地基处理与桩基础工程地基处理与桩基础工程 1 1 地基处理地基处理一、影响建筑物的地基的因素一、影响建筑物的地基的因素u强强度及度及稳稳定性定性u压缩压缩与不均匀沉降与不均匀沉降u地下水流失、潜地下水流失、潜蚀蚀和管涌、液化和管涌、液化u失失稳稳和震陷和震陷二、地基二、地基处处理的方法理的方法换填法换填法灰土挤密桩法灰土挤密桩法深层搅拌桩法深层搅拌桩法高压喷射注浆高压喷射注浆法三、地基处理的原则三、地基处理的原则u 将将局局部部软弱弱层或或硬硬物物尽尽可可能能挖挖除除，回回填填与与天天然然土土压缩性性相近的材料，分相近的材料，分层夯夯实；u 处理理后后的的地地基基应保保证建建筑筑物物各各部部位位沉沉降降量量趋于于一一致致，以以减少地基的不均匀下沉。减少地基的不均匀下沉。 四、换填法四、换填法1 1、施工工、施工工艺过程：程： 挖挖软弱弱层回填回填夯夯实2 2、适用范、适用范围 淤泥淤泥 淤泥淤泥质土土 湿陷性黄土湿陷性黄土 素填土素填土 杂填土填土3 3、材料要求、材料要求砂土灰土4 4、施工要点、施工要点 施工前先验槽、清松土、打底夯两遍。 分层铺填，厚度200300mm，灰土用机械打夯或碾压； 砂土用振动碾压。 灰土垫层不得在柱基、墙角及承重窗间墙下接缝，上下缝距不得小于500mm，接缝处夯实。灰土夯实后3d内不得泡水。土料的施工含水量控制在最优含水量范围内。5 5、质量检验、质量检验施工中施工中检查分分层铺设的厚度，上下两的厚度，上下两层的搭接的搭接长度，加水量，夯度，加水量，夯压遍数和遍数和压实系数。系数。用用贯入入仪检验垫层质量（量（现场压实系数与系数与贯入度入度相相对应），），压实系数系数检验用用环刀法，取刀法，取样点在每点在每层的的2/3的深度的深度处。分分层检验垫层的的质量，当量，当该层的的压实系数符合系数符合设计要求后，要求后，铺填上填上层。施工施工结束后，束后，检查换填的填的垫层的地基承的地基承载力。力。五、灰土挤密桩法五、灰土挤密桩法原理：首先在基原理：首先在基础地面形成若干个地面形成若干个桩孔，再将灰土孔，再将灰土分分层填入并填入并压实，以提高地基的承，以提高地基的承载力或水力或水稳性。性。适用范适用范围：用于：用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和素填土和杂填土等地基。填土等地基。六、振冲法六、振冲法原理：利用振原理：利用振动和水冲加固土体的方法。和水冲加固土体的方法。适用范适用范围：振冲置振冲置换法适用于法适用于处理不排水抗剪理不排水抗剪强度不小于度不小于20KPa20KPa的黏性土、粉的黏性土、粉土、土、饱和黄土和人工填土。和黄土和人工填土。振冲密振冲密实法适用于法适用于处理砂土和粉土。理砂土和粉土。施工工施工工艺：定位：定位成孔成孔清孔清孔填料填料振振实七、深层搅拌法七、深层搅拌法原理：深原理：深层搅拌法是利用特制的深拌法是利用特制的深层搅拌机在拌机在边坡土体需要坡土体需要加固的范加固的范围内，将内，将软土与固化土与固化剂强制拌合制拌合，使，使软土硬土硬结成具成具有整体性、水有整体性、水稳性和足性和足够强度的水泥加固土，又称度的水泥加固土，又称为水泥土水泥土搅拌拌桩。固化固化剂：水泥：水泥浆或水泥砂或水泥砂浆，水泥的，水泥的掺量量为加固土重的加固土重的 7 7 1515，水泥砂，水泥砂浆的配合比的配合比为1 1：1 1或或 1 1：2 2。施工工施工工艺：深：深层搅拌机定位拌机定位预搅下沉下沉制制浆喷浆搅拌拌复复搅下沉下沉提升提升关机关机清洗清洗移移动至下一根至下一根桩八、高压喷射处理方法八、高压喷射处理方法原理：就是利用原理：就是利用钻机把机把带有有喷嘴的注嘴的注浆管管钻进至土至土层的的预定位置，以高定位置，以高压设备使使浆液或水成液或水成为200Mpa200Mpa左右的高左右的高压流流从从喷嘴中射出来，冲嘴中射出来，冲击破坏土体。破坏土体。