桩基础

一.什么时候采用桩基础？ 一般工程结构中，常采用在地表浅层地基土上建造浅基础。但当建筑物荷载较大而对变形和稳定性要求较高时，或地基的软弱土层较厚，对软土进行人工处理又不经济时，常采用桩基础。

二.桩基按材料分类？

1.木桩，常用松木杉木做成，桩径160—260mm，桩长4—6m。其自重小具有一定弹性和韧性，便于加工和运输，但长期处于干湿交替的环境下则很容易腐烂，而且承载力很小，材料又缺乏，一般只在一些木材产地和一些应急 工程中使用。

2.钢桩，有钢管桩和工字型钢最常用的截面。桩径250—1200mm，穿透能力强，自重轻，锤击沉桩效果好，承载力高，无论是起吊，运输，沉桩，接桩都很方便，缺点是耗钢量大，成本高，通常只在重要工程中使用。

3.钢筋混凝土桩，其优点是桩的长度，截面形状，尺寸在一定范围内可以根据需要来定，质量也容易得到保证，承载力较高，耐久性也好，截面有圆有方，现场预制桩的长度一般在25m—30m之内，工厂预制为了运输方便，一般桩长不超过12m，沉桩时在现场连接到所需长度。

4.砂石桩及灰土桩，其主要作用于地基加固，挤密土壤。

三.桩基按截面形状分类？

桩的截面形状有圆形，方形，六角形，环形，工字型等。

四.桩基按施工分类？

1.预制桩，是用钢筋混凝土，钢材，木料在施工现场或工厂制作成各种形式的桩以后，用沉桩设备将桩以锤击，振动打入，静压，旋如或有时兼用高压水冲沉入土中等方式设置而成的。

2.灌注桩，是在施工现场所设计的桩位上用机械或人工成孔，然后在孔内加放钢筋笼，再浇灌混凝土而成。与预制桩相比，它一般只根据使用期内可能出现的内力配置钢筋，用钢量较省，而且当持力层顶面起伏不平时，桩长可以在施工时变化，截面一般为圆形。保证灌注桩承载力的关键是施工时桩身的成形和混凝土的质量。

五.桩基按受力性能分类？

1.摩擦桩，当软土层很厚，坚硬土层离基底很远时，主要依靠桩来将软土挤密，由桩壁和土壤的摩擦力与桩端阻力共同承担总荷载，称为摩擦桩。根据桩侧阻力承担荷载的份额，摩擦桩又分为纯摩擦桩和端承摩擦桩。

2.端承桩，表层软土不太厚，桩尖直接支承在下部岩石和硬土层上，建筑物总荷载主要由桩端阻力来承受，称为端承桩。端承桩沉降量很小，桩截面位移主要来自于桩身的弹性压缩。根据桩端阻力承担荷载的份额，端承桩又分为纯端承桩和摩擦端承桩。

六.桩基按桩直径大小分类？

1.小直径桩：d小于等于250mm。

2.中等直径桩： d大于250mm小于800mm。 3.大直径桩：d大于等于800mm

七.桩基按成桩方法与工艺分类？

1.非挤土桩。如干作业法装，泥浆护壁法桩，套管护壁法桩，人工挖孔等属于非挤土桩。 2.部分挤土桩。如冲击成孔法施工的灌注桩，预钻孔打入式预制桩，H型钢桩，螺旋成孔桩，敞口钢管桩或混凝土管桩等属于部分挤土桩。

3.挤土桩，如沉管法，爆扩法施工的灌注桩，打入（或静压）的实心混凝土预制桩，闭口钢管桩或混凝土管桩等属于挤土桩。

八.桩基按承台位置的高低分类？

1.低承台桩。承台底面低于地面，一般用于房屋建筑工程中。

2.高承台桩。承台地面高于地面，它的受力和变形不同于低承台桩基础。一般应用在桥梁，码头工程中。

九.预制桩的分类和特点？

分类：主要有钢筋混凝土方桩，钢筋混凝土管桩，钢管桩及型钢桩等。

特点：预制桩能承受较大的荷载，施工速度快，坚固耐久，是应用较为广泛的桩型。 （钢筋混凝土实心方桩由桩尖，桩身和桩头组成。钢筋混凝土预制桩的混凝土强度等级不宜低于C30，采用静压法沉桩时强度等级可适当降低，但不宜低于C20；预应力混凝土桩的混凝土强度等级不宜低于C40。）

