樁(質量檢驗)

樁在現在有很多意思，在不同的條件下有不同的意思，隨著工程技術的不斷發展，新型鋼樁和鋼筋混凝土樁在工程建設中用途越來越廣泛。而不同的樁型特點亦有不同。

基本介紹

• 中文名：樁
• 外文名：The pile
• 釋義：打入地中以固基礎的木橛
• 主要代表：新型鋼樁和鋼筋混凝土樁
• 要求：承載力、變形和穩定性

分類

工程技術的不斷發展，新型鋼樁和鋼筋混凝土樁在工程建設中用途越來越廣泛。而不同的樁型特點亦有不同。

按承載性狀分類

摩擦型樁

摩擦樁—— 荷載絕大部分由樁周圍土的摩擦力承擔，而樁端阻力可以忽略不計。

端承摩擦樁—— 荷載主要由樁身摩擦力承擔的樁。

端承型樁

端承樁 —— 荷載絕大部分由樁尖支承力來承擔，而樁側阻力可以忽略不計。

摩擦端承樁 ——荷載主要由樁端阻力承擔的樁。

按施工方法分法

灌注樁：鑽孔灌樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁、爆擴灌注樁。

另外，成孔方式有：人工挖孔、機械挖孔(正循環迴轉法、反循環迴轉法、螺旋鑽機成孔法、潛水鑽機成孔法等)。

按樁的設定效應分類

非擠土樁：如鑽（沖或挖）孔灌注樁及先鑽孔後再打入的預製樁，因設定過程中清除孔中土體，樁周土不受排擠作 用，並可能向樁孔內移動，使土的抗剪強度降低，樁側摩阻力有所減小。

部分擠土樁：衝擊成孔灌注樁、H型鋼樁、開口鋼管樁和開口預應力混凝土管樁等。在樁的設定過程中對樁周土體稍 有排擠作用，但土的強度荷變形性質變化不大。

擠土樁：實心的預製樁、下端封閉的管樁、木樁以及沉管灌注樁等在錘擊和振動貫入過程中都要將樁位處的土體 大量排擠開，使土體結構嚴重擾動破壞，對土的強度及變形性質影響較大。

按樁的形成方法分類

打入樁：使用機械將預製的混凝土樁、木樁、鋼板樁打入土層中，將土層擠密，從而達到加固地基的目的。

灌注樁：採用水下混凝土灌注，形成端承樁或摩擦樁，從而達到加固地基的目的。

質量檢驗

樁基礎屬於地下隱蔽工程，尤其是灌注樁，很易出現縮頸、夾泥、斷樁或沉渣過厚等多種形態的質量缺陷， 影響樁身結構完整性和單樁承載力，因此必須進行施工監督、觀場記錄和質量檢測，以保證質量，減少隱患。對於柱下單樁或大直徑灌注樁工程，保證樁身質量就更為重要。

樁身結構完整性的檢測方法：⑴開挖檢查。⑵抽芯法。（直徑100-150mm）⑶超音波檢測法。⑷動測法。

側向約束樁

針對高荷載、地表(層)傾斜的特點，為滿足承載力、變形和穩定性要求，地基處理可採用“側向約束

樁−複合地基 ”，形成一種新的組合型複合地基，即在填土外側或者坡下一側軟基中設定剛度很大的樁(稱為側向約束樁)以重點控制側向變形，在填土正下方軟基中設定散體材料樁或者柔(剛)性樁以重點控制豎向變形，取得了良好的工程效果。豎向荷載作用下複合地基工作性狀已有較多的研究成果 [3−4] ，但人們對這種組合型複合地基工作機制研究較少。樁體複合地基受壓產生下沉盆，側向約束樁會受到負摩阻力作用，也會受到擠壓，產生彎矩，其受力特性較複雜。

1) 側向約束樁中部土壓力非常敏感。在載入過程中，樁側土壓力在地表處恆定為 0，0.11H 處增長率很小，樁底處增長率較小，樁身中部增長率很大；在每級荷載作用下，樁側土壓力均沿深度先增大、後減小，峰值在離土頂面 0.22H~0.33H 處。

2) 在載入過程中，側向約束樁體的軸力−深度曲線呈現傾斜的“S”形態，樁身上部受拉、下部受壓，存在峰值拉力與峰值壓力，峰值拉力出現在離地面0.15H 處且位置保持恆定，峰值壓力出現在離土頂0.81H~0.92H 處且位置保持恆定；壓力和峰值壓力均隨荷載增大而增大，荷載達到複合地基 Q−s 曲線拐點荷載時，壓力和峰值壓力增大緩慢。

