第8章樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)

1、第八章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ) 8.1概述 一、樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)的適用范圍 1、地基上部為軟弱土層，適宜做持力層的土層埋置較深，采用淺基礎(chǔ)或人工地基在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上不合理時； 2、上部結(jié)構(gòu)物對不均勻沉降敏感時，采用樁基礎(chǔ)穿過松軟（高壓縮性）土層，將荷載傳到較堅(jiān)實(shí)（低壓縮性）土層，減少結(jié)構(gòu)物沉降并使沉降較均勻； 3、高層建筑 4、當(dāng)施工水位或地下水位較高時，采用樁基礎(chǔ)可減小施工困難和避免水下施工； 5、在地震區(qū)的可液化土中，采用樁基礎(chǔ)可增強(qiáng)結(jié)構(gòu)物的抗震能力。樁基礎(chǔ)穿越可液化土層并伸入下部密實(shí)穩(wěn)定土層，可消除或減輕地震對結(jié)構(gòu)物的危害。 二、深基礎(chǔ)的類型 常用深基礎(chǔ)類型有：樁基礎(chǔ)、大直徑樁墩基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地

2、下連續(xù)墻、箱樁基礎(chǔ)和高層建筑深基坑護(hù)坡工程等。 三、深基礎(chǔ)的特點(diǎn) 1、深基礎(chǔ)施工方法復(fù)雜； 2、深基礎(chǔ)的地基承載力高； 3、深基礎(chǔ)施工需要專門設(shè)備； 4、深基礎(chǔ)技術(shù)較復(fù)雜； 5、深基礎(chǔ)造價較高。 8.2 樁及樁基礎(chǔ)的分類 一、按承載性狀分類 按樁在土中的支承性質(zhì)：端承樁（柱樁）、摩擦樁 樁底支立于堅(jiān)硬土層（巖層）上，其軸向荷載可認(rèn)為全由樁底土反力來支承。這種由柱樁（端承樁）組成的樁基則稱為柱樁樁基。 摩擦端承樁： 摩擦樁是指樁底置于壓縮性土層內(nèi)，其軸向荷載由樁側(cè)摩阻力和樁底土反力來支承，而樁側(cè)摩阻力起主要支承作用。這種由摩擦樁組成的樁基稱為摩擦樁基。 端承摩擦樁： 二、按樁的使用功能分為：豎向

3、抗壓樁、豎向抗拔樁、水平受荷樁和復(fù)合受荷樁。 按樁徑分：小樁（樁徑250 cm 、中等直徑(樁徑250 800 cm)、大直徑（樁徑800 cm）三、按樁的軸線方向：豎直樁、單向斜樁、多向斜樁、樁架；一般來說，豎直樁能承受的水平力小，當(dāng)水平外力和彎矩不大，樁不長或樁身直徑較大時，可采用豎直樁，相應(yīng)的樁基稱為豎直樁樁基。反之，當(dāng)水平外力較大且方向不變時，可采用單向斜樁；當(dāng)水平外力較大且由于活載致使水平外力在兩個方向都可能作用時，則可采用多向斜樁樁基；如果水平外力特別大，如拱橋基礎(chǔ)，則可用樁架。 按材料分： 木樁、混凝土樁、鋼筋砼樁，預(yù)應(yīng)力鋼筋砼樁、鋼樁、組合樁等； （1）鋼筋混凝土樁 通常有預(yù)制

4、樁和灌注樁 樁的橫截面常用正方形、圓形，預(yù)制樁截面邊長一般為250400；灌注樁直徑可達(dá)1000。預(yù)制樁長通常為12m。但可接樁。 樁的材料中混凝土強(qiáng)度：預(yù)制樁強(qiáng)度不低于C30，預(yù)應(yīng)力混凝土樁不低于C40。 受力主筋按計(jì)算確定；根據(jù)樁的截面大小選用48根直徑為1225的鋼筋。 配筋率通常為1%3%。 箍筋采用68，間距200 。樁頂（35）d范圍內(nèi)箍筋適當(dāng)加密。灌注樁鋼筋籠長度超過4米，應(yīng)每隔2米左右設(shè)一道1218焊接加勁鋼筋。 為保證打樁安全，預(yù)制樁的樁頂采用3層鋼筋網(wǎng)；樁尖鋼筋焊成錐形整體，以利沉樁。沉管灌注樁應(yīng)設(shè)C30的混凝土預(yù)制樁尖。 鋼筋混凝土樁的單樁承載力大，預(yù)制樁不受地下水位與土

5、質(zhì)條件限制；但預(yù)制樁自重大，需運(yùn)輸，需大型設(shè)備，樁過長需要接樁或截樁，造價高。 （2）、鋼 樁 鋼樁有鋼管樁、H型鋼樁、鋼軌樁、螺旋鋼樁等。鋼樁在我國較少采用。 鋼樁的優(yōu)點(diǎn)有： （l）樁身不僅抗壓強(qiáng)度高而且抗拉和抗彎強(qiáng)度也大，所以適用于樁身自由長度大的高樁碼頭和海洋鉆井平臺中； （2）樁的承載力高，直徑為150的鋼管樁，其承載力可達(dá)30000kN； （3）施工方便，施工速度快。 鋼樁的最大缺點(diǎn)：防銹蝕的問題、價格太高。 四、按樁的施工方法分 按照施工方法的不同，樁可分為預(yù)制樁和灌注樁。 預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場制成的各種材料和形式的樁，如鋼筋混凝土樁、鋼樁、木樁等，然后用沉樁設(shè)備將樁打入、壓入

6、、振入、高壓水沖入或旋入土中。 灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上先成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土，或者加入鋼筋后再灌注混凝土而形成。 根據(jù)成孔方法的不同可分為鉆、挖、沖孔灌注樁，套管灌注樁和爆擴(kuò)樁等。預(yù)制樁的施工 預(yù)制樁包括預(yù)制鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁與鋼樁。預(yù)制樁的主要工序有施工前的準(zhǔn)備、樁位放樣、沉樁設(shè)備的架立與就位，將預(yù)制樁沉入土中，最后修筑承臺。其沉樁方法有錘擊沉樁、振動沉樁和靜力沉樁、射水沉樁等，其中又以錘擊沉樁應(yīng)用較為普遍。 一、預(yù)制樁的制作要點(diǎn) 1、預(yù)制樁的預(yù)制流程及要求 制作場地整平與處理制模與立模綁扎鋼筋、安裝吊環(huán)澆筑混凝土與養(yǎng)護(hù)，起吊、運(yùn)輸、堆放。 樁的制作：鋼筋混凝土預(yù)制

7、樁一般在預(yù)制廠制作，較長的樁在施工現(xiàn)場附近露天預(yù)制。 樁的長度長度主要取決于運(yùn)輸條件及樁架高度，一般不超過30m。如樁長超過30m，可將樁分成幾段預(yù)制，在打樁過程中接樁?；炷令A(yù)制方樁的截面邊長為25cm55cm。 樁所用混凝土強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度等級不宜低于30MPa。 混凝土澆筑混凝土澆筑應(yīng)由樁頂向樁尖連續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)禁中斷。樁頂和樁尖處不得有蜂窩、麻面、裂縫和掉角。樁的制作偏差應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。2、預(yù)制樁的起吊與堆放 預(yù)制樁在起吊與堆放時，較多采用兩個吊點(diǎn)。吊點(diǎn)位置一般應(yīng)按各吊點(diǎn)最大負(fù)彎矩與吊點(diǎn)間樁身正彎矩相等的條件來確定。起吊時應(yīng)平穩(wěn)提升，使各吊點(diǎn)同時受力。 預(yù)制樁的混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

