只适用于在地下水位以上的土层中成孔。或少留有虚土，只适用于在地下水位以上的土层中成孔。近近2020年来，国内外推出将通常长螺旋钻机只能进行干年来，国内外推出将通常长螺旋钻机只能进行干作业拓展到进行湿作业的施工新技术，如欧美的作业拓展到进行湿作业的施工新技术，如欧美的CFACFA工工法桩、长螺旋挤压式灌注桩、长螺旋钻成孔全套管护壁法灌法桩、长螺旋挤压式灌注桩、长螺旋钻成孔全套管护壁法灌注桩及注桩及VBVB型桩；国内的钻孔压浆桩、长螺旋钻孔压灌混型桩；国内的钻孔压浆桩、长螺旋钻孔压灌混凝土桩、钻孔压灌超流态混凝土桩、长螺旋钻孔压灌水泥凝土桩、钻孔压灌超流态混凝土桩、长螺旋钻孔压灌水泥浆护壁成桩法、

25、长螺旋钻孔中心压灌泥浆护壁成桩法、长浆护壁成桩法、长螺旋钻孔中心压灌泥浆护壁成桩法、长螺旋钻孔中心泵压混凝土植入钢筋笼灌注桩成桩法及部分螺旋钻孔中心泵压混凝土植入钢筋笼灌注桩成桩法及部分挤土沉管灌注桩法。挤土沉管灌注桩法。第二十页，讲稿共四十四页哦综合技术经济优势综合技术经济优势 1 1、中中心心压压灌灌混混凝凝土土护护壁壁和和成成桩桩合合二二为为一一，具具有有桩桩体体材材料料自自行行护护壁壁功功能能，无无须须附附加加其其他他护护壁壁措措施施，免免除除泥泥浆浆污污染染、处处理及外运等工作，对环境污染小。理及外运等工作，对环境污染小。2 2、用用拖拖式式泵泵将将混混凝凝土土拌拌合合料料通通过过钻

26、钻杆杆中中心心从从钻钻头头活活门门直直接接压压入入桩桩端端，桩桩端端沉沉渣渣少少。泵泵送送混混凝凝土土具具有有一一定定的的动动压压力力，使使桩桩壁壁与与其其周周围围土土壤壤结结合合紧紧密密，无无泥泥皮皮。从从根根本本上上改改善善了了基基础础桩桩的的抗抗压压或或抗抗拔拔的的承承载载和和变变形形性性状状，提提高高抗抗压压及及抗抗拔拔承承载载能力。能力。3 3、钢钢筋筋笼笼植植入入混混凝凝土土中中有有一一定定振振捣捣密密实实作作用用，钢钢筋筋与与混混凝凝土土的的握握裹裹力力能能够够充充分分保保证证，没没有有泥泥浆浆护护壁壁灌灌注注桩桩中中泥泥浆浆遗遗留留减减低握裹力的可能性。低握裹力的可能性。4 4

27、、施施工工程程序序简简化化、施施工工效效率率高高、施施工工造造价价低低、工工程程质质量稳定。量稳定。5 5、噪声低、低振动。、噪声低、低振动。6 6、国国内内建建筑筑技技术术政政策策倡倡导导，进进入入市市场场没没有有法法规规障障碍碍，应应用用前景好。前景好。第二十一页，讲稿共四十四页哦3、气动潜孔锤反循环钻孔灌注桩 基本原理基本原理 潜孔锤反循环钻进，是将潜孔锤碎岩钻进与流体介质反潜孔锤反循环钻进，是将潜孔锤碎岩钻进与流体介质反循环相融合，利用双壁或三通道钻具使流体介质沿中心通道循环相融合，利用双壁或三通道钻具使流体介质沿中心通道构成反循环，有效保护孔壁，彻底排除孔内岩渣，钻进中实构成反循环，

