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樁基的分類
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樁基的分類 樁的分類
工程技術(shù)的不斷發(fā)展,新型鋼樁和鋼筋混凝土樁在工程建設(shè)中用途越來(lái)越廣泛。而不同的樁型特點(diǎn)亦有不同。
按受力情況分類:
摩擦樁 —— 荷載絕大部分由樁周土的摩擦力承擔(dān),而樁端阻力可以忽略不計(jì)的樁
基樁
端承摩擦樁 —— 荷載主要由樁身摩擦力承擔(dān)的樁
端承樁 —— 荷載絕大部分由樁尖支承力來(lái)承擔(dān),而樁側(cè)阻力可以忽略不計(jì)的
摩擦端承樁 ——荷載主要由樁端阻力承擔(dān)的樁
按施工方法分類:
機(jī)械成孔樁
灌注樁 人工挖孔樁
沉管灌注樁
鋼筋混凝土樁
基樁 預(yù)制樁 預(yù)應(yīng)力混凝土樁
鋼樁
水泥土攪拌樁
攪拌樁
其他化學(xué)材料攪拌樁
按樁的外型尺寸分類
長(zhǎng)樁
基樁
短樁
中長(zhǎng)樁
變截面樁
按沉樁方法預(yù)制樁可分為打入樁、壓入樁、振動(dòng)沉入樁、旋入樁等。
預(yù)制樁按材料可分為普通鋼筋混凝土樁和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁。按樁截面形狀又可分為實(shí)心樁和空心樁,圓形樁和方形樁、異形樁等。接樁的方法有鋼板角鋼焊接,法蘭盤(pán)加螺栓聯(lián)結(jié),硫磺膠泥錨固以及機(jī)械聯(lián)結(jié)(如插入楔塊、銷釘聯(lián)結(jié))等。
混凝土灌注樁按施工方法可分為振動(dòng)沉管灌注樁、弗朗克樁、鋼套管旋入沖抓成孔灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、預(yù)壓孔打入灌注樁、預(yù)壓孔打入混凝土樁以及鉆擴(kuò)孔混凝土灌注樁等。
弗朗克樁在歐洲流行甚廣,我國(guó)也有用此法施工的工程。這種方法適用于松散砂、礫及超固結(jié)粘土,樁身直徑30~60cm,樁長(zhǎng)10~24m,管心錘重25~50kN,落距3~5m,單樁容許承載力可達(dá)1500kN。旋轉(zhuǎn)鋼管下沉成孔的灌注樁,在鋼管底部裝有經(jīng)過(guò)淬火的鋼齒,可沉入至頁(yè)巖或砂巖層,直徑可達(dá)1.5米。鋼管用法蘭盤(pán)聯(lián)接,預(yù)壓孔打入混凝土樁是介于打入樁和灌注樁之間的一種樁型。其施工步驟是先將鋼制的傳力桿打入土中0.5~1.0m,然后拔出鋼傳力桿,往孔中灌注混凝土或砂漿,再將一根預(yù)制的鋼筋混凝土樁置于孔中, 打到預(yù)定深度,這種樁的承載力高于普通樁。
鉆孔擴(kuò)底灌注樁,國(guó)內(nèi)外都已廣泛地應(yīng)用,用于住宅及高層建筑。由機(jī)械成孔,直徑一般為0.6~2.5m,可一直鉆到堅(jiān)硬密實(shí)土層或基巖,但在有砂或粉砂的地下水位以下鉆孔時(shí),需要套管,有時(shí)將套管留在土中,或用膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁。為增加樁端承載力,常在超固結(jié)粘土中設(shè)置擴(kuò)大頭,擴(kuò)大頭直徑約為樁身直徑的2~3倍。
對(duì)于打入樁,在砂土地基上打樁,將樁周邊砂擠密,擠密區(qū)內(nèi)砂土的內(nèi)摩擦角增大。對(duì)于中密或密實(shí)的砂,在打樁時(shí)會(huì)引起地表隆起。對(duì)于較松散的砂,打樁初期地表要下沉,每側(cè)下沉擴(kuò)展的范圍距離相當(dāng)于樁長(zhǎng)。
在粘性土中打樁也會(huì)引起樁周土的重塑,抗剪強(qiáng)度會(huì)有臨時(shí)的降低,降低值可達(dá)到20%~50%。打樁后,抗剪強(qiáng)度會(huì)逐漸提高,有時(shí)甚至?xí)^(guò)原來(lái)的強(qiáng)度。打入樁使土內(nèi)摩擦角相應(yīng)增大,可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)確定樁側(cè)摩阻力。
在粘土中打樁也會(huì)引起地表面隆起,總隆起量大約相當(dāng)于群樁總體積的一半。在深基坑內(nèi),打樁會(huì)引起坑底隆起。因周圍側(cè)向位移受到限制,基坑的隆起量就比較大。為減少隆起量,應(yīng)在開(kāi)挖前打樁(但需送樁,會(huì)降低打樁效率)。
淺埋的筏板基礎(chǔ)和不同樁長(zhǎng)的摩擦樁,都可用于軟粘土層。補(bǔ)償筏基由于施工時(shí)挖除土方量與上部結(jié)構(gòu)重量相同,因而土中應(yīng)力影響范圍較小,基礎(chǔ)沉降甚小。而長(zhǎng)摩擦群樁由于有可能影響范圍較大,引起地基的沉降變形量也大,這種情況下樁基礎(chǔ)并不一定比淺筏基礎(chǔ)方案好。因此應(yīng)進(jìn)行方案比較。
在粘土中的摩擦群樁中,樁間距一般不少于3D。當(dāng)樁群的破壞方式從塊體破壞轉(zhuǎn)為樁破壞時(shí),其樁間距應(yīng)大于最佳樁距。
改變樁距尺寸,必然要影響承臺(tái)尺寸。加大樁距可減少樁數(shù),但承臺(tái)尺寸卻要增加,這也會(huì)影響整個(gè)樁基礎(chǔ)的工程造價(jià)。
在群樁施工中,易造成樁偏離中心線,還需注意到打樁時(shí)土體之間相擠壓造成隆起及斷樁等問(wèn)題。
如果樁尖持力層巖層的層理面傾斜得很陡,并有張開(kāi)的橫向節(jié)理時(shí),端承樁承載力的取值應(yīng)慎重對(duì)待。
樁基承載力包括單樁承載力和群樁承載力,單樁承載力又根據(jù)承受荷載狀態(tài)的不同,分為豎向受壓樁、抗拔樁、以及承受水平方向力的樁。位于粘性土地基中的摩擦群樁還應(yīng)考慮群樁效應(yīng)問(wèn)題。
總之,根據(jù)不同建筑荷載要求及場(chǎng)地條件,可使用不同樁型,一些新樁型的發(fā)展,又有力地推動(dòng)了上部結(jié)構(gòu)的發(fā)展,為建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了許多可選擇的方案
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