十.打桩前的准备工作？

a.处理障碍物。b.平整场地。c.准备材料，机具，接通水电源。d.定位放线。e.进行沉桩试验。f.打桩顺序。

十一.打桩顺序的原因和原则？ 由于锤击沉桩是挤土成孔，桩入土后会对周围土体产生挤压作用。一方面先打入的桩会受到后打入的桩的水平推挤，而发生水平位移或垂直上拔造成的浮桩；另一方面由于土被挤紧，使后打入的桩不易达到设计深度或造成土体隆起。特别是在群桩打入施工时，这些现象更为突出。为了保证打桩的工程质量和进度，防止周围建筑物受土体挤压的影响而破坏，打桩前应根据场地的土质，桩的密集程度，桩的规格，长短和桩架的移动是否方便等因素合理地选择打桩顺序。

当桩规格，埋深，长度不同时，为减少挤土影响，宜按“先大后小，先深后浅，先长后短”的原则进行施打，以免打桩时因土的挤压而使邻桩移位或上拔。

当桩较密集时，（通常指桩中心距不大于4倍桩边长或桩径），应由中间向两侧对称施打或由中间向四周施打。土体由中间向两侧或四周均匀挤压，易于保证施工质量。当桩数较多时，也可采用分区段施打。

当桩较稀疏时（通常指中心距大于4倍桩边长或桩径），除上述两种打桩顺序外，也可采用由一侧向另一侧单一方向逐排施打的方式，或由两侧同时向中间施打。在实际施工中，不仅要考虑打桩顺序，还要考虑桩架的移动是否方便。采用逐排施打时，桩架单方向移动，施工方便，打桩效率高。

十二.打桩施工过程？

a.吊桩（桩插入时垂直度偏差不得超过百分之零点五）。

b.插桩（为防止落锤击碎桩顶，应在桩顶和桩帽之间，桩锤与桩帽之间放上垫木，麻袋等弹性衬垫作缓冲层。）。

c.打桩（打桩有“轻锤高击”和“重锤低击”）

d.接桩（一般混凝土预制桩接头不宜超过2个，预应力管桩接头不宜超过4个。接桩方法有法兰连接，焊接法及浆锚法【硫磺胶泥锚接接桩】。前两者适用于各类土层，后者适用于软土层，目前已焊接法应用最多。）

e.送桩。（在打桩时，若要使桩打入土中一定深度，则需设置送桩 。送桩大多用钢材制作，其长度和截面尺寸应视需要而定。用送桩打桩时，待桩打至自然地面上约0.5m时，把送桩套在桩顶上，用桩锤击打送桩顶部，使桩顶没入土中。桩与送桩管的纵轴线应在同一直线上，拔出送桩管后，桩孔应及时回填或加盖。）

f.截桩头（若桩底达到设计深度而配桩长度大于桩顶设计标高，此时需要截去桩头。截桩头宜用锯桩器截割，或用手锤人工凿除混凝土，钢筋用气割割齐。严禁用大锤横向敲击或强行扳拉接桩。）

十三.打桩时的质量控制？

打桩时注意两个方面的质量要求：一是能否满足贯入度及入土深度要求；二是桩的位置偏差是否在允许范围之内。在打桩过程中必须做好打桩记录，作为工程验收的重要依据，包括每打入1m的锤击数和时间，桩位置的偏斜，贯入度和最后贯入度（最后3阵，每阵10击的平均入土深度），总锤击数等数据。

a.当桩端全截面位于一般土层时，主要控制桩端标高，贯入度可作参考指标。

b.当桩端达到坚硬，硬塑的黏性土或中密以上粉土，砂土，碎石类土，风化岩时，以控制贯入度为主，桩端标高可作参考指标。

c.当桩端标高未达到而贯入度已达到时，应继续锤击3阵，每阵10击，控制其贯入度不大于设计规定的数值。

十四.打桩时常会发生的各种质量问题及处理方法？ a.桩头击碎。

打桩时，桩顶出现混凝土掉角，碎裂，桩顶钢筋局部或全部外露。发生这些问题的原因处理方法如下：

预制桩设计及制作不符合要求，如桩设计对工程地质条件或机具性能考虑不足，桩顶的混凝土强度等级偏低，钢筋网片配置不足，造成桩顶强度不够，或桩顶面倾斜或凹凸不平，在打桩时直接受到冲击而产生局部应力集中；或桩顶主筋没有放正，混凝土保护层过厚，直接受到冲击的素混凝土，因此容易剥落；或桩顶预制时混凝土配合比不准确，振捣不密实，养护不良，未能达到设计要求而被打碎。