28、有效保护孔壁，彻底排除孔内岩渣，钻进中实现反循环连续取心并有效解决孔口粉尘污染。现反循环连续取心并有效解决孔口粉尘污染。2020世纪世纪9090年年代原长春地质学院在国内首先研制出大直径反循环潜孔代原长春地质学院在国内首先研制出大直径反循环潜孔锤钻具系统，为大直径基础工程嵌岩孔施工提供了一种锤钻具系统，为大直径基础工程嵌岩孔施工提供了一种有效钻进方法。有效钻进方法。第二十二页，讲稿共四十四页哦发展概况发展概况 气动潜孔锤有时也称气动锤、空气锤、气动潜孔冲击器等，气动潜孔锤有时也称气动锤、空气锤、气动潜孔冲击器等，发明应用于发明应用于2020世纪初，世纪初，2020世纪世纪3030年代中期开始发

29、展，后经不断年代中期开始发展，后经不断改进和完善，先后在一些工业发达国家得到广泛应用。改进和完善，先后在一些工业发达国家得到广泛应用。2020世纪世纪4040年代末，气动冲击旋转钻进出现在采矿工业中，到年代末，气动冲击旋转钻进出现在采矿工业中，到5050年代末年代末已开始用于深井钻进。已开始用于深井钻进。2020世纪世纪8080年代，国内开始研究贯通式年代，国内开始研究贯通式潜孔锤及全孔反循环钻进工艺方法。理论和实践证明：在潜孔锤及全孔反循环钻进工艺方法。理论和实践证明：在硬岩底层和软硬交错地层采用气动潜孔锤钻进技术，可大硬岩底层和软硬交错地层采用气动潜孔锤钻进技术，可大幅度提高钻井效率，防止

30、井眼弯曲，减轻钻具和钻头磨损，幅度提高钻井效率，防止井眼弯曲，减轻钻具和钻头磨损，减少井内事故，缩短施工周期，降低钻井成本，是目前解减少井内事故，缩短施工周期，降低钻井成本，是目前解决硬岩钻进难题最有效的方法之一，具有广泛的应用前景。决硬岩钻进难题最有效的方法之一，具有广泛的应用前景。目前主要有以下几种钻进工艺：目前主要有以下几种钻进工艺：FGC-15FGC-15型型(型型)、FGC-FGC-15B15B型型(型型 )、FC-312FC-312型组合捆绑式、型组合捆绑式、HC-15HC-15型环式取芯和型环式取芯和长螺旋钻孔潜孔锤。长螺旋钻孔潜孔锤。第二十三页，讲稿共四十四页哦4、泵吸反循环钻

31、成孔灌注桩泵吸反循环工作原理泵吸反循环工作原理 泵泵吸吸反反循循环环钻钻成成孔孔是是利利用用离离心心泵泵的的抽抽吸吸作作用用，在在钻钻杆杆内内腔腔造造成成负负压压状状态态，在在大大气气压压力力作作用用下下冲冲洗洗液液经经钻钻杆杆与与孔孔壁壁间间的的环环状状空空间间流流向向孔孔底底，与与岩岩土土钻钻渣渣组组成成混混合合液液，被被吸吸入入钻钻杆杆内内腔腔，排排入入地地面面泥泥浆浆循循环环系系统统(利利用用气气举举泵泵的的工工作作原原理理实实现现冲冲洗洗液液反反循循环环的的称称气气举举反反循循环环、利利用用射射流流泵泵实实现现冲冲洗洗液液反反循循环环的的称称喷喷射射反循环反循环)。第二十四页，讲稿共

32、四十四页哦反循环钻成孔灌注桩优点表现在：反循环钻成孔灌注桩优点表现在：1 1、震动小，噪声低。、震动小，噪声低。2 2、可施工超大直径（、可施工超大直径（4m4m以上）、超大深度以上）、超大深度（100m100m以上）的桩。以上）的桩。3 3、通常情况用天然泥浆即可保护孔壁。、通常情况用天然泥浆即可保护孔壁。4 4、几乎各种土层和岩层中均可施工，采用特、几乎各种土层和岩层中均可施工，采用特殊钻头可切削岩石。殊钻头可切削岩石。5 5、可进行水上施工。、可进行水上施工。6 6、可在地下水位下厚细砂层（厚度、可在地下水位下厚细砂层（厚度5m5m以上）以上）中钻进。中钻进。7 7、钻进速度较快。、钻进

