2020年岩土工程师基础知识考点详解：桩基础工程

　　桩基础工程

　　桩的作用在于将上部建筑结构的载重传递到深处承载力较大的土层上，或者使软土层挤实，以提高土壤的承载力和密实度，保证建筑物的稳定和减少其沉降量。当上部结构质量很大，而软弱土层又较厚时，采用桩基施工可省去大量的土方工作量、支撑工作量和排水、降水设施，一般均能获得良好

　　的经济效果。

　　(一)桩的分类

　　根据桩在土壤中的工作性质，可分为端承桩、摩擦桩、锚固桩三种。穿过软土层而桩端达到岩层或坚硬土上的桩，称之为端承桩;反之，悬在软土层中靠摩擦力承重的桩，称之为摩擦桩;主要承受抗拔拉力和水平力的桩，称之为锚固桩。

　　按桩的施工方法不同，分为预制桩和灌注桩两大类。预制桩是在工厂或施工现场制成各种材料和形式的桩，而后用沉桩设备将桩打入、压入、振入或旋入土中;灌注桩是在施工现场的桩位上先成孔，然后在孔内灌注混凝土而成。

　　(二)预制钢筋混凝土桩施工

　　1.预制钢筋混凝土打入桩

　　1)打桩设备

　　2)预制钢筋混凝土桩的制作、起吊、运输和堆放

　　3)打桩

　　(1)打桩顺序

　　打桩顺序应根据地形、土质和桩布置的密度确定。由于桩对土体产生挤压，先打入的桩常被后打入的桩推挤而发生水平位移，因此应拟定合理的打桩顺序。

　　当逐排打桩时，打桩的推进方向应逐排改变，以免土朝一个方向受到挤压，导致土挤压不均匀。并且对同一排桩而言，必要时可采用间隔跳打的方式进行。大面积打桩时，可以先从中间打，逐渐向四周推进;也可采取分段打设，以减少对桩的挤压。

　　(2)打桩方法

　　打桩的质量要视打入后的偏差是否在允许范围之内(见表 14-7)、贯入度与沉桩标高是否满足设计要求以及桩顶、桩身是否被打坏而定。

　　当桩顶设计标高与施工场地标高相同时，或桩基施工结束后，应对桩位进行检查。

　　2.静力压桩

　　打入桩噪声大，在城市中施工会带来公害。因此，当条件具备时，可采用静力压桩。

　　3.水冲沉桩

　　水冲沉桩就是利用高压水流冲刷桩尖下面的土壤，以减小桩表面与土壤之间的摩擦力和桩下沉时的阻力，使其在自重或锤击作用下，很快沉入土中。射水停止后，冲松的土壤沉落，又可将桩身压紧。

　　水冲沉桩适用于砂土、砾石或其他坚硬的土层，特别是对于打较重的钢筋混凝土桩更为有效。施

　　工中常将这种方法与桩锤打入法联合使用，可提高工效 40%~80%。

　　4.振动沉桩

　　其原理是借助于固定在桩头上的振动沉桩体所产生的振动力，以减小桩与土壤颗粒之间的摩擦力，使桩在自重与机械力的作用下沉入土中。振动沉桩机是由电动机、弹簧支承、偏心振动块和桩帽组成。振动机内的偏心振动块，分左右对称两组，其旋转速度相等、方向相反。两组偏心块的离心力的水平分力相抵消，使垂直分力相加在一起形成垂直的振动力，使桩下沉。

　　振动沉桩法主要适用于砂石、黄土、软土和亚粘土层，在含水砂层中的效果更为显著。

　　(三)灌注桩施工

　　灌注桩施工是直接在桩位上成孔，然后利用混凝土就地灌注而成。与预制桩相比，其优点是施工方便，节约材料，可降低成本约 1/3;其缺点是操作要求较严，稍有疏忽，容易发生缩颈、断裂现象，技术间歇时间较长，不能立即承受荷载，冬季施工中困难较多。

　　1.钻孔灌注桩

　　钻孔灌注桩是利用钻孔机钻出桩孔，然后灌注混凝土或钢筋混凝土而成。施工时无振动，不挤土，能在各种土层条件下施工。但这种桩承载能力较低，沉降量也较大。

　　2.挖孔灌注桩

　　随着高层及超高层、重型及超重型工业与民用建筑的发展，小直径单桩和群桩基础在承受大荷载或满足沉降要求等方面已受到一定的限制，因而大直径灌注桩已被许多国家广为采用。

　　其桩径为 1～3m，桩深为 20～40m，最深可达 80m。3.打拔管灌注桩打拔管灌注桩施工，易采用复打法，避免产生缩颈现象。

　　4.爆扩灌注桩

　　爆扩桩是用钻孔及爆扩法成孔，孔底放入炸药，再灌人适量的混凝土，然后引爆，使孔底形成扩大头。此时，孔内混凝土落人孔底腔内，再放置钢筋骨架，浇注桩身混凝土，制成灌注桩。