施工工序：施工工序：钻机就位机就位钻孔孔插管插管喷浆拔管冲洗拔管冲洗补一补一 浅基础浅基础分分类按使用材料的性能分按使用材料的性能分类：刚性基性基础（无筋（无筋扩展基展基础）柔性基柔性基础（扩展基展基础）按构造形式分按构造形式分类：独立基独立基础条形基条形基础筏板基筏板基础箱形基箱形基础用于混合房屋的承重墙下，由素砼垫层、砼底板、大放脚组成。（一）、墙下钢筋砼条基（一）、墙下钢筋砼条基2 2、施工工、施工工艺与施工要点与施工要点基坑验槽混凝土垫层弹线支模扎钢筋（包括插筋）浇混凝土养护（不少于7天）施工缝的留设1 1、构造要求、构造要求（二）、（二）、钢筋砼独立基础钢筋砼独立基础控制锥体斜面坡度正确，斜面模板支护好，混凝土浇筑分层支设，严禁斜面部分不支模。（三（三) ) 筏形基础筏形基础适用于有地下室或地基承载能力较低而上部荷载较大的基础。适用于有地下室或地基承载能力较低而上部荷载较大的基础。施工工艺与施工要点施工工艺与施工要点施工工艺：施工准备（降低地下水位等）基坑开挖 铺垫层铺垫层扎底板、梁钢筋、柱插筋扎底板、梁钢筋、柱插筋浇地板混浇地板混凝土凝土支梁模板支梁模板浇梁混凝土浇梁混凝土两种情况底板和梁模板一次支好，混凝土一次浇筑底板和梁模板一次支好，混凝土一次浇筑n 施工要点施工要点 筏形混凝土基础应一次连续浇筑完成，不宜留施工缝。筏形混凝土基础应一次连续浇筑完成，不宜留施工缝。必须留施工缝时应留垂直缝于次梁中部的必须留施工缝时应留垂直缝于次梁中部的1/31/3跨度范围内。砼浇筑跨度范围内。砼浇筑方向应平行于次梁长度方向，平板式应平行于基础长边方向。方向应平行于次梁长度方向，平板式应平行于基础长边方向。 在基础底板预埋沉降观测点，定期观测，加强养护。在基础底板预埋沉降观测点，定期观测，加强养护。（四）、四）、 箱形基础箱形基础 由钢筋砼底板、顶板、侧墙及一定数量的纵横墙构成的封闭箱体。适用于上部结构分布不均匀的高层建筑物的基础。施工要点施工要点 施工时应做好基施工时应做好基坑开挖、支护、排坑开挖、支护、排水、浇筑（止水带、水、浇筑（止水带、后浇带留设，大体后浇带留设，大体积砼施工积砼施工 ，基坑回，基坑回填）等工作填）等工作2 桩基基础 桩基基础构造构造 桩基基础包括：包括：桩体和承台。体和承台。 荷荷载传递路径：路径： 上部上部结构构桩的分的分类按荷按荷载传递机理分：机理分：桩端阻力桩端阻力 桩侧阻力桩侧阻力 地基地基桩桩承台承台上部结构上部结构承台承台桩桩地基地基端承桩端承桩摩擦桩摩擦桩按材料分按材料分 木木桩、砂石（灰）、砂石（灰）桩加固地基（排水固加固地基（排水固结、挤密土密土层） （钢筋）混凝土筋）混凝土桩、钢管管桩承承载力大。力大。 按沉按沉桩方法分方法分 挤土土桩打入式和打入式和压入式入式预制制桩，无需，无需预先成孔。先成孔。 部分部分挤土土桩预钻孔打入式孔打入式预制制桩和部分和部分挤土灌注土灌注桩。 非非挤土土桩非非挤土灌注土灌注桩。 混合混合桩等。等。 按施工方法分按施工方法分 预制制桩：灌注灌注桩（即（即现浇桩）：）：成孔成孔安放钢筋笼安放钢筋笼浇注混凝土浇注混凝土预制预制运输运输打桩打桩1 混凝土混凝土预制制桩施工施工 主要施工主要施工过程：程：桩的的预制、运制、运输和沉入。和沉入。一、一、 桩的的预制制 工厂工厂预制制桩长一般不超一般不超过12m；工地；工地预制不超制不超过30m，且，且桩长L50倍倍桩截面截面边长或直径或直径 预制制桩有有实心心桩与与空心空心桩。 这就是方桩，简写这就是方桩，简写RC桩桩方桩的端头方桩的端头 方桩的桩尖方桩的桩尖这就是钢管桩简写这就是钢管桩简写SP桩桩u( 1)桩的制作的制作并列法、并列法、间隔法、重叠法、翻模法隔法、重叠法、翻模法 重叠不超重叠不超过四四层； 底模和底模和场地地应平整平整坚实，防止浸水沉陷；，防止浸水沉陷； 上下上下层桩间及及桩与底模之与底模之间刷隔离刷隔离剂； 下下层需达到需达到30%设计强度度后上后上层方可方可浇筑；筑； 连续浇筑，不得留施工筑，不得留施工缝； 浇水养水养护不少于不少于7d。重重叠叠法法施施工工要要求求 根据什么确定层数？根据什么确定层数？