33、速度较快。第二十五页，讲稿共四十四页哦5、桩端压力注浆桩基本原理基本原理 桩桩端端压压力力注注浆浆桩桩是是指指在在成成桩桩后后对对桩桩端端进进行行压压力力注注浆浆的的桩桩型型。钻钻孔孔灌灌注注桩桩待待桩桩身身混混凝凝土土达达到到一一定定强强度度后后，通通过过预预埋埋在在桩桩身身的的注注浆浆管管路路，利利用用高高压压注注浆浆泵泵的的压压力力作作用用，经经桩桩端端的的预预留留压压力力注注浆浆装装置置向向桩桩端端土土层层均均匀匀地地注注入入能能固固化化的的浆浆液液（如如纯纯水水泥泥浆浆、水水泥泥砂砂浆浆、加加外外加加剂剂及及掺掺合合料料的的水水泥泥浆浆、超超细细水水泥泥浆浆以以及及化化学学浆浆液液等

34、等)，压压力力浆浆液液对对桩桩端端土土层层及及桩桩端端附附近近的的桩桩周周土土层层分分别别起起到到渗渗透透、填填充充、置置换换、辟辟裂裂、压压密密及及固固结结等等作作用用，改改变变其其物物理理力力学学性性质质及及桩桩与与岩岩土土间间的的边边界界条条件件，消消除除虚虚土土隐隐患患，从从而而提提高高桩桩的的承承载载能能力力以以及及减少桩基的沉降量。减少桩基的沉降量。第二十六页，讲稿共四十四页哦桩端压力注浆桩优点桩端压力注浆桩优点 1 1、保留各种灌注桩的优点，大幅度提高桩的、保留各种灌注桩的优点，大幅度提高桩的承载力。承载力。2 2、改变桩端虚土的组成结构，可解决普通灌、改变桩端虚土的组成结构，可

35、解决普通灌注桩桩端虚土这一技术难题，确保桩基工程质量注桩桩端虚土这一技术难题，确保桩基工程质量具有重要意义。具有重要意义。3 3、技术工艺简练，施工方法灵活，注浆设备、技术工艺简练，施工方法灵活，注浆设备简单，便于普及，适应性广。简单，便于普及，适应性广。4 4、桩端压力注浆是成桩后进行压力注浆，技、桩端压力注浆是成桩后进行压力注浆，技术经济效果明显高于成孔后进行压力注浆的孔底术经济效果明显高于成孔后进行压力注浆的孔底压力注浆类桩。压力注浆类桩。第二十七页，讲稿共四十四页哦桩端压力注浆分类桩端压力注浆分类 1 1、按按桩桩端端预预留留压压力力注注浆浆装装置置的的形形式式分分类类：预预留留压压力

36、力注注浆浆室室、预预留留承承压压包包、预预留留注注浆浆空空腔腔、预预留注浆通道和预留特殊注浆装置。留注浆通道和预留特殊注浆装置。2 2、按按注注浆浆管管埋埋设设方方法法分分类类：桩桩身身预预埋埋管管注注浆浆法和钻孔埋管注浆法。法和钻孔埋管注浆法。3 3、按注浆工艺分类：闭式注浆和开式注浆。、按注浆工艺分类：闭式注浆和开式注浆。随随着着土土木木建建筑筑工工程程向向大大型型化化、群群体体化化发发展展以以及及城城市市改改造造向向高高层层、超超高高层层发发展展。各各种种类类型型的的灌灌注注桩桩的的使使用用愈愈来来愈愈多多，但但单单一一工工艺艺的的灌灌注注桩桩往往往往满满足足不不了了上上述述发发展展的的

37、要要求求，为为了了消消除除桩桩端端沉沉渣渣和和桩桩周周泥泥膜膜等等隐隐患患，措措施施近近3030年年来来在在我我国国得得到到广广泛泛的应用与发展的应用与发展。第二十八页，讲稿共四十四页哦6、全套管灌注桩全套管灌注桩又称贝诺特灌注桩，是由法国全套管灌注桩又称贝诺特灌注桩，是由法国贝诺特公司于二十世纪五十年代初开发和研贝诺特公司于二十世纪五十年代初开发和研制的。制的。全套管灌注桩又分为全套管冲抓取土灌注桩全套管灌注桩又分为全套管冲抓取土灌注桩和全套管钻孔咬合灌注桩。和全套管钻孔咬合灌注桩。第二十九页，讲稿共四十四页哦全套管冲抓取土灌注桩 工艺原理工艺原理 利用全套管钻机回转使钢套管与土层间的摩阻利