8、預(yù)制樁的運(yùn)輸運(yùn)輸：當(dāng)運(yùn)距不大時，可采用滾筒、卷揚(yáng)機(jī)等拖動樁身運(yùn)輸；當(dāng)運(yùn)距較大時可采用小平臺車運(yùn)輸。運(yùn)輸過程中支點(diǎn)應(yīng)與吊點(diǎn)位置一致。 堆放堆放：樁在施工現(xiàn)場的堆放場地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，并不得產(chǎn)生不均勻沉陷。堆放時應(yīng)設(shè)墊木，墊木的位置與吊點(diǎn)位置相同，各層墊木應(yīng)上、下對齊，堆放層數(shù)不宜超過4層。3、混凝土預(yù)制樁的接樁樁的接樁方法有焊接鋼板、法蘭接及硫磺膠泥錨接樁三種。4、混凝土預(yù)制樁的沉樁順序 沉樁順序一般由一端向另一端連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)樁基平面尺寸較大或樁距較小時，宜由中間向兩端或四周進(jìn)行，有困難時也可分段進(jìn)行。如樁埋置有深淺，宜先沉深的，后沉淺的。在斜坡地帶，應(yīng)先沉坡頂?shù)模蟪疗履_的。這樣作的目的是使樁的

9、擠出現(xiàn)象比較緩和，使各樁的入土深度不致過于懸殊，以免造成不均勻沉降。 二、沉樁設(shè)備 將樁沉入土中的設(shè)備有樁錘、樁架及輔助設(shè)備等。 (一) 打樁機(jī)械 打樁機(jī)具主要包括樁錘、樁架和動力裝置三個部分。樁錘是對樁施加沖擊力，將樁打入土中的機(jī)具；樁架的作用是將樁吊到打樁位置，并在打樁過程中引導(dǎo)樁的方向，保證樁錘能沿要求的方向沖擊；動力裝置包括驅(qū)動樁錘及卷揚(yáng)機(jī)用的動力設(shè)備。 在選擇打樁機(jī)具時，應(yīng)根據(jù)地基的性質(zhì)、工程的大小、樁的種類、施工期限、動力供應(yīng)條件和現(xiàn)場情況確定。 施工中常見的樁錘有落錘、單動汽錘、雙動汽錘、柴油汽錘和振動樁錘。 樁錘的適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn) 選擇樁錘應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、樁的類型、樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

10、、樁的長度、樁群密集程度以及施工條件因素來確定，其中尤以地質(zhì)條件影響最大。土的密實(shí)程度不同所需樁錘的沖擊能量可能相差很大。實(shí)踐證明:當(dāng)樁錘重大于樁重的1.5倍2倍時,能取得較好的效果。 二) 錘擊沉樁施工 1.1.打樁前的準(zhǔn)備工作打樁前的準(zhǔn)備工作 打樁前應(yīng)處理地上、地下障礙物，對場地進(jìn)行平整壓實(shí)，放出樁基線并定出樁位，并在不受打樁影響的適當(dāng)位置設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)，以便控制樁的入土標(biāo)高； 接通現(xiàn)場的水、電管線，準(zhǔn)備好施工機(jī)具； 做好對樁的質(zhì)量檢驗(yàn)。 正式打樁前，還應(yīng)進(jìn)行打樁試驗(yàn)，以便檢驗(yàn)設(shè)備和工藝是否符合要求。按照規(guī)范的規(guī)定，試樁不得少于2根。 2.2.打樁順序打樁順序 打樁順序是否合理，直接影響打樁進(jìn)

11、度和施工質(zhì)量。在確定打樁順序時， 應(yīng)考慮樁對土體的擠壓位移對施工本身及附近建筑物的影響。一般情況下，樁 的中心距小于4倍樁的直徑時，就要擬定打樁順序，樁距大于4倍樁的直徑時打 樁順序與土壤擠壓情況關(guān)系不大。 打樁順序一般分為：逐排打、自中央向邊緣打、自邊緣向中央打和分段打等四種。逐排打樁，樁架系單向移動，樁的就位與起吊均很方便，故打樁效率 較高。但它會使土壤向一個方向擠壓，導(dǎo)致土壤擠壓不均勻，后面樁的打入深度將逐漸減小，最終會引起建筑物的不均勻沉降。自邊緣向中央打，則中間部分土壤擠壓較密實(shí)，不僅使樁難以打入，而且在打中間樁時，還有可能使外側(cè)各樁被擠壓而浮起，因此上述兩種打法均適用于樁距較大（4

12、倍樁距）即樁不太密集時施工。自中央向邊緣打、分段打是比較合理的施工方法，一般情況下均可采用。 3.打樁施工 打樁過程包括：樁架移動和定位、吊樁和定樁、打樁、截樁和接樁等。 樁機(jī)就位時樁架應(yīng)垂直，導(dǎo)桿中心線與打樁方向一致，校核無誤后將其固定。然后，將樁錘和樁帽吊升起來，其高度超過樁頂，再吊起樁身，送至導(dǎo)桿內(nèi)，對準(zhǔn)樁位調(diào)整垂直偏差，合格后，將樁帽或樁箍在樁頂固定，并將樁錘緩落到樁頂上，在樁錘的重量作用下，樁沉入土中一定深度達(dá)穩(wěn)定位置，再校正樁位及垂直度，此謂定樁。然后才能進(jìn)行打樁。打樁開始時，用短落距輕擊數(shù)錘至樁入土一定深度后，觀察樁身與樁架、樁錘是否在同一垂直線上，然后再以全落距施打，這樣可以保

13、證樁位準(zhǔn)確樁身垂直。樁的施打原則是“重錘低擊”，這樣可使樁錘對樁頭的沖擊小，回彈也小，樁頭不易損壞，大部分能量都能用于沉樁。 4.打樁過程中常遇到的問題 (1) 樁頂、樁身被打壞：與樁頭鋼筋設(shè)置不合理、樁頂與樁軸線不垂直、混凝土強(qiáng)度不足、樁尖通過過硬土層、錘的落距過大、樁錘過輕等有關(guān)。 (2)樁位偏斜：當(dāng)樁頂不平、樁尖偏心、接樁不正、土中有障礙物時都容易發(fā)生樁位偏斜，因此施工時應(yīng)嚴(yán)格檢查樁的質(zhì)量并按施工規(guī)范的要求采取適當(dāng)措施，保證施工質(zhì)量。 (3)樁打不下：施工時，樁錘嚴(yán)重回彈，貫入度突然變小，則可能與土層中夾有較厚砂層或其他硬土層以及鋼渣，孤石等障礙物有關(guān)。當(dāng)樁頂或樁身已被打壞，錘的沖擊能不

