桩基础深基础

单元五 桩基础深基础 桩基础 桩基础由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中，桩基础应用广泛。

简介 早在7000～8000年前的新石器时代，人们为了防止猛兽侵犯，曾在湖泊和沼泽地里栽木

桩基础示意图 桩筑平台来修建居住点。这种居住点称为湖上住所。在中国，最早的桩基是浙江省河姆渡的原始社会居住的遗址中发现的。到宋代，桩基技术已经比较成熟。在《营造法式》中载有临水筑基第一节。到了明、清两代，桩基技术更趋完善。如清代《工部工程做法》一书对桩基的选料、布置和施工方法等方面都有了规定。从北宋一直保存到在上海市龙华镇龙华塔(建于北宋太平兴国二年,977年)和山西太原市晋祠圣母殿(建于北宋天圣年间，1023～1031年)，都是中国现存的采用桩基的古建筑。

桩基是一种古老的基础型式。桩工技术经历了几千年的发展过程。无论是桩基材料和桩类型，或者是桩工机械和施工方法都有了巨大的发展，已经形成了现代化基础工程体系。在某些情况下，采用桩基可以大量减少施工现场工作量和材料的消耗。 70年代，中国曾发生了几次大地震。以其中的唐山大地震为例，凡采用桩基的建筑物一般受害轻微。这说明桩基在地震力作用下的变形小，稳定性好，是解决地震区软弱地基和地震液化地基抗震问题的一种有效措施。

2特点 （1）桩支承于坚硬的（基岩、密实的卵砾石层）或较硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载（包括偏心荷载）。

（2）桩基具有很大的竖向单桩刚度（端承桩）或群刚度（摩擦桩），在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。

（3）凭借巨大的单桩侧向刚度（大直径桩）或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。

（4）桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜。常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻（冲）孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等，其适用条件和要求在《建筑桩基技术规范》中均有规定。

3分类 （1）按照基础的受力原理大致可分为摩擦桩和端承桩。 摩擦桩：系利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物并可分为压力桩及拉力桩，大致用于地层无坚硬之承载层或承载层较深。

端承桩：系使基桩坐落于承载层上（岩盘上）使可以承载构造物。 （2）按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。 预制桩：通过打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下。优点是材料省，强度高，适用于较高要求的建筑，缺点是施工难度高，受机械数量限制施工时间长。

灌注桩：首先在施工场地上钻孔，当达到所需深度后将钢筋放入浇灌混凝土。优点是施工难度低，尤其是人工挖孔桩，可以不受机械数量的限制，所有桩基同时进行施工，大大节省时间，缺点是承载力低，费材料。 （3）按承台位置的高低分 ①高承台桩基础——承台底面高于地面，它的受力和变形不同于低承台桩基础。一般应用在桥梁、码头工程中。 ②低承台桩基础——承台底面低于地面，一般用于房屋建筑工程中。

（4）按桩身的材料不同 ①钢筋混凝土桩 可以预制也可以现浇。根据设计，桩的长度和截面尺寸可任意选择。 ②钢桩 常用的有直径250~1200mm的钢管桩和宽翼工字形钢桩。钢桩的承载力较大，起吊、运输、沉桩、接桩都较方便，但消耗钢材多，造价高。我国目前只在少数重点工程中使用。如上海宝山钢铁总厂工程中，重要的和高速运转的设备基础和柱基础使用了大量的直径914.4mm和600mm，长60mm左右的钢管桩。 ③木桩 目前已很少使用，只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。在地下水位以下时，木材有很好的耐久性，而在干湿交替的环境下，极易腐蚀。 ④砂石桩 主要用于地基加固，挤密土壤。 ⑤灰土桩 主要用于地基加固。 （5）按桩的使用功能分 ①竖向抗压桩 ②竖向抗拔桩 ③水平荷载桩 ④复合受力桩 （6）按桩直径大小分 ①小直径桩 d ≤250mm ②中等直径桩 250mm< d < 800mm ③大直径桩 d ≥ 800mm （7）按成孔方法分 ①非挤土桩 泥浆护壁灌筑桩、人工挖孔灌筑桩，应用较广。 ②部分挤土桩 先钻孔后打入。 ③挤土桩 打入桩。

（8）按截面形式分 ①方形截面桩 制作、运输和堆放比较方便，截面边长一般为250~550mm。 ②圆形空心桩 是用离心旋转法在工厂中预制，它具有用料省，自重轻，表面积大等特点。国内铁道部门已有定型产品，其直径有300mm、450mm和550mm，管壁厚80mm，每节长度自2m~12m不等。

（9）桩基础成孔方式根据是否挤土可分为以下几种： ①非挤土灌注桩：干作业成孔包括人工挖孔、螺旋钻孔、旋挖成孔；泥浆护壁成孔包括正反循环成孔、旋挖成孔、潜水钻成孔；全套管成孔包括旋转式和摇动式。 ②挤土灌注桩：主要是沉管成孔，包括锤击、振动、静压 ③部分挤土灌注桩：成孔方法有冲击、爆扩、挤扩等。