沉桩时未加缓冲桩或桩不符合要求而失去缓冲作用，使桩顶直接承受冲击荷载而代之破坏。

由于各种原因桩的下沉速度缓慢，从而施打时间过长、锤击次数过多或冲击能量过大成为打过。大过发生以下几种情况：意识桩尖通过硬土层，如坚硬砂土层、大块石头等；二是最后贯入度定得过小；三是锤击的落距过大。此时装订混凝土反复受到过度冲击而产生疲劳破坏。

当遇到以下几种情况时，又是对性的采取各种措施加以解决：首先，桩设计师应根据工程地质条件和施工机具性能合理设计桩头，保证桩头有足够的强度；其次，桩制作时混凝土配合必要正确，真捣密实，主筋不得超过第一层钢筋网片，浇筑后应由1~3个月的自然养护过程，以增强抗冲击能力；再次，沉桩前应对桩构件进行检查，如桩顶不平或不垂直于桩轴线，应修补后才使用，检查桩帽预装的接触免除及桩帽垫木是否平整等，肉不平整应进行处理后方能开打；最后，沉桩时桩要垂直，桩顶应加草垫、纸袋或胶皮等缓冲垫，如发现损坏，应及时更换；如桩顶已破坏，应更换或加草垫，如破坏严重，可把桩顶剔平补强，必要时加钢板箍，再重新沉桩；遇到夹层或大石块，可采用钻小孔再插预制桩的颁发施工。

b·桩身断裂

沉桩时，桩身突然倾斜错位，贯入度突然增大，同时当桩身垂跳起后，桩身随之出现回弹。之所以会出现新何种情况，其主要原因如下：

桩的顶面与桩的轴线不垂直，或桩的弯曲度过大，桩尖偏离轴线，使桩处于偏心受冲击状态，极易损坏。

桩身的细长比过大，沉桩时遇到较坚硬土层或障碍物就会出现弯曲，在反复施打过程中，当桩身承受的抗弯曲度超过混凝土抗弯强度时，产生裂缝，剥落，最终导致断裂。

桩的制作质量差，局部强度低或振捣不密实，因而在沉桩过程中装神打断、接头断裂或桩身劈裂，或堆放、起吊、运输过程中产生裂缝。

为避免出现以上情况，应注意以下几点：桩制作过程中，应保证混凝土配合比准确，真捣密实，强度均匀；堆放、起吊、运输过程中应严格遵守操作规则；施工前应查清地下障碍物并清除；打桩机的导架，必须仔细检查两个方向的垂直度，以确保垂直；检查桩身的外形尺寸，发现桩身弯曲拆过规定值或桩尖不在桩轴线上，不得使；桩不宜过度细长，其细长比不宜大于40；沉桩过程中，如发现桩不竖直应及时纠正，必要时将桩拔出重新沉桩；接桩是要保持上下在同一轴线上；对已断裂的桩，可采取在旁补桩的方法处理。

c·桩顶横向位移或上升

沉桩施工中，在贯入土层中时，由于桩身周围的土体受到急剧的挤压和扰动，靠近地面的那部分被挤压和扰动的土，就会产生水平移动或地表隆起。若布桩较密，打桩顺序有欠合理，一桩打下，相邻的桩产生横向位移或上涌，有时甚至将邻桩拉断。有时桩入土后遇到流砂或大石块或坚硬的障碍物把桩挤向一侧，桩顶也会产生横向位移。

遇到以上问题，解决办法有：施工前用钎或洛阳铲探明地下障碍物，较浅的挖出，较深的用钻钻透或爆破，对桩要吊线检查桩尖是否在桩纵轴线上；打桩时注意打桩的顺序，当桩的中距小于5倍桩径时，应当采取分段施打，以免土体朝着同一方向运动，造成过大的水平移动和隆起；避免打桩期间同时开挖基坑，一般宜间隔14d，在饱和土层中沉桩，宜采用井点降水、砂井或挖沟降水等排水措施，以减少土的挤密作用及孔隙水压力的上升，装的间距不应小于3.5倍桩的直径。桩顶的位移过大，应拔除后再打，可先顶正，在慢慢锤打入；浮起量大的桩应重新打入。

d·桩打不下

桩不下沉或下沉很慢，桩锤击回弹。出现这种情况的主要原因如下：若在市区打桩，如初入土贯入度突然变小，桩锤严重回弹，则可能遇上旧的建筑物混凝土基础等障碍物；如状已打入土层中很深，突然打不下去，可能有以下几种情况：一是打桩或桩身已打坏，锤的冲击能不能有效的传给桩，使之继续沉入土层；二是土层有效的硬土层，或者遇到钢、孤石等障碍物；三是打桩过程中，由于某个原因，不得已而中断，间歇时间过长，再予施打由于土的固结作用，使得桩身周围的图与桩牢固结合，往往不能顺利地将桩打入土中。也有可能锤击选择太少，或是设计要求过严，超过施工机械能力和桩身混凝土强度，使桩沉不到设计要求的控制标高。