14、能有效傳給樁時，也會發(fā)生樁打不下的現(xiàn)象。有時因特殊原因，停歇一段時間后再打，則由于土的固結(jié)作用，樁也往往不能順利地被打入土中。所以打樁施工中，必須在各方面作好準(zhǔn)備，保證施打的連續(xù)進(jìn)行。 (4)一樁打下鄰樁上升：樁貫入土中，使土體受到急劇擠壓和擾動，其靠近地面的部分將在地表隆起和水平移動，當(dāng)樁較密，打樁順序又欠合理時，土體被壓縮到極限，就會發(fā)生一樁打下，周圍土體帶動鄰樁上升的現(xiàn)象 三、靜力壓樁三、靜力壓樁 靜力壓樁是在均勻軟弱土中利用壓樁架（型鋼制作）的自重和配重，通過卷揚(yáng)機(jī)的牽引傳到樁頂，將樁逐節(jié)壓入土中的一種沉樁方法。這種沉樁方法無振動、無噪音、對周圍環(huán)境影響小，適合在城市中施工。 壓樁施工

15、時應(yīng)隨時注意使樁保持軸心受壓，接樁時也應(yīng)保證上下接樁的軸線一致，并使接樁時間盡可能的縮短，否則，間歇時間過長會由于壓樁阻力過大導(dǎo)致發(fā)生壓不下去的事故。當(dāng)樁接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時，不可過早停壓，否則，在補(bǔ)壓時也會發(fā)生壓不下去或壓入過少的現(xiàn)象。 壓樁過程中，當(dāng)樁尖碰到夾砂層時，壓樁阻力可能突然增大，甚至超過壓樁能力而使樁機(jī)上抬。這時可以最大的壓樁力作用在樁頂，采取停車再開、忽停忽開的辦法，使樁有可能緩慢下沉穿過砂層。如果工程中有少量樁確實(shí)不能壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高而相差不多時，可以采取截去樁頂?shù)霓k法。 壓樁與打樁相比，由于避免了錘擊應(yīng)力，樁的混凝土強(qiáng)度及其配筋只要滿足吊裝彎矩和使用期受力要求就可以，因而樁的斷面和配

16、筋可以減小，同時壓樁引起的樁周土體和水平擠動也小的多，因此壓樁是軟土地區(qū)一種較好的沉樁方法。 灌注樁： 灌注樁按成孔方法可以分為機(jī)械成孔和人工挖孔兩類。機(jī)械成孔灌注樁的主要工序有：施工前的準(zhǔn)備，樁位放樣，埋設(shè)護(hù)筒，鉆孔清孔，吊放鋼筋籠，灌注混凝土，修筑承臺等。 一、機(jī)械成孔灌注樁 (一)、機(jī)械成孔方法的分類及適用范圍 灌注樁的機(jī)械成孔方法分為泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、干作業(yè)成孔灌注樁、套管成孔灌注樁和爆擴(kuò)成孔灌注樁等4種。 成孔深度的控制按不同樁型采用不同標(biāo)準(zhǔn)控制。 對摩擦型樁，以設(shè)計(jì)樁長控制成孔深度；端承摩擦樁必須保證設(shè)計(jì)樁長及樁端進(jìn)入：持力層深度當(dāng)采用錘擊沉管法成孔時，樁管入土深度控制以高程為主

17、，貫入度控制為輔。對端承型樁，當(dāng)采用鉆(沖)、挖掘成孔時，必須保證樁孔進(jìn)入設(shè)計(jì)持力層的深度；當(dāng)采用錘擊沉箭法成孔時，沉管深度控制以貫入度為主，設(shè)計(jì)持力層高程為輔。 (二)、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁 1、泥漿的制備和規(guī)定 除能自行造漿的土層外，均應(yīng)制備泥漿。 泥漿的作用是：(1)在鉆孔內(nèi)產(chǎn)生較大的懸浮壓力，可防止坍孔；(2)泥漿向孔外土層滲漏。在鉆進(jìn)過程中，由于鉆頭的活動，孔壁表面形成一層膠泥，具有護(hù)壁作用，同時將孔內(nèi)水流切斷。能穩(wěn)定孔內(nèi)水位；(3)泥漿比重大，具有浮渣作用，利于鉆渣的排出。 2、護(hù)筒的設(shè)置 在孔口設(shè)置的護(hù)筒是一項(xiàng)保證質(zhì)量的重要施工措施。 (1)、護(hù)筒的作用是固定鉆孔位置，保護(hù)孔口，提

18、高孔內(nèi)水位，防止地面水流入，增加孔內(nèi)靜水壓力以維護(hù)孔壁穩(wěn)定，并兼作鉆進(jìn)導(dǎo)向。 （2）、護(hù)筒的埋設(shè)：挖埋式和填筑式 3、泥漿護(hù)壁鉆孔法成孔的方法 4、清孔及吊裝鋼筋骨架 清孔目的是除去孔底沉淀的鉆渣和泥漿，以保證灌注的鋼筋混凝土質(zhì)量，保證樁的承載力。 清孔的方法有抽漿法、換漿法、掏渣法、噴射清孔法以及用砂漿置換鉆渣清孔法等。（三）、沉管灌注樁沉管灌注樁施工步驟見圖8.12（四）、灌注水下混凝土 二、人工挖孔灌注樁 大直徑人工挖孔灌注樁(包括擴(kuò)底樁)具有承載能力高，造價低廉等優(yōu)點(diǎn)，；適宜于在地層穩(wěn)定、不易塌方，無地下水或含水較弱的地區(qū)采用。工序有樁孔開挖、提升出土、排水、支撐、立模板、吊裝鋼筋骨架

19、、灌注混凝土等。 挖掘成孔 人工挖孔樁成孔過程中，要根據(jù)樁身范圍內(nèi)地質(zhì)情況，采用無支護(hù)開挖或有支護(hù)開挖。 澆注混凝土 安全措施 不良地質(zhì)條件下人工挖孔灌注樁的施工 鉆、挖孔樁的構(gòu)造橋規(guī) 鉆孔樁的設(shè)計(jì)樁徑（即鉆頭直徑）一般為0.8m、1.0m、1.25m和1.5m，不宜小于0.8m；挖孔灌注樁的直徑或邊寬不宜小于1.25m 按樁身內(nèi)力要求分段配筋的樁身混凝土強(qiáng)度等級不得低于C30，按計(jì)算樁身混凝土不需要配筋的樁身混凝土強(qiáng)度等級可采用C25 C30 ； 主筋直徑不宜小于16m，凈距不宜小于12，任何情況下不應(yīng)小于8，主筋凈保護(hù)層不應(yīng)小于6。樁身主筋盡量不用束筋，在滿足最小間距的情況下，盡可能采用單

20、筋、小直徑鋼筋，以提高樁的抗裂性；箍筋直徑8，其間距為20。8.3 樁的承載力 確定樁的承載力的方法有： （1）根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500072002） （2）根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ9494） 樁的承載力包括單樁豎向承載力、群樁豎向承載力和樁的水平承載力。 一、單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 1、對各級建筑物的規(guī)定 （1）、對于一級建筑樁基，單樁的豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)通過現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)確定。在同一條件下的試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的1%,并不少于3根，工程總樁數(shù)載50根以內(nèi)時不應(yīng)少于2根。 （2）、對于二級建筑樁基，也可參照地質(zhì)條件相同的試驗(yàn)資料，根據(jù)具體情況確定。 （3）、三級樁基，

