桩基础

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桩基础范文第1篇

一.桩基设计中静载荷试验的重要性

目前的桩基础设计过程，往往受到时间的约束首先根据地质报告提供的参数确定单桩承载力设计值，根据这个估算的单桩承载力直接进行桩基础设计并施工，等工程桩施工结束后再挑选试桩进行静载荷试验。这个过程具有相当的不科学性，结果符合估算要求，则皆大欢喜，否则因工程已施工完毕补桩也会很困难，且有时因地质报告有出入会给施工中带来相当的不便。这里主要有两个问题，下面举例来说明。一是根据地质报告提供的桩周土摩擦力标准值及桩端土承载力标准值由规范JGJ94-94计算的场区单桩承载力标准值，这是一个经验数值，不宜直接采用。近几年来笔者通过各类桩基础中试桩及工程桩的检测，发现绝大多数桩的实际承载力均大于计算值，有些相差幅度较大，因此按试桩获得的实际承载力将会比按勘察报告估算的承载力来布置基础将产生巨大的经济效益。例如，笔者曾设计过苏州工业园区南都·玲珑湾花园住宅，主体为地下一层、地面十八层的高层住宅，根据地质勘察报告拟采用 D500的预应力管桩，桩长20m，按JGJ94-94公式5.2.8估算单桩承载力设计值约为1400kN，而我要求进行的3根破坏性试桩显示实际单桩承载力可达1850kN，整整比估算值提高了30%左右，实际工程桩设计就采用试验值进行，为甲方大大节省了投资。其二是当场地不均匀或地质报告数值有偏差的情况下，不进行试桩而直接按地质报告进行工程桩施工将给施工带来巨大的困难且造成不必要的浪费。例如唯亭某五层商住楼，根据地质报告采用10m 长的预制方桩，桩径400x400，单桩承载力极限标准值约为1350kN，采用静力压桩，实际施工中几乎每根桩都压至2000kN而未达到预定深度，而此时已达到预制桩的桩身强度，故施工过程中每根桩都采用了劈桩，在时间金钱上都造成了巨大的浪费。经过静载荷试验未达设计标高的工程桩均达到了设计承载力，也就是说设计上如先进行试桩则至少可减短1.5m左右的桩长，桩承载力不减小且不需要劈桩。由上可见，桩基础设计过程中静载荷试验是一个十分重要的环节。因为次项工作质量直接影响到桩基形式、桩规格和桩入土深度的确定，同时也对施工难易有密切影响。通过科学试验，取得准确数据，能使设计方案更加合理、可行和经济，远远超过缩短工期所获得的效益。

二.桩基设计中桩型、桩长设计的重要性

桩基础设计中对桩型及桩长的合理选择均会对基础设计产生重大的影响，合理的桩型、桩长选择将产生巨大的经济效益。笔者在“昆山华地”住宅设计中，开始由于考虑时间原因（有现成的D400预应力管桩），甲方要求采用D400的预应力管桩，根据地质报告采用桩长L=16m，单桩承载力极限标准值为850kN，预算基础部分造价约为160元/m2，在整个住宅造价中占了相当大的比例。在其后的设计中，笔者桩长不变，结合当地的设计经验，将桩型改为250x250的预制钢筋混凝土小方桩，单桩承载力极限标准值约为600kN.预制小方桩在当地的施工价才约50元/m，而预应力管桩的单价约为100元/m.采用小方桩后预算造价约为90元/m2，综合经济价值明显。可见选择合理的桩型，将对工程的造价产生巨大影响。同样桩基设计中对桩长的选择也至关重要，在某一高层住宅桩筏基础设计中，根据勘察报告采用D500预应力管桩，可选桩长有：桩长25m ，单桩承载力特征值Ra=900kN；桩长34m，单桩承载力特征值Ra=1300kN.采用25m桩，约需要桩数290根；而采用34m 桩，则需要工程桩200根。从桩本身而言，两种方案总的工程桩延米数量相当，但我们分析一下由此而相对应的筏板设计，采用25m 桩为满樘布桩，所需筏板厚约为1200mm，而采用34m 桩为墙下布桩，筏板厚可减至900mm，经济效益明显。因此，我们设计人员在桩基础设计中一定要采用多方案比较，选择合理的桩型与桩长，这都将对整个基础设计的合理性与经济性产生巨大的影响，当然我们也应考虑施工可行性等多方面因素。

