灌注桩选型、讲解上课讲义.ppt

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1、灌注桩选型、讲解1 1、基桩的种类和选型、基桩的种类和选型1.1 1.1 桩的起源和发展桩的起源和发展1.1.桩基础是最古老的基础形式，是人类进步史上一笔重要的桩基础是最古老的基础形式，是人类进步史上一笔重要的文化遗产，是人类文明的结晶文化遗产，是人类文明的结晶n在中国的起源距今在中国的起源距今6000700060007000年的新石器时代年的新石器时代浙江浙江余姚新石器时代文化遗址余姚新石器时代文化遗址n人类的起源距今人类的起源距今12000140001200014000年年智利文化遗址智利文化遗址2.2.近、现代桩基的发展近、现代桩基的发展n1919世纪后期，国际上生产了混凝土桩和钢桩；世

2、纪后期，国际上生产了混凝土桩和钢桩；n中国在中国在2020世纪世纪2020年代开始采用钢筋混凝土预制桩和灌注年代开始采用钢筋混凝土预制桩和灌注桩，木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩三者并举；桩，木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩三者并举；n2020世纪世纪3030年代，上海外滩许多大型建筑物采用木桩或木年代，上海外滩许多大型建筑物采用木桩或木桩上接一段混凝土桩；桩上接一段混凝土桩；n19431943年，当时我国第一高楼年，当时我国第一高楼上海国际饭店（上海国际饭店（83.8m83.8m，地下二层，地上地下二层，地上2222层），采用木桩支撑的最高建筑；层），采用木桩支撑的最高建筑；1.1 1.1 桩的起源

3、和发展桩的起源和发展n19491949年后，桩基础大规模应用和发展；年后，桩基础大规模应用和发展；n2020世纪世纪6060年代，钻孔灌注桩和爆扩桩迅速发展，为在不年代，钻孔灌注桩和爆扩桩迅速发展，为在不同地区、不同土层中应用桩基础提供了可能性；同地区、不同土层中应用桩基础提供了可能性；n2020世纪世纪7070年代早期，主要桩型为预制方桩（小型）；年代早期，主要桩型为预制方桩（小型）；n2020世纪世纪7070年代后期，引进日本的钢管桩和打桩设备，进年代后期，引进日本的钢管桩和打桩设备，进入了重力桩型时期；入了重力桩型时期；n2020世纪世纪9090年代后，随着机具能力的提高，大直径、超深年

4、代后，随着机具能力的提高，大直径、超深度灌注桩逐渐推广应用（杭州湾跨海大桥最大桩直径度灌注桩逐渐推广应用（杭州湾跨海大桥最大桩直径2.8m2.8m，深，深120m120m）；）；n2020世纪末期，随着高强度预应力管桩（世纪末期，随着高强度预应力管桩（PHCPHC）的引进，在）的引进，在打桩中占据主导地位，钢桩明显减少；打桩中占据主导地位，钢桩明显减少；n随着工程建设的发展，异形桩迅速发展随着工程建设的发展，异形桩迅速发展桩墙技术（地桩墙技术（地下连续墙）、咬合桩、水泥搅拌桩、劲性水泥土墙下连续墙）、咬合桩、水泥搅拌桩、劲性水泥土墙（SMWSMW）等；）等；n浅层地基的桩基、复合地基的桩工技术

5、与桩基同步发展浅层地基的桩基、复合地基的桩工技术与桩基同步发展1.2 1.2 桩的分类和选型桩的分类和选型1.1.按材料分：按材料分：n木桩、石桩、混凝土（水泥）桩、钢筋混凝土桩、钢桩木桩、石桩、混凝土（水泥）桩、钢筋混凝土桩、钢桩2.2.按成桩条件分：按成桩条件分：n预制桩预制桩主要桩型为钢筋混凝土桩、预应力混凝土管桩、主要桩型为钢筋混凝土桩、预应力混凝土管桩、钢桩钢桩n灌注桩灌注桩主要有大直径灌注桩、沉管灌注桩主要有大直径灌注桩、沉管灌注桩3.3.按施工时对周围地基土的影响（应力状态）分类按施工时对周围地基土的影响（应力状态）分类n挤土桩挤土桩打入桩、螺旋桩打入桩、螺旋桩n部分挤土桩或低扰

6、动土桩部分挤土桩或低扰动土桩打入桩、打入桩、CFACFA桩桩n非挤土桩非挤土桩1.2 1.2 桩的类型及分类桩的类型及分类1.2 1.2 桩的类型及分类桩的类型及分类4.4.按桩径（设计直径按桩径（设计直径d d）大小分类：）大小分类：小直径桩：小直径桩：d d 250mm250mm；中等直径桩：中等直径桩：250mm d 800mm 250mm d 800mm；大直径桩：大直径桩：d d 800mm800mm。5.5.按桩的使用功能分类：按桩的使用功能分类：竖向抗压桩；竖向抗压桩；竖向抗拔桩；竖向抗拔桩；水平受荷桩；水平受荷桩；复合受荷桩：承受竖向、水平向荷载均较大的桩。复合受荷桩：承受竖向

