1、附录 A 1.1 桩基础 桩基础是结构的一部分,它用来将上部的荷载转承给地表以下一定深度的持力层。基础的主要组成部分是柱顶和柱。桩长且细,它将荷载传给深层土或是高承载力的岩石,以弊开浅层底承载力的土。常用的桩基础材料就是木材,钢和混凝土。桩由这些材料制成后被钻入地下并与桩帽相连。根据土壤类型,桩的材料,荷载传递特征将桩相应的分类。在以下章节中我们将学习桩的分类,作用和桩的利弊。 1.2 发展情况 桩基础作为承载和传递力的方法已应用多年。 在文明的早期,从通信,防御或战略的观点出发,村庄和城镇被建立在河湖附近。因此以某种打桩的形式来加强地表的承载力是很重要的。木材桩可手工压入地下,或是挖一个坑将
2、桩送入后,填入沙石。 1740 年 Christoffoer Polhem 发明了与当今很相似的钻桩设备。钢桩在 1800 年开始使用,混凝土桩 1900 年开始使用。 工业革命中,发明了蒸汽机和柴油机,这给钻桩方法带来了重大变化。 最近,随着对住房和建筑需要的迫切增长,当局和一些建筑机构已开始在一些不 良土壤上开拓工地。这已引起了桩及桩基方法的进步和改良。目前已有许多打桩的先进技术。 1.3 桩基的作用 和其它类型的基础一样,桩基础的目的是:将荷载传到坚固的地基土上,以承受垂直,水平和上顶的力。 如果下部土没有足够的承载力,结构可以建立在桩上。如故调查结果显示表层土不稳定且很薄或者设计的其它
3、方法不可取时,可以考虑桩基础。另外,与其它地基处理的方法相比,桩基础更加经济。 当建筑物荷载很大时,浅层土的承载力很可能答不到要求,此时地基应建立在桩基础上。桩基础也可用于一般的地面条件来抵抗水平荷载。桩是在水上,例如码头和桥梁上应用的一种传统的基础方法。 1.4 桩基础的分类 1.4.1 按承载性和桩的使用功能进行分类 端承桩,摩擦桩,端承桩和摩擦桩的结合。 1.4.2 端承桩 桩将荷载到建筑基础以下一定深度处的坚实土层之上,它的大部分承载力来自桩端(见图 1.1)。桩作为一根柱子而被设立。即使在承载力较弱的土壤中,桩基础也不会因为折断而损坏,并且这种效果只能在桩无撑的情况下考虑,例如,水或
4、空气。荷载由摩擦或桩端传递。但有时,桩周围的土黏着在桩的表面造成“消极的表层摩擦”。有时,这会对桩的承载能力造成很大的影响。 消极的表层摩擦是由于地下排水和土壤加固造成的。桩的深度由调查结果和室内土工实验决定。 1.4.3 摩擦桩和端承桩 承载力主要来自于桩轴与土的接触与摩擦。(见图 1.2) Figure 1-1 End bearing piles Figure 1-2 Friction or cohesion pile 1.4.4 端承桩 这些桩将大部分荷载通过表层摩擦传给土壤。打这种桩每组中的桩相距很近,大大减小了每组土壤的多孔性和压缩性。因此,这种桩有叫做击实桩。在将桩打入土壤的过程中,对土壤造成影响,结果土壤减小了强度。因此桩不能精确的转递一定数量的荷载而必须在打入之后才能知道。通常土壤在打桩后的三到五个月可以恢复一部分承载力。