三.关于桩偏差的控制和处理

桩基施工中对桩的偏差必须严格控制，特别是对于承台桩及条形桩，桩位的偏差都将产生很大的附加内力，而使基础设计处于不安全状态。对于桩位偏差我们主要控制两个方面，其一是竖向偏差，根据JGJ94-94第7.4.12条我们控制桩顶标高的允许偏差为-50~+100mm，但实际施工中偏差这么大将引起繁重的施工任务及损失。当桩顶标高高于设计标高，则需要劈桩，特别对于预应力管桩等空心桩来说，桩顶有桩帽劈桩既困难又不经济；而当桩顶标高低于设计标高时，又需要补桩头，这既影响工期又浪费金钱。这就要求施工单位在施工过程中必须严格控制桩顶标高，尽可能地使工程桩标高同设计一致，特别是施工过程中必须考虑到桩在卸载后的回降量，否则不加考虑则每根桩都将高于设计标高。而我们设计人员在设计过程中对施工误差亦应有所考虑，笔者建议针对目前的施工质量，设计中可以考虑2mm左右的偏差容许，这样就可以免除大量小偏差桩的劈桩，这在实践工程中具有相当的可操作性，避免了大量不必要的工作。其二则是桩位的水平偏差。根据JGJ94-94第7.4.11条控制各桩位偏差，施工过程中发现桩位偏差较大则应及时补桩处理。这里针对4~16根承台的桩基，JGJ94-94规范第7.4.11条中规定允许偏差为1/3桩径或1/3边长，而根据GB50202-2002第5.1.3条则规定允许偏差为1/2桩径或边长。这显然是矛盾的，在实际过程中很容易与施工验收方产生不同的理解，因此笔者强调在设计过程中可以明确桩位偏差允许值所执行的标准。另外，对于小直径桩（D≤250）笔者强调必须对其偏位进行严格控制而不应按上述规范标准，笔者建议对承台桩可控制70mm；而对于条形承台则区分垂直于条形承台方向50mm，平行于承台方向为70mm，当然这些要求必须在施工前予于明确。当然桩位偏差满足规范或设计要求仅仅代表桩基本身验收合格，而对于由此引起的承台整体偏心或基础高度损失，我们必须另行处理。对于桩偏心我们可以采取增加承台刚度或加大拉梁刚度、配筋来解决，这在实际工程中需针对具体情况相应处理。

四.施工殊情况处理

桩基施工由于地层的不可知性，经常会遇到很多异常情况，这就要求我们根据具体的情况，仔细分析，采用妥善的方法去解决各类问题。

1）桩基达到其极限承载力而无法压至设计标高。这里可能存在两种情况，其一是地质报告有误，桩实际承载力大于计算值，必须先做试桩以确定其合理的桩长及承载力。其二则可能由于土层本身原因，譬如说饱和砂土产生的孔隙水压力使桩基根本无法压入，这就需要我们从施工措施上去解决。首先是必须制定合理的施工顺序，譬如说跳打，使先期施工的桩产生的水压力消散后再施工下一根桩；其次对静力压桩来说必须选择有足够压桩力的施工机械，要避免抬机等现象出现；另外可以采取引孔，设置排水孔等措施尽量减少空隙水压力。当然压桩时必须注意压桩力应控制在桩身极限强度范围以内，且应注意压桩挤土作用对周边建筑物的影响。

2）桩基施工时压桩力远低于设计承载力。苏州阊胥公寓小高层住宅采用18m长D400预应力管桩，根据地质勘察报告单桩承载力设计值为650kN，进行工程桩试打时连续4根桩的最大压桩力均仅为300kN，远远小于设计承载力。我们仔细分析了勘察报告认为报告所提供的各土层特性基本准确，而从周边其他工程的地质报告也证明勘察报告无误，因此我们分析可能由于压桩机械的压桩速度偏快，而土层的粘聚力又偏小，故压桩时桩将土直接剪坏，引起压桩力偏低，随着时间土能恢复固结。在15天后进行的试桩，证明我们的判断准确，试验承载力满足设计要求。这一点也从侧面强调了先进行静载荷试桩的重要性。

3）桩基静载荷试验不合格。某工程由于时间限制，甲方要求试桩与工程桩同时进行，待试桩满足JGJ94-94附录c.0.6条时进行静载荷试验，结果三组试桩有一组满足设计要求而另外两组试桩均在小于设计承载力时产生破坏。这就让我们从设计、施工和试验等各方面去分析这两组试桩，但经过与周边工程比较及现场施工试验记录分析，均未发现特殊情况，即不存在施工，试验中的失误。笔者对第一组合格试桩的情况进行了比较，终于发现后二组试桩本身的停歇时间已够，但周边的其余工程桩施工在试验前2天才完成，完全有理由认为是因为工程桩施工时将试桩周边的土破坏而没有固结，影响了试桩的承载力。于是等工程桩停歇时间也满足JGJ94-94附录c.0.6条时再次对2根试桩进行了静载荷试验，结果与我们判断完全一致，试桩均满足设计要求。这一实例告诉我们影响试桩结果的因素有很多，我们在工程实践中对各种情况一定要仔细分析，找出问题所在，而不要盲目处理，造成不必要的损失和浪费。

桩基础范文第2篇

关键词：混凝土烟囱，桩基础，桩布置形式

 

在冶金工程中,烟囱属于土建特种结构,一定程度上控制工程的建设进度,在设计和施工方面都具有特殊性。而烟囱基础是整个烟囱设计中主要的组成部分。由于烟囱属于长柔悬臂结构,在风荷载、地震荷载及烟囱筒身的附加弯矩作用下,作用于烟囱底部的弯矩值是相当大的,往往数倍于烟囱底部的竖向力。因此,烟囱基础力计算主要由偏心荷载作用控制。高大构筑物的基础若产生很小的转动,将会引起严重的后果,为此,基础设计不容忽视,在烟囱的基础设计中,常见的基础形式有刚性基础、钢筋混凝土板式基础和钢筋混凝土壳体基础等。当浅层地基土质不良,采用浅基础不能满足承载力强度和地基变形要求时,则可以采用桩基础。