7、、水平向荷载均较大的桩。1.3 1.3 我国现今的桩型体系我国现今的桩型体系1.4 1.4 桩型选用应遵循的原则桩型选用应遵循的原则 桩型的选择必须经过认真的技术经济分析桩型的选择必须经过认真的技术经济分析,且需遵循以下原且需遵循以下原则则:1.1.必须与地质条件相适应必须与地质条件相适应,因地制宜因地制宜,结合地质条件和当地经验选结合地质条件和当地经验选用。用。2.2.选择适宜的桩型，发展不同的相应桩型，与建筑结构匹配。选择适宜的桩型，发展不同的相应桩型，与建筑结构匹配。3.3.桩型选择和桩基工程需符合资源节约型、环境友好型的基本桩型选择和桩基工程需符合资源节约型、环境友好型的基本国策。国策

8、。4.4.桩型选择应着眼于在相同条件下和要求下的先进性，经济、桩型选择应着眼于在相同条件下和要求下的先进性，经济、高效、安全和满足工程寿命的要求。高效、安全和满足工程寿命的要求。5.5.一种新的桩型的选用必须经过科学实验和工程实践的考验。一种新的桩型的选用必须经过科学实验和工程实践的考验。1.51.5 基桩选型中常见的一些认识问题基桩选型中常见的一些认识问题1.1.将嵌岩桩一律视为端承桩，导致将桩端嵌岩深度不必要的扩大，将嵌岩桩一律视为端承桩，导致将桩端嵌岩深度不必要的扩大，增加成桩难度，延长施工周期，增加工程造价。增加成桩难度，延长施工周期，增加工程造价。2.2.在软土地区使用无须排土排浆的

9、沉管灌注桩、夯扩桩和粉喷桩在软土地区使用无须排土排浆的沉管灌注桩、夯扩桩和粉喷桩等，对这类桩得挤土效应或施工质量控制认识不足。等，对这类桩得挤土效应或施工质量控制认识不足。3.3.预制桩的质量稳定性高于灌注桩的概念导致了不少工程事故。预制桩的质量稳定性高于灌注桩的概念导致了不少工程事故。4.4.人工挖孔桩质量稳定可靠的习惯性思维常常与实际不符。人工挖孔桩质量稳定可靠的习惯性思维常常与实际不符。n低水位非饱和土时质量稳定性较高；低水位非饱和土时质量稳定性较高；n高水位饱和土施工隐患大、质量成疑；高水位饱和土施工隐患大、质量成疑；n特别是有淤泥质软土夹层时危险性增大。特别是有淤泥质软土夹层时危险性

10、增大。5.5.扩底桩用于持力层较好、桩较短的端承型灌注桩，可取得较好扩底桩用于持力层较好、桩较短的端承型灌注桩，可取得较好的技术经济效益。的技术经济效益。1.61.6 基桩的发展趋势基桩的发展趋势1.1.以数值分析为核心的岩土力学。以数值分析为核心的岩土力学。2.2.智能化的岩土测试技术。智能化的岩土测试技术。3.3.开发和维护更好的新桩型：开发和维护更好的新桩型：n目前占市场主导地位的是打入桩（约占全球桩的目前占市场主导地位的是打入桩（约占全球桩的50%50%）；）；nPHCPHC桩是打入桩中最为流行的一种桩型；桩是打入桩中最为流行的一种桩型；n钻孔灌注桩适应性强，对周围环境影响小，只要有先

11、进的钻孔灌注桩适应性强，对周围环境影响小，只要有先进的钻机和钻具，可以不受地层条件的限制，也可满足大直径钻机和钻具，可以不受地层条件的限制，也可满足大直径超深度高承载力的需要；超深度高承载力的需要；nCFACFA桩（连续螺旋钻孔灌注桩）发展迅速；桩（连续螺旋钻孔灌注桩）发展迅速；n套管套管CFACFA介于传统钻孔灌注桩和介于传统钻孔灌注桩和CFACFA之间。之间。4 4、成（沉）桩工艺与设备更趋现代化：、成（沉）桩工艺与设备更趋现代化：n与旋挖式钻机相比，全套管全回转液压钻机正在迅速发展与旋挖式钻机相比，全套管全回转液压钻机正在迅速发展5 5、试桩和测桩的信息化检测技术。、试桩和测桩的信息化检

12、测技术。1.71.7 几种新型的灌注桩几种新型的灌注桩 1.1.钻孔挤扩多支盘灌注桩技术钻孔挤扩多支盘灌注桩技术 挤挤扩扩支支盘盘桩桩是是在在普普通通钻钻孔孔灌灌注注桩桩的的基基础础上上发发展展起起来来的的，2020世世纪纪8080年年代代未未期期发发明明了了用用于于支支盘盘挤挤扩扩成成型型的的液液压压设设备备，适适用用于于水水上上水水下下各各种种环环境境及及各各种种地地质质条条件件，使使挤挤扩扩支支盘盘桩成为一种普遍适用的新技术。桩成为一种普遍适用的新技术。岩石扩底钻头1.71.7 几种新型的灌注桩几种新型的灌注桩2.2.钻孔扩底灌注桩技术钻孔扩底灌注桩技术 钻钻孔孔扩扩底底灌灌注注桩桩施施