38、用全套管钻机回转使钢套管与土层间的摩阻力大大减少，边回转边压入，同时利用冲抓斗挖力大大减少，边回转边压入，同时利用冲抓斗挖掘取土，直至套管下到桩端持力层为止。挖掘完掘取土，直至套管下到桩端持力层为止。挖掘完毕后立即进行挖掘深度的测定，并确认桩端持力毕后立即进行挖掘深度的测定，并确认桩端持力层，然后清除虚土。成孔后将钢筋笼放入，接着层，然后清除虚土。成孔后将钢筋笼放入，接着将导管竖立在钻孔中心，最后灌注混凝土成桩。将导管竖立在钻孔中心，最后灌注混凝土成桩。第三十页，讲稿共四十四页哦全套管钻孔咬合灌注桩 工艺原理工艺原理 利用全套管施工法制作的钻孔灌注桩互相咬利用全套管施工法制作的钻孔灌注桩互相咬

39、合，使相邻桩在初凝之前部分相嵌，使之具有合，使相邻桩在初凝之前部分相嵌，使之具有良好的防渗作用，从而形成整体连续的基坑支良好的防渗作用，从而形成整体连续的基坑支护结构和止水帷幕，还可兼作主体承重结构。护结构和止水帷幕，还可兼作主体承重结构。第三十一页，讲稿共四十四页哦全套管灌注桩优点及发展前景全套管灌注桩优点及发展前景全套管钻机是一种机械性能好，成孔深度大，成全套管钻机是一种机械性能好，成孔深度大，成桩直径大的新型桩工机械，集取土、成孔、护壁、桩直径大的新型桩工机械，集取土、成孔、护壁、吊放钢筋笼、灌注混凝土等作业工序于一体，效吊放钢筋笼、灌注混凝土等作业工序于一体，效率高，工序辅助费用低。率

40、高，工序辅助费用低。此工艺的大面积推广，必将极大提高大直径灌注此工艺的大面积推广，必将极大提高大直径灌注桩的施工水平。桩的施工水平。第三十二页，讲稿共四十四页哦7、旋挖钻斗钻成孔灌注桩基本原理基本原理 旋挖钻斗钻成孔施工法是利用旋挖钻机的旋挖钻斗钻成孔施工法是利用旋挖钻机的钻杆和钻斗的旋转及重力使土屑进入钻斗，钻杆和钻斗的旋转及重力使土屑进入钻斗，土屑装满钻斗后，提升钻斗出土，这样通过土屑装满钻斗后，提升钻斗出土，这样通过钻斗的旋转、削土、提升和出土，多次反复钻斗的旋转、削土、提升和出土，多次反复而成孔。而成孔。第三十三页，讲稿共四十四页哦旋挖钻斗钻成孔灌注桩优缺点旋挖钻斗钻成孔灌注桩优缺点优

41、点：优点：1 1、振动小、噪声低。、振动小、噪声低。2 2、最适宜在粘性土中干作业钻成孔。、最适宜在粘性土中干作业钻成孔。3 3、钻进速度较快、工程造价低。、钻进速度较快、工程造价低。4 4、环境污染小、成孔成桩质量高。、环境污染小、成孔成桩质量高。缺点：缺点：1 1、当卵石粒径超过、当卵石粒径超过100mm100mm时，钻进困难。时，钻进困难。2 2、土层中有强承压水时，施工困难。、土层中有强承压水时，施工困难。3 3、废泥水处理困难。、废泥水处理困难。4 4、沉渣处理较困难，需用清渣钻斗。、沉渣处理较困难，需用清渣钻斗。第三十四页，讲稿共四十四页哦发展前景发展前景 旋旋挖挖钻钻机机在在国国