地面允许荷载和施工条件确定层数地面允许荷载和施工条件确定层数提高桩的抗冲击能力提高桩的抗冲击能力u（2）桩的起吊、运的起吊、运输混凝土混凝土强度要求度要求 应在混凝土在混凝土强度达到度达到70设计强度后方可起吊，度后方可起吊，达到达到100后方可运后方可运输和沉和沉桩。 桩起吊起吊验算算 问：桩起吊起吊时承受的荷承受的荷载远小于使用小于使用阶段承受的上段承受的上部部结构荷构荷载，因此可不，因此可不进行行桩的起吊的起吊验算？算？ 答：关关键是起吊是起吊阶段和使用段和使用阶段段桩的内力性的内力性质不同，不同，使用使用阶段主要段主要为轴压力，起吊力，起吊阶段段为弯矩。弯矩。 内力性内力性质不同，不同，则不可比不可比较大小大小桩的吊点布置的吊点布置确定原确定原则：吊点吊点间的跨中弯矩与吊点的跨中弯矩与吊点处负弯矩相等。弯矩相等。常常见的吊点位置如下的吊点位置如下图示示: 一个吊点一个吊点两个吊点两个吊点三个吊点三个吊点预制桩吊点的合理位置图预制桩吊点的合理位置图桩的堆放的堆放 l堆放不得超堆放不得超过四四层； l上下上下层间设置置垫木（木（按吊点位置确定按吊点位置确定间距、上下距、上下对齐） l地面平整地面平整坚实，设有排水坡度。有排水坡度。预制桩预制桩地地坪坪垫木垫木二、二、 沉沉桩前的准前的准备工作工作 u沉沉桩顺序确定的原序确定的原则 从中从中间向四周沉没，由中及外；向四周沉没，由中及外； 从靠近建筑物最近的从靠近建筑物最近的桩位起，由近及位起，由近及远； 先深后浅；先大后小。先深后浅；先大后小。 u结合考合考虑“退沉退沉桩”还是向前是向前“顶沉沉桩”。清除障碍物清除障碍物平整场地平整场地沉桩试验沉桩试验抄平放线抄平放线定桩位定桩位确定沉桩顺序确定沉桩顺序逐排沉放逐排沉放自中间向四周沉放自中间向四周沉放分段沉放分段沉放三、三、 桩的沉的沉设主要方法：主要方法：锤击沉沉桩、振、振动沉沉桩、静力、静力压桩、水冲沉、水冲沉桩 预制制桩工机械主要有以下三工机械主要有以下三类： 打打桩机机锤击沉沉桩 打打桩机由机由桩锤和和桩架架组成，靠成，靠桩锤冲冲击桩头，使，使桩在冲在冲击力的作用下力的作用下贯入土中，故又称冲入土中，故又称冲击式打式打桩机。机。根据根据桩锤驱动方式不同，可分方式不同，可分为蒸汽、柴油和液蒸汽、柴油和液压三三种打种打桩机。机。 振振动沉拔沉拔桩机机振振动沉沉桩 振振动沉拔沉拔桩机由振机由振动桩锤和和桩架架组成。振成。振动桩锤利用机械振利用机械振动法使法使桩沉入或拔出。沉入或拔出。 静力静力压桩机机静力沉静力沉桩 静力静力压桩机采用机械或液机采用机械或液压方式方式产生静生静压力，使力，使桩在持在持续静静压力作用下力作用下压入至所需深度。入至所需深度。u锤击沉沉桩 （1）桩锤 l落落锤适用于粘土或含砂石适用于粘土或含砂石较多的地基土；多的地基土；l蒸汽蒸汽锤（单动气气锤、双、双动气气锤 ）适用于各种适用于各种桩； l电磁磁锤l柴油柴油锤工作原理工作原理： 单缸二冲程自由活塞式缸二冲程自由活塞式发动机以柴油机以柴油为燃料，利用柴油燃料，利用柴油点燃爆炸点燃爆炸时膨膨胀产生的生的压力，将力，将桩锤抬起，然后自由落下抬起，然后自由落下冲冲击桩顶。如此循。如此循环反复运反复运动，将，将桩打入土中。打入土中。 分分类： 导杆式、筒式。杆式、筒式。 特点特点： 不需另不需另带动力力设备，但，但污染大，噪音大。染大，噪音大。 适用适用： 除除过硬，硬，过软地基外可打各种地基外可打各种桩。（2）桩架架 l作用作用： 吊吊桩就位、固定就位、固定桩位置、承受位置、承受桩锤和和桩的重量、打的重量、打桩过程中引程中引导锤和和桩的方向，并保的方向，并保证桩锤能能够沿着所要求的方向沿着所要求的方向冲冲击桩体。体。 l分分类： 塔式、直式、塔式、直式、悬挂式、三点支撑履挂式、三点支撑履带行走式。行走式。 l行走机构行走机构： 滚管式、管式、轨道式、道式、轮胎式、汽胎式、汽车式、履式、履带式和步履式等。式和步履式等。 