21、可利用承載力經(jīng)驗(yàn)參數(shù)估算。 2、按靜載荷試驗(yàn)確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 試驗(yàn)裝置主要由加荷穩(wěn)壓、提供反力和沉降觀測三部分組成。 靜載荷試驗(yàn)要點(diǎn) （1）試驗(yàn)加載方式：采用慢速維持荷載法，即逐級加載。每級荷載達(dá)到相對穩(wěn)定后，加下一級荷載，直至試樁破壞。 （2）加載分級：每級荷載p=(1/51/8)R 或p=(1/101/15)R （3）樁頂沉降觀測：每級加荷后間隔5，10，15，15，15，30，30，30，分鐘測記一次沉降。 （4）沉降相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每一小時沉降不超過0.1mm，并連續(xù)出現(xiàn)兩次。 （5）終止加荷條件 當(dāng)荷載沉降曲線有可判定極限承載力的陡降段，且樁頂總沉降量s大于40mm； 樁頂

22、總沉降量s=40mm后，繼續(xù)增二級或三級荷載仍無陡降段； 某級荷載作用下，樁的沉降量為前一級荷載作用下沉降量的5倍； 某級荷載作用下，樁的沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的2倍，且經(jīng)24h尚未達(dá)到穩(wěn)定； 樁底端支承在堅(jiān)硬巖土層上，樁的沉降量很小時，最大加載量已達(dá)到設(shè)計(jì)荷載的2倍； 已達(dá)到錨樁最大抗拔力或壓重平臺的最大重量。單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值的確定 Ps曲線有明顯陡降段，取陡降段起點(diǎn)對應(yīng)的荷載值； 對樁徑或樁寬在550mm以下的預(yù)制樁，在某級荷載P作用下，其沉降增量與相應(yīng)荷載增量的比值大于0.1/kN，取前一級荷載為極限荷載； 當(dāng)Ps曲線為緩變形時，一般樁取s=4060對應(yīng)荷載；大直徑樁取

23、s=（0.030.06）D（樁端直徑）對應(yīng)荷載；細(xì)長樁可取s=6080mm對應(yīng)荷載；為極限荷載 測出每根試樁的極限承載力值Qui，可通過統(tǒng)計(jì)確定單樁豎向極限承載力的標(biāo)準(zhǔn)值Quk。 3、按土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的關(guān)系確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 （1）根據(jù)土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系 QUK=Qsk+Qpk=uqsikli+qpkAp Qsk單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值 Qpk單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值 對于大直徑樁（d800）按下式 QUK=Qsk+Qpk=usiqsikli+pqpkAp 二、單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值 建筑樁基技術(shù)規(guī)范對于樁數(shù)3根的樁基 （1）基樁的豎向承載力設(shè)計(jì)值 （2）

24、根據(jù)靜載荷試驗(yàn)確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時，基樁的豎向承載力設(shè)計(jì)值ppksskQQRspukQR 三、單樁抗拔承載力 1、單樁抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值 （1）一級建筑物應(yīng)通過現(xiàn)場單樁上拔靜荷載試驗(yàn)確定 （2）對于二、三級建筑物可用經(jīng)驗(yàn)或按下式計(jì)算 2、單樁抗拔承載力設(shè)計(jì)值 （1）經(jīng)驗(yàn)公式 （2）建筑樁基技術(shù)規(guī)范公式iisikikluqUWlquKTisiipd9 . 01PskGUN0 四、單樁水平承載力 單樁的水平承載力取決于樁的材料強(qiáng)度、截面剛度、入土深度、樁測土質(zhì)條件、樁頂水平位移允許值和樁頂嵌固情況等。 五、樁身材料驗(yàn)算 規(guī)范規(guī)定：樁身混凝土的抗壓強(qiáng)度與鋼筋的抗壓強(qiáng)度分別計(jì)算進(jìn)行疊加；同時考

25、慮樁的長細(xì)比與壓桿穩(wěn)定問題。樁身材料強(qiáng)度的驗(yàn)算按下式計(jì)算： 對于預(yù)制樁，還應(yīng)進(jìn)行運(yùn)輸、起吊和錘擊等過程中的強(qiáng)度驗(yàn)算。SyccAfAfN(0 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范的樁承載力計(jì)算 六、單樁豎向承載力特征值的確定 1、一般規(guī)定： （1）單樁豎向承載力特征值應(yīng)通過單樁豎向靜荷載試驗(yàn)確定。在同一條件下的試樁數(shù)量不少于總樁數(shù)的1%，且不少于3根。 （2）地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級為丙級建筑物，可采用靜力觸探及標(biāo)貫試驗(yàn)參數(shù)確定單樁豎向承載力特征值。 （3）初步設(shè)計(jì)師單樁豎線創(chuàng)造力特征值可按土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系確定。 2、按靜荷載試驗(yàn)確定 根據(jù)單樁豎向靜荷載試驗(yàn)的荷載沉降（Ps）曲線確定樁的豎向極限承

26、載力Pu。 單樁豎向承載力特征值Pa= Pu/2 3、按土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系確定 單樁豎向承載力特征值可按下式計(jì)算isiapppaalquAqR 七、群樁豎向承載力 在實(shí)際工程中，除少量大直徑樁基礎(chǔ)外，一般多是群樁基礎(chǔ)。豎向荷載下的群樁基礎(chǔ)，各樁的承載力發(fā)揮和沉降性狀往往與相同情況下的單樁有顯著差別。 群樁基礎(chǔ)由基樁群與承臺組成。 1、群樁的工作特點(diǎn) 對于群樁基礎(chǔ)，作用于承臺上的荷載實(shí)際上是由樁和地基土共同承擔(dān)，由于承臺、樁、地基土的相互作用情況不同，使樁端、樁側(cè)阻力和地基土的阻力因樁基類型而異。2、端承樁的荷載傳遞機(jī)理 端承樁基礎(chǔ)通過承臺分配到各基樁樁頂荷載，由樁身直接傳遞

27、到樁底，由樁底巖層支承。樁底壓力分布面積較小，各樁的壓力疊加作用較小。因此群樁中各基樁工作狀態(tài)近同于單樁。群樁基礎(chǔ)沉降量等于單樁沉降量。3、摩擦樁的荷載傳遞機(jī)理（1）、間距小于6d的摩擦樁樁基礎(chǔ) 各單樁的承壓面相互重疊，應(yīng)力圖形疊加，需考慮群樁間的相互影響，由于群樁共同作用，加大了承壓面上的壓力，加大了樁端地基中應(yīng)力影響深度，故沉降量增大。群樁中每根樁承載力小于單樁承載力。（2）間距大于6d的摩擦樁樁基礎(chǔ)因群樁中各樁端的承壓面不會重疊，不必進(jìn)行群樁承載力檢算。 群樁效應(yīng)系數(shù) 群樁效應(yīng)：群樁不同于單樁的工作性狀所產(chǎn)生的效應(yīng)。 群樁效應(yīng)系數(shù) 柱樁： ； 摩擦樁 群狀效應(yīng)系數(shù)與樁距、樁數(shù)、樁徑、樁的