13、工工时时当当柱柱状状钻钻头头钻钻到到设设计计持持力力层层后后，采采用用特特殊殊的的扩扩底底机机械械和和钻钻头头，通通过过加加压压撑撑开开钻钻头头的的扩扩孔孔刀刀刃刃使之旋转切削地层，从而扩大钻孔使之旋转切削地层，从而扩大钻孔 灌注桩的底部。钻孔扩底灌注可以灌注桩的底部。钻孔扩底灌注可以 充分利用桩底岩土层承载力高的特充分利用桩底岩土层承载力高的特 点，从而大大提高单桩承载力，节点，从而大大提高单桩承载力，节 约造价。可视旋挖扩底桩是其中一约造价。可视旋挖扩底桩是其中一 种。种。1.71.7 几种新型的灌注桩几种新型的灌注桩3.3.钻孔灌注桩后压浆技术钻孔灌注桩后压浆技术 钻钻孔孔灌灌注注桩桩桩

14、桩侧侧的的泥泥皮皮过过厚厚和和桩桩底底沉沉渣渣过过厚厚。在在钻钻孔孔灌灌注注桩桩施施工工过过程程中中，在在钢钢筋筋笼笼上上设设置置桩桩底底压压浆浆管管和和桩桩侧侧压压浆浆管管，等等混混凝凝土土达达到到一一定定强强度度，从从压压浆浆管管压压入入高高压压水水泥泥浆浆使使桩桩侧侧泥泥皮皮和和桩桩底底沉沉渣渣得得到到加加固固。后后注注浆浆后后的的单单桩桩承承载载力力提提高高30%100%30%100%。4.4.钻孔复合桩技术钻孔复合桩技术 采采用用钻钻孔孔的的方方法法植植入入钢钢筋筋混混凝凝土土预预制制桩桩。先先在在预预定定的的位位置置钻钻孔孔，然然后后将将接接好好的的钢钢筋筋混混凝凝土土预预制制桩桩

15、放放入入钻钻孔孔中中心心，将将注注浆浆管管插插入入桩桩底底把把高高压压水水泥泥浆浆压压入入桩桩与与钻钻孔孔的的空空隙隙中中，等等水水泥泥浆浆凝凝固固后后就就形形成成一一个个钻钻孔孔复复合合桩桩。设设计计时时桩桩身身质质量量全全部部由由预预制制桩桩承承担担，灌灌注注桩桩的的桩桩身身缩缩颈颈、离离析析，甚甚至至断断桩桩问问题如何得到根本解决，桩身质量绝对可靠。题如何得到根本解决，桩身质量绝对可靠。二、桩基础的种类和型式二、桩基础的种类和型式2.12.1 桩基概述桩基概述1.1.深基础：埋深较大，以下部坚实土层或岩层作为持力层的深基础：埋深较大，以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础。基础。2.2.桩

16、基：桩与连接桩顶和承接上部结构的承台组成的深基础。桩基：桩与连接桩顶和承接上部结构的承台组成的深基础。3.3.基桩：群桩中的单桩。基桩：群桩中的单桩。4.4.承台：将各桩联成一整体，把上部结构传来的荷载转换、承台：将各桩联成一整体，把上部结构传来的荷载转换、调整分配于各桩，由桩传到深部较坚硬的、压缩性小的土调整分配于各桩，由桩传到深部较坚硬的、压缩性小的土层或岩层。层或岩层。5.5.适用：当浅层土质不满足承载力和变形要求，不适宜采取适用：当浅层土质不满足承载力和变形要求，不适宜采取地基处理方法。地基处理方法。2.2 2.2 桩基的种类桩基的种类1.1.按桩的数量和受力划分按桩的数量和受力划分n

17、单桩基础：采用一根桩，以承受上部结构单桩基础：采用一根桩，以承受上部结构(柱柱)荷载的基础荷载的基础n群桩基础：由群桩基础：由2 2根以上桩组成的基础根以上桩组成的基础n复合桩基：由桩和承台底地基共同承担荷载的桩基复合桩基：由桩和承台底地基共同承担荷载的桩基2.2.按承台与地面相对位置分：按承台与地面相对位置分：n低承台桩基：承台底面位于地面以下。多用于工业与民用低承台桩基：承台底面位于地面以下。多用于工业与民用建筑建筑n高承台桩基：承台底面高出地面。多用于桥梁、水利。高承台桩基：承台底面高出地面。多用于桥梁、水利。2.2 2.2 桩基的种类桩基的种类2.3 2.3 桩基础的适用范围桩基础的适

18、用范围1.1.天然地基承载力和变形不能满足要求的高重建筑物；天然地基承载力和变形不能满足要求的高重建筑物；2.2.承载力基本满足要求、但沉降量过大，需利用桩基础减少承载力基本满足要求、但沉降量过大，需利用桩基础减少沉降的建筑物；沉降的建筑物；3.3.重型工业厂房和荷载很大的建筑物；重型工业厂房和荷载很大的建筑物；4.4.软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑；软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑；5.5.作用有较大水平力和力矩的高耸结构物的基础或需以桩承作用有较大水平力和力矩的高耸结构物的基础或需以桩承受水平力或上拔力的其他情况；受水平力或上拔力的其他情况；6.6.需要减弱其振动影响的动