l桩架高度：架高度： =桩长+滑滑轮组高（高（2m）+锤高高+桩帽高帽高+安装空隙（安装空隙（）l悬挂履挂履带式打式打桩架架 以履以履带起重机起重机为底底盘，用吊臂用吊臂2悬吊吊桩架立柱架立柱6，立，立柱柱6下面与下面与车体体1通通过支撑叉支撑叉7相相连接。由于接。由于桩架、架、桩锤的的重量重量较大，重心高且前移，大，重心高且前移，容易使起重机失容易使起重机失稳。所以通。所以通常在常在车体上增加一些配重。体上增加一些配重。立柱在吊臂端部的安装比立柱在吊臂端部的安装比较简单。为了能方便的了能方便的调整立整立柱的垂直度，立柱下端与柱的垂直度，立柱下端与车体支撑体支撑连接一般都是采用接一般都是采用丝 杠和液杠和液压式等伸式等伸缩可可调的机的机构。构。缺点：缺点： 横向横向稳定性定性较差，立柱差，立柱的的悬挂不能很好的保持垂直。挂不能很好的保持垂直。这一点限制了一点限制了不能用于打斜不能用于打斜桩。l三点式履三点式履带桩架架 同同样是以履是以履带式起重机式起重机为底底盘，但在使用，但在使用时必必须作作较多的改多的改动。首先要拆除吊臂，。首先要拆除吊臂，增加两个斜撑，斜撑增加两个斜撑，斜撑2下端用下端用球球铰支持在液支持在液压支腿的横梁支腿的横梁上使两个斜撑的下端在横向上使两个斜撑的下端在横向保持保持较大大间距，构成距，构成稳定的定的三点支撑三点支撑结构，如构，如图所示。所示。 三点式三点式桩架在性能上是比架在性能上是比较理想的，工作幅度小，具理想的，工作幅度小，具有良好的有良好的稳定性，其次定性，其次还可可通通过斜撑的伸斜撑的伸缩使立柱使立柱倾斜，斜，以以适适应打斜打斜桩的需要。的需要。全液压履全液压履带式三支带式三支点打桩架点打桩架 （3）打）打桩工工艺l吊吊桩就位就位 l打打桩 轻锤高高击 动量小，量小，锤对桩头冲冲击大，回大，回弹大，大，桩头容易容易损坏、坏、桩难以入土。以入土。 重重锤低低击 动量大，量大，锤对桩头冲冲击小，回小，回弹小，小，桩头不易不易被打碎、被打碎、桩能很快入土；落距小，效率高能很快入土；落距小，效率高。 打桩宜采用重锤低击、低提重击打桩宜采用重锤低击、低提重击为什么为什么？这是我们的放线工在放桩位，一般是用全站仪，这次用的经纬仪这是我们的放线工在放桩位，一般是用全站仪，这次用的经纬仪 放好桩位后，桩机转场就位放好桩位后，桩机转场就位打桩前对桩材进行检查打桩前对桩材进行检查开始打桩开始打桩 在接第二节桩之前对桩材的法在接第二节桩之前对桩材的法兰盘进行除锈兰盘进行除锈 接第二节桩接第二节桩上下两节桩对好，并校好垂直度后，进行焊接现在一般用上下两节桩对好，并校好垂直度后，进行焊接现在一般用CO2气保焊气保焊等焊缝冷却后再进行一次锤击沉桩，冷却时间规范要求等焊缝冷却后再进行一次锤击沉桩，冷却时间规范要求1分钟以上分钟以上 如有上节桩再继续接桩锤击，如没有了就用送桩器进行送桩如有上节桩再继续接桩锤击，如没有了就用送桩器进行送桩 打好桩后留下的桩洞是要进行回填的或加盖板子防止发生危险打好桩后留下的桩洞是要进行回填的或加盖板子防止发生危险 挖出来的成桩挖出来的成桩 桩锚反力静载试验桩锚反力静载试验锚桩反力静载试验和堆载试验都可以测出桩的极限承载力锚桩反力静载试验和堆载试验都可以测出桩的极限承载力动测试验：动测试验：小应变用的仪器小应变用的仪器小应变只能检测桩身完整性，并且只能测小应变只能检测桩身完整性，并且只能测50倍桩径的倍桩径的长度，但大应变不仅能测桩身完整性还能没桩的承载长度，但大应变不仅能测桩身完整性还能没桩的承载力，这张是大应变的检测仪器。它还需要吊车和重锤力，这张是大应变的检测仪器。它还需要吊车和重锤配合配合（4）打）打桩注意事注意事项l隐蔽工程及蔽工程及时做好做好记录 l严禁偏打禁偏打 桩锤、桩帽和帽和桩身身轴线重合，重合，衬垫平整均匀，构平整均匀，构造合适造合适 l桩顶衬垫弹性性应适宜适宜 延延长锤击作用作用时间和和应力波波力波波长，降低，降低锤击应力力值，从而提高打，从而提高打击效率和降低效率和降低桩的的损坏率。坏率。 