桩基

桩基早期应用

早在7000～8000年前的新石器时代，人们为了防止猛兽侵犯，曾在湖泊和沼泽地里栽木桩筑平台来修建居住点。这种居住点称为湖上住所。在中国，最早的桩基是浙江省河姆渡的原始社会居住的遗址中发现的。到宋代，桩基技术已经比较成熟。在《营造法式》中载有临水筑基一节。到了明、清两代，桩基技术更趋完善。如清代《工部工程做法》一书对桩基的选料、布置和施工方法等方面都有了规定。从北宋一直保存在上海市龙华镇龙华塔(建于北宋太平兴国二年,977年)和山西太原市晋祠圣母殿(建于北宋天圣年间，1023～1031年)，都是中国现存的采用桩基的古建筑。

桩基技术特点

桩基是一种古老的基础型式。桩工技术经历了几千年的发展过程。无论是桩基材料和桩类型，或者是桩工机械和施工方法都有了巨大的发展，已经形成了现代化基础工程体系。在某些情况下，采用桩基可以大量减少施工现场工作量和材料的消耗。

70年代，中国曾发生了几次大地震。以其中的唐山大地震为例，凡采用桩基的建筑物一般受害轻微。这说明桩基在地震力作用下的变形小，稳定性好，是解决地震区软弱地基和地震液化地基抗震问题的一种有效措施。

桩基中桩的数量和排列应根据上部结构和荷载情况确定。柱下桩基可以用一根也可用一群桩并排列成多边形；墙下桩基常成排布置，当建筑物荷载大和占地面积小时，则要成片布置成满堂桩。桩基上作用的荷载以竖向荷载为主时,桩都是竖直的；如有较大的水平荷载,就要布置斜桩以抵抗水平力。

由于桩基种类繁多，施工工艺差异大，加之地层变化复杂，施工过程中可能会使桩身出现缩径,扩径，夹泥，离析，断桩等缺陷，当然施工后由机械开挖，碰撞也会引起浅部桩身缺陷。桩身缺陷的存在会改变基桩的正常工作性状，从而对基础产生潜在危险。通过验收检测评价桩身完整性是保证基础安全的必然。大量的实践证明基桩低应变动力试验技术是判断桩身完整性十分有效的手段（方便，快速，经济及测试数量大）。

美国PDI公司是世界上研究基桩动测理论和制造动测仪器最重要的公司，它是这一领域的发起者和领导者。其中PIT（pile integrity Tester)是世界上普遍采用的基桩完整性检测技术，它的基础是应力波反射理论。

桩基静载荷试验

桩基静载测试技术是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。新中国成立以后，桩基静载测试技术就逐步发展起来。传统静载荷试验采用手动加压、人工操作、人工记录的方式进行。到了20世纪80年代以后，随着改革开放的脚步，基本建设规模的逐年加大，特别是灌注桩在工程上的广泛应用，我国的桩基静载测试技术也进入了一个全新的发展时期。至今，桩基静载试验作为一项方法成立，理论上无可争议的桩基检测技术。

桩基低应变处理

20世纪80年代，以波动方程为基础的低应变法进入了快速发展期，各种低应变法在基础理论、机理、仪器研发、现场测试和信号处理技术、工程桩和模型桩验证研究、实践经验积累等方面，取得了许多有价值的成果。

桩基高应变应用

我国的高应变动力试桩法研究是起于20世纪80年代

中后期，到90年代初期已有相关的软硬件，实际应用效果已不弱于国外，在灌注桩检测桩基动测方面，国产仪器和软件业已达到国际先进水平，有的方面显示出中国特色。

桩基声波透射法

混凝土灌注桩的声波透射法检测是在结构混凝土声学检测技术基础上发展起来的。到20世纪70年代，声波透射法开始用于检测混凝土灌注桩的完整性。

桩基钻孔取芯法

20世纪80年代钻孔取芯法主要应用于钻孔灌注桩的检测，同时在技术条件成熟的地区也用在检测地下连续墙的施工质量。钻芯法是一种微破损或局部破损的检测方法，具有科学、直观、实用等特点。 2100433B

主要分类

① 按照基础的受力原理大致可分为摩擦桩和承载桩。

1、摩擦桩

系利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物并可分为压力桩及拉力桩，大致用于地层无坚硬之承载层或承载层较深。

2、端承桩

系使基桩坐落于承载层上（岩盘上）使可以承载构造物。

② 按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。

1、预制桩

通过打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下。优点是材料省，强度高，适用于较高要求的建筑，缺点是施工难度高，受机械数量限制施工时间长。

2、灌注桩

首先在施工场地上钻孔，当达到所需深度后将钢筋放入浇灌混凝土。优点是施工难度低，尤其是人工挖孔桩，可以不受机械数量的限制，所有桩基同时进行施工，大大节省时间，缺点是承载力低，费材料。

桩基础可以是单根桩（如一柱一桩的情况），也可以是单排桩或多排桩。对于双（多）柱式桥墩单排桩基础，当桩外褥枉地而上较高时，桩间以横系梁相连，以加强各桩的横向联系。多数情况下桩基础是由多根桩组成的群桩基础，基桩可全部或部分埋入地基土中。群桩基础中所有桩的顶部由承台连成一整体，在承台上再修筑墩身或台身及上部结构。

桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。广泛应用于高层建筑、桥梁、高铁等工程。桩基础具有以下特点：（1）桩支承于坚硬的（基岩、密实的卵砾石层）或较硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载（包括偏心荷载）。（2）桩基具有很大的竖向单桩刚度（端承桩）或群刚度（摩擦桩），在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。（3）凭借巨大的单桩侧向刚度（大直径桩）或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。（4）桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜。常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻（冲）孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等，其适用条件和要求在《建筑桩基技术规范》中均有规定。2100433B

本手册共分8篇33章，其中第一篇主要从总体上介绍我国近十五年桩基的最新进展，帮助读者从总体上了解我国桩基础的发展。第二篇桩基工程理论，主要介绍国内外桩基础理论方面的研究情况。第三篇桩基工程勘察与设计，介绍桩基工程勘察要点、设计原则、概念设计、变刚度调平设计、动力机器桩基础设计、桩基础的抗震设计以及目前常用的桩基设计软件。第四篇特殊桩基设计，包括近几年出现的组合桩、超长桩、灌注桩后注浆、筒桩、槽壁桩，以及桩在公路、铁路上的应用。第五篇桩基施工，介绍了各种施工工艺，特别指出各种工艺的施工控制要点，便于指导施工和监理工程师监理。第六篇桩基检测，介绍了目前常用的桩的检测和监测方法。第七篇港口工程桩基技术规定，介绍了港口工程桩基础的设计和施工技术要点；第八篇主要介绍了铁路工程钢筋混凝土桩板结构技术规定。