1选型

烟囱桩基础的承台平面一般为圆形或环形，桩的平面布置应以承台平面中心点为圆心，呈放射状布置。但承台平面究竟选用圆形还是环形．需根据具体情况选择相应形式。

2桩基础的受力分析

在一般情况下，地基应包括的计算内容为：① 基础底面压力，包括轴心荷载作用下的基础底面压力和偏心荷载作用下的基础底面压力；②变形验算，包括基础最终沉降量和基础倾斜值。由于烟囱的特殊结构形式,烟囱基础底面压力计算主要由偏心荷载作用控制。偏心荷载作用下基桩的竖向力计算公式如下：

式中—偏心荷载作用下的基桩的最大竖向力设计值；

— 作用于桩基承台顶面的竖向力设计值；

— 桩基承台和承台上土自重设计值；

— 作用于桩基承台底面通过群桩形心轴的弯矩设计值；

— 桩基承台底面群桩对形心轴的抵抗矩；

— 桩基中的桩数。

根据上式可以发现，抵抗矩对于的大小起关键作用。越大，就越小，尤其较大时更为明显。。因此，在烟囱桩基础设计当中，如何合理布置桩位，充分发挥桩基础的作用，便成为桩基础设计的关键。

烟囱桩基础设计中，桩的平面布置一般是以烟囱中心点为圆心呈m道圆环状布置，所以W的计算公式如下：

式中— 由里往外数第i道圆环上桩的个数；

—由里往外数第i道圆环的半径；

—圆环的总道数。。

从上式中可以看出，在m和总桩数确定的情况下，外侧圆环半径越大，其上的桩越多，则越大；相反，越小。并且，对于的贡献效率，离圆心近的内环上的桩，要明显低于离圆心远的外环上的桩，圆心上的桩对于W的贡献效率为零。也就是说，离圆心较近的桩，主要对提供竖向承载力方面作出贡献，而对抵抗弯矩方面贡献不大。根据上述特点，在设计桩基础时，桩要尽量远离烟囱的圆心，应优先考虑将桩基础布置成环形。环形桩基础不仅经济合理，而且可减小承台本身及其上覆土的自重，同时由于避开了基础中部的高温区，可减小基础的温度应力。

3桩基础的布置

当桩基础单桩承载力较大时，进行竖向轴心荷载和偏心荷载的桩基计算时，较少的桩即可满足，使得桩基础布置成环状成为可能，此时，桩基础应优先布置成环状。因为环形桩基础的整体几何特性与受力特性相一致，能充分发挥单桩承载力高的优势；当桩基础单桩承载力不是很高时，即使轴心受压计算也需要相当多的桩，按环状布置根本摆放不下，桩基础及基础承台只能按圆形摆放。此时，由于桩基础中桩的数量往往由偏心受压计算决定，桩的数量较多，导致靠近烟囱中心部位的桩无法充分发挥全部承载力。同时，圆形桩基础承台尺寸很大，导致承台混凝土量相对环形承台增加很多。且按圆板模型受力计算时，由于圆板半径很大，导致配筋量很大。综合而言，桩基础及基础承台按圆形摆放势必要造成经济上的很大浪费。在这种情况下，如无地质条件、技术条件等限制，建议加大桩的直径或增加桩的长度，以提高单桩承载力，按环状形式布置桩基础和桩基承台，往往能降低许多成本，取得良好的经济效益。

4结语

在烟囱桩基础设计中，常采用的桩的形式为钢筋混凝土灌注桩和预制桩。灌注桩主要采用沉管灌注桩和钻孔灌注桩，预制桩主要采用混凝土方桩和预应力混凝土薄壁管桩。在选取烟囱基础桩的形式时，应与整个工程项目全盘考虑．并应尽量采用统一形式的桩，以便于桩的制作和施工。

烟囱桩基础的布置和构造应符合《建筑桩基技术规范》JGJ94—94和《建筑地基基础设计规范》GB50007 2002中的相应要求。

环形桩基础布置桩时需注意：

1)桩布置的环数不宜过多，否则会造成基础承台尺寸过大，增加钢筋用量。但环数也不宜少于两道，当环数少于两道时，桩群的整体性较差。一般来说，桩的截面尺寸较小时，布置2～4道环为宜；桩的截面尺寸较大时，布置成2～3道环为宜。由于桩的环数主要根据总桩数和桩的截面尺寸来确定，所以在设计时，设计人员可通过调整单桩承载力和桩的截面尺寸及桩的形式，来调整桩的环数，以达到较为合理的布置形式。

2)桩的平面布置应以烟囱的形心为圆心，对称地分布在烟囱环状竖壁的两侧，并应遵守内疏外密的原则。。

3)桩间距不可过小，需满足桩基规范中桩的最小中心距的要求。桩间距也不可过大，应控制在6倍桩径的范围内，以便满足群桩的整体性要求。

4)各道环上的桩数宜以4的倍数或偶数为佳，这样桩排布时易于均布整齐。在进行承台设计时，桩基础承台应具有较大的刚度，以保证群桩的协调工作。承台的平面尺寸及厚度可参照环板和圆板基础的尺寸要求。桩顶嵌人承台内的长度不应小于50mm，桩身主筋伸人承台锚固长度不应小于30d(d为主筋直径)，对于抗拔桩基不应小于40d。烟囱桩基础承台应进行抗冲切和抗弯计算，可采用简化计算方法，按一般的环形或圆形基础求出承台底平面的地基反力，再参照板式基础的计算方法进行抗冲切和抗弯计算。

参考文献：

[1] JGJ 94—94，建筑桩基技术规范[s]．

[2] GB 50007—2002，建筑地基基础设计规范[s]．

[3] 牛春良，主编，烟囱工程手册．中国计划出版社.