19、力机器基础，或以桩基作为地震需要减弱其振动影响的动力机器基础，或以桩基作为地震区建筑物的抗震措施；区建筑物的抗震措施；7.7.地基土有可能被水冲刷的桥梁基础；地基土有可能被水冲刷的桥梁基础；8.8.需穿越水体和软弱土层的港湾与海洋建筑物基础。需穿越水体和软弱土层的港湾与海洋建筑物基础。3.桩基础设计3.1 3.1 桩基设计原则桩基设计原则n n 桩基是由桩、土和承台共同组成的基础，设计时应考虑三桩基是由桩、土和承台共同组成的基础，设计时应考虑三者共同作用。各部作用起多大，取决于桩变形。者共同作用。各部作用起多大，取决于桩变形。n桩基按极限状态设计法设计，应满足承载能力极限状态和桩基按极限状态设

20、计法设计，应满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。正常使用极限状态的要求。n建筑桩基分三个安全等级。建筑桩基分三个安全等级。3.2 桩基设计的基本内容桩基设计的基本内容1.1.桩的类型及几何尺寸的选择；桩的类型及几何尺寸的选择；2.2.单桩竖向（和水平向）承载力的确定；单桩竖向（和水平向）承载力的确定；3.3.确定桩的数量、间距和平面布置；确定桩的数量、间距和平面布置；4.4.桩基承载力和沉降验算；桩基承载力和沉降验算；5.5.桩身结构设计；桩身结构设计；6.6.承台设计；承台设计；7.7.绘制桩基施工图。绘制桩基施工图。3.33.3 桩基础的分析计算桩基础的分析计算1.1.所有桩基础

21、都应进行承载能力计算所有桩基础都应进行承载能力计算,计算内容包括：计算内容包括：n按使用功能，受力特征进行按使用功能，受力特征进行 竖向竖向(压压.拔拔)和水平承载力计算和水平承载力计算,不宜超过承载力特征值。不宜超过承载力特征值。某些条件下群桩基础宜考虑桩某些条件下群桩基础宜考虑桩.土、承台共同作用；土、承台共同作用；n桩身及承台进行承载力计算：桩身露出地面或桩侧为可液桩身及承台进行承载力计算：桩身露出地面或桩侧为可液化土、极限承载小于化土、极限承载小于50KPa50KPa（或不排水抗剪强度小于（或不排水抗剪强度小于10KPa10KPa）土层中的细长桩尚应进行桩身压屈验算；对混凝）土层中的细

22、长桩尚应进行桩身压屈验算；对混凝土预制桩尚应按施工阶段土预制桩尚应按施工阶段,吊装吊装.运输运输,锤击作用进行强度验锤击作用进行强度验算算n柱端平面以下存在的软下卧层时应验算软弱下卧车层承载柱端平面以下存在的软下卧层时应验算软弱下卧车层承载力；力；n对位于坡地、岸边的桩基应进行桩基稳定性验算；对位于坡地、岸边的桩基应进行桩基稳定性验算；n按现行抗震设计规范规定进行抗震验算。按现行抗震设计规范规定进行抗震验算。3.33.3 桩基础的分析计算桩基础的分析计算2.2.下列桩基应进行变形验算：下列桩基应进行变形验算：n桩端持力层为软弱土的一桩端持力层为软弱土的一,二级桩基以及桩端持力层为粘土二级桩基以

23、及桩端持力层为粘土,粉土或存在软弱下卧层一级建筑桩基粉土或存在软弱下卧层一级建筑桩基,应验算沉降并考虑应验算沉降并考虑上部结构与基础共同作用上部结构与基础共同作用.沉降不超过建筑沉降允许值；沉降不超过建筑沉降允许值；n受水平荷载较大或对水平变位要求严格的一级建筑桩基应受水平荷载较大或对水平变位要求严格的一级建筑桩基应验算水平位移。验算水平位移。3.3.下列桩基应进行桩身和承台抗裂和裂缝宽度验算：下列桩基应进行桩身和承台抗裂和裂缝宽度验算：n根据使用条件要求混凝土不得出现裂缝的桩基应进行抗裂根据使用条件要求混凝土不得出现裂缝的桩基应进行抗裂验算；验算；n使用上需限制裂缝宽度的桩基应进行裂缝宽度验

24、算。使用上需限制裂缝宽度的桩基应进行裂缝宽度验算。4.4.建于软土上的一、二级建筑桩基施工过程和使用期间必须建于软土上的一、二级建筑桩基施工过程和使用期间必须进行沉降观测直到进行沉降观测直到 稳定。稳定。3.4 3.4 桩的布置桩的布置1.1.对柱基宜采用一柱一桩，在结构设置变形缝处，也可两柱对柱基宜采用一柱一桩，在结构设置变形缝处，也可两柱合用一桩，但合用一桩，但宜宜上部柱合力作用点与桩中心重合上部柱合力作用点与桩中心重合。2.2.置于岩石上的非挤土桩基，桩间净距不宜小于置于岩石上的非挤土桩基，桩间净距不宜小于0.5m0.5m。3.3.群桩可采用三角形、矩形、梅花形等布置方式，其中心宜群桩可

