樁身材料
①鋼筋混凝土樁
可以預(yù)制也可以現(xiàn)澆。根據(jù)設(shè)計(jì),樁的長度和截面尺寸可任意選擇。
②鋼樁
常用的有直徑250~1200mm的鋼管樁和寬翼工字形鋼樁。鋼樁的承載力較大,起吊、運(yùn)輸、沉樁、接樁都較方便,但消耗鋼材多,造價(jià)高。我國現(xiàn)今只在少數(shù)重點(diǎn)工程中使用。如上海寶山鋼鐵總廠工程中,重要的和高速運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備基礎(chǔ)和柱基礎(chǔ)使用了大量的直徑914.4mm和600mm,長60cm左右的鋼管樁。
③木樁
現(xiàn)已很少使用,只在某些加固工程或能就地取材臨時(shí)工程中使用。在地下水位以下時(shí),木材有很好的耐久性,而在干濕交替的環(huán)境下,極易腐蝕。
振動(dòng)法
打樁時(shí),把大功率的振動(dòng)打樁機(jī)安裝在樁頂上,利用振動(dòng)力來減小地基土對(duì)樁的阻力。在沙土中打樁效率很高,也可用于沉、拔鋼板樁和鋼管樁。
打樁過程分為三個(gè)階段:
①重錘自由下 落。先用卷揚(yáng)設(shè)備將重錘提起,使其具有足夠 的重力勢能,重錘釋放后作自由落體運(yùn)動(dòng),其全 部重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。
②重錘與樁的完全非彈性碰撞。由于重錘與樁 之間相互作用的沖力極大,樁所受到地面的阻 力可忽略,碰撞時(shí)重錘與樁的總動(dòng)量保持守恒。 根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有mv=(m+M)V,其中 m與v為重錘的質(zhì)量和其碰撞前的速度,M為樁的質(zhì)量,V為重錘和樁在碰撞后的共同速度。
③重錘與樁共同運(yùn)動(dòng)。它們共同的質(zhì)量為 m+M,初速度為V,所遇到的土壤阻力比其重 力大很多,重力可忽略。利用碰撞后重錘與樁 的剩余動(dòng)能,使它們克服土壤的阻力作功而進(jìn)入土層。
擴(kuò)底灌注樁擴(kuò)底端尺寸應(yīng)符合下列規(guī)定(圖4.1.3):
1 當(dāng)持力層承載力較高、上覆土層較差、樁的長徑比較小時(shí),可采用擴(kuò)底樁;擴(kuò)底端直徑與樁身直徑之比D/d,應(yīng)根據(jù)承載力要求及擴(kuò)底端側(cè)面和樁端持力層土性特征以及擴(kuò)底施工方法確定;挖孔樁的D/d不應(yīng)大于3,鉆孔樁的D/d不應(yīng)大于2.5;
2 擴(kuò)底端側(cè)面的斜率應(yīng)根據(jù)實(shí)際成孔及土體自立條件確定,a/hc 可取1/4~1/2,砂土可取1/4,粉土、黏性土可取1/3~1/2;
3 擴(kuò)底端底面宜呈鍋底形,矢高h(yuǎn)b可?。?.15~0.20)D。