42、际际上上的的发发展展已已经经有有几几十十年年的的历历史史，在在中中国国也也是是在在最最近近四四五五年年才才被被逐逐渐渐认认识识和和应应用用，成成为为近近年年来来发发展展最最快快的的一一种种新新型型桩桩孔孔施施工工方方法法，旋旋挖挖钻钻斗斗钻钻成成孔孔灌灌注注桩桩技技术术被被誉誉为为“绿绿色色施施工工工工艺艺”，此此方方法法自自动动化化程程度度和和钻钻进进效效率率高高，钻钻头头可可快快速速穿穿过过各各种种复复杂杂地地层层，在在桩桩基基施施工工特特别别是是城市桩基施工中具有非常广阔的前景城市桩基施工中具有非常广阔的前景 。第三十五页，讲稿共四十四页哦8、三岔双向挤扩灌注桩基本原理基本原理 三三 岔

43、双向挤扩灌注桩又称多节三岔挤扩灌注桩，简称岔双向挤扩灌注桩又称多节三岔挤扩灌注桩，简称DXDX挤扩管桩桩或挤扩管桩桩或DXDX桩。桩。三三岔岔双双向向挤挤扩扩灌灌注注桩桩是是在在预预钻钻（冲冲）孔孔内内，放放入入专专用用的的三三岔岔双双缸缸双双向向液液压压挤挤扩扩装装置置，按按承承载载力力要要求求和和地地层层土土质质条条件件在在桩桩身身适适当当部部位位，通通过过挤挤扩扩装装置置双双向向液液压压缸缸的的内内外外活活塞塞杆杆做做大大小小相相等等、方方向向相相反反的的竖竖向向位位移移带带动动3 3对对等等长长挤挤扩扩臂臂对对土土体体进进行行水水平平向向挤挤压压，挤挤扩扩出出互互成成120120夹夹角

44、角的的3 3岔岔状状或或3n3n岔岔(n(n为为同同一一水水平平面面上上的的转转位位挤挤扩扩次次数数)状状上上下下对对称称的的扩扩大大楔楔形形腔腔，或或经经过过多多次次挤挤扩扩形形成成近近似似双双圆圆锥锥盘盘状状上上下下对对称称的的扩扩大大腔腔，成成腔腔后后提提出出三三岔岔双双缸缸双双向向挤挤扩扩装装置置，放放入入钢钢筋筋笼笼，灌灌注注混混凝凝土土，制制成成由桩身、承力岔、承力盘和桩根共同承载的钢筋混凝土灌注桩。由桩身、承力岔、承力盘和桩根共同承载的钢筋混凝土灌注桩。第三十六页，讲稿共四十四页哦DXDX挤扩灌注桩优缺点挤扩灌注桩优缺点优点：优点：1 1、单桩承载力高，可充分利用桩身上下各部位的

45、硬土层。、单桩承载力高，可充分利用桩身上下各部位的硬土层。2 2、成成孔孔成成桩桩工工艺艺适适用用范范围围广广，还还可可结结合合采采用用贝贝诺诺特特钻钻机机进进行行全套管护壁法成孔。全套管护壁法成孔。3 3、低噪声、低振动，泥浆排放量少。、低噪声、低振动，泥浆排放量少。4 4、桩身稳定性好，挤扩盘、岔腔成形稳定而不坍塌。、桩身稳定性好，挤扩盘、岔腔成形稳定而不坍塌。缺缺点点：挤挤扩扩力力还还需需增增大大，如如增增大大挤挤扩扩力力，则则可可在在更更硬硬土土层层中中挤扩，使适用范围更广。挤扩，使适用范围更广。第三十七页，讲稿共四十四页哦发展前景发展前景 DXDX挤挤扩扩桩桩是是在在钻钻孔孔灌灌注注