25、采用三角形、矩形、梅花形等布置方式，其中心宜与上部荷载合力作用点重合，并使群桩在受水平力和力与上部荷载合力作用点重合，并使群桩在受水平力和力矩较大方向有较大抗弯截面模量矩较大方向有较大抗弯截面模量。4.4.对于剪力墙下多桩基础，宜将桩布置于纵横墙相交处或墙对于剪力墙下多桩基础，宜将桩布置于纵横墙相交处或墙下下；对单排桩的条形承台，当承台侧向无支承长度过长对单排桩的条形承台，当承台侧向无支承长度过长时，应在适当部位增设垂直于承台的连系梁时，应在适当部位增设垂直于承台的连系梁。3.4 3.4 桩的布置桩的布置5.5.柱、剪力墙采用椭园桩基础时，宜使桩中心和柱、剪力墙柱、剪力墙采用椭园桩基础时，宜使

26、桩中心和柱、剪力墙的形心重合的形心重合。6.6.地下室钢筋混凝土挡墙下桩基础应在桩顶设置垂直于挡墙地下室钢筋混凝土挡墙下桩基础应在桩顶设置垂直于挡墙的连系梁或板；的连系梁或板；7.7.桩嵌入完整岩石的深度不宜小于桩嵌入完整岩石的深度不宜小于0.2m0.2m，对于倾斜岩面，宜，对于倾斜岩面，宜将岩面整平。将岩面整平。3.5 3.5 特殊条件下的桩基特殊条件下的桩基1.1.斜坡、边坡上桩基设计原则：n新建斜坡、边坡上的建筑桩基工程应与建筑边坡工程统一规划，同步设计，合理确定施工顺序；n对建于边坡的桩基，不得将桩支承于边坡潜在的滑动体上;n桩端进入潜在滑裂面以下稳定岩土层内的深度应能保证桩基的稳定，

27、且宜采取有效措施避免桩基础承担的竖向荷载传至边坡支护结构；n建筑桩基与边坡应保持一定的水平距离；建筑场地内的边坡必须是完全稳定的边坡，当有崩塌、滑坡等不良地质现象存在时，应进行整治，确保其稳定性；n桩基础邻近边坡边缘时，应考虑边坡的变形对地基承载力降低和桩基础变形加大的不利影响并对建筑物基础地基稳定性进行验算;3.5 3.5 特殊条件下的桩基特殊条件下的桩基n距离边坡位置较近的桩基，宜进入边坡坡脚以下；距离边坡位置较近的桩基，宜进入边坡坡脚以下；n位于填方边坡桩基、存在岩石外倾软弱结构面的边坡桩基，位于填方边坡桩基、存在岩石外倾软弱结构面的边坡桩基，应验算最不利荷载效应组合下桩基的整体稳定性和

28、基桩的应验算最不利荷载效应组合下桩基的整体稳定性和基桩的水平承载力；水平承载力；n斜坡上的桩基，宜根据完整岩面的倾斜度适当加大嵌岩深斜坡上的桩基，宜根据完整岩面的倾斜度适当加大嵌岩深度，桩基之间宜设置连系梁，外露桩基桩身配筋应按上部度，桩基之间宜设置连系梁，外露桩基桩身配筋应按上部结构柱构造；结构柱构造；n承担较大水平荷载的斜坡上桩基，确定嵌岩深度时，应验承担较大水平荷载的斜坡上桩基，确定嵌岩深度时，应验算斜坡处岩体的抗剪承载力。嵌岩段岩体存在外倾结构面算斜坡处岩体的抗剪承载力。嵌岩段岩体存在外倾结构面时，应验算外倾结构面以上岩体的抗滑稳定性；时，应验算外倾结构面以上岩体的抗滑稳定性；n建筑跨

29、越边坡形成吊脚楼时，应加强边坡桩基础与吊层结建筑跨越边坡形成吊脚楼时，应加强边坡桩基础与吊层结构间的整体性。构间的整体性。3.5 3.5 特殊条件下的桩基特殊条件下的桩基2.2.洞室附近桩基设计原则：洞室附近桩基设计原则：n位于洞室地基上的桩基，应严格执行位于洞室地基上的桩基，应严格执行“动态设计，信息化动态设计，信息化施工施工”；n应对洞室地基进行稳定性评价；应对洞室地基进行稳定性评价；n对洞室围岩岩体结构面的不利组合，应进行局部稳定性验对洞室围岩岩体结构面的不利组合，应进行局部稳定性验算，并采取措施避免洞室因局部岩体的失稳而危及洞室地算，并采取措施避免洞室因局部岩体的失稳而危及洞室地基的整