l连续施打、入土速度均匀，不得施打、入土速度均匀，不得间歇歇过长 避免土的固避免土的固结作用，使作用，使继续打打桩阻力增大，不易阻力增大，不易打入土中打入土中 l桩锤回回弹过大且大且经常常发生生,应更更换重重锤。l桩锤突然有突然有较大的回大的回弹 表明表明桩端遇阻，端遇阻，须减小减小锤的落距。的落距。 l桩下沉突然加大下沉突然加大 可能遇到可能遇到软土土层、洞穴或、洞穴或桩尖、尖、桩身破坏等，身破坏等，应停止停止进行行处理。理。 l送送桩时桩身和送身和送桩轴线一致一致 l打斜打斜 应拔出，用砂石填孔，重新插入施打。若拔拔出，用砂石填孔，重新插入施打。若拔桩困困难，应在原在原桩附近再附近再补打一打一桩。 l尽量避免送尽量避免送桩（5）打打桩质量要求与量要求与验收收 l贯入度或入度或标高必高必须符合符合设计要求要求 最后最后贯入度入度：在正常条件下：在正常条件下进行（行（桩顶没有破坏、没有破坏、锤击没有偏心、没有偏心、锤落距符合落距符合规定、定、桩帽与帽与弹性性垫层正常），最正常），最后后10击内内桩的平均入土深度。的平均入土深度。 桩端达到端达到坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的粉土硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的粉土和砂土或和砂土或风化岩等土化岩等土层时，以，以贯入度控制入度控制为主，主，桩端端进入入持力持力层深度或深度或桩尖尖标高可作高可作为参考；参考； 当当贯入度达到而入度达到而桩端端标高未到高未到时应继续锤击3阵，每，每阵10击的平均的平均贯入度不入度不应大于大于规定的数定的数值（一般在（一般在30-50mm）；）； 桩端位于其它端位于其它软土土层时，以，以桩端端设计标高控制高控制为主，主，贯入入度可作度可作为参考。参考。问：摩擦摩擦桩以以设计标高控制高控制为主，主，贯入度作入度作为参考参考? 端承端承桩以以贯入度控制入度控制为主，主，设计标高作高作为参考参考?重要概念重要概念 l平面位置或垂直度必平面位置或垂直度必须符合施工符合施工规范要求范要求 平面位置偏差不得大于平面位置偏差不得大于100-150mm； 垂直度偏差不得超垂直度偏差不得超过0.5%； 桩身、身、桩帽、帽、桩锤三者在同一垂直三者在同一垂直轴线上；上； 短短桩接接长的端面的端面应平整，中心平整，中心对齐； 挖土挖土应制定合理的挖土方案，防止制定合理的挖土方案，防止桩体位移或体位移或倾斜。斜。 l打入打入桩桩基工程的基工程的验收必收必须符合施工符合施工规范要求范要求 当当桩顶设计标高与施工高与施工场地地标高相同高相同时，在打，在打桩完完毕后后进行；行； 需送需送桩时，每，每桩至至设计标高后高后应先中先中间验收，待打收，待打桩完开完开挖至挖至设计标高后再作全面高后再作全面验收。收。 提交的提交的资料：料：桩位位测量放量放线图；工程地；工程地质报告；材料告；材料试验记录；桩的制作与打入的制作与打入记录；桩位竣工平面位竣工平面图；桩的静的静载各和各和动载试验及确定及确定桩贯入度的入度的记录。 u振振动沉沉桩 （ 1）工作原理：其主要装置）工作原理：其主要装置为振振动器，器，利用振利用振动器所器所产生的激振力，使生的激振力，使桩身身产生高生高频振振动。这时桩在其自重或很在其自重或很小的附加小的附加压力作用下沉入土中，或是在力作用下沉入土中，或是在较小的提升力作用小的提升力作用下而拔出土。下而拔出土。 （ 2）振）振动器工作原理器工作原理 振振动器器产生激振力的方法如下：振生激振力的方法如下：振动器都是采用机械器都是采用机械式，由两根装有偏心式，由两根装有偏心块的的轴组成。成。这两根两根轴上装有相同的上装有相同的偏心偏心块，但，但两根两根轴相向相向转动。这时两根两根轴上的偏心上的偏心块所所产生的离心力，在生的离心力，在水平方向上的分力互相抵消水平方向上的分力互相抵消，而其，而其垂直方垂直方向上的分力向上的分力则迭加起来迭加起来（3）振）振动沉沉桩 作作业图l振振动沉沉桩工作效率工作效率决定于振幅，离心决定于振幅，离心力和静力和静压力力，振幅，振幅是决定沉是决定沉桩速度的速度的主要因素。