桩基础范文第3篇

关键词：静压桩；施工质量；影响因素；处理方法

中图分类号： O213.1 文献标识码： A 文章编号：

静压桩基础施工是通过静力压桩机的压桩机构，以压桩机的自重和机架上的配重提供反力而将桩压入土中的沉桩工艺。这种方法具有低噪音、低振动、低冲击力、沉桩精度高、桩身拉应力小等优点，并且可以在压桩施工中测定压桩阻力，适应今后岩土工程的发展和要求；同时压桩桩型一般选用预应力管桩，该桩作基础具有工艺简明，质量可靠，造价低，检测方便的特性。两者的结合便大大推动了静压管桩的应用范围，使之有望成为今后桩基发展的主流。

1.压桩机理

沉桩施工时，桩尖刺入土体中使原状土的初应力状态受到破坏，造成桩尖下土体压缩变形，土体对桩尖产生相应阻力，随着桩贯入压力的增大，当桩尖处土体所受应力超过其抗剪强度时，土体发生急剧变形而达到极限破坏，产生塑性流动或挤密侧移和下拖，在地表处，粘性土体会向上隆起，砂性土则会被拖带下沉。在地面深处由于上覆土层的压力，土体主要向桩周水平方向挤开，使贴近桩周处土体结构完全破坏。由于较大的辐射向压力的作用，也使邻近桩周处土体受到较大扰动影响，此时，桩身必然会受到土体的强大法向抗力所引起的桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗，当桩顶的静压力大于沉桩时，这些抵抗阻力将桩继续刺入下沉。反之，则停止下沉。

压桩时，地基土体受到强烈扰动，桩周土体的实际抗剪强度与地基土体的静态抗剪强度有很大差异。随着桩的沉入，桩与桩周土体之间将出现相对剪切位移，由于土体的抗剪强度和桩土之间的粘着力作用，土体对桩周表面产生摩阻力。当桩周土质较硬时，剪切面发生在桩与土的接触面上；当桩周土体较软时，剪切面一般发生在邻近于桩表面处的土体内。粘性土中随着桩的沉入，桩周土体的抗剪强度逐渐下降，直至降低到重塑强度。砂性土中，除松砂外，抗剪强度变化不大，各土层作用于桩上的桩侧摩阻力并不是一个常值，而是一个随着桩的继续下沉而显着减少的变值，桩下部摩阻力对沉桩阻力起显着作用，其值可占沉桩阻力的50～80％，它与桩周处土体强度成正比，与桩的入土深度成反比。

2.压桩工艺

静压桩工艺流程主要有场地处理，定位和放样，安置桩基并经行对中和调直，压桩，接桩和再压桩，送桩等。

在进行场地处理时，必须清除施工区域内的障碍物，必须对土地进行压实，以满足静压桩机械设备的行走；在定位放样时，桩位标记必须明显；在安置桩基时，必须做好对中和调直工作，使桩尖对准桩位；在压桩过程中，要将桩夹紧，让应力施加到夹持器上，通过桩身和夹持器的摩擦力传递压力；接桩通常在下一节桩压到露出地面1m左右时进行。

3.终压力与极限承载力

在静压桩施工完成后，土体中孔隙水压力开始消散，土体发生固结强度逐渐恢复，上部桩柱穴区被充满，中部桩滑移区消失，下部桩挤压区压力减小，这时桩才开始获得了工程意义上的极限承载力。从大量的工程实践看，粘性土中长度较长的静压桩其最终的极限承载力比压桩施工时的终压力要大，在某些土体固结系数较高的软土地区，静压桩最后获得的单桩竖向极限承载力可比终压力值高出一二倍，但是粘性土中的短桩，土体强度经一段时间的恢复，摩阻力虽有提高，但因桩身短，侧摩阻力占桩的极限承载力的比例差异不大，最终极限承载力达不到桩的终压力。因此桩的终压力与极限承载力是两个不同的概念，一些初接触静压桩的设计、施工人员往往将两者混为一谈。两者数值上不一定相等，主要与桩长、桩周土及桩端土的性质有关，但两者也有一定的联系。

4．工程质量的影响因素

由于静压桩基础施工工艺要求高、工序较多，有很多影响其质量的因素，但从影响的大小和程度来看，主要包括以下几个方面：

4.1桩身上抬

静压桩可以认为是一种挤土式桩，在场地桩数量较多，桩距较密的情况下，时常后压的桩会对已压的桩产生挤压上抬，特别对于短桩，很易形成吊脚桩。桩身上抬除了静载沉降偏大外，对桩而言可能会把接头拉断，桩尖脱空，同时大大增加对四周桩的水平挤压力，导致桩倾斜偏位。

