樁知識(shí)

筑龍巖土 一五一十我來(lái)了 2022-05-21 18:18 發(fā)表于河南

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樁的起源和發(fā)展

樁基礎(chǔ)是一種最古老的基礎(chǔ)型式。樁的應(yīng)用至今至少已有12000年至14000年的歷史。我國(guó)的浙江河姆渡遺址和陜西半坡村遺址出土的大量木結(jié)構(gòu)遺存證實(shí)了先人在7000年前就開(kāi)始采用木樁插入土中支承房屋。

早期使用的樁都是木樁。直至19世紀(jì)20年代，人類(lèi)才開(kāi)始使用鑄鐵板樁修筑圍堰和碼頭。等到了19世紀(jì)后期，鋼、水泥、混凝土和鋼筋混凝土的相繼問(wèn)世和大量使用，使得制樁材料發(fā)生了根本變化，促進(jìn)了樁基礎(chǔ)的迅速發(fā)展。

1898年，俄國(guó)工程師斯特拉烏斯率先提出了以混凝土或鋼筋混凝土為材料的一類(lèi)樁型，即就地灌注混凝土樁；到1901年，美國(guó)工程師雷蒙德又獨(dú)立提出了沉管灌注樁的設(shè)計(jì)思想；20世紀(jì)初，鋼樁和鋼筋混凝土預(yù)制樁相繼問(wèn)世并得到廣泛應(yīng)用，如美國(guó)密西西比河上的鋼橋就大量采用了型鋼樁基礎(chǔ)。到了20世紀(jì)30年代，鋼樁在一些歐洲國(guó)家開(kāi)始廣泛使用。二次大戰(zhàn)后，隨著冶煉技術(shù)的發(fā)展，各種直徑的無(wú)縫鋼管被作為樁材用于基礎(chǔ)工程。

我國(guó)從20世紀(jì)50年代開(kāi)始生產(chǎn)預(yù)制鋼筋混凝土樁，50年代末，鐵路系統(tǒng)開(kāi)始生產(chǎn)使用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁，而且隨著大型鉆孔機(jī)械的出現(xiàn)，工程中又開(kāi)始使用鉆孔灌注樁或鋼筋混凝土灌注樁。20世紀(jì)60～70年代，我國(guó)也研制生產(chǎn)出預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁，并在橋梁和港口工程中得到了廣泛應(yīng)用。

隨著樁基礎(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)寬，機(jī)械設(shè)備和施工技術(shù)不斷得到改進(jìn)與發(fā)展，產(chǎn)生了名目繁多的各種新樁型和新工法，為樁基在復(fù)雜地質(zhì)條件和環(huán)境條件下的應(yīng)用注入了勃勃生機(jī)。現(xiàn)在，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展和工程建設(shè)的需要，樁基礎(chǔ)已在房屋建筑、橋梁碼頭、桿塔結(jié)構(gòu)和海上石油平臺(tái)等領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用，而且，人們?cè)跇兜脑O(shè)計(jì)理論、施工技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)以及新樁型的開(kāi)發(fā)應(yīng)用等方面也進(jìn)行不斷的研究探索，使得最近幾十年來(lái)，樁基技術(shù)得到了蓬勃發(fā)展，不論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外均成為令人矚目的科技熱點(diǎn)之一。

樁的作用是什么？

樁基礎(chǔ)是一種常用的深基礎(chǔ)形式，它由基樁和連接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組成。

▲ 低承臺(tái)樁基示意圖

樁是埋入土中的柱形桿件，其作用是將上部結(jié)構(gòu)荷載通過(guò)承臺(tái)傳遞給基樁，再由基樁傳遞到地基土體（持力層） 。

▲ 單樁基礎(chǔ)

▲ 群樁基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)的作用可以總結(jié)為：

1、力傳導(dǎo)，抗地震液化

2、抗上撥力和傾覆力

3、擠密無(wú)粘性土

4、控制沉降

5、提高地基剛度

6、抗沖刷，提高安全性 

樁基的特點(diǎn)

樁基作為建筑結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)的一種形式，與其它基礎(chǔ)相比，具有很突出的特點(diǎn)：

1、適應(yīng)性強(qiáng)：可適用于各種復(fù)雜的地質(zhì)條件，適用于不同的施工場(chǎng)地，承托各種類(lèi)型的上部建（構(gòu)）筑物，承受不同的荷載類(lèi)型。

2、具有良好的荷載傳遞性，可控制建（構(gòu)）筑物沉降。

3、承載能力大。

4、抗震性能好。

5、施工機(jī)械化程度高。

什么情況下需要選用樁基？

對(duì)下列建筑工程要求情況，可以考慮選用樁基礎(chǔ)方案：

1、不允許地基有過(guò)大沉降和不均勻沉降的高層建筑或其他重要建筑物。

2、重型工業(yè)廠房和荷載過(guò)大的建筑物，如倉(cāng)庫(kù)、糧倉(cāng)等。

3、對(duì)煙囪、輸電塔等高結(jié)構(gòu)建筑物，宜采用樁基以承受較大的上拔力和水平或用以防止結(jié)構(gòu)物的傾斜。

4、對(duì)精密或大型的設(shè)備基礎(chǔ)，需要減小基礎(chǔ)振動(dòng)、減弱基礎(chǔ)振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響或應(yīng)控制基礎(chǔ)沉降和沉降速率。

5、軟弱地基或基些特殊性土上的各類(lèi)永久性建筑物或以樁基作為地震區(qū)結(jié)構(gòu)抗震措施。

當(dāng)?shù)鼗喜寇浫醵虏刻钐幝癫赜袌?jiān)實(shí)地層時(shí)，最宜采用樁基。如果軟弱土層很厚，樁端達(dá)不到良好地層，則應(yīng)考慮樁基的沉降等問(wèn)題；通過(guò)較好土層而將荷載傳到下臥軟弱層，則反而使樁基沉降增加。

總之，樁基設(shè)計(jì)應(yīng)該注意滿(mǎn)足地基承載力和變形這兩項(xiàng)基本要求。在工程實(shí)踐中，由于設(shè)計(jì)或施工方面的原因，致使樁基不合要求，甚至釀成重大事故已非罕見(jiàn)。因此，做好地基勘察，慎重選擇方案，精心設(shè)計(jì)、精心施工，也是樁基工程施工必須遵循的準(zhǔn)則。