樁基礎若干問題及探討畢業(yè)論文包括樁基礎設計實例

1、樁基礎若干問題的討論馬建和吉林省吉林市北華大學132000摘要樁基礎是人類在軟弱地基上建造建筑物的一種創(chuàng)造，是最古老、最基本的一種基礎類型，也是目前土木工程中利用最為廣泛的一種，高層建筑占到70%以上。在工程的前期設計當中，利用土木工程力學方面的知識進行合理的樁基礎設計是很重要、很有基礎性意義的工作。如何選擇合理的樁基礎形式，對于保證安全，節(jié)約投資、降低造價起著舉足輕重的作用。而在后期將設計變現(xiàn)的施工過程中，按施工方法，樁可分為非擠土樁、部分擠土樁和擠土樁三大類。再細分，樁的施工方法超過300種。施工方法的變化、完善、更新可以說是日新月異。筆者就以下幾方面對樁基礎設計中值得注意的進行探討：樁基

2、礎加固；某具體工程的樁基礎設計；樁基礎施工應注意的問題及未來的發(fā)展方向，以尋求實際中更好的樁基礎方案。關鍵詞：1.樁基礎2設計實例3樁基加固4施工操作5發(fā)展趨勢1 定義、特點簡介（1） 簡介樁基礎是由樁和承臺構成的深基礎。 由基樁和聯(lián)接于樁頂?shù)某信_共同組成。若樁身全部埋于土中，承臺底面與土體接觸，則稱為低承臺樁基；若樁身上部露出地面而承臺底位于地面以上，則稱為高承臺樁基。建筑樁基通常為低承臺樁基礎。高層建筑中，樁基礎應用廣泛。(2） 特點（1）樁支承于堅硬的（基巖、密實的卵礫石層）或較硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力層，具有很高的豎向單樁承載力或群樁承載力，足以承擔高層建筑的全部豎向荷載（包括

3、偏心荷載）。（2）樁基具有很大的豎向單樁剛度（端承樁）或群剛度（摩擦樁），在自重或相鄰荷載影響下，不產(chǎn)生過大的不均勻沉降，并確保建筑物的傾斜不超過允許范圍。（3）憑借巨大的單樁側向剛度（大直徑樁）或群樁基礎的側向剛度及其整體抗傾覆能力，抵御由于風和地震引起的水平荷載與力矩荷載，保證高層建筑的抗傾覆穩(wěn)定性。（4）樁身穿過可液化土層而支承于穩(wěn)定的堅實土層或嵌固于基巖，在地震造成淺部土層液化與震陷的情況下，樁基憑靠深部穩(wěn)固土層仍具有足夠的抗壓與抗拔承載力，從而確保高層建筑的穩(wěn)定，且不產(chǎn)生過大的沉陷與傾斜。常用的樁型主要有預制鋼筋混凝土樁、預應力鋼筋混凝土樁、鉆（沖）孔灌注樁、人工挖孔灌注樁、鋼管樁等

4、，其適用條件和要求在建筑樁基技術規(guī)范中均有規(guī)定。樁基礎可以采用不同的材料（木、現(xiàn)場灌注；打入法、壓入法），可以支撐在不同的土層中，可以作為各類工程結構物的基礎（建筑物的低樁承臺、橋梁或碼頭的高樁承臺），因而其受力性狀各不相同，承載能力相差懸殊，施工工藝和設備極其多樣。樁基技術極為復雜，發(fā)展空間相當廣闊，成為地基基礎領域中一個非?；钴S的、具有很強生命力 分支領域，50年來出現(xiàn)了許多新的樁型、新的工藝、新的設計理論和新的科技成果，成為我國工程建設的有力支柱。2 某工程樁基設計實例本人所在四川某地的一高層建筑工程，該工程樓層為地上20層，建有地下室1層。（1） 工程地質條件由專業(yè)勘察機構得出相關勘察

5、報告：（1）填土(Q4al)該層為建筑垃圾及粘性素填土，厚度為27.5米，力學性能較差，埋深5.0米以下的粘性素填土建議承載力特征值為70。（2）粉質粘土（Q4al）軟塑狀，中壓縮性，分布不均勻，承載力特征值為150，埋藏深，不選作基礎持力層。（3）粉質粘土（Q3al）硬塑狀，中壓縮性，厚度大于2.50米，承載力特征值為223，不選作基礎持力層。（4）細砂（Q3al）中密狀，厚度0.6-1.8米，承載力特征值為280，不選作基礎持力層。（5）粘土（Q2al）硬塑狀，低壓縮性，承載力特征值為295，個別孔缺失，埋藏深，不選作基礎持力層。（6）細砂（Q2al）該層厚度較大，承載力特征值僅為240，

6、埋藏深，不選作基礎持力層。（7）圓礫（Q1al）該層呈中密狀，厚度大于5米，場地內分布穩(wěn)定，承載力特征值為350，可作為該高層建筑良好的基礎持力層。（8）粘土（Q1al）該土層呈硬塑狀，低壓縮性，厚度大于2米，承載力特征值為315 ，可作為該場地高層建筑物基礎持力層的下臥層。（9）礫砂（Q1al）該土層呈中密狀，厚度達4.60米，承載力特征值為360，可作為該建筑物基礎持力層的下臥層。綜上所述，該工程為二級工程，場地為二級場地，地基屬二級地基，巖土工程勘察登記為二級。（2） 各巖土層承載力特征值及設計預估單樁承載力參數(shù)如下表： 力學 指 標土層名稱厚度（m）承載力特征指值fk(Kpa)預制樁q

7、sik(Kpa)人工挖孔樁qsik(Kpa)預制樁qpk(Kpa)人工挖孔樁qpk(Kpa)重度(k/m3)壓縮模量1填土4.6702020192粉質粘土0.5150565640080020853粉質粘土2.82236767900180020934細砂1.0280585818003200271395粘土0.92955858900180020786細砂4.0240676711001200201397圓礫8.635011011024003500271808粘土2.331567671400220020789礫砂7.83601201201800300025167表21各巖土層承載力特征值及設計預估單樁

8、承載力參數(shù)（3） 基礎方案設計計算該大樓長74.6m寬60.5m。為框架結構,層高3.0m，共20層，可知該場地類型為C類。（1）風荷載力計算1 樓高:H=203.0=60m2 柱子最大承擔上部荷載面積s=6.94.2=28.983 單根柱子承擔在房屋自重產(chǎn)生的荷載為P=28.982018=10432.84 風引起的荷載計算風荷載標準值Z高度處風振系數(shù)風荷載體型系數(shù)風荷載高度變化系數(shù)基本風壓根據(jù)建筑規(guī)范查得九江=0.35 迎風面: 背風面:則由此產(chǎn)生的荷載為:wk=1(0.8+0.5) 1.350.35=0.614 KN/m2由標準值轉為設計值:1.4wk=1.40.614=0.860 KN則

9、風荷載產(chǎn)生的剪力為:V=wkH*L=0.860606.9=356KN風荷載產(chǎn)生的力矩:由于該排有四個柱子且慣性矩(I)都相等故每根柱子承擔的剪力:V=每根柱子承擔的力矩:（2）樁型選擇和持力層確定由上述計算數(shù)據(jù)結合各巖土層承載力特征值及設計預估單樁承載力參數(shù)表，選擇圓礫為持力層，為消除負摩阻力影響承臺制于2號粉質粘土上，樁徑為600600，預制樁進入持力層深度為5d=3.0m，樁長11.7m。（3）驗算單樁承載力確定單樁豎向極限承載力標準值單樁極限摩阻力標準值（kN）單樁極限端阻力標準值（kN） 樁的橫斷面周長（m）樁的橫斷面底面積（）樁周各層土的厚度（m）樁周第i層土的單位極限摩阻力標準值（

10、） 樁底土的單位極限端阻力標準值（）（4）確定樁數(shù)及樁布置確定單樁豎向極限承載力設計值R,并確定樁數(shù)N及其布置。假設先不考慮群樁效應,估算單樁豎向承載力設計值R為：R單樁豎向極限承載力設計值，kN單樁總極限側阻力力標準值，kN單樁總極限端阻力力標準值，kN樁側阻力分項抗力系數(shù)樁端阻力分項抗力系數(shù)查表得：=1.62按軸力P和R估算樁數(shù)n1為：由于n13，應考慮群樁效應和承臺的效應確定R。姑且先取樁數(shù)n=6根，樁的布置按矩形排列，樁距，取邊樁中心至承臺邊緣距離為1d=0.6m，布置如圖-，則承臺底面尺寸為：3.0m4.8m。下面按樁數(shù)=6，求單樁豎向承載力設計值R：其中：側阻群樁效應系數(shù)端阻群樁效

11、應系數(shù)承臺土阻力阻群樁效應系數(shù)承臺內區(qū)土阻力群樁效應系數(shù)承臺外區(qū)土阻力群樁效應系數(shù)承臺土阻力分項抗力系數(shù)樁基中相應于每一根樁的承臺底地基土極限抗力標準值（kN），承臺底承臺寬度的深度范圍內（），地基土極限抗力標準值，可按地基規(guī)范中相應的地基土承載力標準值乘以2取值，（）；承臺底地基土凈面積（）。承臺內區(qū)的凈面積承臺外區(qū)的凈面積承載力特征值，查表得： 下面驗算取是否合適承臺重：故取6根樁可以，確定承臺底面尺寸及樁的排列如圖： 圖2-1 樁的布置及承臺尺寸（5）樁基中各單樁受力驗算單樁所受的平均豎向作用力為：樁基中單樁最大受力為：作用于承臺底面的外力對通過群樁形心的y軸的力矩設計值第樁至y軸的距離

12、，m樁基中單樁最小力為：以上二項都滿足要求由于水平力。則與豎向的合力與鉛錘線夾角 ，故可以不驗算單樁豎向承載力。（6）承臺的抗沖切驗算取承臺1.7m，鋼筋混凝土保護層厚度100mm，構造見圖，選用混凝土為其。6.1柱對承臺的沖切驗算根據(jù)公式： ；式中：建筑樁基重要性系數(shù)，取=1.1；作用于沖切破壞上的沖切力設計值（），即等于作用于樁的豎向荷載設計值F減去沖切破壞錐體范圍內各基樁底的凈反力設計值之和；混凝土抗拉強度設計值（）；沖切破壞錐體處的周長（）；承臺沖切破壞錐體的有效高度（）；沖切系數(shù)；沖跨比，為沖跨，即柱邊或承臺變階處到樁邊的水平距離，按圓樁的有效寬度進行計算。當時，取=0.2；當時，取

13、=。，=1000，則：=0.625，=0.87所以:滿足要求。6.2角樁沖切驗算對于四樁承臺，受角樁沖切的承臺應滿足下式：； ； ；式中：作用于角樁頂?shù)呢Q向力設計值（）； 角樁的沖切系數(shù)； 角樁沖跨比，其值滿足0.21.0，=，=；從角樁內邊緣至承臺外邊緣的距離（），此處應取樁的有效寬度；從承臺底角樁內邊緣引一沖切線與承臺頂面相交點，至角樁內邊緣的水平距離；當柱或承臺邊階處位于該線以內時，取由柱邊或變階處與樁內邊緣連線為沖切錐體的錐線。 ，=?。?所以：滿足要求所以承臺不發(fā)生沖切破壞。（7）承臺剪切驗算對于柱下正方形獨立承臺，只需要對柱的一個軸進行驗算承臺的斜截面抗剪承載力即可。樁基規(guī)范規(guī)定，

14、剪切破裂面為通過柱邊和樁邊連接線形成的斜截面，抗剪驗算應滿足： 式中：垂直于x方向斜截面的最大剪力值，可取抗剪計算截面一側的樁頂凈反力設計值總和（）；垂直于y方向斜截面的最大剪力值，可取抗剪計算截面一側的樁頂凈反力設計值總和（）；垂直于x方向的斜截面抗剪承載力設計值（）垂直于y方向的斜截面抗剪承載力設計值（）=，=，剪切系數(shù)，當時，；當時，；計算截面剪跨比，=，。當時，取=0.3，當，取=3；混凝土軸心抗壓強度設計值（）；承臺計算截面的有效高度（）；，承臺計算截面處的計算高度（）。對 于-截面抗剪驗算： =1.0于-截面抗剪驗算-截面左側共3根單樁其反力為：，；=取=0.3滿足要求圖2-2 樁

15、基的平面及剖面圖（8）沉降計算。樁基的最終沉降量表達式為： =式中：樁基的最終沉降量（）；按分層總和法計算經(jīng)驗系數(shù)（）；按分層總和法計算經(jīng)驗系數(shù)，當無地區(qū)經(jīng)驗時，可參考：非軟土地區(qū)和軟土地區(qū)樁端有良好持力層時，=1；軟土地區(qū)，且樁端無良好持力層時，當25，=1.7；當25，=；樁長（）；樁基等效系數(shù)樁基等效系數(shù)。定義為：群樁基礎按明德林解計算沉降量與按布氏解計算沉降量之比，可按下式簡化計算：，式中：，反映群樁不同距徑比，長徑比，及承臺的長寬比等因素的系數(shù)，可查基礎工程的附錄表。，分別為矩形承臺的長、寬及樁數(shù)。矩形布樁時的短邊布樁數(shù)，當布樁不規(guī)則時可按，近似，當計算值小于1時，取=1 角點法計算

16、點對應的矩形荷載分塊數(shù)角點法計算點對應的第j塊矩形底面長期效應組合的附加力，kN樁基沉降計算深度范圍內所劃分的土層數(shù)等效作用底面以下第I層土的壓縮模量（）；采用地基土自重壓力至自重壓力加附加應力作用時的壓縮模量樁端平面第j塊何在計算點至第層土，第層土底面的距離（m）樁端平面第j塊荷載計算點至第I層土，第層土底面深度范圍內平均附加應力系數(shù)，可按規(guī)范附錄G采用矩形基礎中心點沉降 =式中：，根據(jù)矩形長寬比及深度比，查附錄G地基沉降計算深度，按應力比法確定，且處的附加應力與土的自重應力應該符合下式要求：由于： 查表得：=0.113 =1.510 =6.434計算各層土的自重應力：第層土底的自重應力，第

17、層土的重度，在地下水位以下用浮重度第層土的厚度，m各層地基附加應力計算：；基底附加應力，第層土底附加應力，豎直均布壓力矩形基礎角點下的附加應力系數(shù)，它是m，n函數(shù)，其中，是矩形的長邊，是矩形的短邊，而是從基礎底面起算的深度。=位置深度自重應力1001.60.2500766.987.422.82.331.60.0916279.2115.433.83.171.60.0580177.9132.444.73.921.60.028386.8141.458.77.251.60.008927.3184.1611.79.751.60.004714.4232.4表2-2 各層土的自重應力與附加應力成果表5號位置

18、細砂底的自重應力的0.2倍與附加應力相當=27.3故沉降計算截止到5號細砂查規(guī)范附錄G得，當2，3，4，5位置上的=0.176，=0.0825=5.1mm即：s=5.1mm小于規(guī)范容許值（9）樁基的配筋計算混凝土采用，鋼筋用軸向壓力承載力設計值；0.9可靠度調整系數(shù)鋼筋混凝土軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)根據(jù)試驗結果及數(shù)理統(tǒng)計可得下列經(jīng)驗公式：當時：=1.177當時：混凝土設計規(guī)范中，對于細長比較大的構件，考慮到荷載初始偏心和長期荷載作用下對構件的不利影響較大，的取值比按經(jīng)驗公式所得到的值還要降低一些，以保證安全。對于細長比比小于20發(fā)構件，考慮到過去使用經(jīng)驗，的值略微抬高一些?！耙?guī)范”采用的值見表6

19、-1混凝土的軸心抗壓強度設計值A構件截面面積縱向鋼筋的抗壓強度設計值；全部縱向鋼筋的截面面積當縱向鋼筋配筋大于%時，式中A應改用查表得=0.759.1求縱筋：已知矩形混凝土上截面面積：A=600600=360000=23859.2計算配筋：=0.66%故選用8根二級鋼筋 配筋圖如下圖23 樁基的配筋圖三樁基礎在地基加固中的作用（一）簡介當天然地基不足以滿足工程要求而考慮采取地基加固處理措施時，往往會同時采取某種基礎工程方案的適宜性，并在對各個方案進行技術經(jīng)濟對比，選擇最優(yōu)的一種。 在地基加固處理方案中，用振沖法形成的碎石樁（墩），以及采用樁墩支撐基礎以取代天然地基的方案是極為常見的現(xiàn)象。所以，

20、基礎方案的論證常是地基評價的自然延伸和必然結果。地基與基礎兩者從結構工程角度來說是可以截然化分的，但從巖土工程角度來說，經(jīng)常是不可分的。 樁基礎是表明地基與基礎一體性最突出的實例。在建筑結構設計中，通常是把“樁”作為基礎分離的獨立構件，并且必須設置樁承臺，以便處理基礎與樁身的連接問題，所以，從結構設計角度來看，不論什么形式的樁基（包括石灰樁等）均應屬承托基礎的物質。但是，從土力學角度來看，樁基又把上部建筑物的荷載全部傳遞給巖土地基，使地基強度與變形經(jīng)受著考驗。因此，樁基又可看成是基礎。在實際工程中，上述兩種觀點的矛盾就在具體設計中通過樁與土的協(xié)同作用、樁基與基礎的協(xié)同作用，而統(tǒng)一起來了。（二）

21、主要技術要求 在目前技術條件下，可供選擇的方案很多，如打樁 、基礎換填土、整體式基礎等，究竟選擇哪種方式，要根據(jù)工程地質特征、業(yè)主經(jīng)濟能力、設計部門能力、工程所在地的經(jīng)驗、施工單位能力等進行選擇。而在諸多方案中預制樁和混凝土灌注樁方案被較多采用。但不論采用何種方案，必須考慮技術與經(jīng)濟的最佳組合。 樁型項目允許偏差項目允許偏差 鋼筋混凝土實心樁1、 橫截面邊長2、 樁頂對角線之差3、 保護層的厚度4、 樁身彎曲矢高5、 樁尖中心線6、 樁頂平面對樁中心線的傾斜7、 錨筋預留孔深8、 漿錨預留孔位置9、 漿錨預留孔徑10、錨筋孔的垂直度510 5 不小于1樁長且不大于20 10=3 020 5 5

22、 =1%1、 直徑2、 管壁厚度3、 抽心圓孔中心線對樁中心線4、 樁尖中心線5、 下節(jié)或上節(jié)樁的法蘭對中樁中心的傾斜6、 中節(jié)樁兩個法蘭對樁中心線傾斜之和555 102 3表3-1 預制樁制作允許偏差 序號 成孔方法樁徑偏差（mm）垂直度允許偏差（mm）樁位允許偏差（mm）單樁、條形樁基沿垂直軸線方向和群樁基礎中的邊樁條形樁基礎沿軸線方向和群樁基礎中間樁 1泥漿護壁沖（鉆）孔樁d=1000mm0.1d且1000mm501000.01H150+0.01H2捶擊（振動）沉管、振動沖擊沉管成孔d500mm1001503螺旋鉆、機動洛陽鏟鉆孔擴底20170100 4人工挖孔樁現(xiàn)澆混凝土護壁500.5

23、50150長鋼套管護壁201100200 表3-2 混凝土灌注樁施工允許偏差（三）樁的特點和適用條件（1）預制樁的特點1.1 樁的單位面積承載力較高。由于其屬擠土樁，樁打入后其周圍的涂層被擠密，從而提高地基承載力。1.2 樁身質量易于保證和檢查；適用于水下施工；樁身混凝土的密度大，抗腐蝕性能強；施工功效高。因其打入樁的施工工序較灌注樁簡單，工效也高。1.3 預制樁單價較灌注樁高。預制樁的配筋是根據(jù)搬運、吊裝和壓入樁時的應力設計的，遠超過正常工作荷載的要求，用鋼量大。接樁事，還需增加相關費用。1.4 捶擊和振動法下沉的預制樁施工時，震動噪音大，影響周圍環(huán)境，不宜在城市建筑物密集地區(qū)使用，一般需改

24、為靜壓樁機進行施工。1.5 預制樁是擠土樁，施工時易引起周圍地面隆起，有時還會引起已就位鄰樁上浮。1.6 受起吊設備能力的限制，單節(jié)樁的長度不宜過長，一般為10余米。長樁需接樁時，接頭處形成薄弱環(huán)節(jié)，如不能確保全樁長的垂直度，則將降低樁的承載能力，甚至還會在打樁時出現(xiàn)斷樁。1.7 不宜穿透較厚的堅硬地層，當堅硬地層下仍存在需穿過的較軟弱層時，則需輔以其他施工措施，如采用預鉆孔（常用的引孔方法）等（2） 預制樁適用條件2.1 持力層上覆蓋為松軟土層，沒有堅硬的夾層。2.2 持力層頂面的土質變化不大，樁長易于控制，減少截樁或多次接樁2.3 水下樁基工程大面積打樁工程。由于此樁工序簡單，工效高，在樁

25、數(shù)較多的前提下，可抵消預制價格較高的缺點，節(jié)省基建投資。2.4 工期比較緊的工程，因已在工廠預制，縮短工期。樁在現(xiàn)場預制時，應對原材料，鋼筋骨架，混凝土的強度進行檢驗；采用工廠生產(chǎn)的 成品樁時，樁進場后應進行外觀及尺寸檢查，也可以在現(xiàn)場支模預制。施工中應對樁體垂直度，沉樁情況，樁頂完整狀況，接樁質量進行檢查。對電焊接樁，重大工程應做10的焊縫探傷檢查，施工結束后，應對樁體質量作檢驗。（四） 灌注樁的特點及適用條件（1）灌注樁的特點1.1 適用于不同土層1.2 樁長可因地改變，沒有接頭。目前鉆孔灌注樁的直徑已達2.0米，有的樁長可達88米，如上世紀80年代修建的濟南黃河斜張橋的鉆孔灌注樁直徑為1

26、.5米，長達8288米。1.3 僅承受軸向壓力時，只需要裝置少量構造鋼筋。需配置鋼筋籠時按工作荷載進行布置，節(jié)約了鋼材（相對于預制樁是按吊裝，搬運和壓樁應力來設計鋼筋）1.4 單樁承載力大（采用大直徑鉆孔和控孔灌注樁時） 1.5 正常情況下比預制樁經(jīng)濟1.6 樁身質量不易控制，容易出現(xiàn)斷樁，縮頸，露筋和夾泥的現(xiàn)象1.7 樁身直徑較大，孔底沉積物不易清除干凈（除人工挖孔灌注樁外），因而單樁承載力變化較大1.8 一般不易用于水下樁基，容易出現(xiàn)不良現(xiàn)象。但在橋樁（大橋）施工中，有采用鋼圍堰（大型橋梁）中進行水鉆灌注樁施工，如南京長江二橋樁施工時，采用大直徑圍堰，然后再圍堰中進行水鉆灌注樁施工工藝，確

27、保樁基施工的質量。（2）灌注樁的使用條件2.1 沉管灌注樁 此類樁的適用條件基本同于預制樁?，F(xiàn)已廣泛用于南京的多層住宅中，有時采用單打，有時采用復打工藝，主要依據(jù)土層的松軟程度和單樁承載力來決定。2.2 水鉆孔灌注樁 此類樁除了在碎石土，自重濕陷性土，礫石層中不宜使用，其余土層基本都使用目前，對單樁承載力較大的高層建筑，大跨度工業(yè)廠房，大型橋梁等工程中，基本使用了水鉆孔灌注樁2.3 螺旋鉆孔灌注樁適用于基本無地下水，且樁長有一定限制，一般不能穿過礫石層，這種樁型屬于非擠土型干鉆孔樁，不需要泥漿護壁，因此施工周期比水鉆孔樁要短，現(xiàn)場無泥漿污染，如南京地鐵指揮中心工程，使用這種樁型，還有機動洛陽鏟

28、成孔灌注樁，其適用條件基本同螺旋鉆孔灌注樁，此樁在中小建筑中使用較廣。2.4 人工控孔灌注樁 此樁適用于地下水較少，對安全的要求較高，如有害氣體，易燃氣體，孔內氣體稀薄等，尤其在有地下水時需邊抽邊控，因此對漏電保護等也有特殊要求。人工鉆孔灌注樁不適用于砂土。碎石土和較厚的淤泥質土層等。四樁基施工過程中遇到的實際問題及防治（一）鉆孔灌注樁混凝土施工易出現(xiàn)的問題 （1）導管接送嚴重漏水，造成斷樁。這種故障的后果非常嚴重，進水，使混凝土形成松散層次或囊體，出現(xiàn)浮漿夾層造成斷樁，嚴重影響混凝土質量，導致廢樁重做。（2）導管輕微漏水、導管埋入混凝土太深，混凝土含砂率偏小、和易性欠佳等因素，可能造成導管的

29、堵塞，導致澆注中斷，若重新灌注澆注時，則混凝土內存在浮漿夾層，造成斷樁。（3）護筒外壁冒水，引起地基下沉，護筒傾斜和位移，使樁孔偏斜，無法施工。（4）孔壁坍塌。施工中發(fā)生孔壁坍塌，往往都有前兆。有時是排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，有時護筒內的水位突然下隆，這都是塌孔的跡象。（二）樁基礎施工實際問題的防治方法（1）各節(jié)的安裝接頭所用的膠熱及法蘭的對接位置，預先試拼并作好標記，按插導管時須按試拼時的狀態(tài)對號攔裝，所有的法蘭盤接頭均須墊入5-7毫米厚的橡膠墊圈，安放時須對正放平，擰緊螺栓，嚴防漏水。 （2）內徑應一致，其誤差應小于2毫米，內壁須光滑無阻，組拼后須用球塞、檢查錘作通過試驗。（3）最下端一節(jié)

30、導管長度要長一些，一般為4米，其底端不得帶法蘭盤，以便在混凝土內。每節(jié)導管的長度要整齊統(tǒng)一，便于丈量長度，并作出標記和記錄。（4）導管使用前做好水密性試驗。導管不要埋入混凝土過深，嚴格控制混凝土配合比、和易性等技術指標。（5）為預防孔壁坍塌，我們采用了維持護筒水位簡外水位高出1.3-1.4米，操作中避免碰撞孔壁，并隨時注意控制泥漿的和比重。（6）為保證施工質量，水下混凝土的配合比選用要比設計強度高20%左右，坍塌度宜采用18-22厘米。（7）混凝土自攔合機出料至砍球開寒時間不宜超過30分鐘，施工中間每間斷30分鐘后，要上下串一上導管，防止混凝土失去流動性，提升導管困難，增加發(fā)生事故的可能性。在

31、施工過程中，中途中斷澆注時間不宜走過30分鐘，整個樁的澆注霎時間不宜過長，盡量在8小時內完畢。（8）注意灌注所需混凝土數(shù)量，一般較成孔樁徑計算的大，約為設計樁徑體積的1.2倍左右。為避免混凝土超灌量，要掌握好各土導的鉆孔速度，在正常鉆孔作業(yè)時，中途不要隨便停鉆，以避免擴孔導致混凝土超灌量。澆注標高就高出樁頂設計標高0.5-1.0米，以便清除浮將和消除測量誤差。務必注意，不要因誤測而造成短樁。志管埋入混凝土的嘗試取決于澆注速度和混凝土的性質，任何時候不得小于1米，一般控制在24米內。五樁基礎施工技術現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨向淺談（一）樁基礎施工技術現(xiàn)狀 按施工方法，樁可分為非擠土樁、部分擠土樁和擠土樁三

32、大類，具體的施工方法超過300種。施工方法的變化、完善、更新可以說是日新月異。 我國幅地遼闊，工程地質與水文地質條件復雜多變，東部與中西部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展不平衡，各類工程要求又不相同。大量施工實踐表明，我國常用的各種樁型從總體上看，具有以下特點：大直徑樁與普通直徑樁并存；預制樁與灌注樁并存；非擠土樁、部分擠土樁與擠土樁并存；在非擠土灌注樁中鉆孔、沖抓成孔與人工挖孔法并存；在擠土樁中錘擊法、振動法與靜壓法并存；在部分擠土灌注樁的壓漿工藝法中前注漿樁與后注漿樁并存；先進的、現(xiàn)代化的工藝設備與傳統(tǒng)的、較陳舊的工藝設備并存等等。由此可見，各種樁型在我國都有合適的地層土質、環(huán)境與需求，也有發(fā)展、完善和創(chuàng)新的

33、條件。（二）樁基礎施工技術發(fā)展趨向 在進入21世紀之際，樁基礎施工技術發(fā)展中至少有以下一些動向值得關注。（1）樁的尺寸向長、大方向發(fā)展。 基于高層、超高層建筑物及大型橋主塔基礎等承載的需要，樁徑越來越大，樁長越來越長。歐美及日本的鋼管樁長度已達100m以上，樁徑超過2500mm；房建中上海金茂大廈鋼管樁樁端進入地面下80m的砂層，樁徑為914.4mm；橋隧工程中南京長江二橋主塔墩基礎反循環(huán)鉆成孔灌注樁直徑為3m，深度150m。（2）樁的尺寸向短、小方向發(fā)展?；诶铣菂^(qū)改造、老基礎托換加固、建筑物糾偏加固、建筑物增層以及補樁等需要，小樁及錨桿靜壓樁技術日趨成熟，應用廣泛。小樁又稱微型樁或IM樁，

34、是法國索勒唐舍(SOLETANCHE)公司開發(fā)的一種灌注技術。小樁實質上是直徑壓力注漿樁；樁徑為70250mm(國內多用250mm)，長徑比大于30(國內通常為50左右)，采用鉆孔(國內多用螺旋鉆成孔)、強配筋(配筋率大于1%)和壓力注漿(注漿壓力為1.02.5MPa)工藝施工。錨桿靜壓樁的斷面為200200mm2300300mm2；樁段長度取決于施工凈空高度和機具情況，為1.03.0m，樁入土深度330m。（3）向攻克樁成孔難點方向發(fā)展。 在日本，由64家基礎公司組成的巖層削孔技術協(xié)會，研究開發(fā)出20余種大直徑巖層削孔工法。國內也有很多機構成功地研究開發(fā)出巖層鉆進成孔法及大三石層(大卵礫石層

35、、大拋石層和大孤石層)鉆進成孔法。（4） 向低公害工法樁方向發(fā)展。 筒式柴油錘沖擊式鋼筋混凝土預制樁雖然具有樁身質量較可靠、施工速度快及承載力高等優(yōu)點，但由于其施工時噪聲高、振動大和油污飛濺(三者統(tǒng)稱為一次公害)等缺點，在城區(qū)的住宅群及公共建筑群等場地施工中受到很大限制，靜壓實鋼筋混凝土預制樁施工技術日益得到青睞。 最近二十多年，靜壓樁在我國軟土地區(qū)(長三角，長江沿線及珠三角等地區(qū))得到廣泛應用，靜壓樁基礎不僅適用于多層和一般高層建筑，還可用于2035層高層建筑，壓樁機的生產(chǎn)和使用跨進了一個新時代。 因此，鉆斗鉆成孔灌注樁因其干取土作業(yè)及所使用的穩(wěn)定液倉罐易存，現(xiàn)場文明，在日本建筑業(yè)界此類樁型

36、已成為泥漿護壁灌注樁的主力樁型，國內此類樁型的采用亦日趨增多。近幾年來，青藏鐵路、北京鳥巢及首都機場T3等工程均大量采用鉆斗鉆成孔灌注樁。貝諾特（Benoto）灌注樁施工法為全套管施工法。該法利用搖動裝置的搖動（或回轉裝置的回轉）使鋼套管與土層間的摩阻力大大減少，邊搖動（或邊回轉）邊壓入，同時利用沖抓斗挖掘取土，直至套管下到樁端持力層為止。挖掘完畢后立即進行挖掘深度的測定，并確認樁端持力層，然后清除虛土。成孔后將鋼筋籠放入，接著將導管豎立在鉆孔中心，最后灌注混凝土成樁。貝特諾灌注樁由于環(huán)保效果好、施工現(xiàn)場文明，在海內外廣泛采用，我國香港地區(qū)此類樁型的市場份額約占45%，大陸十余個工地已成功地采

37、用此類樁型。從2001年起，在深圳、南京、杭州及天津等地13個地鐵車站中采用全套管鉆機施工咬合樁成功地取代地下連續(xù)墻，減少了大量造價。（5）向擴孔樁方向發(fā)展。 北京地區(qū)普通直徑鉆孔擴底灌注樁（樁身直徑0.30.4m，擴底直徑0.81.2m）的靜載試驗結果表明，與相同樁身直徑的直孔樁相比，前者極限荷載為后者的1.77.0倍，前者的單位樁體積的極限荷載為后者的1.43.0倍。大直徑鉆（挖）孔擴底樁具有承載力高、成孔后出土量少、承臺面積小等顯著優(yōu)點，在國內外得到廣泛運用。我國的鉆孔擴底樁種類有20種以上，日本的大直徑鉆擴樁工法將近30種。 擴孔的成型工藝除鉆擴外，還有爆擴、沖擴、夯擴、振擴、錘擴、壓

38、擴、注擴、擠擴和挖擴等種類。 注擴是指樁端壓力注漿樁、樁側壓力注漿樁及樁端樁側聯(lián)合注漿樁。樁端壓力注漿樁是指鉆孔、沖孔和挖孔灌注樁在成樁后，通常通過預埋在樁身的注漿管利用壓力作用，將能固化的漿液（諸如，純水泥漿、或水泥砂漿、或加外加劑及摻合料的水泥漿、或超細水泥漿、或化學漿液等），經(jīng)樁端的預留壓力注漿裝置（諸如，預留壓力注漿室、或預留承壓包、或預留注漿空腔、或預留注漿通道、或預留的特殊的注漿裝置等）均勻地注入樁端地層；視漿液性狀、土層特性和注漿參數(shù)等不同條件、壓力漿液對樁端土層、中風化與強風化基巖、樁端虛土及樁端附近的樁周土層起到滲透、填充、置換、劈裂、壓密及固結或多種形式的組合等不同作用，改

39、變其物理力學性能及樁與巖、土之間的邊界條件，消除虛土隱患，從而提高樁的承載力以及減少樁基的沉降量。 復合載體夯擴樁是采用細長錘夯擊成孔，將護筒沉到設計標高后，細長錘擊出護筒底一定深度，分批向孔內投入填充料和干硬性混凝土，用細長錘反復夯實、擠密，在樁端形成復合載體，然后放置鋼筋籠，灌注樁身混凝土而形成的樁。 復合載體夯擴樁是由干硬性混凝土及填充料等經(jīng)細長錘夯擴形成的復合載體和鋼筋混凝土樁身組成，因此它具有擠密地基及擴大樁端面積的雙重作用。（6）向異型樁方向發(fā)展。 為了提高單樁承載力（樁側摩阻力和樁端阻力）國內外大量發(fā)展異型樁。廣義地說，異型樁包括橫向截面異化樁和縱向截面異化樁。 橫向截面從圓截面

40、和方形截面異化后的樁型有三角形樁、六角形樁、八角形樁、外方內圓空心樁、外方內異形空心樁、十字形樁、X形樁、T形樁及壁板樁等。 縱向截面從棱柱樁和圓柱樁異化后的樁型有楔形樁（圓錐形樁和角錐形樁）、梯形樁、菱形樁、根形樁、擴底柱、多節(jié)樁（多節(jié)灌注樁和多節(jié)預制樁）、樁身擴大樁、波紋柱形樁、波紋錐形樁、帶張開葉片的樁、螺旋樁、從一面削尖的成對預制斜樁及DX擠擴灌注樁等。（7） 向埋入式樁方向發(fā)展。 鋼筋混凝土預制樁和鋼樁的設樁工藝有打入式、壓入式（靜壓式）和埋入式三種。前面提到筒式柴油錘沖擊式（打入式）施工中存在一次公害。打入式和壓入式設樁工藝在施工中產(chǎn)生擠土效應，不同程度地對鄰近建、構筑物產(chǎn)生不良影響。 為了消除一次公害（振動、噪聲和油污飛濺）和擠土效應，日本從20世紀60年代初期起開發(fā)出以低噪聲、低振動和無擠土效應為目標的埋入式樁系列工法，至今共有80余種。所謂埋入式樁工法是將預制樁或鋼管樁沉入到鉆成的孔中后，采用某些手段增強樁承載力的工法。1987年在日本埋入式樁工法占預制樁施工的56%，至2000年該法比例上升為78%。我國埋入式樁的種類很少，幾乎是個空白點，正是給樁基施工企業(yè)發(fā)展提供了