4.2引孔压桩

为了防止桩间的挤土效应太大，或土质太硬而使桩身较短，施工中往往采用引孔压桩的工艺，即先钻比管桩略小规格的直径钻孔，深度是桩长的（2/3～1）L，然后将管桩沿预钻孔压下去。引孔应随引随压，中间间隔时间不宜大长，否则孔内积水，一是会软化桩端土，待水消散后孔底会留有一定空隙；二是积水往桩外壁冒，削弱了桩的侧摩阻力。对于较硬土质中引孔压桩还会有桩尖达不到引孔孔底的现象，施工完成后孔底积水使土体软化，使承载力达不到设计要求。

4.3桩端封口

当桩尖有缝隙，封口不实而存在缝隙，地下水就会在压力作用下使桩外的水通过缝隙进入桩管内腔，若桩尖附近的土质是泥质土，遇水易软化，这将直接影响桩基础的承载力。

4.4桩端开裂

由于目前压桩机越来越大，对于较硬土质，管桩有可能仍然压不到设计标高，在反复复压情况下，管桩桩身横向产生强烈应力，如果桩还是按常规配箍筋，桩顶混泥土抗拉不足开裂，产生垂直裂缝，为处理带来很大困难；另一种情况就是管桩由软弱土层突然进入硬持力层，中间没有经过渡层，此时桩机油压迅速升高，桩身受到瞬间冲击力也容易引起桩顶开裂。

4.5基坑开挖

随着静压桩技术的引进，在高层建筑基础施工中，基坑开挖是不可避免的。基坑开挖时，应根据开挖深度考虑是否需要先围护开挖再沉桩的方案。边打桩边开挖是不可取的，先打桩后开挖应考虑对称均匀，如在中间开挖把土堆在周围，就会造成四周和中心的土体高差悬殊，同时超孔隙水压及震动会使管桩倾斜或折断。

4.6地质构造

一些工程地段往往会在地质断裂破碎带上，如果在这些地方采用静压桩方法，由于受到地质构造影响，破碎带将造成地下水软化持力层的不良作用，在压桩时，虽然能够满足压桩的桩长和终压力要求，而静载时桩基础会出现不合格的状况。

5.施工中的处理方法

5.1压桩工艺要求

在压桩较多、较密的情况下，施工前合理安排压桩的顺序，同一单体建筑物一般要求先压场地中央的桩，后压周边的桩；先压持力层较深的桩，后压较浅的桩。出现桩身上抬后一般采用复压的办法使桩基按正常使用，但对承受水平荷载的基础要慎重。

5.2桩端封口要求

对于桩端封口，焊接质量要求与端板间无间隙、错位，保证焊缝饱满，无气孔存在。施焊对称进行，焊拉时间控制得当，焊接完成后自然冷却15分钟左右方可施打，因为高温焊缝遇水后变脆，容易开裂。

5.3接桩工艺要求

目前接桩方法有焊接法和浆锚法，在接桩时，上节桩必须对准下节桩，保证位置正确，然后进行焊接或浆锚。

5.4进行中的施工要求

在施工过程中，应时刻注意保持桩的轴心受压，若产生偏移，应及时调整；当桩接近设计标高时，不可过早挺压；按要求进行测压，并注意保养、检修和标定仪器，以减小误差。

6.结语

静压桩的沉桩机理非常复杂，与土质、土层排列、硬土层厚度、桩数、桩距、施工顺序、进度等有关，有待进一步研究。其在基础施工中，可以有效的节约材料和保证施工质量，但必须充分考虑各种影响施工质量的因素，制定详尽合理的施工方案，以满足施工要求。相信随着工程实践的不断丰富，静压桩基础施工质量能够得到进一步的保障。

参考文献：

[1]张永涛，静压桩工程质量的管理与控制[J]，产业与科技论坛，2009年03期

桩基础范文第4篇

关键词：桩基础 建筑工程 软土地基 处理方法 施工技术

Abstract: With the continuous development of China's economic level and urban construction, the construction industry has gradually become a pillar industry in China's economic construction. Building foundation and infrastructure is an important part of the building, carrying the upper structure down loads, foundation and foundation is an important factor to affect the structural safety and construction performance. This article briefly describes several soft foundation, and elaborated on the construction and application technology of pile foundation in soft soil foundation treatment and precautions.

Keywords: pile foundation， construction works ，soft ground，approach, construction technology

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

正文：

1．软土地基简介

由淤泥、淤泥质土、杂填土或其他高压缩性土构成的地基土统称为软土。软土特点是天然含水量大、压缩系数高、孔隙比大、强度低，并具有触变性、流变性等特殊的土力学性质。由软土构成的软弱地基就是软土地基。软土地基工程利用条件较差，地基土体抗剪强度低，强度增长缓慢。在有荷载作用的情况下，地基土体具有容易变形，变形速率大且承载力低，沉降不均匀，沉降量大等不良工程性质。如果对软土地基添加附加荷载，孔隙比较大的软土可以逐渐排出孔隙水，同时使孔隙比变小，逐渐产生固结变形。通过附加荷载的作用，土体超静孔隙水压力的扩散速度加快，土的有效应力增加，能够使土体提前完成沉降或提高沉降速度。