主要因素。l静静压力力对桩的下沉的下沉也有很大的影响，也有很大的影响，只有当静只有当静压力（包力（包括括桩的自重）超的自重）超过某某值时才才发现沉沉桩现象象 ，振，振动沉沉桩机机必必须有足有足够的重量，的重量，必要必要时还应附加配附加配重。重。动动力力装装置置操操纵纵杆杆电电线线隔振隔振器器电电动动机机不不平平衡衡块块桩桩振振动沉斜沉斜桩作作业图 起重装置起重装置动力装置动力装置打打桩桩机机桩桩（5）特点、）特点、优缺点缺点l特点特点 通通过振振动器的振器的振动，减小，减小桩和周和周围土体的摩擦土体的摩擦力，在力，在桩自重和附加自重和附加压力作用下沉力作用下沉桩。 l优点点 噪音小，不噪音小，不产生生废气，沉气，沉桩速度快，施工速度快，施工简便，便，操作安全，操作安全，结构构简单、铺助助设备少、重量少、重量轻、 体体积小、小、对桩头的作用力均匀而使的作用力均匀而使桩头不易不易损坏等坏等特点，特点，还可以用来拔可以用来拔桩。 l缺点缺点 适于砂适于砂质粘土、砂土、粘土、砂土、软土地区施工，土地区施工，不宜用不宜用于于砾石和密石和密实的粘土的粘土层。如用于砂。如用于砂砾石和粘土石和粘土层中，需配以水冲法中，需配以水冲法辅助施工。助施工。u静力静力压桩 工作原理工作原理 依靠持依靠持续作用静作用静压力，将力，将桩压入或拔出的入或拔出的桩工机械。工机械。特点特点 噪声低、振噪声低、振动小、无小、无污染，染，与冲与冲击式施工方式比式施工方式比较，桩身不受冲身不受冲击应力，力，损坏可能坏可能性小，施工性小，施工质量好，效率高。量好，效率高。不用不用试桩可以得出可以得出单桩承承载力力。 适用于适用于软弱土地基和弱土地基和压垂垂直直桩，压斜斜桩困困难u沉沉桩对周周边环境的影响及防治境的影响及防治 （1）对环境的影响境的影响 l锤击法、振法、振动法沉入法沉入预制制桩和套管成孔法沉入灌注和套管成孔法沉入灌注桩施工施工时产生噪音、振生噪音、振动冲冲击、废气，并引起土气，并引起土体体挤压隆起位移，影响原有建筑和地下管隆起位移，影响原有建筑和地下管线等。等。 l泥泥浆护壁成孔灌注壁成孔灌注桩泥泥浆中含有水泥成份，中含有水泥成份，PH在在10-12。 （2）防治措施防治措施 l采用采用预钻孔孔桩。 l采用机械或人工成孔灌注采用机械或人工成孔灌注桩。 l设置防振沟，基坑支置防振沟，基坑支护。 l在有条件的城市，明令禁止在有条件的城市，明令禁止锤击法或振法或振动法沉法沉桩。2 混凝土灌注混凝土灌注桩施工施工 主要施工主要施工过程：程：成孔、安放成孔、安放钢筋筋笼和混凝土和混凝土浇注。注。（1）灌注）灌注桩分分类按照成孔按照成孔设备和成孔方法分和成孔方法分类 套管成孔套管成孔锤击和振和振动灌注灌注桩 爆爆扩成孔成孔爆爆扩灌注灌注桩 钻孔成孔孔成孔泥泥浆护壁和干作壁和干作业成孔灌注成孔灌注桩 挖孔成孔挖孔成孔人工挖孔人工挖孔桩挤土挤土 成孔成孔取土取土成孔成孔 （2）灌注）灌注桩成孔成孔顺序序 l取土成孔取土成孔 成孔成孔对周周边土壤无土壤无挤密或冲密或冲击作用作用 按成孔按成孔设备行走最方便的行走最方便的线路等路等现场条件确定。条件确定。 l挤土成孔土成孔 成孔成孔对周周边土壤有土壤有挤密或冲密或冲击作用作用 u每隔每隔12个个桩位成孔；位成孔； u在在邻桩初凝前或初凝前或终凝后成孔；凝后成孔； u群群桩基基础中，先中中，先中间桩后周后周围桩； u同一同一桩基的爆基的爆扩桩，先浅后深。，先浅后深。（3）灌注）灌注桩成孔控制深度成孔控制深度l套管成孔套管成孔 必必须保保证设计桩长。 l摩擦摩擦桩 以以标高控制高控制为主，以主，以贯入度（或入度（或贯入速度）入速度）为辅。 l端承端承桩 以以贯入度（或入度（或贯入速度）控制入速度）控制为主，以主，以标高高为辅。 l钻孔成孔孔成孔 保保证桩孔孔进入硬土入硬土层达到达到设计深度，清理孔底沉深度，清理孔底沉 渣。渣。