樁的分類
工程技術的不斷髮展,新型鋼樁和鋼筋混凝土樁在工程建設中用途越來越廣泛。而不同的樁型特點亦有不同。
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,而樁端阻力可以忽略不計的樁
基樁
端承摩擦樁 —— 荷載主要由樁身摩擦力承擔的樁
端承樁 —— 荷載絕大部分由樁尖支承力來承擔,而樁側阻力可以忽略不計的
摩擦端承樁 ——荷載主要由樁端阻力承擔的樁
按施工方法分類:
機械成孔樁
灌注樁 人工挖孔樁
沉管灌注樁
鋼筋混凝土樁
基樁 預製樁 預應力混凝土樁
鋼樁
水泥土攪拌樁
攪拌樁
其他化學材料攪拌樁
按樁的外型尺寸分類
長樁
短樁
中長樁
變截面樁
按沉樁方法預製樁可分為打入樁、壓入樁、振動沉入樁、旋入樁等。
預製樁按材料可分為普通鋼筋混凝土樁和預應力鋼筋混凝土樁。按樁截面形狀又可分為實心樁和空心樁,圓形樁和方形樁、異形樁等。接樁的方法有鋼板角鋼焊接,法蘭盤加螺栓聯結,硫磺膠泥錨固以及機械聯結(如插入楔塊、銷釘聯結)等。
混凝土灌注樁按施工方法可分為振動沉管灌注樁、弗朗克樁、鋼套管旋入衝抓成孔灌注樁、泥漿護壁成孔灌注樁、預壓孔打入灌注樁、預壓孔打入混凝土樁以及鑽擴孔混凝土灌注樁等。
弗朗克樁在歐洲流行甚廣,中國也有用此法施工的工程。這種方法適用於鬆散砂、礫及超固結粘土,樁身直徑30~60cm,樁長10~24m,管心錘重25~50kN,落距3~5m,單樁容許承載力可達1500kN。旋轉鋼管下沉成孔的灌注樁,在鋼管底部裝有經過淬火的鋼齒,可沉入至頁岩或砂岩層,直徑可達1.5米。鋼管用法蘭盤聯接,預壓孔打入混凝土樁是介於打入樁和灌注樁之間的一種樁型。其施工步驟是先將鋼製的傳力杆打入土中0.5~1.0m,然後拔出鋼傳力杆,往孔中灌注混凝土或砂漿,再將一根預製的鋼筋混凝土樁置於孔中, 打到預定深度,這種樁的承載力高於普通樁。
鑽孔擴底灌注樁,國內外都已廣泛地應用,用於住宅及高層建築。由機械成孔,直徑一般為0.6~2.5m,可一直鑽到堅硬密實土層或基岩,但在有砂或粉砂的地下水位以下鑽孔時,需要套管,有時將套管留在土中,或用膨潤土泥漿護壁。為增加樁端承載力,常在超固結粘土中設定擴大頭,擴大頭直徑約為樁身直徑的2~3倍。
對於打入樁,在砂土地基上打樁,將樁周邊砂擠密,擠密區內砂土的內摩擦角增大。對於中密或密實的砂,在打樁時會引起地表隆起。對於較鬆散的砂,打樁初期地表要下沉,每側下沉擴充套件的範圍距離相當於樁長。
在粘性土中打樁也會引起樁周土的重塑,抗剪強度會有臨時的降低,降低值可達到20%~50%。打樁後,抗剪強度會逐漸提高,有時甚至會超過原來的強度。打入樁使土內摩擦角相應增大,可透過標準貫入試驗確定樁側摩阻力。
在粘土中打樁也會引起地表面隆起,總隆起量大約相當於群樁總體積的一半。在深基坑內,打樁會引起坑底隆起。因周圍側向位移受到限制,基坑的隆起量就比較大。為減少隆起量,應在開挖前打樁(但需送樁,會降低打樁效率)。
淺埋的筏板基礎和不同樁長的摩擦樁,都可用於軟粘土層。補償筏基由於施工時挖除土方量與上部結構重量相同,因而土中應力影響範圍較小,基礎沉降甚小。而長摩擦群樁由於有可能影響範圍較大,引起地基的沉降變形量也大,這種情況下樁基礎並不一定比淺筏基礎方案好。因此應進行方案比較。
在粘土中的摩擦群樁中,樁間距一般不少於3D。當樁群的破壞方式從塊體破壞轉為樁破壞時,其樁間距應大於最佳樁距。
改變樁距尺寸,必然要影響承臺尺寸。加大樁距可減少樁數,但承臺尺寸卻要增加,這也會影響整個樁基礎的工程造價。
在群樁施工中,易造成樁偏離中心線,還需注意到打樁時土體之間相擠壓造成隆起及斷樁等問題。
如果樁尖持力層岩層的層理面傾斜得很陡,並有張開的橫向節理時,端承樁承載力的取值應慎重對待。
樁基承載力包括單樁承載力和群樁承載力,單樁承載力又根據承受荷載狀態的不同,分為豎向受壓樁、抗拔樁、以及承受水平方向力的樁。位於粘性土地基中的摩擦群樁還應考慮群樁效應問題。
總之,根據不同建築荷載要求及場地條件,可使用不同樁型,一些新樁型的發展,又有力地推動了上部結構的發展,為建築結構的設計提供了許多可選擇的方案