2．常见的软土地基处理方法

软土地基工程利用性差，在荷载作用下容易发生变形，造成结构整体沉降或局部不均匀沉降，导致结构的损坏，建筑物的使用性能及安全性能不能满足要求。因此，在软土地基上修建建筑物的时候，必须提前进行地基处理，采取切实可行的技术措施，提高地基土的承载能力，保证建筑的安全性能和使用性能。常见的软土地基处理方法有以下几种：

2．1 换填土层法

换填土层是将建筑物基础底面以下一定深度范围内的浅层软弱土或工程性质不良的土体挖去，回填砂、碎石、灰土、粉煤灰、水泥土等无侵蚀性的散体材料，提高土体排水性能，加速软土层的排水固结。在施工过程中，不同土层应该层层铺筑，铺筑厚度要满足规范要求，层层夯实。垫层可以增强持力层的承载力，通过半刚性、刚性垫层的应力扩散作用，提高地基承载力，减小地基的沉降量。

2．2深层挤密法

深层挤密法是通过挤密或振动施工范围内的软土，挤密桩周的松软土层，使土层密实，挤密过程中回填砂、碎石等，形成承载能力较高的砂桩、碎石桩等。砂桩、碎石桩与桩间土形成复合地基，从而提高地基土体强度，减小地基的沉降变形，提高地基承载力。

2．3桩基础处理法

当软弱土层厚度较大，大面积处理不便时，可在软土地层中进行打桩，对地基土体进行加固处理。桩基础是在施工时是将钢筋混凝土桩打入（预制桩）或灌注入（钻孔桩）土中，由桩和桩间土层一起组成复合地基，承载上部结构传递下来的荷载作用，保证了建筑物的安全使用。

2．4排水固结法

软土地基承载能力不足的一个主要原因就是含水量过高，土体强度不足。要想解决软土地基沉降和稳定问题，一个有效措施就是排水固结法。排水固结主要是通过布置砂垫层、塑料多孔排水板等，增加土体排水能力。设置塑料多孔排水板等构成软土地基表层或内部形成水平或垂直的排水通道，形成集中排水的结构体系，加速孔隙水的排出使土固结和强度增长，提高地基土的稳定性和坚固性，从而保证建筑结构的安全性。

3．桩基础在软土地基处理中的应用

3．1 桩基础特点

在实际工程中，当地基软土层较厚，建筑物上部结构荷载较大，而且建筑物要求围护结构等不允许出现裂缝，对沉降量限制要求比较严格的情况，一般采用桩基础。桩基础具有承载能力高，减少土方工程量，节省基础材料，沉降量小，而且一般不会出现地基不均匀沉降等特点，而且施工工期较短，在保证建筑物安全的前提下，还能缩短建筑工期，降低建筑成本。桩基础包括承台和桩群两个主要部分。

图1-1桩身结构图

桩在平面上可以根据实际地质情况排成若干排，各个单桩依靠设于桩顶承成整体，在承台上再修筑上部结构，将承台以上的上部结构的荷载，通过承台相对均匀地分配给各根桩，再由桩传给深部良好地基持力层中，这样就能更好的保证建筑物在软土地基上的安全性能和使用性能。

3．2桩基础施工注意事项

钢筋混凝土桩可以分为预制桩和灌注桩两类，二者施工方法不同。桩基础是由桩和承台两部分组成的，在地基进行桩基钻孔时，因为软弱地基土钻进时容易发生坍塌现象，所以开始时应减慢速度，适当控制进尺。在深部粘土和沙砾及风化岩中钻进时，土体强度明显增加，较硬的土层会引起钻头跳动，容易出现钻杆摆动较大和倾斜，在出现坍塌以及冒浆等现象以后，必须立即停止钻进，采取增加孔内水位、灌注水泥浆等有效补救措施，才可以继续施工。为了保证孔壁稳定性，孔口内泥浆的高度应当高出地下水位不少于50cm，并经常检查护桩的桩位和孔位以及垂直度是否正确。钻进过程中，在保证孔洞泥浆高度稳定的情况下，应该连续钻进，不能中途无故挺钻。如果发生机械故障等特殊情况，不能连续钻进时，孔内泥浆仍要保持循环，防止孔内泥浆沉淀，发生塌孔现象。

预制桩在施工时，必须提前定货加工，桩身尺寸必须符合设计和规范的要求。预制桩的强度必须达到设计强度的100%以后才能进行沉桩施工，有时还要根据实际情况适当增加养护期。沉桩过程中，或桩在堆放、起吊、运输过程中，应当避免桩身弯曲过大，要及时观察桩身强度及地下有无障碍物等，避免发生桩身断裂。桩顶成桩质量和沉桩施工机具选择，对沉桩过程也有很大影响，由于桩顶强度不够及钢筋网片不足，容易发生桩顶碎裂，所以应当加强施工准备时的检查。沉桩过程中还要保证打桩机底盘水平，避免发生桩身倾斜。由于场地不平、不垂直、桩尖在地下遇见硬物等原因所造成。接桩焊接要严格按工艺操作规定执行，连接处表面清理干净，保证接桩的质量。

3．3桩基础发展前景

天然软土地基上的浅基础一般不能满足建筑物整体稳定要求，桩基础可以减少建筑物不均匀沉降，有较高的承载力和稳定性，可以有效解决地基承载能力不足的问题。桩基础是软土中的主要基础形式，巨大的刚度把荷载较均匀的传给下部各支撑，具有较高的承载能力和能够抵御复杂荷载的工程性质。桩基础上部结构的形式应根据荷载的大小与性质，施工与使用要求及材料供应和施工条件等确定。