46、桩桩基基础础上上发发展展起起来来的的一一种种变变截截面面的的新新桩桩型型。由由于于其其多多个个承承力力岔岔和和承承力力盘盘的的作作用用能能承承受受较较大大的的荷荷载载，故故能能充充分分发发挥挥扩扩径径体体周周边边土土体体的的承承载载能能力力。与与等等直直径径钻钻孔孔灌灌注注桩桩相相比比，DXDX挤挤扩扩桩桩可可节节约约原原材材料料，有有效效地地降降低低工工程程造造价价，缩缩短短工工期期，具具有有显显著著的的技技术术、经经济效益，是一种值得推广应用的新桩型。济效益，是一种值得推广应用的新桩型。第三十八页，讲稿共四十四页哦9、预压力混凝土灌注桩基本原理基本原理 预预压压力力混混凝凝土土灌灌注注桩桩

47、是是在在成成桩桩过过程程中中对对桩桩端端土土和和桩桩侧侧土土施施加加预预压压力力，将将桩桩体体（扩扩径径段段部部分分）挤挤密密扩扩胀胀，使使桩桩径径较较钻钻孔孔时时变变大大，故故又名又名“变径灌注桩变径灌注桩”。预预压压力力混混凝凝土土灌灌注注桩桩是是由由桩桩端端下下的的垫垫层层和和钢钢筋筋混混凝凝土土桩桩身身组组成成，其其中中，垫垫层层和和桩桩身身的的扩扩径径段段部部分分逐逐段段压压密密而而成成，将将桩桩端端土土和和桩桩周周土土按按设设计计压压力力预预压压缩缩，使使桩桩的的端端阻阻和和侧侧阻阻得得到定量控制，实现信息化施工。到定量控制，实现信息化施工。第三十九页，讲稿共四十四页哦发展前景发展

48、前景 预预压压力力混混凝凝土土灌灌注注桩桩技技术术先先进进，结结构构合合理理，成成功功地地解解决决了了桩桩与与土土之之间间的的关关系系，最最大大限限度度的的开开发发并并利利用用了了土土的的抗抗剪剪强强度度。预预压压力力混混凝凝土土灌灌注注桩桩是是桩桩基基史史上上的的一一次次变变革革，由由于于计计算算机机的的引引入入，使使桩桩基基设设计计、施施工工和和检检测测，大大环环节节均均发发生生了了深深刻刻的的变变化化，也也为为桩桩基基的的工工业业化化、自动化、规范化和标准化创造了必要条件。自动化、规范化和标准化创造了必要条件。第四十页，讲稿共四十四页哦10、高喷插芯组合桩基本原理基本原理 高高喷喷插插芯

49、芯组组合合桩桩是是利利用用旋旋喷喷工工艺艺加加固固土土层层、穿穿透透硬硬土土夹夹层层或或对对桩桩端端土土进进行行加加固固，提提高高桩桩侧侧摩摩阻阻力力和和端端阻阻力力，它它由由高高压旋喷水泥土桩与强度很高的芯桩两部分组成。压旋喷水泥土桩与强度很高的芯桩两部分组成。工艺流程工艺流程 首首先先用用高高压压水水泥泥浆浆通通过过钻钻杆杆由由喷喷嘴嘴中中喷喷出出，形形成成喷喷射射流流，边边旋旋转转边边喷喷射射，以以此此切切割割土土体体并并与与土土拌拌合合形形成成水水泥泥土土，在在土土体体中中形形成成大大于于芯芯桩桩直直径径的的水水泥泥土土桩桩，然然后后插插入入一一根根或或数数根根芯芯桩桩（预预制制桩桩、

50、沉沉管管桩桩、钢钢桩桩等等）组合成桩。组合成桩。第四十一页，讲稿共四十四页哦特点特点 1 1、通通过过高高压压旋旋喷喷对对桩桩周周土土进进行行加加固固，增增大大了桩侧摩阻力，承载力显著提高。了桩侧摩阻力，承载力显著提高。2 2、适适用用底底层层广广泛泛，可可应应用用于于淤淤泥泥、黏黏土土、粉土、粉砂层等。粉土、粉砂层等。3 3、通通过过高高压压旋旋喷喷使使粉粉土土、粉粉砂砂层层变变软软，解解决决预预制制桩桩难难以以穿穿过过粉粉土土、粉粉砂砂层层的的不不足足。对对施施工工场场地地地地层层承承载载力力要要求求也也大大大大降降低低，可可减减轻桩机配重。轻桩机配重。4 4、可可作作帷帷幕幕止止水水支支