为了避免这种情况出现，应详细探明工程地质情况，必要时应作补勘，然后根据地质情况和桩重，合理选择施工机械、桩锤大小、施工方法和桩混凝土强度；探明地下障碍物，并清除，或钻头或爆碎；注意打桩的顺序，减少向一侧挤密的现象；应连续打入，间歇时间不宜过长。

e·桩急剧下沉

在打桩过程中，桩下沉速度过快，超过正常值。出现这种情况的原因可能有以下几种：一是遇到软土层或地下空洞；二是桩身弯曲以致产生严重的横向裂缝；三是桩拔起检查街头破裂灰桩基按劈裂。

遇软弱土层或地下空洞时应进行补桩或填洞处理；沉桩前检查桩身的垂直度及有无裂缝情况，发现弯曲或裂缝，应及时处理后再沉；落锤不要太高，将桩拔起检查接头情况修补后重大，或靠近原桩位作补桩处理。

十五·接头松动、开裂

沉桩时接桩处经锤击后，出现松脱，开裂等现象。出现这种情况的原因可能是：接头表面留有杂物或油污未清理干净；用于接装的硫磺胶泥配合比或配制使用温度控制不当，强度达到不到要求，在锤击作用下产生开裂；造成焊接不牢；采用法兰连接时，法兰平面不平，存在较大的间隙，或螺旋不紧；两节状不同在一直线上，在接桩处弯曲，锤击时，接桩处局部产生应力集中厄尔破坏连接。

只对这些情况，要注意以下几点：接桩前，应将连接表面杂质、油污清除干净；采用硫磺胶泥接桩时，严格控制配合比及熬制、使用温度，保证连接强度；检查连接部件是否牢固、平整。如有问题，应修整才能使用；接桩时，两节桩应在同一轴线上，预埋件应平整、牢固。连接好后，应锤击几下在检查一遍，如发现松脱、开裂现象，应及时补救措施，如重焊、补焊、重新拧紧螺栓并把丝扣凿毛，或用电焊焊死。

十六·打桩影响及预防措施

由于体积巨大的桩体在冲击力作用下在短时间内沉入土中，因而打桩施工会对周围环境带来各种影响，形成公害，因此应采取有效的措施加以预防。

a·噪声影响

尽量避免在居民密集区施工，避开夜间施工，还可以在桩顶，桩帽上垫缓冲材料等 b·振动影响

可采用“重锤轻击”打桩等措施避免产生过大的振动 c·土体挤压影响

由于锤击沉桩的冲击力使桩周围的土地产生变行、位移，土中孔隙水压力上升，形成超静孔隙水压力，时土体原来

d·空气污染影响

十七·静力压桩施工

静力压施工是利用无振动、无噪声的静力压（压桩机自重和桩机上的配重）将预制钢筋混凝土桩分节压入地基土层的沉桩方法。静力压桩的方法很多，有锚杆静压、液压千斤顶加压。绳索系统加压等，凡非冲击力沉桩均属于静力压桩。

十八·静力压桩显著特点和使用情况

（1）桩机采用液压装置驱动，静压力大，自动化程度高，移动方便，运转灵活。

（2） 桩定位准确，不易产生偏差心，提高桩基础施工质量；施工无噪声 、无振动、无污染

（3）沉桩采用夹持桩身向下施加压力的方式，可避免锤击应力将桩头打碎，桩截面可以减少，混凝土强度等级可降低，配筋比锤击法节省40%

（4）效率高，施工速度快，比锤击法缩短工期三分之一

（5）压桩力能自动记录，能在沉桩施工中测定沉桩阻力，为设计、施工提供参数，并预估和验证桩的承载能力，施工安全可靠。

静力压桩适用于截面小于400mm*400mm，桩长30~35的钢筋混凝土实心桩或空心桩的沉桩施工。通常在软土。淤泥质土、填土及一般黏性土层可应用，特别适用于居民周密及危房附近环境保护要求的地区；但不宜用于地下有较多的孤石、障碍物或有4m以上硬隔离层的情况。

