2015岩土工程师专业考试精讲：桩的选型、布置

　　桩的选型、布置

　　掌握桩的类型及各类桩的适用条件;

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　　掌握桩的设计选型应考虑的因素，能根据具体条件进行合理选型;

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　　熟悉布桩应考虑的主要因素。

　　一、掌握桩的类型及各类桩的适用条件; #

　　分类的依据 #

　　(一) 按承载性状

　　端承桩、摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩 #

　　Q= Qp+Qs

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　　端承桩： #

　　摩擦桩：

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　　(二)按桩的使用功能

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　　竖向抗压桩：主要承受竖向受压荷载

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　　竖向抗拔桩(抗浮桩、锚固桩)：主要承受竖向上拔荷载

　　水平受荷桩(抗滑桩—被动桩)：主要承受水平荷载

　　复合桩：承受水平竖向荷载都较大 #

　　复合：竖向+水平荷载;拔力+水平荷载：

　　(三)按成桩方法：

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　　非挤土(钻(挖)孔灌注桩、栽管桩注浆) #

　　部分挤土(沉管灌注桩、引孔沉桩预制桩、管桩) #

　　挤土(沉桩预制桩) #

　　1 预制桩

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　　(离心,预应力,) #

　　(工厂,现场)

　　2 现场灌注桩

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　　(四)按桩径大小：小、中、大 #

　　按断面(直径)的大小：

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　　800mm; 大直径: d #

　　250mm 小直径: d 

　　中直径: 250mm

　　适用条件： #

　　《桩基规范》附录A: 成桩工艺选择参考表(其中涉及到适合穿越的土层、地下水有无影响、对振动、噪音、排浆有无环境影响、适合的桩径桩长等内容)， #

　　不宜采用的有：

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　　1、螺旋钻孔灌注桩：淤泥、碎石、风化岩 #

　　2、人工挖孔灌注桩：<300mm,厚砂土、碎石、风化岩、水位以下

　　3、泥浆护壁：自重湿陷性黄土、碎石

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　　4、预制混凝土桩：碎石土 #

　　例题1单选题：混凝土桩适用于下列哪种情况( )。 #

　　A荷载条件复杂 B有冲击荷载或振动荷载 C海港码头工程 D承受竖向荷载工程 (D)

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　　解析：A要具体分析，B小心使用，C一般使用钢桩

　　例题2、属非挤土桩的是()

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　　A钢筋混凝土预制桩 B钢管桩 C钻孔泥浆灌注桩 D沉管灌注桩 (C)

　　例题3、以下桩的名称中，未表明桩的功能的是() #

　　A钢筋混凝土灌注桩 B承压桩 C抗拔桩 D横向受荷桩 (A)

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　　二、掌握桩的设计选型应考虑的因素，能根据具体条件进行合理选型; #

　　结构荷载条件：

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　　经济和环境条件等： #

　　例题4、某市区桩基工程，场地地下水为地面下3米，地面下4米有一厚2米的流动性淤泥层，地面下8米有一厚4米的硬夹层，桩端持力层为砾卵石层，试从下面四种桩型中优选一种。 #

　　A.打入式预制混凝土桩 B.沉管灌注桩 C.泥浆护壁灌注桩 D.人工挖孔桩

　　解析：A打入式预制混凝土桩，采用锤击沉桩时，噪声大，且不宜穿透较厚的坚硬地层到达设计标高，不适与有硬夹层的市区内施工;B沉管灌注桩的施工也存在振动大，噪声大遇淤泥层易出现缩径、夹泥等缺陷处理比较困难，D人工挖孔桩在地下水位较高及流动性淤泥中很难实施。 (答案：C)

　　三、熟悉布桩应考虑的主要因素

　　(一)平面布置原则：

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　　1中心距：《桩基规范》表3.2.3-1，一般(3-4)d #

　　对大面积群桩、满堂布置特别是挤土桩，可适当加大。 #

　　扩底桩:除应符合《桩基规范》表3.2.3-1外，还应满足表3.2.3-2。一般(1.5-2)D

　　2采用梅花式、正方形、环状排列式等，使桩群承载力合力点与荷载重心重合。 #

　　对于桩箱基础，桩布置在墙下;#p#分页标题#e# #

　　桩筏基础，桩布置在梁(肋)下;

　　嵌岩桩;一柱一桩。 #

　　同一结构单元要采用同一种桩型。 #

　　(二)深度：持力层—相对硬土层、岩石 #

　　要进入持力层一定深度：粘性土、粉土≥2d;砂土≥1.5d;碎石类土≥1d #

　　(三)持力层的厚度。 #

　　尽量选择均匀、较厚的土层。要考虑在持力层中成桩的可能性和确保较高的端承力与单桩承载力 #

　　桩端持力层 要求桩端进入持力层一定深度;持力层下有软弱下卧层时，桩端距下卧层顶面要留有一定厚度。 #

　　例题5、混凝土预制桩基础中，桩的中心距不宜小于()(d为桩径)