30、体稳定性；基的整体稳定性；n当洞室顶板为完整岩石且顶板厚度较大，桩基础直接放置当洞室顶板为完整岩石且顶板厚度较大，桩基础直接放置在其上时，应验算桩端下顶板岩体的的抗冲切承载力；在其上时，应验算桩端下顶板岩体的的抗冲切承载力；n当桩端下洞室的顶板厚度较小或桩端下顶板岩体的抗冲切当桩端下洞室的顶板厚度较小或桩端下顶板岩体的抗冲切承载力不能满足时，桩端应落至洞室底板承载力不能满足时，桩端应落至洞室底板,且桩基在洞穴且桩基在洞穴室及相关部份宜按柱构造。室及相关部份宜按柱构造。3.5 3.5 特殊条件下的桩基特殊条件下的桩基n按洞室形态和顶板完整程度，可将顶板岩体视作梁、板、按洞室形态和顶板完整程度，可

31、将顶板岩体视作梁、板、拱、壳等自承重结构进行结构力学分析和验算；拱、壳等自承重结构进行结构力学分析和验算；n对地基承载力、变形及稳定性有不利影响的洞室，应综合对地基承载力、变形及稳定性有不利影响的洞室，应综合分析后采取封填加固、衬砌加固、贯穿式顶撑、锚杆锚固、分析后采取封填加固、衬砌加固、贯穿式顶撑、锚杆锚固、锚喷支护、结构跨越等措施锚喷支护、结构跨越等措施。n洞室旁边桩基础进入稳定地基时，宜采取有效措施避免桩洞室旁边桩基础进入稳定地基时，宜采取有效措施避免桩基础承担的竖向荷载传至洞室。基础承担的竖向荷载传至洞室。3.5 3.5 特殊条件下的桩基特殊条件下的桩基3.3.填土地基桩基础设计原则：

32、填土地基桩基础设计原则：n对需要大面积填土的建筑场地，宜先填土并保证填土的密对需要大面积填土的建筑场地，宜先填土并保证填土的密实性；实性；n对新近填土的建筑场地，宜先采用强夯等措施夯实地基；对新近填土的建筑场地，宜先采用强夯等措施夯实地基；n对填土土坡建筑场地，宜先实施边坡支挡结构对填土土坡建筑场地，宜先实施边坡支挡结构；n抗拔桩基设计时应根据桩基所处的环境类别和相应裂缝控抗拔桩基设计时应根据桩基所处的环境类别和相应裂缝控制等级，验算桩身的抗裂和裂缝宽度。制等级，验算桩身的抗裂和裂缝宽度。4.4.桩基的选择桩基的选择4.1 4.1 桩基的选择原则桩基的选择原则 1.1.选择桩型和工艺时，应对建

33、筑物的特征选择桩型和工艺时，应对建筑物的特征(建筑结构类型、荷建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、建筑物的安全等级等载性质、桩的使用功能、建筑物的安全等级等)、地形、地形、工程地质条件工程地质条件(穿越土层、桩端持力层岩土特性穿越土层、桩端持力层岩土特性)、水文地、水文地质条件质条件(地下水类别、地下水位标高地下水类别、地下水位标高)、施工机械设备、施、施工机械设备、施工环境、施工经验、各种桩施工法的特征、制桩材料供应工环境、施工经验、各种桩施工法的特征、制桩材料供应条件、造价以及工期等进行综合性研究分析后，并进行技条件、造价以及工期等进行综合性研究分析后，并进行技术经济分析比较，最后选择经

34、济合理、安适宜的桩型和成术经济分析比较，最后选择经济合理、安适宜的桩型和成桩工艺。桩工艺。4.1 4.1 桩基的选择原则桩基的选择原则2.2.桩基选型应当考虑以下因素桩基选型应当考虑以下因素n地质条件地质条件n上部结构类型上部结构类型n荷载特征荷载特征n施工技术条件与环境施工技术条件与环境n环境因素环境因素n造价因素造价因素n工期因素工期因素n安全因素。安全因素。4.24.2 按地质条件确定桩型时按地质条件确定桩型时1.1.对于砂层或硬土层、岩层埋深较浅的地质情况，可优先选对于砂层或硬土层、岩层埋深较浅的地质情况，可优先选择灌注桩。择灌注桩。2.2.淤泥质土层较厚的地质情况不适宜采用灌注桩，以

35、免造成淤泥质土层较厚的地质情况不适宜采用灌注桩，以免造成缩径夹泥等现象，应选择能保证桩身质量和成型的预制桩。缩径夹泥等现象，应选择能保证桩身质量和成型的预制桩。3.3.在石灰岩作持力层、在石灰岩作持力层、“上软下硬、软硬突变上软下硬、软硬突变”等地质条件等地质条件下，不宜采用预应力管桩施工。下，不宜采用预应力管桩施工。4.4.土层及软岩可适用于旋转挤压灌注桩。土层及软岩可适用于旋转挤压灌注桩。5.5.冲孔灌注桩冲孔灌注桩一般适用粘土、粉土、砂土、填土、部分卵石、一般适用粘土、粉土、砂土、填土、部分卵石、碎石碎石土及风化岩层，能穿透旧基础，建筑垃圾及大孤石等土及风化岩层，能穿透旧基础，建筑垃圾及

