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桩基分类有哪些?你都知道吗?
2022-07-15 来源:桩工世界

基础可分为浅基础或深基础。浅地基通常用于结构施加的载荷相对于地表土壤的承载能力较低的情况。当表层土壤的承载能力不足以支撑施加的载荷时,深层地基是必要的,因此它们被转移到具有更高承载能力的更深层。

桩基的使用

桩基础主要用于将荷载从上部结构通过薄弱的、可压缩的地层或水转移到更坚固、更致密、更不易压缩和更坚硬的深层土壤或岩石上,从而增加基础的有效尺寸并抵抗水平荷载。它们通常用于大型结构,以及土壤不适合防止过度沉降的情况。

由于桩基承载大量载荷,因此必须非常仔细地设计它们。一位优秀的工程师会研究放置桩的土壤,以确保土壤不会超载超过其承载能力。

每个桩对周围的土壤都有一个影响区域。必须注意将桩隔开足够远,以便负载均匀地分布在承载它们的整个土壤球上,而不是集中到几个区域。

但是桩基有很多种,我们该如何选择呢?

主要基于以下5点:

1.土壤条件

2.作用在基础上的荷载类型

3.土壤的底层

4.场地条件

5.操作条件

以下是使用桩基系统的情况

·当地下水位较高时。

·施加了来自上部结构的重载和不均匀载荷。

·其他类型的地基成本更高或不可行。

·当浅层土壤可压缩时。

·当有冲刷的可能性时,由于其位置靠近河床或海边等。

·当结构附近有运河或深层排水系统时。

·由于土壤条件差,无法将土壤挖掘至所需深度时。

·当由于大量渗流而无法通过泵送或任何其他措施保持基沟干燥时。

桩基的分类

桩基的目的是将载荷通过承载能力、滑动或提升能力不足的材料或地层传递和分布到能够支撑载荷而不会产生有害位移的更坚固的地层。广泛的桩类型可用于具有各种土壤类型和结构要求的应用。桩可按其基本设计功能(端承、摩擦或组合)或施工方法(位移(驱动)或更换(无聊的))。

端承桩:

在端承桩中,桩的底端位于一层特别坚固的土壤或岩石上。建筑物的荷载通过桩传递到坚固层上。从某种意义上说,这堆就像一根柱子。关键原则是底端靠在表面上,这是一个弱层和强层的交汇点。因此,负载绕过弱层并安全地转移到强层。

摩擦桩:

摩擦桩的工作原理不同。桩通过摩擦将建筑物的载荷转移到桩的整个高度上的土壤。换句话说,桩的整个表面呈圆柱形,用于将力传递给土壤。

为了想象它是如何工作的,想象你正在将一根直径为4毫米的实心金属棒推入一桶冷冻冰淇淋中。一旦你把它推进去,它就足够坚固,可以支撑一些负载。冰淇淋中的嵌入深度越大,它所能承受的负荷就越大。这与摩擦桩的工作原理非常相似。在摩擦桩中,桩可以支撑的负载量与其长度成正比。

桩基础是深基础。它们由长而细长的柱状元件组成,通常由钢或钢筋混凝土制成,有时也由木材制成。当地基的深度超过其宽度的三倍时,地基被描述为“桩”。桩基本上是一个由坚固材料制成的长圆柱体,被推入地下,作为建立在其顶部的结构的稳定支撑。

桩基按土的作用分类:

驱动桩:

驱动桩,也称为位移桩,是一种常用的建筑基础形式,它为结构提供支撑,将其载荷转移到具有足够承载能力和适当沉降特性的土壤或岩石层。打入桩通常用于支撑建筑物、储罐、塔楼、墙壁和桥梁,是最具成本效益的深层基础解决方案。它们也可用于路堤、挡土墙、舱壁、锚固结构和围堰等应用。

打桩

钻孔桩,也称为替换桩,是一种常用的建筑基础形式,可为结构提供支撑,将其载荷转移到具有足够承载能力和合适沉降特性的土壤或岩石层。钻孔桩是去除弃土形成一个孔的桩,用于原位浇筑的钢筋混凝土桩。弃土被桩取代,因此是“更换”桩,而不是位移桩,其中土壤通过驱动或拧入桩而被强制离开。钻孔桩主要用于粘性底土中形成摩擦桩,以及在靠近现有建筑物的地方形成桩基。它们在城市地区很受欢迎,因为振动最小,净空有限,没有起伏的风险,并且如果需要改变桩的长度。

钻孔桩

螺丝桩:

螺旋桩基础是一种桩基础,在桩趾附近有一个螺旋线,以便桩可以拧入地面。过程和概念类似于拧入木头。根据用途和地面条件,螺旋桩可能有多个螺旋(也称为螺旋)。通常,如果需要更高的负载或遇到更软的地面,则指定更多的螺旋。

螺旋桩

按桩基材料分类:

木桩:

