桩基(3)早在7000~8000年前的新石器时代,人们为了防止猛兽侵犯,曾在湖泊和沼泽地里栽木桩筑平台来修建居住点。这种居住点称为湖上住所。在中国,最早的桩基是浙江省河姆渡的原始社会居住的遗址中发现的。到宋代,桩基技术已经比较成熟。在《营造法式》中载有临水筑基第一节。到了明、清两代,桩基技术更趋完善。如清代《工部工程做法》一书对桩基的选料、布置和施工方法等方面都有了规定。从北宋一直保存到在上海市龙华镇龙华塔(建于北宋太平兴国二年,977年)和山西太原市晋祠圣母殿(建于北宋天圣年间,1023~1031年),都是中国现存的采用桩基的古建筑。
桩基是一种古老的基础型式。桩工技术经历了几千年的发展过程。无论是桩基材料和桩类型,或者是桩工机械和施工方法都有了巨大的发展,已经形成了现代化基础工程体系。在某些情况下,采用桩基可以大量减少施工现场工作量和材料的消耗。
70年代,中国曾发生了几次大地震。以其中的唐山大地震为例,凡采用桩基的建筑物一般受害轻微。这说明桩基在地震力作用下的变形小,稳定性好,是解决地震区软弱地基和地震液化地基抗震问题的一种有效措施。
桩基础(4)(1)桩支承于坚硬的(基岩、密实的卵砾石层)或较硬的(硬塑粘性土、中密砂等)持力层,具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力,足以承担高层建筑的全部竖向荷载(包括偏心荷载)。
(2)桩基具有很大的竖向单桩刚度(端承桩)或群刚度(摩擦桩),在自重或相邻荷载影响下,不产生过大的不均匀沉降,并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。
(3)凭借巨大的单桩侧向刚度(大直径桩)或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力,抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载,保证高层建筑的抗倾覆稳定性。
(4)桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩,在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下,桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力,从而确保高层建筑的稳定,且不产生过大的沉陷与倾斜。常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻(冲)孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等,其适用条件和要求在《建筑桩基技术规范》中均有规定。
按照基础的受力原理大致可分为摩擦桩和端承桩。
摩擦桩:系利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物并可分为压力桩及拉力桩,大致用于地层无坚硬之承载层或承载层较深。
端承桩:系使基桩坐落于承载层上(岩盘上)使可以承载构造物。
按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。
预制桩:通过打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下。优点是材料省,强度高,适用于较高要求的建筑,缺点是施工难度高,受机械数量限制施工时间长。
桩基础(6)灌注桩:首先在施工场地上钻孔,当达到所需深度后将钢筋放入浇灌混凝土。优点是施工难度低,尤其是人工挖孔桩,可以不受机械数量的限制,所有桩基同时进行施工,大大节省时间,缺点是承载力低,费材料。
桩基础(3)静载荷试验
桩基静载测试技术是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。新中国成立以后,桩基静载测试技术就逐步发展起来。传统静载荷试验采用手动加压、人工操作、人工记录的方式进行。到了20世纪80年代以后,随着改革开放的脚步,基本建设规模的逐年加大,特别是灌注桩在工程上的广泛应用,中国的桩基静载测试技术也进入了一个全新的发展时期。桩基静载试验作为一项方法成立,理论上无可争议的桩基检测技术。