28、入土長度、樁的排列、承臺寬度基樁間土的性質(zhì)等有關(guān)。獨(dú)立單樁的極限承載力群樁的極限承載力n11 4、樁承臺效應(yīng) 在傳統(tǒng)的樁基設(shè)計(jì)中，考慮承臺與地基土脫開，承臺只其分配上部荷載至各樁并將樁聯(lián)合成整體共同承擔(dān)上部荷載的聯(lián)系作用，即承臺本身無承載能力。實(shí)際中樁基在荷載作用下，由樁和承臺底地基土共同承擔(dān)荷載，樁基承載力含有承臺底的土阻力。承臺底分擔(dān)荷載的作用隨樁群對于地基土鄉(xiāng)下的唯一幅度的加大而增強(qiáng)。 5、群樁承載力計(jì)算 建筑樁基技術(shù)規(guī)范中對端承樁或樁數(shù)n=13的非端承樁不考慮群樁效應(yīng)和承臺效應(yīng)。對樁數(shù)n3的非端承樁樁基需考慮群樁效應(yīng)和承臺效應(yīng)。 八、樁的負(fù)摩阻力 1、負(fù)摩阻力的概念 （1）負(fù)摩阻力是樁

29、側(cè)土相對于樁作向下位移，而使土對樁產(chǎn)生向下作用的摩阻力。負(fù)摩阻力不能成為樁的承載力的一部分，而成為作用于樁上的外荷載。 （2）負(fù)摩阻力產(chǎn)生的條件 樁穿越較厚的松散填土、自重濕陷性黃土、欠固結(jié)土層，進(jìn)入相對較硬土層時； 樁周存在軟弱土層，鄰近樁的地面承受局部較大的長期荷載，或地面大面積堆載、堆土?xí)r，使樁周土層發(fā)生沉降； 由于降低地下水位，使樁周土中的有效應(yīng)力增大，并產(chǎn)生顯著的大面積土層壓縮沉降。 （3）中性點(diǎn)：樁截面沉降量與樁周土層沉降量相等點(diǎn)，樁與樁周土相對位移為零。 負(fù)摩阻力與正摩阻力交界點(diǎn)無任何摩阻力。中性點(diǎn)處，樁所受的下拉荷載最大。 確定樁側(cè)負(fù)摩阻力的大小，需要確定產(chǎn)生負(fù)摩阻力的深度及強(qiáng)

30、度大小。樁身負(fù)摩阻力發(fā)生在樁周土相對于樁產(chǎn)生下沉的范圍，它與樁周土的壓縮、固結(jié)、樁身壓縮及樁底沉降等有關(guān)。 樁周土層的固結(jié)隨時間而變化，故土層的豎向位移和樁身截面位移都是時間的函數(shù)。因此在樁頂荷載作用下，中性點(diǎn)位置、摩阻力以及軸力等也都相應(yīng)發(fā)生變化。當(dāng)樁截面位移在樁頂荷載作用下穩(wěn)定后，土層固結(jié)的程度和速率是影響樁身最大軸力（下拉荷載）大小和分布的主要因素。固結(jié)程度高、地面沉降大，中性點(diǎn)往下移；固結(jié)速率大，下拉荷載增長快。但下拉荷載的增長需經(jīng)過一定時間才能達(dá)到極限值。在該過程中，樁身在下拉荷載作用下產(chǎn)生壓縮，隨著下拉荷載的產(chǎn)生和增大，樁端處軸力增加，沉降也相應(yīng)增大，由此導(dǎo)致樁土相對位移減小，下拉

31、荷載降低，而逐漸達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。 2、中性點(diǎn)深度 中性點(diǎn)深度應(yīng)按樁周土層沉降與樁的沉降相等的條件確定，也可參考表8.19確定表8.19 中性點(diǎn)深度 3、單樁負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值 單樁負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算 樁側(cè)總的負(fù)摩阻力（下拉荷載）為innsiq持力層性質(zhì)黏性土、粉土中密以上砂土礫石、卵石基巖中性點(diǎn)深度比ln/l00.50.60.70.80.91.0insipnlquQ 5、考慮負(fù)摩阻力基樁承載力驗(yàn)算 （1）摩擦型基樁 取樁身計(jì)算中性點(diǎn)以上側(cè)阻力為零，按下式計(jì)算 0NR （2）端承型基樁 考慮下拉荷載時，按下式計(jì)算 在樁基設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量采取措施減小負(fù)摩阻力?？梢栽陬A(yù)制樁表面涂一薄層瀝青，或?qū)︿摌?/p>

32、加一層厚3的塑料薄膜，對現(xiàn)場灌注樁在樁與土之間灌注斑脫土漿等方法，來消除或降低負(fù)摩阻力影響。RQNng6 . 1)27. 1(0 8.4 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的目的是使作為支承上部結(jié)構(gòu)的地基和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)必須具有足夠的承載能力，其變形不超過上部結(jié)構(gòu)安全和正常使用所允許的范圍；作為傳遞荷載的結(jié)構(gòu)，樁和承臺還必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性。 *樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須具備的資料： 為了達(dá)到上述目的，樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時必須具備下列四個方面的基本資料。 1巖土工程勘察資料 1）巖土工程勘察報(bào)告和圖件； 2）巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)； 3）對不良地質(zhì)現(xiàn)象（如滑坡、崩塌、泥石流、巖溶和土洞等）有明確的判斷、結(jié)論和防治方案；

33、4）己有地下水位的測定和預(yù)測資料及地下水化學(xué)分析結(jié)論； 5）現(xiàn)場或其他可供參考的試樁資料及附近類似樁基工程經(jīng)驗(yàn)： 6）按地震設(shè)防烈度提供的液化地層資料； 7）有關(guān)地基土凍脹性、濕陷性、膨脹性的資料。 2建筑場地與環(huán)境條件資料 1）建筑場地的平面圖，包括交通設(shè)施、高壓架空線、地下管線和地下構(gòu)筑物的分布； 2）相鄰建筑物的安全等級、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基礎(chǔ)類型及埋置深度； 3）水、電及有關(guān)建筑材料的供應(yīng)條件； 4）周圍建筑物及市政設(shè)施的防振、防噪聲要求； 5）泥漿排泄及棄土條件。 3建筑物資料 1）建筑物總平面布置圖； 2）建筑物的結(jié)構(gòu)類型、荷載及建筑物的使用或生產(chǎn)設(shè)備對基礎(chǔ)豎向或水平位移要求： 3）建筑物

