1 引言

按照目前使用教材的分類, 灌注樁可以分為鉆孔灌注樁, 挖孔灌注樁和沉管灌注樁. 大多數的灌注樁是直的(Striaght bored piles), 這意味著樁的截面隨著深度不變化. 但有時直樁的樁身也可以按一定間隔擴大, 做成類似糖葫蘆狀, 這種樁型稱為under-reamed pile, 圓錐狀的(Tapered)樁預制的可能更多一些, 我沒有做過這種樁型; 擴大基礎(Enlarged Base)的樁, 我自己的經驗: 最大擴充直徑作過2.2m, 遇到堅硬的地層扭矩不夠, 致使有時擴不到設計尺寸. 此外, 如果鉆孔深度比較深, 清孔也是個問題, 不容易清干凈. 三種樁型如下圖所示. 

灌注樁的巖土工程設計過程將在以后詳細討論. 下圖所示的是<CFEM--加拿大基礎工程>手冊建議的巖土設計方法.

 

2 鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁(Drilled Shaft)系指用鉆(沖)孔機具在土中鉆進，邊破碎土體邊出土渣而成孔，然后在孔內放入鋼筋骨架，灌注混凝土而形成的樁。為了順利成孔、成樁，需采用包括制備有一定要求的泥漿護壁、提高孔內泥漿水位、灌注水下混凝土等相應的施工工藝和方法。鉆孔灌注樁的特點是施工設備簡單、操作方便，適應于各種砂性土、黏性土，也適應于碎、卵石類土層和巖層。但對淤泥及可能發生流沙或承壓水的地基，施工較困難，施工前應做試樁以取得經驗。我國已施工的鉆孔灌注樁的最大入土深度已達百余米。

3 挖孔灌注樁

依靠人工(用部分機械配合)在地基中挖出樁孔，然后與鉆孔樁一樣灌注混凝土而成的樁稱為挖孔灌注樁。它的特點是不受設備限制，施工簡單；樁徑較大，一般大于1.4m。適應于無水或滲水量小的地層；對可能發生流沙或含較厚的軟黏土層地基施工較困難(需要加強孔壁支撐)；在地形狹窄、山坡陡峻處可以代替鉆孔樁或較深的剛性擴大基礎。因能直接檢驗孔壁和孔底土質，所以能保證樁的質量。還可采用開挖辦法擴大樁底以增大樁底的支承力。

4 沉管灌注樁

沉管灌注樁(Mandrel-driven thin shells filled with concrete) 系指采用錘擊或振動的方法把帶有鋼筋混凝土樁尖或帶有活瓣式樁尖（沉樁時樁尖閉合，拔管時活瓣張開）的鋼套管沉入土層中成孔，然后在套管內放置鋼筋籠，并邊灌混凝土邊拔套管而形成的灌注樁，也可將鋼套管打入土中擠土成孔后向套管中灌注混凝土并拔出套管成樁。沉管灌注樁的特點:  (1) 適用于粘性土、砂性土、砂土地基; (2) 可以避免鉆孔灌注樁施工中可能產生的流砂、坍孔 的危害和由泥漿護壁所帶來的排渣等弊病; (3) 樁的直徑較小, 在軟粘土中易出現混凝土樁縮頸現象.

5 灌注樁的特點

(1) 施工過程無大的噪聲和振動(沉管灌注樁除外)。

(2) 可根據土層分布情況任意變化樁長；根據同一建筑物的荷載分布與土層情況可采用不同樁徑；對于承受側向荷載的樁，可設計成有利于提高橫向承載力的異形樁，還可設計成變截面樁，即在受彎矩較大的上部采用較大的斷面。

(3) 可穿過各種軟、硬夾層，將樁端置于堅實土層和嵌入基巖，還可擴大樁底以充分發揮樁身強度和持力層的承載力。

(4) 樁身鋼筋可根據荷載與性質及荷載沿深度的傳遞特征，以及土層的變化配置。無需象預制樁那樣配置起吊、運輸、打擊應力筋。其配筋率遠低于預制樁，造價約為預制樁的40～70%。

在很多情況下, 灌注樁需要在鉆孔的時候把套管放入孔內, 灌注完之后再把套管拔出, 如下圖所示. 

6 管柱基礎

將預制(Precast)的大直徑(直徑1~5m左右)鋼筋混凝土或預應力(Prestressed)鋼筋混凝土或鋼管柱(實質上是一種巨型的管樁，每節長度根據施工條件決定，一般采用4m、8m或10m，接頭用法蘭盤和螺栓聯接)，用大型的振動沉樁錘沿導向結構將其振動下沉到基巖(一般以高壓射水和吸泥機配合幫助下沉)，然后在管柱內鉆巖成孔，下放鋼筋籠骨架，灌注混凝土，將管柱與巖盤牢固連接。管柱基礎的特點：(1) 沒有水下作業、不受季節限制; (2) 施工動力要求較高; (3) 在一般公路橋梁中很少采用. 管柱基礎類似于以前討論過的沉井基礎.

Chapter 5: 沉井基礎(Caisson Foundation)---思考題 (1)

Chapter 5: 沉井基礎(Caisson Foundation)---類型劃分 (2)

沉井基礎(Caisson Foundation)---形狀和尺寸(Shape and Size) (3)

沉井基礎---設計載荷(Design Loads)和地基允許承載力(ABP) (4)

沉井基礎---側摩阻力(Skin Friction)計算 (5)

7 鉆埋空心樁 

鉆埋空心樁是一種全新的基樁工藝，將預制樁殼預拼連接后，吊放沉入已成的樁孔內，然后進行樁側填石壓漿和樁底填石壓漿而形成的預應力鋼筋混凝土空心樁叫鉆埋空心樁。它適用于大跨徑橋梁大直徑樁基礎，通常與空心墩相配合，形成無承臺大直徑空心樁墩。

  

關鍵詞Top 10: 樁基礎

樁基礎的基本構造和適用條件(Pile Foundation)

樁基礎的分類(Classification of Piles)

<基礎工程>課程簡要回顧(Foundation Engineering)

基礎工程---第四章: 樁基礎的設計計算(1)

沉井基礎(Caisson Foundation)---思考題 (1)

沉樁(Driven Piles)簡介

沉井基礎(Caisson Foundation)---類型劃分 (2)

沉井基礎---側摩阻力(Skin Friction)計算 (5)

基礎工程---第四章: 單樁軸向承載力容許值(2)

基礎工程---第一章: 導論 (1)