樁的分類
工程技術的不斷髮展,新型鋼樁和鋼筋混凝土樁在工程建設中用途越來越廣泛。而不同的樁型特點亦有不同。
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,而樁端阻力可以忽略不計的樁
基樁
端承摩擦樁 —— 荷載主要由樁身摩擦力承擔的樁
端承樁 —— 荷載絕大部分由樁尖支承力來承擔,而樁側阻力可以忽略不計的
摩擦端承樁 ——荷載主要由樁端阻力承擔的樁
按施工方法分類:
機械成孔樁
灌注樁 人工挖孔樁
沉管灌注樁
鋼筋混凝土樁
基樁 預製樁 預應力混凝土樁
鋼樁
水泥土攪拌樁
攪拌樁
其他化學材料攪拌樁
按樁的外型尺寸分類
長樁
基樁
短樁
中長樁
變截面樁
按沉樁方法預製樁可分為打入樁、壓入樁、振動沉入樁、旋入樁等。
預製樁按材料可分為普通鋼筋混凝土樁和預應力鋼筋混凝土樁。按樁截面形狀又可分為實心樁和空心樁,圓形樁和方形樁、異形樁等。接樁的方法有鋼板角鋼焊接,法蘭盤加螺栓聯結,硫磺膠泥錨固以及機械聯結(如插入楔塊、銷釘聯結)等。
混凝土灌注樁按施工方法可分為振動沉管灌注樁、弗朗克樁、鋼套管旋入衝抓成孔灌注樁、泥漿護壁成孔灌注樁、預壓孔打入灌注樁、預壓孔打入混凝土樁以及鑽擴孔混凝土灌注樁等。
弗朗克樁在歐洲流行甚廣,中國也有用此法施工的工程。這種方法適用於鬆散砂、礫及超固結粘土,樁身直徑30~60cm,樁長10~24m,管心錘重25~50kN,落距3~5m,單樁容許承載力可達1500kN。旋轉鋼管下沉成孔的灌注樁,在鋼管底部裝有經過淬火的鋼齒,可沉入至頁岩或砂岩層,直徑可達1.5米。鋼管用法蘭盤聯接,預壓孔打入混凝土樁是介於打入樁和灌注樁之間的一種樁型。其施工步驟是先將鋼製的傳力杆打入土中0.5~1.0m,然後拔出鋼傳力杆,往孔中灌注混凝土或砂漿,再將一根預製的鋼筋混凝土樁置於孔中, 打到預定深度,這種樁的承載力高於普通樁。
鑽孔擴底灌注樁,國內外都已廣泛地應用,用於住宅及高層建築。由機械成孔,直徑一般為0.6~2.5m,可一直鑽到堅硬密實土層或基岩,但在有砂或粉砂的地下水位以下鑽孔時,需要套管,有時將套管留在土中,或用膨潤土泥漿護壁。為增加樁端承載力,常在超固結粘土中設定擴大頭,擴大頭直徑約為樁身直徑的2~3倍。
對於打入樁,在砂土地基上打樁,將樁周邊砂擠密,擠密區內砂土的內摩擦角增大。對於中密或密實的砂,在打樁時會引起地表隆起。對於較鬆散的砂,打樁初期地表要下沉,每側下沉擴充套件的範圍距離相當於樁長。
在粘性土中打樁也會引起樁周土的重塑,抗剪強度會有臨時的降低,降低值可達到20%~50%。打樁後,抗剪強度會逐漸提高,有時甚至會超過原來的強度。打入樁使土內摩擦角相應增大,可透過標準貫入試驗確定樁側摩阻力。
在粘土中打樁也會引起地表面隆起,總隆起量大約相當於群樁總體積的一半。在深基坑內,打樁會引起坑底隆起。因周圍側向位移受到限制,基坑的隆起量就比較大。為減少隆起量,應在開挖前打樁(但需送樁,會降低打樁效率)。
淺埋的筏板基礎和不同樁長的摩擦樁,都可用於軟粘土層。補償筏基由於施工時挖除土方量與上部結構重量相同,因而土中應力影響範圍較小,基礎沉降甚小。而長摩擦群樁由於有可能影響範圍較大,引起地基的沉降變形量也大,這種情況下樁基礎並不一定比淺筏基礎方案好。因此應進行方案比較。
在粘土中的摩擦群樁中,樁間距一般不少於3D。當樁群的破壞方式從塊體破壞轉為樁破壞時,其樁間距應大於最佳樁距。
改變樁距尺寸,必然要影響承臺尺寸。加大樁距可減少樁數,但承臺尺寸卻要增加,這也會影響整個樁基礎的工程造價。
在群樁施工中,易造成樁偏離中心線,還需注意到打樁時土體之間相擠壓造成隆起及斷樁等問題。
如果樁尖持力層岩層的層理面傾斜得很陡,並有張開的橫向節理時,端承樁承載力的取值應慎重對待。
樁基承載力包括單樁承載力和群樁承載力,單樁承載力又根據承受荷載狀態的不同,分為豎向受壓樁、抗拔樁、以及承受水平方向力的樁。位於粘性土地基中的摩擦群樁還應考慮群樁效應問題。
總之,根據不同建築荷載要求及場地條件,可使用不同樁型,一些新樁型的發展,又有力地推動了上部結構的發展,為建築結構的設計提供了許多可選擇的方案