樁基礎
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樁基礎由基樁和聯接於樁頂的承台共同組成。若樁身全部埋於土中,承台底面與土體接觸,則稱為低承台樁基;若樁身上部露出地面而承台底位於地面以上,則稱為高承台樁基。樁基礎按照基礎的受力原理大致分為摩擦樁和端承樁,其在高層建築中應用廣泛。建築樁基通常為低承台樁基礎,隨着樁基礎在建築設計中的使用越來越廣泛,樁基靜載測試技術也開始發展起來。
目錄
基本簡介
樁基礎是一種承載能力高、適用範圍廣、歷史久遠的基礎形式。隨着生產水平的提高和科學技術的發展,樁基的類型、工藝、設計理論、計算方法和應用範圍都有了很大的發展,被廣泛應用於高層建築[1]、港口、橋樑[2]等工程中。
樁是將建築物的全部或部分荷載傳遞給地基土並具有一定剛度和抗彎能力的傳力構件,其橫截面尺寸遠小於其長度。而樁基礎是由埋設在地基中的多根樁(稱為樁群)和把樁群聯合起來共同工作的樁台(稱為承台)兩部分組成。
樁基礎的作用是將荷載傳至地下較深處承載性能好的土層,以滿足承載力和沉降的要求。樁基礎的承載能力高,能承受豎直荷載,也能承受水平荷載,能抵抗上拔荷載也能承受振動荷載,是應用最廣泛的深基礎形式。
樁基礎顯著提高了房屋建築的工作效率,為現代化施工過程中的建築質量奠定了相對堅實的基礎,在一定程度上促進了我國建築領域技術的整體提高。
歷史沿革
早在7000~8000年前的新石器時代,人們為了防止猛獸侵犯,曾在湖泊和沼澤地里栽木樁築平台來修建居住點。這種居住點稱為湖上住所。在中國,最早的樁基是浙江省河姆渡的原始社會居住的遺址中發現的。到宋代,樁基技術已經比較成熟。在《營造法式》中載有臨水築基第一節。到了明、清兩代,樁基技術更趨完善。如清代《工部工程做法》一書對樁基的選料、布置和施工方法等方面都有了規定。從北宋一直保存到在上海市龍華鎮龍華塔(建於北宋太平興國二年,977年)和山西太原市晉祠聖母殿(建於北宋天聖年間,1023~1031年),都是中國現存的採用樁基的古建築。
樁基是一種古老的基礎型式。樁工技術經歷了幾千年的發展過程。無論是樁基材料和樁類型,或者是樁工機械和施工方法都有了巨大的發展,已經形成了現代化基礎工程體系。在某些情況下,採用樁基可以大量減少施工現場工作量和材料的消耗。
70年代,中國曾發生了幾次大地震。以其中的唐山大地震為例,凡採用樁基的建築物一般受害輕微。這說明樁基在地震力作用下的變形小,穩定性好,是解決地震區軟弱地基和地震液化地基抗震問題的一種有效措施。
相關分類
按照基礎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造物並可分為壓力樁及拉力樁,大致用於地層無堅硬之承載層或承載層較深。
端承樁:系使基樁坐落於承載層上(岩盤上)使可以承載構造物。
按照施工方式可分為預製樁和灌注樁。
預製樁:通過打樁機將預製的鋼筋混凝土樁打入地下。優點是材料省,強度高,適用於較高要求的建築,缺點是施工難度高,受機械數量限制施工時間長。
灌注樁:首先在施工場地上鑽孔,當達到所需深度後將鋼筋放入澆灌混凝土。優點是施工難度低,尤其是人工挖孔樁,可以不受機械數量的限制,所有樁基同時進行施工,大大節省時間,缺點是承載力低,費材料。
檢測技術
靜載荷試驗
樁基靜載測試技術是隨着樁基礎在建築設計中的使用越來越廣泛而發展起來的。新中國成立以後,樁基靜載測試技術就逐步發展起來。傳統靜載荷試驗採用手動加壓、人工操作、人工記錄的方式進行。到了20世紀80年代以後,隨着改革開放的腳步,基本建設規模的逐年加大,特別是灌注樁在工程上的廣泛應用,中國的樁基靜載測試技術也進入了一個全新的發展時期。樁基靜載試驗作為一項方法成立,理論上無可爭議的樁基檢測技術。
低應變檢測
20世紀80年代,以波動方程為基礎的低應變法進入了快速發展期,各種低應變法在基礎理論、機理、儀器研發、現場測試和信號處理技術、工程樁和模型樁驗證研究、實踐經驗積累等方面,取得了許多有價值的成果。
高應變檢測
中國的高應變動力試樁法研究是起於20世紀80年代
中後期,到90年代初期已有相關的軟硬件,實際應用效果已不弱於國外,在灌注樁檢測樁基動測方面,國產儀器和軟件業已達到國際先進水平,有的方面顯示出中國特色。
聲波透射法
混凝土灌注樁的聲波透射法檢測是在結構混凝土聲學檢測技術基礎上發展起來的。到20世紀70年代,聲波透射法開始用於檢測混凝土灌注樁的完整性。
鑽孔取芯法
20世紀80年代鑽孔取芯法主要應用於鑽孔灌注樁的檢測,同時在技術條件成熟的地區也用在檢測地下連續牆的施工質量。鑽芯法是一種微破損或局部破損的檢測方法,具有科學、直觀、實用等特點。
參考文獻
- ↑ 建築面積規則大全 ,搜狐,2020-09
- ↑ 什麼是橋樑書?為什麼要去閱讀橋樑書?孩子們怎樣才能享受閱...,2017-07-26