在软土地基中优先使用桩基础，通过调整基础面积，减少基础埋深，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，减轻荷载。并适当加大桩径，提高钢筋混凝土保护层厚度和浇筑质量，相对减少钢筋笼直径；为避免遇到坍塌，倾斜，缩桩等问题，应合理设置沉降缝，加强基础的整体性和刚性。使地基处理与基础和上部结构之间做到整体的协调统一，实现承载力高，投资较少，效果较好的双赢。

4．结束语

建筑的地基与基础是建筑物的重要组成部分，承载了上部结构传递下来的各种荷载作用，地基与基础是影响建筑结构安全和建筑使用性能的重要因素。应当综合考虑建筑物所处的地形、地质、水文、气候等自然环境条件，根据工程地质条件，选择与建筑物上部结构相适应的基础类型并进行经济且安全的软土地基的处理，才能充分发挥地基、基础的重要作用，才能实现地基基础与上部结构较紧密地配合，提高建筑物的安全性能。

参考文献：

[1] 李彰明.软土地基加固的理论、设计与施工[J].北京:中国电力出版社, 2006.

[2] 张晓青．浅谈几种软土地基的处理的方法．太原：山西建筑，2009(6)．

[3] JGJ 94-2008 建筑桩基技术规范》.北京：2008 中华人民共和国住房和城乡建设部.2008

[4] 李朝辉．淤泥软土地基处理与加固探析[D]．长沙：湖南水利水电，2009（11）．

桩基础范文第5篇

桩偏差的控制和处理。

【关键词】桩基础单桩承载力静载荷试验桩长细比

1、桩的类型及桩基础的形式

1.1 桩的类型

(1)按传力及作用性质分,可分为端承桩和摩擦桩。

(2)按桩的功能分,有受压桩、横向受荷桩、抗拔桩、锚桩、护坡桩等。

(3)按桩的制作和施工方法,可以分为预制桩和灌注桩。常用的预制桩有钢筋混凝土桩,木桩,钢桩等。常用的灌注桩有沉管式灌注桩和钻孔灌注桩等。

(4)按成桩时桩对基础的扰动影响可分为非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩。

1.2 建筑桩基础的形式

(1)桩柱基础

桩柱基础即柱下独立基础,可采用一柱一桩或一柱数桩基础。为了加强基础结构的整体性,特别是提高其抵御水平荷载的能力,在各个桩柱基础之间通常设置拉梁相互连接,或将地下室底板适当加强。桩柱基础是框架结构或含有部分框架结构(例如框剪结构、框筒结构等)高层建筑的一种造价较低的基础型式,有较严格的适用条件。单桩的柱基一般只适应于端承桩,群桩的柱基多用于摩擦桩的情况。

(2)桩梁基础

桩梁基础是指框架柱荷载通过基础粱(或称承台梁)传递给桩这种形式的桩基础。沿网轴线布置一排或多排桩,桩顶用刚度很大的基础梁相连,以便将柱网荷载较均匀地分配给每根桩,它比仅靠拉梁相连的桩柱基础具有较高的整体刚度和稳定性,在一定程度上具有调整不均匀沉降的能力。一般说来,桩梁基础主要适用于端承桩的情况。

(3)桩墙基础

桩墙基础是指剪力墙或实腹筒壁下的单排或多排桩基础。剪力墙可看作特殊的深度,以其巨大的刚度足以把荷载较均匀地传给各支承桩,无须再设置基础梁。

(4)桩筏基础

当受地质或施工条件限制,单桩的承载力不高,而不得不满堂布桩或局部满堂布桩才足以支承建筑荷载时,常通过整块钢筋混凝土板把柱、墙(筒)集中荷载分配给桩。沿袭浅基础的分类习惯将此板称为筏,故这类基础为桩筏基础。筏可做成梁板式或平板式。桩筏基础主要用于软土地基上的简体结构、框剪结构,以便借助高层结构的巨大刚度来弥补基础刚度的不足。不过,若为端承桩基,则可用于框架结构。

(5)桩箱基础

桩箱基础系由底板、顶板、外墙和若干纵墙内隔墙构成的空箱结构把上部荷载分配给桩,由于其刚度很大,具有调整各桩受力和沉降的良好性能,因此在软弱地基土上建造高层建筑时较多采用基础型式。它适用于包括框架结构在内的任何结构型式。采用桩箱基础的框剪结构高层建筑可达百米以上的高度。

一般认为,桩箱基础是一种可以在任何适合于桩基的地质条件下建造任何结构型式的高层建筑的“万能式桩基”。不过这并不是说它在任何情况下都合适,这里关键是造价。桩箱基础是各种桩基中造价最高的,因此必须在全面的技术经济分析基础上再做出选择。

2、桩基础设计若干问题分析

2.1单桩竖向承载力的确定

桩基础设计在确定桩的类型后,应根据建筑桩基的安全等级、荷载效应及地质条件确定单桩的竖向承载力。单桩的竖向极限承载力是指单桩在竖向荷载的作用下达到破坏前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载,它取决于桩身材料强度和地基土对桩的承载力,一般由地基土对桩的承载力控制,但对于超长桩、端承桩和桩身质量有缺陷的桩可能由桩身材料强度控制。