36、大孤石等障碍物障碍物。4.24.2 按地质条件确定桩型时按地质条件确定桩型时6.6.螺旋钻机钻孔：适用于一般粘土层、砂土及人工填土地基，螺旋钻机钻孔：适用于一般粘土层、砂土及人工填土地基，不适于淤泥质土，对于含建筑垃圾的杂填土层、大卵石层，不适于淤泥质土，对于含建筑垃圾的杂填土层、大卵石层，成孔难度大。成孔难度大。7.7.旋挖钻机一般适用粘土、粉土、砂土、填土、部分卵石、旋挖钻机一般适用粘土、粉土、砂土、填土、部分卵石、碎石碎石土及岩层土及岩层。8.8.沉管灌注桩宜用于黏性土、粉土和砂土沉管灌注桩宜用于黏性土、粉土和砂土。9.9.持力层为岩基可选择钻孔灌注桩或人工挖孔桩（其它桩型持力层为岩基可

37、选择钻孔灌注桩或人工挖孔桩（其它桩型很难进入岩层）很难进入岩层）。4.24.2 按地质条件确定桩型时按地质条件确定桩型时10.10.岩溶地区选择桩型，首先考虑有无办法避开复杂地质环境，岩溶地区选择桩型，首先考虑有无办法避开复杂地质环境，其次考虑能否分散载荷到溶岩上，最后才是选择其次考虑能否分散载荷到溶岩上，最后才是选择“一桩一一桩一柱柱”的桩型。的桩型。n当上覆土层足够深和能提供高桩侧摩阻力的黏土层时，可选择合适的当上覆土层足够深和能提供高桩侧摩阻力的黏土层时，可选择合适的单桩承载力和桩径，采用摩擦桩，不触及基岩，从而避开岩溶；单桩承载力和桩径，采用摩擦桩，不触及基岩，从而避开岩溶；n如基岩埋

38、藏较浅或上覆土层无法提供有效的桩侧阻力，只能按端承桩如基岩埋藏较浅或上覆土层无法提供有效的桩侧阻力，只能按端承桩设计桩基时，就应该考虑分散上部结构的荷载减少溶洞塌的风险，采设计桩基时，就应该考虑分散上部结构的荷载减少溶洞塌的风险，采用低承载力的群桩加局部或整体筏板的做法；用低承载力的群桩加局部或整体筏板的做法；n在溶岩浅埋、地下水又不丰富时，可选择挖孔桩，但应做好超前钻探，在溶岩浅埋、地下水又不丰富时，可选择挖孔桩，但应做好超前钻探，探明下卧溶洞的分布，承载力不能取大；探明下卧溶洞的分布，承载力不能取大；n岩溶地区地下水较丰富，采用灌注桩较难保证桩身质量时，应优先考岩溶地区地下水较丰富，采用灌

39、注桩较难保证桩身质量时，应优先考虑采用预制桩和预应力管桩；虑采用预制桩和预应力管桩；n岩溶地区地质复杂，岩面高低变化极大，且溶洞内多有填充物，尚无岩溶地区地质复杂，岩面高低变化极大，且溶洞内多有填充物，尚无可靠的物探办法能充分探明地下岩溶的分布以规避桩底存在溶洞的风可靠的物探办法能充分探明地下岩溶的分布以规避桩底存在溶洞的风险，应慎用一柱一桩。险，应慎用一柱一桩。4.34.3 按上部结构类型确定桩型时按上部结构类型确定桩型时1.1.砖混、框架、框剪、框筒、全剪力墙、全筒、排架、刚架砖混、框架、框剪、框筒、全剪力墙、全筒、排架、刚架等结构形式及其不同的长高比具有不同的刚度、整体性及等结构形式及其

40、不同的长高比具有不同的刚度、整体性及其对地基变形的不同适应能力。其对地基变形的不同适应能力。2.2.不同的桩型成桩工艺、桩端持力层、桩的长径比、排列与不同的桩型成桩工艺、桩端持力层、桩的长径比、排列与布置等，具有不同的竖向和水平承载力与变形性状。布置等，具有不同的竖向和水平承载力与变形性状。4.44.4 按荷载类型确定桩型时按荷载类型确定桩型时n n 荷载特征或作用特征是指荷载的动静态、恒载与可变荷荷载特征或作用特征是指荷载的动静态、恒载与可变荷载的大小、偶然荷载的大小、竖向压、拔荷载的大小，竖载的大小、偶然荷载的大小、竖向压、拔荷载的大小，竖向荷载的偏心距、水平荷载的大小及其变化特征。向荷载

41、的偏心距、水平荷载的大小及其变化特征。n上述这些因素都将制约桩的竖向、水平承载力要求以及桩上述这些因素都将制约桩的竖向、水平承载力要求以及桩基的工作性状。结构设计人员应根据建筑物荷载的不同，基的工作性状。结构设计人员应根据建筑物荷载的不同，确定出合适的单桩承载力。确定出合适的单桩承载力。n若单桩承载力过大，则会加大桩长、桩径，造成施工困难，若单桩承载力过大，则会加大桩长、桩径，造成施工困难，增加投资；反之单桩承载力过小，则会增加桩的数量，而增加投资；反之单桩承载力过小，则会增加桩的数量，而且往往不能充分发挥地基潜力。且往往不能充分发挥地基潜力。4.44.4 按施工条件确定桩型时按施工条件确定桩