十九·

静力压桩机分 机械式和液压式。

机械式压桩机设备高大笨重，移动不便，压桩速度较慢，但装配费较低，目前应用较少。

液压式压桩机采用液压操作，自动化程度高，结构紧凑，行走方便快捷，施压部分在桩身侧面，是目前国内采用较为广泛的一种新型压桩机械。

静压预制桩的施工，一般采用分段压入，逐段接长的方法，接桩可采用焊接法、硫磺胶泥接法，施工过程：测量定位、吊桩，插桩、桩身对中调直、静压沉桩、接桩、再静压沉桩、送桩、终止压桩、。

二十·静力压桩工艺要点

1) 压桩机自重打，行驶路基必须有足够的承载力，必要时一定要对路基进行加固。 2) 压桩施工前，应了解施工现场的地基土质情况，检查桩基设备，以免压桩时中途中断

施工，造成土层固结，使压桩困难，如果需要停歇，则应考虑将桩尖停歇在软弱土层中，以便压桩启动时阻力过大

3) 压桩时，应始终保持桩轴心受压，若有偏位移应立即纠正，接桩应保持上下接桩轴线

一致，并应尽量减少每根桩的接头个数，一般不超过四个。

4) 施工中，若压力值超过桩能力，使桩架上抬倾斜时，应立即停压，查明原因。 5) 当桩压至接近设计标高时，不可过早停压，以免发生压不下或超压的现象。 6) 工程中有少数装不能压至设计标高，此时可以将桩顶截去。

二十一·混凝土灌注桩

混凝土灌注桩水直接在桩位上成孔，然后在孔内安放钢筋笼，再灌注混凝土。

灌注桩可分为 钻孔灌注桩 、沉管灌注桩 、套管成孔灌注桩和爆扩成孔灌注桩等。

混凝土灌注桩常见的问题及处理; a) 孔壁坍塌

原因：是提升下落冲击锤、掏渣筒或钢筋骨架时碰撞护筒及孔壁；护筒周围未用黏土紧密填实，孔内泥浆液面下降等。处理方法：一是调整泥浆密度和液面高度以稳定孔壁，在孔壁坍塌严重区段回填石子及黏土，重新开钻；二是使用充孔机时，填入混合料后低垂密击，使孔壁坚固后，再正常锤击。 b) 钻孔偏斜

原因：桩架不稳、钻杆不垂直、土层软硬不均匀碰到孤石硬物及基岩倾斜。处理方法：将桩架重新安装牢固，使其平稳垂直；提起钻头上下反复多钻几次，以便消除硬土；如孔偏差很大则填回石子及黏土，重新钻进成孔。 c) 孔底隔层

指的是孔底残留石渣过厚、涌进泥砂或塌壁泥土落底。原因：清孔不彻底，清孔后浇筑混凝土及安放钢筋笼骨架时碰撞孔壁造成塌孔落土。处理方法：做好清孔工作，注意泥浆浓度及孔内水位变化施工注意保护孔壁。 d) 夹泥或软弱夹层

是指桩身混凝土或形成浮浆泡沫软夹层。原因：浇筑混凝土时孔壁坍塌或导管埋入混凝土高度太小，泥浆被喷翻，掺入混凝土中。处理方法：注意混凝土表面标高变化，保持导管埋入混凝土下的高度，并在钢筋笼放入孔内4个小时内浇筑混凝土。

e) 流砂

指成孔时发现大量流砂涌塞孔底。原因：孔外水压力比孔内水压力大，孔壁土松散，处理方法：流沙严重是可抛入碎砖、石、黏土，用锤冲入流沙层防治流砂涌入。

二十二·套管成孔灌注桩

套管成孔灌注桩也叫沉管灌注桩，是目前采用较为广泛的一种灌注桩。依据使用的桩锤和成桩的工艺不同，分为锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩、静压沉管灌注桩、振动冲击沉管灌注桩、和沉管夯扩灌注桩等，其工艺原理是利用锤击打桩法或振动沉桩法，将带有活瓣式桩尖或带有钢筋混凝土桩靴的钢套沉入土层中，制成桩孔，然后放入钢筋笼，边拔管边灌注混凝土，形成所需要的灌注桩。

套管成孔灌注桩利用套管保护孔壁，能沉能拔，施工速度快。但是，由于采用了锤击打管，振动沉管，在施工中要考虑挤土，噪声，振动等影响。套管成孔灌注桩适用于黏性土，粉土，淤泥质土，砂土及填土。在厚度较大，灵敏度较高的淤泥和流塑状态的黏性土等软弱土层中采用时，应制定可靠的质量保证措施。 二十三.