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　　A.3d B.2.5d C.3.5d D.4d (答案：B) #

　　例题6、综合题：场地土层条件为：①填土②粉质黏土③淤泥质黏土④粉砂⑤碎石土 #

　　(1) 如持力层为粉砂层，采用桩基础，下列哪种桩适合? #

　　A.振动沉管灌注桩 B.短螺旋钻孔灌注桩 C.爆扩灌注桩 D.钻孔扩底灌注桩 (答案：A) #

　　(2) 桩排列为6*3，桩的最小中心距为下列何值?

　　A.3.0d B.3.5d C.4.0d D.2.5d (答案：B)

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　　(3) 如第层为持力层，桩端全断面进入持力层的深度不宜小于下列何值? #

　　A.1d B.1.5d C.2.0d D.4.0d (答案：B)

　　1、 竖向承载力的组成：Q=QS+QP

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　　1)侧阻力QS所需位移很小 2)端阻力QP需要较大位移 3)不同阶段二者分担比不同

　　2 桩侧摩阻力 #

　　侧阻力的分布(见上图) #

　　随着深度增加, 砂土中存在临界深度，但没有定植

　　粘性土的摩阻力有时效，随时间，摩阻力由上向下转移;端阻随时间增大。 #

　　3 桩的端承力

　　与持力层性质、桩的长径比等有关

　　(二)破坏机理(四种情况)：

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　　桩身材料破坏 #

　　Q-S曲线有明显的转折点。

　　桩端土承受的压力超过其极限荷载，而发生剪切破坏，Q-S曲线有明显的转折点。 #

　　刺入剪切破坏(摩擦桩，Q-S曲线无明显拐点，桩侧剪切破坏，桩端刺入破坏。) #

　　桩侧纯剪切破坏(灌注桩孔底沉渣厚，桩端不发挥反力，桩侧发生纯剪切破坏。

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　　例题7、某桩长25m，在桩顶竖向压力Q作用下，经测定，其桩轴力沿桩身向下逐渐减小，桩顶轴力N0=Nmax=1900KN，桩端轴力N1=Nmax=600KN，则：

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　　(1) 桩顶荷载Q=()KN #

　　A 600 B 1900 C 1300 D 2500 (答案：B)

　　(2) 桩侧摩阻力之和为()KN #

　　A 600 B 1900 C 1300 D 2500 (答案：C)

　　(3) 桩端阻力为()KN #

　　A 600 B 1900 C 1300 D 2500 (答案：A) #

　　(4) 若测得桩顶竖向位移为35mm，则桩端位移为()mm

　　A大于35 B小于35 C等于35 D无法确定 (答案：B) #

　　(5) 在桩顶处的侧摩阻力应() #

　　A 等于零 B达到最大应力 C无法确定 D大于零但小于最大值 (答案：A) #

　　五、掌握单桩竖向极限承载力的概念及如何根据静载试验结果确定单桩竖向承载力; #

　　(一)单桩竖向极限承载力的概念： #

　　是指：竖向荷载作用下，到达破坏状态前或出现不能继续承载的变形时，对应的最大荷载。

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　　达到极限承载力的形式：桩土间破坏、桩身材料破坏、过大变形 #

　　(二)单桩竖向极限承载力的方法

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　　1、桩身材料 2、静力载荷试验 3、 静力触探 4、经验计算法：经验公式

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　　(三)如何根据静载试验结果确定单桩竖向极限承载力; #

　　静力载荷试验：判断单桩竖向极限承载力Qu(各规范不同)

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　　建筑桩基技术规范： #

　　1、如果有陡降点,取明显陡降的起始点。 #

　　2、缓变曲线,取一定沉降 s=40-60mm(60-80mm-细长;0.03-0.06D-大直径，大径取低、小径取高)-BG:40mm#p#分页标题#e# #

　　3、s-lgt曲线，取其尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。 #

　　4、确定极限承载力的平均值 #

　　5、计算极限承载力实测值与平均值之比αi=Qui/Qum和标准差Sn #

　　6、确定标准值

　　当Sn≤0.15时，标准值=平均值

#

　　当S≥0.15时，标准值=平均值*折减系数

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　　折减系数根据试桩数等确定 #

　　例题8、在某一工程中，经单桩竖向静载荷试验得到三根试桩的单桩竖向承载力分别为860KN，880KN，890KN。根据〈建筑桩基技术规范〉的规定，所采用的单桩竖向承载力特征值应接近下列()项数值。 #

　　A.438KN B.498KN C.588KN D.638KN (答案：A) #