34、的重要性與安全等級： 4）建筑物的抗震設(shè)防烈度及建筑抗震類別。 4施工條件資料 樁基設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮可能得到的施工條件，需要了解當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗(yàn)和設(shè)備狀況： 1）施工機(jī)械設(shè)備條件、制樁條件、動力條件以及對地質(zhì)條件的適應(yīng)性； 2）施工機(jī)械設(shè)備的進(jìn)出場條件及現(xiàn)場運(yùn)行條件。 樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法概述 樁基設(shè)計(jì)主要包括承載力設(shè)計(jì)和沉降驗(yàn)算兩個方面。樁基承載力設(shè)計(jì)通過設(shè)置合理的樁長、樁徑、樁數(shù)和樁位以保證樁基具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，沉降驗(yàn)算則為了防止過大變形引起建筑物的結(jié)構(gòu)損壞或影響建筑物的正常使用。此外，樁身配筋和樁基的承臺設(shè)計(jì)是樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，以保證樁基具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，有時尚需進(jìn)行樁身和承臺的抗裂和裂

35、縫寬度驗(yàn)算。 樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)過程：根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、地質(zhì)、水文及荷載等出發(fā)資料，初步擬定承臺標(biāo)高和尺寸；樁的材料、直徑、長度、樁數(shù)和平面上的布置，樁和承臺的連接等。一、樁基礎(chǔ)類型的選擇1、承臺底面高程或埋深的確定 承臺底面標(biāo)高應(yīng)根據(jù)樁的受力情況，樁的剛度和地形、地質(zhì)、水流、施工等條件確定。承臺低穩(wěn)定性較好，但在水中施工難度較大 。對于常年有流水、沖刷較深，或水位較高，施工排水困難，在受力條件允許時，應(yīng)盡可能采用高樁承臺。 2、端承型樁和摩擦型樁的考慮 端承型樁與摩擦型樁的選擇主要根據(jù)地質(zhì)和受力情況確定。端承型樁基礎(chǔ)承載力大，沉降量小，較為安全可靠，因此當(dāng)基巖埋深較淺時應(yīng)考慮采用。若適宜的巖層埋置較深

36、或受到施工條件的限制不宜采用時，則可采用摩擦型樁，但在同一樁基礎(chǔ)中不宜同時采用端承型樁和摩擦型樁，同時也不宜采用不同材料、不同直徑和長度相差過大的樁，以避免樁基產(chǎn)生不均勻沉降或喪失穩(wěn)定性。 當(dāng)采用端承型樁時，除樁底支承在基巖上（即柱承樁）外，還需將樁底端嵌入基巖中一定深度成為嵌巖樁，以增加樁基的穩(wěn)定性和承載能力。為保證嵌者樁在橫向荷載作用下的穩(wěn)定性，需嵌入基巖的深度與樁嵌固處的內(nèi)力及樁周巖石強(qiáng)度有關(guān)，應(yīng)分別考慮彎矩和軸向力要求，由較大的來控。 3、選擇樁的材料與施工方法 根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)、施工機(jī)具與技術(shù)水平、造價、工期及場地環(huán)境等具體情況，選擇樁的材料與施工方法。 二、確定樁的規(guī)格與單樁豎向承

37、載力 1、確定樁的規(guī)格 （1）樁長 一般應(yīng)選擇較堅(jiān)實(shí)土層作為樁端持力層。樁端全斷面進(jìn)入持力層的深度：黏性土、粉土2d；砂土1.5d；碎石類土1d。樁頂嵌入承臺，以此確定樁長。 （2）樁的橫截面積 樁的橫截面積根據(jù)樁頂荷載與當(dāng)?shù)厥┕C(jī)具及建筑經(jīng)驗(yàn)確定。 2、確定單樁豎向承載力 三、計(jì)算樁的數(shù)量進(jìn)行平面布置 1、樁數(shù)量估算 （1）在建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ-94）設(shè)計(jì)時 軸心豎向力作用時 偏心豎向力作用時 n樁的數(shù)量 F作用于樁基承臺頂面豎向力設(shè)計(jì)值 G承臺及其上覆土自重 R單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值 U樁基偏心受壓系數(shù)，通常為1.11.2RGFnRGFn （2）按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)時 軸心豎向力

38、作用時 偏心豎向力作用時 2、樁的平面布置 （1）樁的中心距 通常樁的中心距宜?。?4）d（樁徑）。中心距過小，樁施工時相互擠土影響樁的質(zhì)量；樁的中心距過大，則樁的承臺尺寸太大，不經(jīng)濟(jì)。akkRGFnaKkRGFn （2）樁的平面布置 盡量使樁群承載力合力點(diǎn)與長期荷載重心重合；并使樁基受水平力和力矩較大方向即承臺的長邊，有較大的截面模量。樁離承臺邊緣的凈距應(yīng)不小于1/2d。 同一結(jié)構(gòu)單元，宜采用相同類型樁基。同一基礎(chǔ)相鄰樁的樁底標(biāo)高差，對于非嵌巖樁，不宜超過相鄰樁的中心距；對于摩擦樁，在相同土層中不宜超過樁長的1/10。 四、樁基礎(chǔ)驗(yàn)算1、單樁承載力驗(yàn)算（1） 建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ-94）

39、法中心荷載作用下要求每根樁實(shí)際承受的荷載不大于單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值在偏心荷載作用下，還需滿足RnGFN0RxxMyyMnGFNiyix2 . 12max2max0maxmin （2）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范法 在軸心豎向力作用下，群樁中單樁承載力要求不大于單樁豎向承載力特征值 偏心豎向力作用下，還要滿足下式 2、樁基沉降 當(dāng)樁端持力層為軟弱土的一、二級建筑樁基以及樁端持力層為黏性土、粉土或存在軟弱下弱層的一級建筑樁基，應(yīng)驗(yàn)算沉降。akkkRnGFQaiykixkkkikRxxMyyMnGFQ2 . 12max2maxmaxmin 五、樁承臺設(shè)計(jì) 1、樁承臺的作用 （1）把多根樁聯(lián)結(jié)成整體，共同承受

40、上部荷載； （2）把上部荷載通過承臺傳遞到各樁樁頂； （3）承臺為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于一個淺基礎(chǔ)。承臺本身具有類似于淺基礎(chǔ)的承載能力，即樁承臺效應(yīng)。 2、承臺分類 （1）高樁承臺：當(dāng)樁頂位于地面以上相當(dāng)高度的承臺； （2）低樁承臺：凡樁頂位于地面以下的樁承臺，通常建筑物基礎(chǔ)承重的樁承臺都屬于此類。低樁承臺與淺基礎(chǔ)一樣，要求承臺底面埋置于當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)深度以下。 3、承臺的材料與施工 （1）承臺應(yīng)采用鋼筋混凝土材料，采用現(xiàn)場澆注施工； （2）承臺的混凝土強(qiáng)度等級不低于C15； （3）承臺配筋按計(jì)算確定。矩形承臺不宜少于8200，并應(yīng)雙向均勻配置受力鋼筋； （4）鋼筋保護(hù)層厚度不宜小于50mm。