一、一、 钻孔灌注孔灌注桩 根据根据钻头是否在含水是否在含水层中施工，分中施工，分为： 泥泥浆护壁壁钻孔灌注孔灌注桩和干作和干作业钻孔灌注孔灌注桩。 优点点 无振无振动、无、无挤土、噪音小，土、噪音小，对周周边建筑物影响建筑物影响小，适宜于硬、半硬、硬塑和小，适宜于硬、半硬、硬塑和软塑粘性土。塑粘性土。 缺点缺点 承承载力低，沉降量大。力低，沉降量大。重点重点 u泥泥浆护壁成孔灌注壁成孔灌注桩 泥泥浆材料材料 泥泥浆主要是膨主要是膨润土或粘土和水的混合物。土或粘土和水的混合物。 孔内泥孔内泥浆液面高于地下水位以上液面高于地下水位以上1m，泥，泥浆的相的相对密度密度为，排出排出时为。 l泥泥浆的作用的作用 泥泥浆产生的液柱生的液柱压力可平衡水力可平衡水压力，并力，并对孔壁有一定的孔壁有一定的侧压力，成力，成为孔壁的一种孔壁的一种液液态支撑支撑； 泥泥浆中胶中胶质颗粒在泥粒在泥浆压力下，渗入孔壁表面孔隙中，形力下，渗入孔壁表面孔隙中，形成一成一层泥皮，从而可防止塌孔，泥皮，从而可防止塌孔，护壁壁。 灌灌进的泥的泥浆比重小，排出的比重大，从而比重小，排出的比重大，从而携渣携渣排出泥土。排出泥土。 泥泥浆还具有具有润滑滑钻头、降低、降低钻头发热、减少、减少钻进阻力阻力等作等作用。用。清孔清孔 端承端承桩沉渣厚度不得大于沉渣厚度不得大于50mm，摩擦端承和端承摩擦，摩擦端承和端承摩擦沉渣不得大于沉渣不得大于100mm，摩擦，摩擦桩不大于不大于300mm。 吊放吊放钢筋筋笼 l长度度为桩长的的1/2-1/3当全当全长超超过12m时分段制作。分段制作。 l接接头错开开500，同一截面不超，同一截面不超过50%，每每2m焊12加加强环，有，有60-80钢筋保筋保护层措施（定位措施（定位钢筋筋环、定位、定位垫块） 水下水下浇筑筑砼 l导管口先用球塞堵住，管口先用球塞堵住，导管口下沉至底表上管口下沉至底表上约300mm处 l首次灌注的首次灌注的砼应满足足导管口埋入管口埋入砼500mm以上，管内以上，管内砼顶面高出地下水面面高出地下水面5m左右左右 l开管（剪断开管（剪断铁丝、球塞被、球塞被砼顶出）出） l提升提升导管管施工中常施工中常见问题处理理 l护筒冒水筒冒水 原因原因埋埋设护筒筒时周周围填土不密填土不密实，或碰，或碰动护筒筒 处理理粘土填粘土填实加固；加固；严重下沉或位移的返工重埋。重下沉或位移的返工重埋。 l孔壁孔壁缩颈 易易发生生处在在软土地区，尤其地下水位高，土地区，尤其地下水位高，软硬土硬土层交界交界处。 现象象钻杆上提或下放杆上提或下放钢筋筋笼时受阻受阻 原因原因泥泥浆相相对密度不当、密度不当、桩间距距过密，成密，成桩施工施工间隔太短，隔太短，钻头磨磨损过大。大。 处理理泥泥浆相相对密度控制在密度控制在左右，施工跳开左右，施工跳开1-2个个桩位位钻孔，孔，成成桩间隔隔72h以上，定期更以上，定期更换钻头。l孔壁塌陷孔壁塌陷 现象象孔内冒水泡，筒内水位突然下降。孔内冒水泡，筒内水位突然下降。 原因原因土土质松散，泥松散，泥浆不良（泥不良（泥浆过稀或稀或质量指量指标失控）；失控）；泥泥浆吸出量吸出量过大，大，护筒内水位高度不筒内水位高度不够，碰撞孔壁。，碰撞孔壁。 处理理如如钻进中塌孔，保持孔内水位，加大泥中塌孔，保持孔内水位，加大泥浆相相对密度，密度，减少泥减少泥浆排除量，以排除量，以稳定孔壁；定孔壁；严重者回填砂与粘土混合物重者回填砂与粘土混合物至塌孔位以上至塌孔位以上1-2m，沉，沉积稳定后重定后重钻。 l钻孔孔倾斜斜 原因原因钻杆不直，土杆不直，土质松松软不一，遇上孤石或旧基不一，遇上孤石或旧基础等。等。 处理理改用慢改用慢转速，提速，提动钻头扫孔孔纠正；正；严重者回填砂与重者回填砂与粘土混合物至偏斜粘土混合物至偏斜处以上以上1-2m，沉，沉积稳定后重定后重钻。u干作干作业成孔灌注成孔灌注桩施工施工 施工方法施工方法 利用利用钻孔机械（机孔机械（机动或人工）在或人工）在桩位位处进行行钻孔孔，待，待钻孔深度达到孔深度达到设计要求后，立即要求后，立即进行行清孔清孔，然后，然后钢筋筋笼吊入吊入桩孔中，再孔中，再浇注混凝土注混凝土而成的而成的桩。 