3) 在荷載作用下，各樁的摩阻力−深度曲線整體上呈傾斜的“C”形，上段出現正摩阻力、下段出現負摩阻力，離土頂面 0.15H 處是中性點，中性點與複合地基樁體長度範圍內均出現負摩阻力，峰值負摩阻力出現在離土頂面 0.7H 附近；隨著荷載加大，正負摩阻力均趨向於增大。

4) 在荷載作用下，樁身彎矩均沿深度先增大、後減小，有 1~2 個峰值：上部峰值出現在離土頂 0.38H附近，下部峰值出現在離土頂 0.59H~0.70H 附近。隨著荷載增大，樁身彎矩均增大；荷載達到複合地基 Q−s曲線拐點荷載時，彎矩增大緩慢。

5) 樁身平面位置和間距對軸力、摩阻力和彎矩產生顯著影響。在荷載作用下，間距小的邊樁的正軸力(包括峰值)和軸力零點埋置深度變化範圍及負摩阻力峰值最大，間距大的邊樁次之，中樁的最小。中樁的受壓段(下部)出現台階和第 2 峰值，而邊樁只有 1 個峰值。間距大的邊樁的拉力和峰值拉力隨荷載增大而增大，而中樁及間距小的邊樁拉力和峰值拉力最大值有 1 個臨界荷載，超過該臨界荷載，其拉力和峰值拉力反而減小。荷載達到複合地基 Q−s 曲線拐點荷載之前，在各級荷載作用下，中樁彎矩最大，間距大的邊樁次之，間距小的邊樁最小。荷載超過該拐點荷載之後，間距大的邊樁彎矩最大，中樁的次之，間距小的邊樁彎矩最小。另外，間距大的邊樁的 M−z 曲線有 1個峰值，中樁和間距小的邊樁的M−z 曲線有2個峰值。

五星形樁

基於提高或改善樁的承載性能，近期異形 樁得到了較大發展，但水平承載性能的研究還不夠深入。

樁側土壓力分布

1)4根單樁樁側土壓力在樁頭附近較小，然後沿著樁頭向下逐漸增大後又逐漸減小，樁側土壓力主要集中在樁身上部1m範圍內。樁頂處土壓力較小可能是由於樁頂處砂土比較鬆軟導致。
2)大圓樁C在荷載較小時樁側土壓力沿著樁身呈遞減趨勢，這符合試驗中的一般規律。在較大水平荷載時呈現出樁頭處樁側土壓力變化不大，距離樁身O.互布數據4倍直徑)處樁側土壓力增大，樁身1m以下樁側土壓力已經很小，基本可以忽略，也就是說大圓桃C在水平荷載作用下樁側土壓力主要在樁身上半段。

3)小圓樁CZ在荷載較小時樁側土壓力沿著樁身逐漸遞減,在受到較大荷載時樁頂處樁側土壓力基本無變化，距離樁身0.4m(5~6倍直徑)處樁側土壓力達到最大，樁身1m以下側土壓力較小。在距離樁頭1.4m處樁側土壓力有小範圍增大，這可能是由於小圓樁的剛性扭轉。對樁側土壓力產生了土壓力。

結論

五星形樁是一種截面異形樁,為掌握其水平承載性能，進行了周長最大化五星形樁周長面積比最大化五星形樁與五星形樁 截面周長相同的目樁以及與五星形樁。截面面積相同的日樁根單樁對比模型試驗研究，主要結論如下：
1)五星形樁是的水平極限承載力的1.08倍，但截面面積是的1.33倍，可見五星形樁的“性價比”更高。
2)與五星樁相比圓樁的水平極限承載力是的1.08倍，但其截面面積是的2.3倍，可見五星形樁單位混凝土貢獻水平承載力更高。
3)與五星樁相比圓樁的水平極限承載力是的亟存數握兩根柱截面面積相同，可見樁在特定的載入方向上表現出較高的水平承載能力。

4)根樁的樁身彎矩分布規律大體相同，在4倍樁徑(五星形柱為外接國半徑)左右達到最大;五星形樁雖能調動更多的土體參與水平荷載的承擔，但趨於達到混凝士的抗拉強度,易於折斷，工程安全度不高。
5）樁側土壓力主要分布在10倍樁徑(五星形樁為外接圓直徑)範圍內,其下到樁底土壓力偏小，可見水平承載力主要由上部土體提供,樁側面積越大、抗彎剛度越大.土抗力發揮程度更高、範圍更廣。
6)需要指出的是,五星形樁在指定載入方向上表現出比圓樁更強的水平承載性能,但實際工程中樁承受的水平承載力方向是不確定的,因此,圓柱的適應性更強。另外,五星形樁截面面積小,抗彎剛度不足，容易折斷。所以,五星形樁雖在某些方向上水平承載力高於圓樁,但總體承載性能方面不一一定優於圓樁。