项目一 桩基础工程基本知识

单元五 桩基础工程施工

单元概述：

一般情况下，工业与民用建筑物多采用浅基础，它造价低廉，施工简便。当遇到天然浅土层软弱，可以采用各种地基处理的方法进行人工加固，从而形成人工处理地基浅基础。如果是土层软弱，建筑物为高层建筑、上部荷载很大的工业建筑或者对变形和稳定有严格要求的一些特殊建筑，无法采用浅基础时，则经过技术经济比较后就要采用深基础。桩基础是一种最常用的深基础形式之一，适用范围很广。本单元将重点介绍桩基础的施工。 学习目标：

1、了解桩基础的组成、作用和分类；钢筋混凝土预制桩的预制、起吊和运输工作，能根据具体情况正确选择沉桩方法、沉桩设备和沉桩顺序，正确的选择接桩方法；掌握预制桩施工工艺和施工要点。

2、了解灌注桩的种类、特点和适用性。掌握沉管灌注桩的施工工艺流程、质量控制；熟悉泥浆护壁成孔灌注桩护筒的作用及要求，水下浇筑混凝土方法 。

3、熟悉桩基工程常见的质量通病及防治措施；熟悉桩基础的检测和桩基础工程施工方案。

4、了解桩基工程施工方案编制方法，熟悉泥浆护壁成孔灌注桩专项施工方案的编制。具有组织地基处理及桩基础施工的能力；能够编制桩基工程的专项施工方案。 学习重点：

1、预制桩施工：预制桩的制作、起吊、运输、堆放等施工方法；打桩的质量控制。

2、灌注桩施工：钻孔灌注桩、沉管灌注桩和人工挖孔桩的施工方法、质量要求及施工中常见问题的分析与处理。

3、桩基础的检测内容、验收等的相关知识。 教学建议：

1、每周安排一次多媒体教学，运用现代教学手段，采用ppt课件，穿插一些现场施工图片，播放一些桩基础施工工艺flash动画演示或现场施工工艺录像，

使学生加强感性认识。

2、力求理论紧密联系实践，每章安排一次施工现场参观，进行现场模拟教学。

3、实习课安排在建筑施工工地进行，结合工程实际，增强实习效果，使学生最大限度的实现学习目标。

4、本单元学习建议采用项目教学法、案例教学法。 关键词

桩基础Pile Foundation； 灌注桩cast-in-place pile 预制钢筋混凝土桩Pre-cast reinforced concrete piles；

施工工艺Construction Technology； 质量控制 Quality Control； 钻孔灌注桩 Bored piles； 质量通病Common Quality Defect ； 振动灌注桩vibro-pile； 检测与验收 Inspection and Acceptance

项目一 桩基础工程基本知识

【职业能力目标】

桩基础是一种常用的深基础形式，适用范围很广。它由若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台或承台梁组成，桩基础方案的选择是综合各种因素而定。通过本项目的学习，应熟悉桩基础的基本概念、类型以及桩基础工程量计算的相关知识。

【关键词】（中英文）

桩基础Pile Foundation； 桩基础的分类Classification of pile foundation 适用范围application scope

任务一 桩基础的概念与适用范围

一、概述

桩基础（Pile Foundation）是一种现代高层建筑物和重要建筑物工程中被广泛采用的基础形式。它是由设置于土中的基桩和承接结构荷载的承台共同组成。如图5－1所示。基桩是指群桩基础中的单桩，而群桩基础是由两根以上基桩组成的桩基础。桩顶设置承台，其作用是把各桩连成整体，并将上部结构的荷载均匀传递给各桩。桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱土层传递到较深的坚硬土层上，以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用，已广泛

用于房屋地基、桥梁、水利等工程中。 图5-1桩基础示意图

1- 持力层 2-基桩 3-桩承台

4-上部建筑物 5-软弱土层

二、桩基础的适用范围（Application Scope）

一般来说，桩基础的选择主要应根据场地的工程地质条件、设计方案的技术经济比较以及施工条件而定。在下列情况下可考虑选用桩基础方案：

（1）高、重建筑物下的浅层地基土承载力与变形不能满足要求时； （2）地基软弱，而采用地基加固措施在技术上不可行或经济上不合理时，

或地基土性特殊，如液化土、湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土等特殊土时；

（3）除了存在较大的垂直荷载外，还有较大的偏心荷载、水平荷载、动力荷载及周期性荷载作用时；

（4）上部结构对基础的不均匀沉降相当敏感，或建筑物受相邻建筑或大面积地面荷载的影响时；

（5）对精密或大型的设备基础需要减少基础振幅，减弱基础振动对结构的影响，或应控制基础沉降和沉降速率时；

（6）地下水位很高，采用其它基础形式施工困难，或位于水中的构筑物基础，如桥梁、码头、采油钻井平台等；

（7）可液化地震区的地基中，考虑增加结构物的抗震能力，消除或减轻地震对结构物的危害时。

必须指出，桩基础虽有许多优点，但当上层软弱土层很厚、桩底不能到达坚实土层时，就需要用较多、较长的桩来传递荷载，且沉降量较大，稳定性也稍差。当覆盖层很薄时，桩的稳定性也会有问题，并且不一定经济。这时应经过多种方案比较才能较好地确定基础类型。

任务二 桩基础的类型

桩可从不同的方面进行分类，分类的目的是为了掌握桩的不同特点以便设计时根据现场的具体条件(位置、地形、地质条件以及上部结构)合理地选择桩类和桩型。根据不同的需要，按照不同的标准，桩基础的分类（Classification of pile foundation）有： 一、按荷载传递的方式

桩在竖向荷载作用下，桩顶荷载由桩侧摩阻力和桩端阻力共同承担。桩侧阻力、桩端阻力的大小及分担荷载的比例，主要由桩侧、桩端地基土的物理力学性质、桩的尺寸和施工工艺决定。根据竖向荷载下桩土相互作用特点、桩侧阻力与桩端阻力的发挥程度和分担荷载的比例，将桩分为摩擦桩和端

承桩两大类，如图5-2所示。 图5-2 桩基础的分类（一）

(一) 摩擦桩

是指在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩侧阻力承担。工作时桩悬浮在软弱土层中，外部荷载主要通过桩身侧表面于土层的摩阻力传递给周围的土层，桩尖部分承受的荷载很小，一般不超过10% 。 (二) 端承桩

是指桩穿过软弱土层，而达深层坚硬土层的桩。外部荷载通过桩端直接传给坚硬层，桩的承载力主要由桩的端部提供，一般不考虑桩侧摩阻力的作用。如果桩的长径比(即桩长与桩的直径的比值)很大，由于桩身的压缩，桩侧摩阻力也可能发挥部分作用。

端承桩与摩擦桩的区别在于：

1、两者的受力不同，端承桩主要以桩尖阻力承担全部荷载，而摩擦桩主要靠桩身于土层的摩阻力承担全部荷载。

2、施工控制不同，端承桩施工时以控制贯入度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高作为参考。摩擦桩施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可做 参考。如图5-3所示。

图5-3端承桩与摩擦桩的施工控制

所谓贯入度，指最后贯入度，施工中一般采用最后三次每击10锤的平均入土深度作为标准，由设计通过试桩确定。

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