适用条件适用条件 适用于适用于地下水位以上的干土地下水位以上的干土层中中桩基的成孔施工。基的成孔施工。 成孔方式成孔方式 l螺旋螺旋钻成孔成孔螺旋螺旋钻机机 （利用（利用钻头的刃口切削土，并沿螺旋的刃口切削土，并沿螺旋输送土）送土） l钻孔孔扩底底钻孔孔扩机机 l人工成孔人工成孔机机动或人工洛阳或人工洛阳铲3 人工挖孔人工挖孔桩 4 套管成孔灌注套管成孔灌注桩 施工方法施工方法 将将带有有预制混凝土制混凝土桩尖或尖或钢活瓣活瓣桩尖的尖的钢套管沉入套管沉入土土中，待沉到中，待沉到规定深度后，立即在管内定深度后，立即在管内浇筑混凝土或管内放筑混凝土或管内放入入钢筋筋笼后后浇注混凝土注混凝土，随后，随后拔出拔出钢套管套管，并利用拔管并利用拔管时的冲的冲击或振或振动使使混凝土振混凝土振捣密密实而形成而形成桩。 分分类按照沉管方法分按照沉管方法分l锤击沉管灌注沉管灌注桩 l振振动沉管灌注沉管灌注桩u锤击沉管灌注沉管灌注桩施工方法施工方法 l单打法打法 l复打法复打法扩大大桩直径，提高混凝土密直径，提高混凝土密实度和承度和承载力力 沉管成孔沉管成孔吊放钢筋笼吊放钢筋笼浇注混凝土浇注混凝土边浇边振动拔管边浇边振动拔管混凝土振捣密实混凝土振捣密实成桩成桩沉管成孔沉管成孔浇注混凝土浇注混凝土边浇边振动拔管边浇边振动拔管第二次沉管第二次沉管浇注混凝土浇注混凝土成桩成桩注意事注意事项 l浇砼前前应检查管内有无泥管内有无泥浆或或进水，少量水，少量时可用干水泥灰。可用干水泥灰。 l锤击沉管灌注沉管灌注桩桩身混凝土身混凝土强度不低于度不低于C20，预制制钢筋混筋混凝土凝土桩尖尖强度不低于度不低于C30。 l桩尖和套管中心重合，两者之尖和套管中心重合，两者之间垫缓冲材料。冲材料。 l桩身混凝土身混凝土应连续浇注，分注，分层振振捣密密实。 l第一次拔管高度第一次拔管高度应控制在能容控制在能容纳第二次所需灌入的第二次所需灌入的砼量量为限，不宜拔得限，不宜拔得过高。在拔管高。在拔管过程中程中应用用专用用测锤或浮或浮标检查砼面的下降情况。面的下降情况。 l拔管速度要均匀，拔管速度要均匀，对一般土一般土层以以1为宜，在宜，在软弱土弱土层及及软硬硬土土层交界交界处宜控制在宜控制在为宜。在管底未拔到宜。在管底未拔到桩顶设计标高之高之前，倒打和前，倒打和轻击不得中断。不得中断。l砼充盈系数（充盈系数（实际灌注灌注砼体体积与按与按设计桩身直径身直径计算体算体积之比）不得小于之比）不得小于，成，成桩后的后的桩身身砼顶面面标高高应至少高出至少高出设计标高高500mm。 l无无论单打法打法还是复打法施工，混凝土从拌制到拔管是复打法施工，混凝土从拌制到拔管结束，束，不得超不得超过混凝土初凝混凝土初凝时间。 l锤击沉管成沉管成桩宜按宜按桩基施工基施工顺序依次退打，序依次退打，桩中心距在中心距在倍倍桩管外径以内或小于管外径以内或小于2m时均均应跳打，以防止土体跳打，以防止土体挤压而断而断桩。中中间空出的空出的桩需待需待邻桩砼强度达到度达到设计强度度标准准值的的50%以后方可施工。以后方可施工。 l当当为提高承提高承载力或力或补救缺陷而采用复打法施工救缺陷而采用复打法施工时，复打，复打应在初次在初次浇筑的筑的砼初凝之前完成，前后两次沉管的初凝之前完成，前后两次沉管的轴线必必须重合。重合。u振振动沉管灌注沉管灌注桩 注：注：振振动沉管与振沉管与振动沉沉桩原理相同原理相同施工方法施工方法 l单打法打法 反插法反插法扩大大桩直径，提高承直径，提高承载力力 l复打法复打法与与锤击沉管灌注沉管灌注桩相同相同 沉管成孔沉管成孔浇注满混凝土浇注满混凝土振动拔管振动拔管混凝土振捣密实混凝土振捣密实成桩成桩沉管成孔沉管成孔浇注混凝土浇注混凝土边浇边振动拔管边浇边振动拔管第二次沉管第二次沉管浇注混凝土浇注混凝土成桩成桩沉管成孔沉管成孔浇注满混凝土浇注满混凝土振动拔管振动拔管0.51m套管反插套管反插成桩成桩反复拔管和反插反复拔管和反插 5 爆爆扩灌注灌注桩 爆爆扩灌注灌注桩包括两部分：包括两部分：桩柱和柱和扩大大头