木桩是所有当代使用的桩中最古老的。它们通常是采用驱动法安装的预制位移桩,或者不太常见的是振动法安装。桩身的自然收敛性使我们能够获得较高的桩承载能力。如果应用得当,它们是一种非常经济、高效和安全的基础解决方案,适用于临时和永久性结构。这可以通过许多建立在已经运行了数千年的木桩上的历史建筑来证明。用于永久性结构的木桩是压力浸渍的

钢桩:

使用冲击或振动锤将驱动钢桩安装到设计深度或阻力。您可以安装从小直径管桩到大直径钢沉箱的全套打入桩来支持您的项目。驱动桩通过在安装过程中移动轴周围的土壤和压实桩端的土壤来有效地获得岩土工程能力。钢管可以被驱动封闭或开放端。驱动桩的能量由高频振动锤或冲击锤提供。

混凝土桩:

混凝土桩是常用的结构基础元件,用于支撑海上结构,如桥梁、石油钻井平台和浮动机场。海上结构的使用仍然是一项相当新的技术,在这一领域还有很多研究工作要做。海上结构的荷载由两部分组成:垂直结构荷载和横向波浪荷载。这两个载荷分量的相互作用对桩的反应方式以及应力在桩中的分布方式具有重大影响。此外,桩在承受较小结构载荷时的反应与承受较大结构载荷时的反应不同。

桩安装方法

使用多种不同的方法安装桩,每种方法都根据需要进行选择。影响您需要哪种类型的桩以及安装桩的方式的各种因素可能包括:

·您的挖掘深度

·你的桩是由什么材料制成的

·打桩的角度

·可能影响当地居民、动植物的环境问题

一旦评估了您的需求,您将能够更好地决定将用于您的项目的两种最常见的桩安装方法中的哪一种:置换或更换。位移打桩安装是指在不去除任何土壤或其他材料的情况下将桩打入地下的方法。更换桩安装是指先挖一个洞,然后将桩移动到其中的方法。

桩载测试仪器类型的决定必须是设计的一个组成部分。设计人员应选择具有足够精度的仪器来测量所需数据。永久仪表用于收集与工作负载条件下桩的应力状态和行为有关的数据。有用的知识可以从永久仪器中获得,不仅关于特定桩基的行为,而且关于一般的分析和设计假设。

选择最佳桩基类型的标准和方法

结构和岩土工程协调。岩土工程和结构工程师以及地质学家的充分协调工作应确保桩基础分析的结果正确地整合到整体基础设计中。这种协调贯穿于计划和规范、施工前会议和施工。

故障注意事项——结构或基础故障可归类为实际倒塌或功能故障。功能故障可能是由于过度偏转、不可接受的差动运动、过度振动以及环境因素导致的过早损坏。对于关键结构,未能满足功能要求可能与较小结构的实际倒塌一样严重。因此,设计人员不仅要了解倒塌的安全程度,还要了解沉降和振动对功能性能的影响。

施工中的桩基

安全考虑-安全因素表示在给定的一组载荷和设计条件下,基础或结构具有抗倒塌的储备能力。当设计参数众所周知时,不确定的设计参数和载荷需要更高的安全系数。对于大多数水工结构,设计人员应该对土壤和桩参数以及分析具有高度的信心。因此,应尽量减少分析和设计参数的不确定性,而不是要求较高的安全系数。对于不太重要的结构,如果通过进行额外的研究、测试等来减少分析和设计中的不确定性不经济,则允许使用更大的安全系数。

土壤结构考虑——结构的功能意义和经济考虑将决定基础勘探和测试程序、桩测试程序、沉降和渗流分析以及桩和结构的分析模型的类型和程度。\对于关键结构,基础测试程序应明确定义桩基础设计的必要参数,例如土壤类型和剖面、土壤强度等。

桩基形式桩基础将重量从具有低承载或提升能力的材料分离到可以支撑负载而不会移位的坚固地层。

1– 摩擦桩该桩基础使用摩擦力来分配土壤的载荷。简单来说,桩的圆柱面将重量转移到地面。

2– 端承桩在这种类型的基础中,桩的下端位于坚硬的土层上。它的行为就像一个列。端承桩的基本原理是底层设置在软土和硬土的结合处。因此,荷载被安全地转移到坚固的土层。

3– 螺旋桩顾名思义,螺旋桩被打入地下。这个过程类似于将钉子钉入木头的过程。由于螺旋或螺旋形刀片缠绕在桩上,螺旋桩穿过土壤。根据土壤强度或负载,工程师可能会增加螺旋的数量。

4– 打桩这些桩也称为位移桩。它们在支撑桥梁、塔、坦克等的基础中非常普遍。打入桩为工程师提供了一种具有成本效益的解决方案,因此,假设土壤条件适合打入桩,他们会受到很多青睐。

5– 木桩木桩对于临时和永久性结构都非常有效。它们可以在许多旧建筑中找到,并且由于其非凡的承重能力和成本效益而仍然被广泛使用。

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