42、型时1.1.静压预制桩：静压预制桩：桩身质量有保证，施工速度快，无噪音，适桩身质量有保证，施工速度快，无噪音，适合在市区施工。但对于粉砂层埋藏较大或有较厚的夹层时，合在市区施工。但对于粉砂层埋藏较大或有较厚的夹层时，其桩端不易达到理想的持力层，施工设备占用空间大，对于其桩端不易达到理想的持力层，施工设备占用空间大，对于边桩要求桩外侧有一定的宽度，所以成本较高。边桩要求桩外侧有一定的宽度，所以成本较高。2.2.打入式预制桩：主要有预制方桩和预应力管桩。打入式预制桩：主要有预制方桩和预应力管桩。n预制方桩强度高，不易断桩、离析，且施工速度快，适合预制方桩强度高，不易断桩、离析，且施工速度快，适合于

43、复杂土层的施工。但其钢筋用量大，混凝土强度高，相应于复杂土层的施工。但其钢筋用量大，混凝土强度高，相应成本也比较高。成本也比较高。n预应力管桩是一种高强度预应力预制桩，它穿透力强，耐预应力管桩是一种高强度预应力预制桩，它穿透力强，耐打性好，承载力高，施工速度快，造价较预制方桩便宜。打性好，承载力高，施工速度快，造价较预制方桩便宜。n打入式预制桩的桩身质量易控制，施工速度快，承载力高，打入式预制桩的桩身质量易控制，施工速度快，承载力高，但施工时振动大、噪音大，不适合在建筑密度较高的城区内但施工时振动大、噪音大，不适合在建筑密度较高的城区内施工。施工。4.44.4 按施工条件确定桩型时按施工条件确

44、定桩型时3.3.钻孔灌注桩：钻孔灌注桩：n钻孔灌注桩施工机械简单，桩径容易调节，施工无振动、钻孔灌注桩施工机械简单，桩径容易调节，施工无振动、无噪音，适宜于城区采用，是工程设计人员较多选用的桩无噪音，适宜于城区采用，是工程设计人员较多选用的桩基形式之一基形式之一;n缺点是在水下灌注混凝土时，对成孔、清孔、灌浆等工序缺点是在水下灌注混凝土时，对成孔、清孔、灌浆等工序技术要求较高，施工现场有泥浆污染现象，成桩过程中容技术要求较高，施工现场有泥浆污染现象，成桩过程中容易产生夹泥断桩等质量问题，而且成本也较高。易产生夹泥断桩等质量问题，而且成本也较高。4.4.振动沉管灌注桩：振动沉管灌注桩：n成本较低

45、，桩身成型质量较好，单桩承载力高；成本较低，桩身成型质量较好，单桩承载力高；n施工时对邻近建筑有影响，且噪音大，当桩长超过施工时对邻近建筑有影响，且噪音大，当桩长超过20m20m后，后，容易出现桩径成型不良或拔管困难等情况。容易出现桩径成型不良或拔管困难等情况。4.44.4 按施工条件确定桩型时按施工条件确定桩型时5.5.夯扩桩：夯扩桩：n桩身成型质量较好，能够充分发挥硬土层的承载潜力，施桩身成型质量较好，能够充分发挥硬土层的承载潜力，施工设备简单，施工速度快；工设备简单，施工速度快；n常用于多层住宅基础。常用于多层住宅基础。6.6.人工挖孔桩：人工挖孔桩：n桩径大，承载力高，施工设备简单，而

46、且可以同步作业施桩径大，承载力高，施工设备简单，而且可以同步作业施工，速度快，适合于地下水位较低，硬土层埋藏较浅的地工，速度快，适合于地下水位较低，硬土层埋藏较浅的地质情况；质情况；n缺点是需要人工护壁和土方外运，工人的劳动强度较大。缺点是需要人工护壁和土方外运，工人的劳动强度较大。4.54.5 桩型选择还需考虑的因素桩型选择还需考虑的因素1.1.环境因素环境因素:成桩过程对环境的影响，例如泥浆护壁钻孔桩和成桩过程对环境的影响，例如泥浆护壁钻孔桩和埋入式桩就要考虑泥水、泥土的处理，否则会造成对环境埋入式桩就要考虑泥水、泥土的处理，否则会造成对环境的不利影响。的不利影响。2.2.造价因素：采用的桩型，其造价应造价因素：采用的桩型，其造价应 比较低廉。比较低廉。3.3.工期因素：当工期紧迫而环境又允许，可采用打入式预制工期因素：当工期紧迫而环境又允许，可采用打入式预制桩，因其施工速度快；再如施工条件合适，也可采用人工桩，因其施工速度快；再如施工条件合适，也可采用人工挖孔桩，因该桩型施工作业面可增多，施工进程也较快。挖孔桩，因该桩型施工作业面可增多，施工进程也较快。4.4.安全因素。安全因素。谢谢大家！敬请指正！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