? ? ? ?樁基礎(chǔ)由基樁和連接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組成。若樁身全部埋于土中,承臺(tái)底面與土體接觸,則稱為低承臺(tái)樁基;若樁身上部露出地面而承臺(tái)底位于地面以上,則稱為高承臺(tái)樁基。建筑樁基通常為低承臺(tái)樁基礎(chǔ)。廣泛應(yīng)用于高層建筑、橋梁、高鐵等工程。
? ? ? ?早在7000~8000年前的新石器時(shí)代,人們?yōu)榱朔乐姑瞳F侵犯,曾在湖泊和沼澤地里栽木樁筑平臺(tái)來修建居住點(diǎn)。這種居住點(diǎn)稱為湖上住所。在中國,最早的樁基是浙江省河姆渡的原始社會(huì)居住的遺址中發(fā)現(xiàn)的。到宋代,樁基技術(shù)已經(jīng)比較成熟。在《營造法式》中載有臨水筑基第一節(jié)。到了明、清兩代,樁基技術(shù)更趨完善。如清代《工部工程做法》一書對(duì)樁基的選料、布置和施工方法等方面都有了規(guī)定。從北宋一直保存到在上海市龍華鎮(zhèn)龍華塔(建于北宋太平興國二年,977年)和山西太原市晉祠圣母殿(建于北宋天圣年間,1023~1031年),都是中國現(xiàn)存的采用樁基的古建筑。
樁基是一種古老的基礎(chǔ)型式。樁工技術(shù)經(jīng)歷了幾千年的發(fā)展過程。無論是樁基材料和樁類型,或者是樁工機(jī)械和施工方法都有了巨大的發(fā)展,已經(jīng)形成了現(xiàn)代化基礎(chǔ)工程體系。在某些情況下,采用樁基可以大量減少施工現(xiàn)場(chǎng)工作量和材料的消耗。
70年代,中國曾發(fā)生了幾次大地震。以其中的唐山大地震為例,凡采用樁基的建筑物一般受害輕微。這說明樁基在地震力作用下的變形小,穩(wěn)定性好,是解決地震區(qū)軟弱地基和地震液化地基抗震問題的一種有效措施。
? ? ? ?(1)樁支承于堅(jiān)硬的(基巖、密實(shí)的卵礫石層)或較硬的(硬塑粘性土、中密砂等)持力層,具有很高的豎向單樁承載力或群樁承載力,足以承擔(dān)高層建筑的全部豎向荷載(包括偏心荷載)。
? ? ? ?(2)樁基具有很大的豎向單樁剛度(端承樁)或群剛度(摩擦樁),在自重或相鄰荷載影響下,不產(chǎn)生過大的不均勻沉降,并確保建筑物的傾斜不超過允許范圍。
? ? ? ?(3)憑借巨大的單樁側(cè)向剛度(大直徑樁)或群樁基礎(chǔ)的側(cè)向剛度及其整體抗傾覆能力,抵御由于風(fēng)和地震引起的水平荷載與力矩荷載,保證高層建筑的抗傾覆穩(wěn)定性。
? ? ? ?(4)樁身穿過可液化土層而支承于穩(wěn)定的堅(jiān)實(shí)土層或嵌固于基巖,在地震造成淺部土層液化與震陷的情況下,樁基憑靠深部穩(wěn)固土層仍具有足夠的抗壓與抗拔承載力,從而確保高層建筑的穩(wěn)定,且不產(chǎn)生過大的沉陷與傾斜。常用的樁型主要有預(yù)制鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁、鉆(沖)孔灌注樁、人工挖孔灌注樁、鋼管樁等,其適用條件和要求在《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》中均有規(guī)定。
? ? ? ?按照基礎(chǔ)的受力原理大致可分為摩擦樁和端承樁。
? ? ? ?摩擦樁:系利用地層與基樁的摩擦力來承載構(gòu)造物并可分為壓力樁及拉力樁,大致用于地層無堅(jiān)硬之承載層或承載層較深。
? ? ? ?端承樁:系使基樁坐落于承載層上(巖盤上)使可以承載構(gòu)造物。
? ? ? ?按照施工方式可分為預(yù)制樁和灌注樁。
? ? ? ?預(yù)制樁:通過打樁機(jī)將預(yù)制的鋼筋混凝土樁打入地下。優(yōu)點(diǎn)是材料省,強(qiáng)度高,適用于較高要求的建筑,缺點(diǎn)是施工難度高,受機(jī)械數(shù)量限制施工時(shí)間長。
? ? ? ?灌注樁:首先在施工場(chǎng)地上鉆孔,當(dāng)達(dá)到所需深度后將鋼筋放入澆灌混凝土。優(yōu)點(diǎn)是施工難度低,尤其是人工挖孔樁,可以不受機(jī)械數(shù)量的限制,所有樁基同時(shí)進(jìn)行施工,大大節(jié)省時(shí)間,缺點(diǎn)是承載力低,費(fèi)材料。
? ? ? ?樁基靜載測(cè)試技術(shù)是隨著樁基礎(chǔ)在建筑設(shè)計(jì)中的使用越來越廣泛而發(fā)展起來的。新中國成立以后,樁基靜載測(cè)試技術(shù)就逐步發(fā)展起來。傳統(tǒng)靜載荷試驗(yàn)采用手動(dòng)加壓、人工操作、人工記錄的方式進(jìn)行。到了20世紀(jì)80年代以后,隨著改革開放的腳步,基本建設(shè)規(guī)模的逐年加大,特別是灌注樁在工程上的廣泛應(yīng)用,我國的樁基靜載測(cè)試技術(shù)也進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。樁基靜載試驗(yàn)作為一項(xiàng)方法成立,理論上無可爭(zhēng)議的樁基檢測(cè)技術(shù)。
? ? ? ?20世紀(jì)80年代,以波動(dòng)方程為基礎(chǔ)的低應(yīng)變法進(jìn)入了快速發(fā)展期,各種低應(yīng)變法在基礎(chǔ)理論、機(jī)理、儀器研發(fā)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和信號(hào)處理技術(shù)、工程樁和模型樁驗(yàn)證研究、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累等方面,取得了許多? ? ? ? ?有價(jià)值的成果。
? ? ? ?我國的高應(yīng)變動(dòng)力試樁法研究是起于20世紀(jì)80年代
? ? ? ?中后期,到90年代初期已有相關(guān)的軟硬件,實(shí)際應(yīng)用效果已不弱于國外,在灌注樁檢測(cè)樁基動(dòng)測(cè)方面,國產(chǎn)儀器和軟件業(yè)已達(dá)到國際先進(jìn)水平,有的方面顯示出中國特色。
? ? ? ?混凝土灌注樁的聲波透射法檢測(cè)是在結(jié)構(gòu)混凝土聲學(xué)檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。到20世紀(jì)70年代,聲波透射法開始用于檢測(cè)混凝土灌注樁的完整性。
? ? ? ?20世紀(jì)80年代鉆孔取芯法主要應(yīng)用于鉆孔灌注樁的檢測(cè),同時(shí)在技術(shù)條件成熟的地區(qū)也用在檢測(cè)地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量。鉆芯法是一種微破損或局部破損的檢測(cè)方法,具有科學(xué)、直觀、實(shí)用等特點(diǎn)。[
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