41、4、承臺尺寸 （1）承臺平面尺寸應(yīng)依據(jù)樁的平面布置，承臺每邊由樁外圍外伸不小于d/2，承臺的寬度不宜小于500mm； （2）承臺厚度要保證樁頂嵌入承臺，并防止樁的集中荷載造成承臺的沖切破壞。 5、承臺的內(nèi)力 承臺內(nèi)力可按簡化計(jì)算方法確定，并按規(guī)范進(jìn)行局部受壓、受沖切、受剪及受彎的強(qiáng)度計(jì)算。 8.5 深基礎(chǔ) 一、沉井基礎(chǔ) 1、沉井基礎(chǔ)的工作原理 在深基礎(chǔ)工程施工中，為了減少放坡大開挖的大量土方，并保證陡坡開挖邊坡的穩(wěn)定性，可采用沉井基礎(chǔ)。 沉井施工工序可分為就地制造、挖土下沉、封底、充填井孔以及澆筑頂板。 2、沉井的用途 （1）重型結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ) （2）江河上的結(jié)構(gòu)物 （3）取水結(jié)構(gòu)物 （4）地下工

42、程 （5）臨近建筑物的深基礎(chǔ)。 （6）房屋糾傾工作井。 沉井基礎(chǔ)優(yōu)點(diǎn)：整體性好、本身剛度大，具有較大的橫向抗力，抗震性能可靠。 1、上部荷載較大，而表層地基土的容許承載力不足，橋梁基礎(chǔ)需要埋置較深，采用擴(kuò)大基礎(chǔ)開挖工作量大，支撐也困難，且在一定深度下有較好的持力層，采用沉井基礎(chǔ)與其他深基礎(chǔ)相比較，經(jīng)濟(jì)上較為合理時。 2、在山區(qū)河流中，雖然土質(zhì)較好，但沖刷大，或河中有較大卵石不便樁基礎(chǔ)施工時。 3、巖層表面較平坦且覆蓋層薄，但河水較深，采用擴(kuò)大基礎(chǔ)施工圍堰有困難時。 南京長江大橋沉井底面尺寸：20.2m24.9 m，穿過深度55米的覆蓋層。 3、沉井類型 沉井可按其平面形狀、立面形狀、建筑材料和

43、下沉方法等特征進(jìn)行分類。 (一)、按平面形狀可分為圓形、矩形、圓端形3種基本類型 (1)、圓形沉井：在斜交橋或水流方向不定的河流中，橋墩多作成圓形，與之相配合的沉井基礎(chǔ)亦多取圓形。圓形沉井不僅受水流沖擊影響小，而且受力比較有利。當(dāng)四周作用的土壓力和水壓力均勻時，井壁僅有軸向壓應(yīng)力作用，不產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力，能充分利用混凝土抗壓強(qiáng)度大的特點(diǎn)。在下沉過程中，便于控制均勻挖土，容易使刃腳均勻地支承在土層上，不易發(fā)生傾斜。 (2)、矩形沉井：制造簡單、能充分利用地基承載力的特點(diǎn)，多與矩形墩臺相配合。矩形沉井在水壓力和土壓力作用下，井壁將產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。為改善受力條件，可在井內(nèi)設(shè)置隔墻，縮短井壁受彎跨度

44、，減少彎曲應(yīng)力。在下沉中，若用機(jī)械挖土，其四角不易控制，不易使刃腳均勻支承在土層上，因而容易發(fā)生傾斜。 (3)、圓端形沉井：多與圓端形墩臺配合，它兼有圓形和矩形沉井之特點(diǎn)。 套井承臺鋼筋、模板第2節(jié)沉井抓斗挖土第4節(jié)沉井抓泥下沉 （二）、按立面形狀分為： 柱形沉井： 錐形沉井：為減少沉井下沉施工中外井壁的摩阻力 階梯式沉井：沉井所受土壓力與水壓力均隨深度而增大。為合理利用材料，將沉井井壁隨深度分為幾段，做成階梯狀。又可減小外井壁摩阻力。 （三）、按使用建筑材料分為：磚石沉井、素混凝土沉井、鋼筋混凝土沉井和鋼沉井； （四）、按下沉方法分為：就地制作沉井和浮運(yùn)沉井。 4、沉井的結(jié)構(gòu) 沉井的結(jié)構(gòu)包括

45、：刃腳、井筒、內(nèi)隔墻、底梁、封底與頂蓋等。 （1）刃腳與踏面 刃腳作用是在沉井自重作用下易于切土下沉。刃腳底面(踏面)寬度不小于15cm ，對軟土可適當(dāng)放寬。下沉深度大，且土質(zhì)較硬，刃腳底面應(yīng)以型鋼(角鋼或槽鋼)加強(qiáng)，以防刃腳損壞。刃腳內(nèi)側(cè)斜面與水平面的夾角通常為4060。 （2）井筒 井筒是沉井的主體部分。在下沉過程中起擋土、擋水及利用本身重量克服土與井壁之間的摩阻力。沉井施工完畢后，它就成為基礎(chǔ)或基礎(chǔ)的一部分而將上部荷載傳到地基。根據(jù)井壁在施工中的受力情況，在井壁內(nèi)配置豎向及水平向鋼筋，以增加井壁強(qiáng)度。井壁厚度按下沉需要的自重、本身強(qiáng)度以及便于取土和清基等因素而定。井筒內(nèi)部空間，是挖土排土

46、的工作場所和通道。 井筒內(nèi)徑不宜小于0.9m。 （3）內(nèi)隔墻和底梁 沉井長度尺寸較大，應(yīng)在沉井內(nèi)設(shè)置隔墻，以加強(qiáng)沉井的剛度，使井壁的撓曲應(yīng)力減小。隔墻底面應(yīng)高出刃腳底面0.5 m以上，避免隔墻下的土頂往沉井而妨礙下沉。 內(nèi)隔墻把整個沉井分成若干井孔，各井孔分別挖土，便于控制沉降和糾傾處理。也有在內(nèi)隔墻下部設(shè)底梁或單獨(dú)做底梁。 （4）封底與沉井底板 沉井沉至設(shè)計(jì)高程進(jìn)行清基后，便澆筑封底混凝土。 以阻止地下水和地基土進(jìn)入井筒。為使封底混凝土與井筒聯(lián)結(jié)牢固，在刃腳上方井筒內(nèi)壁預(yù)設(shè)一圈凹槽。 （5）頂蓋 沉井為空心沉井時，在沉井頂部需做鋼筋混凝土頂蓋。 5、沉井的施工 （1）準(zhǔn)備工作 平整場地：天然

47、地面土質(zhì)較好，只需將地面雜物清掉整平地面，就可在其上制造沉井。土質(zhì)松軟，應(yīng)整平夯實(shí)或換土夯實(shí)。 放線定位： （2）沉井制作 承墊木法：在經(jīng)過平整、放線定位的場地上鋪一層砂墊層，厚0.5m左右。在砂墊層上于刃腳部位，對稱、成對地安置適當(dāng)?shù)某袎|木。再在墊木之間填實(shí)砂土，然后按設(shè)計(jì)的尺寸立模板、綁扎鋼筋、澆注第一節(jié)沉井。 無墊木法：在均勻土層上，澆筑一層與沉井井壁等厚的混凝土，代替承墊木和砂墊層。 土模法：對均勻的粘性土在定位放線的刃腳部位，按照設(shè)計(jì)尺寸開挖基槽，用地基粘性土作為天然模板，代替砂墊層、承墊木及人工制作刃腳木模。 澆注沉井混凝土?xí)r，應(yīng)對稱和均勻地進(jìn)行，以防止沉井發(fā)生傾斜?；炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)

