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，承托各種類型的上部建（構(gòu)）筑物，承受不同的荷載類型。

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。