4发展 桩基检测技术的发展 静载荷试验 桩基静载测试技术是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。新中国成立以后，桩基静载测试技术就逐步发展起来。传统静载荷试验采用手动加压、人工操作、人工记录的方式进行。到了20世纪80年代以后，随着改革开放的脚步，基本建设规模的逐年加大，特别是灌注桩在工程上的广泛应用，我国的桩基静载测试技术也进入了一个全新的发展时期。桩基静载试验作为一项方法成立，理论上无可争议的桩基检测技术。

低应变检测 20世纪80年代，以波动方程为基础的低应变法进入了快速发展期，各种低应变法在基础理论、机理、仪器研发、现场测试和信号处理技术、工程桩和模型桩验证研究、实践经验积累等方面，取得了许多有价值的成果。

高应变检测 我国的高应变动力试桩法研究是起于20世纪80年代中后期，到90年代初期已有相关的软硬件，实际应用效果已不弱于国外，在灌注桩检测桩基动测方面，国产仪器和软件业已达到国际先进水平，有的方面显示出中国特色。

声波透射法 混凝土灌注桩的声波透射法检测是在结构混凝土声学检测技术基础上发展起来的。到20世纪70年代，声波透射法开始用于检测混凝土灌注桩的完整性。

钻孔取芯法 20世纪80年代钻孔取芯法主要应用于钻孔灌注桩的检测，同时在技术条件成熟的地区也用在检测地下连续墙的施工质量。钻芯法是一种微破损或局部破损的检测方法，具有科学、直观、实用等特点。[1]

人工挖孔桩

人工挖孔桩，工程名词，用人力挖土、现场浇筑的钢筋混凝土桩。人工挖孔桩一般直径较粗，最细的也在800毫米以上，能够承载楼层较少且压力较大的结构主体，目前应用比较普遍。桩的上面设置承台，再用承台梁拉结、连系起来，使各个桩的受力均匀分布，用以支承整个建筑物。

目录 1定义 2特点 3桩基施工 4防护措施 5加强措施 6人工挖孔桩施工应注意安全事项 7技术处理 地下水

流砂 淤泥质土层 有毒有害气体 桩身混凝土的浇筑 合理安排施工顺序 8规范 基桩及承台工程验收资料 成桩质量检查 单桩承载力检测 人工挖孔桩灌注桩的施工 施工准备

1定义 人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼，浇注混凝土而成的桩。

2特点 人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备，挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强，造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础节省。从而在公路、民用建筑中得到广泛应用。但挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大，安全和质量显得尤为重要。场地内打降水井抽水，当确因施工需要采取小范围抽水时，应注意对周围地层及建筑物进行观察，发现异常情况应及时通知有关单位进行处理。

3桩基施工 桩基施工时应按现行有关规范规程并结合该工程的实际情况采取有效的安全措施，

确保桩基施工安全有序进行，深度大于10米的桩孔应有送风装置，每次开工前5分钟送风； 桩孔挖掘前要认真研究地质资料，分析地质情况对可能出现的流砂、流泥及有害气体等情况，应制定针对性的安全。

4防护措施 桩护壁采用c25混凝土，钢筋采用r235； 第一节深约一米，浇注混凝土护筒，往下施工时以每节作为一个施工循环（即挖好每节后浇注混凝土护壁）；

为了便于井内组织排水，在透水层区段的护壁预留泄水孔（孔径与水管外径相同），以利于接管排水，并在浇注混凝土前予以堵塞，为保证桩的垂直度，要求每浇注完三节护壁须校核桩中心位置及垂直度一次；

除在地表墩台位置四周挖截水沟外，并应对孔内排出孔外的水妥善引流远离桩孔。在灌注桩基混凝土时，如数个桩孔均只有少量渗水，应采取措施同时灌注，以免将水集中一孔增加困难。如多孔渗水量均大，影响灌注质量，则应于一孔集中抽水，降低其他各孔水位，此孔最后用水下混凝土灌注施工；

挖孔时如果遇到涌水量较大的潜水层层压水，可采用水泥砂浆压灌卵石环圈将潜水层进行封闭处理；

挖孔达到设计标高后，应进行孔底处理，必须做到平整，无松渣、污泥及沉淀等软层； 未尽之处严格按现行国家规范规程施工。

5加强措施 1、顶层护壁用直径20cm圆钢加设2~4个吊耳，用钢丝绳固定在地面木桩上。 2、加密护壁竖向钢筋，并让钢筋伸出20cm以上，与下一节护壁的竖向钢筋及箍筋连成整体，然后再浇注成形。如果有必要，可在挖孔桩中部护壁上预留直径200mm左右的孔洞，但该部位的地质要选择比较坚硬的土壤，然后再将护壁与护壁外周的土锚在一起，用混凝土土桩、竹木桩都可以。这样护壁就不会断裂脱落。