48、強(qiáng)度的70時可拆除模板，強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才能抽撤墊木。抽撤墊木應(yīng)按一定的順序進(jìn)行，以免引起沉井開裂、移動或傾斜。其順序是：撤除內(nèi)隔墻下的墊木再撤沉井短邊下的墊木，最后撤長邊下的墊木。拆長邊下的墊木時，以定位墊木(最后抽撤的墊木)為中心，對稱地由遠(yuǎn)到近拆除，最后拆除定位墊木。注意在抽墊木過程中，抽除一根墊；應(yīng)立即用砂回填進(jìn)去并搗實(shí)。 沉井制作的總高度不宜超過沉井短邊或直徑的尺度，并不應(yīng)超過12m。 （3）沉井下沉 沉井下沉施工可分為排水下沉和不排水下沉。 接高沉井：第一節(jié)沉井頂面下沉至距地面還剩12 m時，停止挖土，接筑第二節(jié)沉井。接筑前應(yīng)使第一節(jié)沉井位置正直，立模澆筑混凝土。待混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)

49、要求后再拆模繼續(xù)挖土下沉。 筑井頂圍堰：如沉井頂面低于地面或水面，應(yīng)在沉井上接筑圍堰，圍堰的平面尺寸略小于沉井，其下端與井頂上預(yù)埋錨桿相連。圍堰是臨時性的，待墩臺身出水后可拆除。 地基檢驗(yàn)和處理： 沉井沉至設(shè)計(jì)高程后，應(yīng)進(jìn)行基底檢驗(yàn)。檢驗(yàn)內(nèi)容是地基土質(zhì)是否和設(shè)計(jì)相符?是否平整?并對地基進(jìn)行必要的處理。地基為砂土或黏性土，可在其上鋪一層礫石或碎石至刃腳底面以上200 mm。地基為風(fēng)化巖石，應(yīng)將風(fēng)化巖層鑿掉，巖層傾斜時，應(yīng)鑿成階梯形。若巖層與刃腳間局部有不大的孔洞，清除軟層并用水泥砂漿封堵，待砂漿有定強(qiáng)度后再抽水清基?？傊ＷC井底地基盡量平整，浮土及軟土清除干凈，以保證封底混凝土、沉井及地基緊密

50、連接。 封底、充填井孔及澆筑頂蓋：地基經(jīng)檢驗(yàn)及處理合乎要求后，應(yīng)立即進(jìn)行封底。待混凝土達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再抽干井孔中的水，填筑井內(nèi)圬工。井孔中不填料或僅填以礫石，則井頂面應(yīng)澆筑鋼筋混凝土頂蓋，以支撐上部建筑物。 沉井在下沉過程中可能會出現(xiàn)各種問題：如遇到大塊石、殘留基礎(chǔ)或大樹根等障礙物阻礙下沉；穿過地下水位以下的細(xì)、粉砂層時，大量砂土涌入井內(nèi)，使沉井傾斜；這些都會對施工造成很大困難，甚至工作無法進(jìn)行。因此對于準(zhǔn)備用沉井法施工的場地，必須事先作好地基勘探工作，并對可能發(fā)生的問題事先加以預(yù)防。當(dāng)問題發(fā)生時，要及時采取措施進(jìn)行處理。 6、沉井設(shè)計(jì) （1）沉井高度：沉井底面標(biāo)高，根據(jù)沉井用途、荷載大小，結(jié)

51、合地基土層分布、性質(zhì)和地基承載力確定。沉井頂面一般要求埋入地面以下0.2米，或在地下水位以上0.5米，沉井頂面與底面標(biāo)高之差即為沉井高度。 （2）沉井的平面形狀與尺寸 沉井平面形狀：根據(jù)上部結(jié)構(gòu)物的平面形狀和使用要求確定。 沉井頂面尺寸：應(yīng)比上部結(jié)構(gòu)底面略大，每邊至少留20的富余，以適應(yīng)沉井下沉過程中可能發(fā)生的少量偏差。 沉井的井壁厚度：沉井井壁的厚度，根據(jù)強(qiáng)度要求和沉井自重要求，經(jīng)計(jì)算確定。一般大中型沉井井壁厚度為0.51.0m，小型沉井井壁厚度可采用0.30.4m。大型沉井內(nèi)隔墻厚度常取0.5m。 （3）地基承載力計(jì)算 沉井作為建筑物的深基礎(chǔ)，應(yīng)驗(yàn)算地基承載力 N沉井頂面上部荷載 G沉井自

52、重 f沉井底部地基承載力設(shè)計(jì)值 A沉井底部面積 up沉井周長 fsi各土層對井壁的摩擦力 hi沉井高度范圍內(nèi)各土層厚度。isiphfufAGN （4）沉井自重驗(yàn)算 為保證沉井施工時順利下沉，必須GRf G沉井自重（不排水下沉需扣除浮力）（KN）； Rf土對井壁的總摩阻力。 當(dāng)不能滿足要求時，可選擇：加大井壁厚度或調(diào)整取土井尺寸；不排水下沉，則下沉到一定深度后可采用排水下沉；增加附加荷載或射水助沉；采用泥漿潤滑或空氣幕法等措施。 二、地下連續(xù)墻 1、概述 地下連續(xù)墻的施工要點(diǎn)是：修筑導(dǎo)墻，用機(jī)械在導(dǎo)墻內(nèi)分段豎直挖槽，采用泥漿護(hù)壁，就地吊放鋼筋籠，水下澆注混凝土，一段段連成一堵地下鋼筋混凝土連續(xù)墻

53、，成為永久性深基礎(chǔ)工程。 地下連續(xù)墻的優(yōu)點(diǎn)：施工期間不需降水，不需擋土護(hù)坡，不需立模板與支撐，把施工護(hù)坡與永久性工程融為一體?？杀苊忾_挖大量土方，可縮短工期，降低造價。在城市密集建筑群中修建深基礎(chǔ)時，為防止對鄰近建筑物安全穩(wěn)定的影響，地下連續(xù)墻更顯示了它的優(yōu)越性。 2、地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)與施工 地下連續(xù)墻的成墻深度由使用要求決定，大都在50m以內(nèi)，墻寬與墻體的深度以及受力情況有關(guān)，目前常用600及800兩種，特殊情況下也有400 及1200 的薄型及厚型地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻的施工工序?yàn)椋?（1）修筑導(dǎo)墻：沿設(shè)計(jì)軸線兩側(cè)開挖導(dǎo)溝，修筑鋼筋混凝土（鋼、木）導(dǎo)墻，以供成槽機(jī)械鉆進(jìn)導(dǎo)向、維護(hù)表土和保持泥漿穩(wěn)定液面。導(dǎo)墻內(nèi)壁面之間的凈空應(yīng)比地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)厚度加寬4060 ，埋深一般為12m，墻厚0.10.2m。 （2）制備泥漿：泥漿以膨脹土或細(xì)粒土在現(xiàn)場加水?dāng)嚢柚瞥?，用以平衡?cè)向地下水壓力和土壓力，保護(hù)槽壁不致坍塌，并起到攜渣、防滲等作用。泥漿