单桩竖向承载力依据《枣筑桩基技术规范JGJ94―94》规定,应按下列原则确定:一级建筑桩基应采用现场静载荷试验并结合静力触探、标准贯入等原位测试方法综合确定;二级建筑桩基应根据静力触探、标准贯入、经验参数等估算并参考地质条件相同的试桩资料综合确定,当缺乏可参照的试桩资料或地质条件复杂时,应由现场静载荷试验确定;三级建筑桩基如无原位测试资料时,可利用承载力经验参数估算。

2.2桩基的静载荷试验

目前的桩基础设计过程,往往受到时间的约束首先根据地质报告提供的参数确定单桩承载力设计值,根据这个估算的单桩承载力直接进行桩基础设计并施工,等工程桩施工结束后再挑选试桩进行静载荷试验。这个过程具有相当的不科学性,如结果符合估算要求,则皆大欢喜,否则因工程已施工完毕补桩也会很困难。且有时因地质报告有出入会给施工中带来相当的不便。这里主要有两个问题,下面举例来说明。一是根据地质报告提供的桩周土摩擦力标准值及桩端土承载力标准值由规范JGJ94―94计算的场区单桩承载力标准值,这是一个经验数值,不宜直接采用。近几年来通过各类桩基础中试桩及工程桩的检测,发现绝大多数桩的实际承载力均大于计算值,有些相差幅度较大,因此按试桩获得的实际承载力将会比按勘察报告估算的承载力来布置基础将产生巨大的经济效益。其二是当场地不均匀或地质报告数值有偏差的情况下,不进行试桩而直接按地质报告进行工程桩施工将给施工带来巨大的困难且造成不必要的浪费。桩基础设计过程中静载荷试验是一个十分重要的环节。因为此项工作质量直接影响到桩基形式、桩规格和桩人土深度的确定,同时也对施工难易有密切影响。通过科学试验,取得准确数据,能使设计方案更加合理、可行和经济,远远超过缩短工期所获得的效益。

2.3桩长细比的合理确定

桩基础设计中对桩型及桩长的合理选择均会对基础设计产生重大的影响,合理的桩型、桩长选择将产生巨大的经济效益。一些设计者在工程设计中仍以长细比来控制桩长或桩径,造成工程桩的不必要的浪费。长细比限值主要是为了保证桩身不产生压屈失稳,以及考虑施工条件的要求,对于端承桩因有一较坚硬的不变形的持力层,在桩顶竖向荷载的作用下,桩身若过于细长,可能会像压杆一样出现失稳破坏。而对于摩擦型桩,桩身应力向下衰减,且桩会随着荷载加大而产生沉降,不会产生压屈失稳,所以不需考虑长细比的限制。随着高层建筑的发展,超长桩及长桩应用广泛,而长细比限值制约了长桩的使用。根据我国的实际情况,迄今为止尚未发现质量正常的低承台桩在使用过程中出现压屈失稳的例子,所以规范不再提长细比的要求了。但具体应用中如遇到桩周土软弱或可液化,或8度以上地震区的情况,当桩身强度控制设计时,仍应慎重对待,可按相关规范验算桩身压屈。

2.4 桩偏差的控制和处理

桩基施工中对桩的偏差必须严格控制,特别是对于承台桩及条形桩,桩位的偏差都将产生很大的附加内力,而使基础设计处于不安全状态。对于桩位偏差主要控制两个方面,其一是竖向偏差,根据JGJ94―94第7.4.12条我们控制桩顶标高的允许偏差为-50～+100mm,但实际施工中偏差这么大将引起繁重的施工任务及损失。当桩顶标高高于设计标高,则需要劈桩,特别对于预应力管桩等空心桩来说,桩顶有桩帽劈桩既困难又不经济,而当桩顶标高低于设计标高时,又需要补桩头,这既影响工期又浪费金钱。这就要求施工单位在施工过程中必须严格控制桩顶标高,尽可能地使工程桩标高同设计一致,特别是施工过程中必须考虑到桩在卸载后的回降量,否则不加考虑则每根桩都将高于设计标高。而我们设计人员在设计过程中对施工误差亦应有所考虑,设计中可以考虑2mm左右的偏差容许,这样就可以免除大量小偏差桩的劈桩,这在实践工程中具有相当的可操作性,避免了大量不必要的工作。其二则是桩位的水平偏差。根据JGJ94―94第7.4.11条控制各桩位偏差,施工过程中发现桩位偏差较大则应及时补桩处理。这里针对4～16根承台的桩基,JGJ94―94规范第7.4.11条中规定允许偏差为1/3桩径或1/3边长,而根据GB50202―2002第5.1.3条则规定允许偏差为1/2桩径或边长。这显然是矛盾的。在实际过程中很容易与施工验收方产生不同的理解,因此在设计过程中可以明确桩位偏差允许值所执行的标准。当然桩位偏差满足规范或设计要求仅仅代表桩基本身验收合格,而对于由此引起的承台整体偏心或基础高度损失,必须另行处理。对于桩偏心可以采取增加承台刚度或加大拉梁刚度、配筋来解决,这在实际工程中需针对具体情况相应处理。

参考文献: