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把建筑物支承在樁基上,荷載通過(guò)樁傳到深處堅(jiān)硬土層上,從而保證建筑物滿足地基穩(wěn)定和變形容許量的要求。樁基礎(chǔ)既可看成是一種深基礎(chǔ),也可認(rèn)為是一種地基處理方法。樁基礎(chǔ)由樁和承臺(tái)兩部分組成(圖4-1)。承臺(tái)將樁群在上部聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體。建筑物的荷載通過(guò)承臺(tái)分配給各根樁,樁群再把荷載傳給地基。
按承臺(tái)與地面相對(duì)位置的不同,樁基礎(chǔ)可分為低承臺(tái)樁基和高承臺(tái)樁基。當(dāng)樁承臺(tái)底面位于土中時(shí),稱低承臺(tái)樁基(圖4-1a);當(dāng)樁承臺(tái)底面高出土面以上時(shí),稱高承臺(tái)樁基(圖4-1b)。低承臺(tái)樁基高承臺(tái)樁基一般房屋建筑和水工建筑物中常采用低承臺(tái)樁基,高承臺(tái)樁基則常用于港口、碼頭、海洋工程及橋梁工程中。樁基一般承受豎直向下荷載,但也可以承受一定的水平荷載和上拔力(圖4-1c)。樁基的優(yōu)點(diǎn):承載力高、變形量小,抗液化、抗拉抗拔能力強(qiáng)。
二、樁的分類及常用樁
(一)樁的分類1.按樁的荷載傳遞方式分類按荷載傳遞方式,樁可分為端承樁與摩擦樁兩類。端承樁是指上部荷載主要靠樁尖處堅(jiān)硬巖土層提供的反力來(lái)支承,樁側(cè)摩擦力很小而忽略不計(jì)的樁(圖4-1a)。純摩擦樁是指樁的荷載主要靠樁身與周圍土層之間的摩擦力來(lái)支承,樁尖處土層反力很小而忽略不計(jì)的樁(圖4-1b)。實(shí)際的樁既具有摩擦力又具有端部支承力。根據(jù)摩擦力和端部支承力的相對(duì)大小,樁可進(jìn)一步分為摩擦端承樁和端承摩擦樁。摩擦端承樁是指以端阻力為主的樁。端承摩擦樁則是指以側(cè)面摩阻力為主的樁。2.按制樁材料分類木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁和組合材料樁等。3.按制作方法分類預(yù)制樁(擠土樁)?,F(xiàn)場(chǎng)灌注樁(非擠土樁或部分?jǐn)D土樁)。4.按樁徑大小分類小樁(d
250mm)、普通樁(250mm<d<800mm)和大直徑樁(d
800mm)。大直徑樁大多屬于端承樁。(二)常用樁的類型1.預(yù)制鋼筋混凝土樁預(yù)制鋼筋混凝土樁的斷面主要有方形、圓形或三角形;也可分為實(shí)心樁或空心樁;或做成預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁。實(shí)心載面樁制模澆注方便、質(zhì)量易保證,是一種應(yīng)用較廣的常用樁。實(shí)心載面樁的截面邊長(zhǎng)一般為250~550mm??招臉哆m用于樁斷面較大的情況(例如方樁斷面大于450mm
450mm時(shí))。其優(yōu)點(diǎn)為自重較輕,節(jié)約鋼材。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁的技術(shù)性能比普通鋼筋混凝土樁的好,用鋼量少,容許承載力大。2.沉管式灌注樁(打入式灌注樁)利用錘擊打樁機(jī)或振動(dòng)打樁機(jī)將鋼筋混凝土樁或鋼管樁打入土層中。也可在鋼管內(nèi)放入鋼筋籠,然后邊灌混凝土邊振動(dòng)撥管而成樁。這種樁的直徑一般在300~500mm之間。沉管灌注樁在粘性土和砂土中使用,在松軟土層中容易出現(xiàn)“縮頸”現(xiàn)象,質(zhì)量不易保證。3.鉆(挖)孔灌注樁利用各種鉆(挖)孔機(jī)具在設(shè)計(jì)樁位處鉆(挖)成所需孔徑和深度的鉆孔,然后放入鋼筋,灌入混凝土而成樁。根據(jù)土質(zhì)條件可
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