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桩基础_
来源:ob平台       发布时间:2021-11-29 02:30:32

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  桩基础是通过承台把若干根桩的顶部联结成整体,共同承受动静荷载的一种深基础,而桩是设置于土中的竖直或倾斜的基础构件,其作用在于穿越软弱的高压缩性土层或水,将桩所承受的荷载传递到更硬、更密实或压缩性较小的地基持力层上,我们通常将桩基础中的桩称为基桩。

  桩基础是一种承载能力高、适用范围广、历史久远的基础形式。随着生产水平的提高和科学技术的发展,桩基的类型、工艺、设计理论、计算方法和应用范围都有了很大的发展,被广泛应用于高层建筑、港口、桥梁等工程中。

  桩是将建筑物的全部或部分荷载传递给地基土并具有一定刚度和抗弯能力的传力构件,其横截面尺寸远小于其长度。而桩基础是由埋设在地基中的多根桩(称为桩群)和把桩群联合起来共同工作的桩台(称为承台)两部分组成。

  桩基础的作用是将荷载传至地下较深处承载性能好的土层,以满足承载力和沉降的要求。桩基础的承载能力高,能承受竖直荷载,也能承受水平荷载,能抵抗上拔荷载也能承受振动荷载,是应用最广泛的深基础形式。

  (1)上部土层软弱不能满足承载力和变形要求,而下部存在较好的土层时.用桩穿越软弱土层,将荷载传递给深部硬土层。

  (5)地基软硬不均或荷载分布不均,天然地基不能满足结构物对不均匀变形的要求时,可采用桩基础。

  (6)浅层存在较好土层,但考虑其他因素,仍采用桩基础,如港口、水利、桥梁工程中结构物基础周围的地基土宜受侵蚀或冲刷时,应采用桩基础;如精密仪器和动力机械设备等对基础有特殊要求时,常用桩基础。

  (7)考虑建筑物受相邻建筑物、地面堆载以及施工开挖、打桩等影响,采用浅基础将会产生过量倾斜或沉降时用桩基础。

  (8)建筑物下存在不稳定土层,如液化土、湿陷性黄土季节性冻土、膨胀土等,采用桩基将荷载传递至深部密实稳定土层。

  不属于上述情况时,可根据工程实际情况,依据“经济合理、技术可靠”的原则,通过分析对比后确定是否采用桩基础。

  桩基础可以是单根桩(如一柱一桩的情况),也可以是单排桩或多排桩。对于双(多)柱式桥墩单排桩基础,当桩外褥枉地而上较高时,桩间以横系梁相连,以加强各桩的横向联系。多数情况下桩基础是由多根桩组成的群桩基础,基桩可全部或部分埋入地基土中。群桩基础中所有桩的顶部由承台连成一整体,在承台上再修筑墩身或台身及上部结构。

  桩基础有许多不同的类型,它们可以从不同的方面按照不同的方法进行分类。如根据承台与地面相对位置的不同,分为低承台与高承台桩基。当桩承台底面位于地面以下时,称为低承台桩基;当桩承台底面高出地面以上时,称为高承台桩基。在房屋建筑中最常用的都是低承台桩基,而高承台桩基常用于港口、码头、海洋工程及桥梁工程中。《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)从以下几个方面对桩进行分类。

  1)端承桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载全部由桩端阻力承担,桩侧阻力小到可忽略不计。

  由于摩擦桩和端承桩在支承力、荷载传递等方面都有较大的差异,通常摩擦桩的沉降大于端承桩,会导致墩台产生不均匀沉降,因此,在同一桩基础中,不应同时采用摩擦桩和端承桩。

  (1)非挤土桩:在成桩过程中将相应于桩身体积的土挖出来,因而桩周和桩底土有应力松弛现象,常见的非挤土桩有挖孔桩、钻孔桩等。

  (2)部分挤土桩:成桩过程中,挤土作用轻微,桩周土的工程性质变化不大,常见的桩型有预钻孔打入式预制桩、打入式敞口钢管桩等。

  (3)挤土桩:在成桩过程中,桩周土被挤开,使土的工程性质与天然状态相比有较大变化,常见的挤土桩有打入或压入的预制混凝土桩、封底钢管桩、混凝土管桩和沉管式灌注桩。

  桩基形式选择合理与否,对高层建筑的安全、功能与造价影响很大。桩基形式的选择,应考虑以下几个方面:

  高层建筑基底水平剪力和倾覆力矩,主要由地震和风所引起,一般地,地震作用为控制因素。地震引起的基底水平剪力一般不超过高层建筑总重的5%,但仍相当可观。因高层建筑上部结构的重心远高于基础底面,因此还会引起很大的倾覆力矩,在地震区这些作用都必须加以考虑。对高层建筑,地震作用往往成为设计中的控制因素。但在沿海地区,由于海洋风暴的侵扰,风的影响可能甚于地震。对超高层建筑,风引起的基底水平剪力和倾覆力矩可能接近甚至远超过地震引起的结果,成为设计中的控制因素。因此,高层建筑桩基础,必须有足够的抵御水平荷载和倾覆力矩的能力。

  李相然主编;单红仙,时伟副主编;范云,侯哲生,范庆来,孙林娜,郭栋,高丽,王菲能编;龚晓南主审

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