低应变检测
20世纪80年代,以波动方程为基础的低应变法进入了快速发展期,各种低应变法在基础理论、机理、仪器研发、现场测试和信号处理技术、工程桩和模型桩验证研究、实践经验积累等方面,取得了许多有价值的成果。
高应变检测
中国的高应变动力试桩法研究是起于20世纪80年代
中后期,到90年代初期已有相关的软硬件,实际应用效果已不弱于国外,在灌注桩检测桩基动测方面,国产仪器和软件业已达到国际先进水平,有的方面显示出中国特色。
声波透射法
混凝土灌注桩的声波透射法检测是在结构混凝土声学检测技术基础上发展起来的。到20世纪70年代,声波透射法开始用于检测混凝土灌注桩的完整性。
钻孔取芯法
20世纪80年代钻孔取芯法主要应用于钻孔灌注桩的检测,同时在技术条件成熟的地区也用在检测地下连续墙的施工质量。钻芯法是一种微破损或局部破损的检测方法,具有科学、直观、实用等特点。
建筑学分类树
岩石力学、土力学、岩土工程
岩石 | 岩体 | 完整岩石 | 新鲜岩石 | 风化岩石 |
蚀变岩石 | 结构面 | 块状岩体 | 层状岩体 | 软弱夹层 |
切割面 | 起伏度 | 微裂纹 | 裂纹扩展 | 裂隙水压力 |
膨胀岩石 | 岩石质量指标 | 流变 | 滞后 | 弹性后效 |
松弛时间 | 长期模量 | 初始应力 | 二次应力场 | 岩体扩容 |
压屈 | 尺度效应 | 饼状岩心 | 岩石声发射 | 凯塞效应 |
劈裂试验 | 吕荣单位 | 岩石分类 | 数值模拟 | 地质力学模型试验 |
破坏准则 | 格里菲斯强度理论 | 修正的格里菲斯理论 | 库仑-纳维强度理论 | 离散元法 |
反演分析 | 土 | 土体 | 巨粒土 | 粗粒土 |
细粒土 | 漂石 | 卵石 | 砾类土 | 砂类土 |
粉质土 | 黏质土 | 原状土 | 扰动土 | 饱和土 |
非饱和土 | 均质土 | 非均质土 | 正常固结土 | 超固结土 |
欠固结土 | 特殊土 | 湿陷性土 | 黄土 | 红土 |
膨胀土 | 冻土 | 盐渍土 | 分散性土 | 软黏土 |
淤泥类土 | 土的结构 | 土的组成 | 三相图 | 土骨架 |
粒组 | 比表面积 | 孔隙 | 重力水 | 毛细水 |
土粒比重 | 含水率 | 孔隙率 | 孔隙比 | 密度 |
容重 | 相对密度 | 饱和度 | 稠度界限 | 液限 |
塑限 | 缩限 | 膨胀性 | 崩解性 | 压实性 |
冻胀性 | 湿陷性 | 融陷性 | 活动性指数 | 压缩性 |
固结 | 主固结 | 次固结 | 抗剪强度 | 莫尔-库仑定律 |
抗拉强度 | 抗压强度 | 峰值强度 | 残余强度 | 塑性破坏 |
疲劳破坏 | 剪胀性 | 触变性 | 渗透性 | 渗径 |
渗透变形 | 浸润线 | 达西定律 | 管涌 | 流土 |
液化 | 总应力 | 有效应力 | 孔隙压力 | 孔隙水压力 |
孔隙气压力 | 自重应力 | 有效应力原理 | 应变软化 | 应变硬化 |
应力路径 | 应力历史 | 应力水平 | 弹性变形 | 塑性变形 |
塑流 | 屈服 | 土动力学 | 骨干曲线 | 波动方程 |
机械阻抗 | 导纳 | 颗粒分析试验 | 颗粒级配 | 粒径分布曲线 |
不均匀系数 | 曲率系数 | 击实试验 | 最大干密度 | 最优含水率 |
渗透试验 | 渗透系数 | 临界水力梯度 | 固结试验 | 固结度 |
固结系数 | 时间因素 | 压缩试验 | 压缩系数 | 压缩指数 |
回弹指数 | 压缩模量 | 体积模量 | 先期固结压力 | 黄土湿陷试验 |
湿陷系数 | 抗剪强度试验 | 三轴压缩试验 | 无侧限抗压强度试验 | 直剪试验 |
强度包线 | 黏聚力 | 摩擦系数 | 内摩擦角 | 天然休止角 |
土的灵敏度 | 孔隙水压力系数 | 振动三轴试验 | 共振柱试验 | 原位测试 |
原型试验 | 原型监测 | 工程检验 | 动力测桩 | 土工离心模型试验 |
岩土工程 | 岩石工程 | 地基 | 天然地基 | 人工地基 |
复合地基 | 覆盖层 | 沉降 | 容许沉降量 | 极限承载力 |
容许承载力 | 持力层 | 下卧层 | 基础 | 深基础 |
浅基础 | 刚性基础 | 柔性基础 | 联合基础 | 补偿式基础 |
桩基础 | 主动土压力 | 被动土压力 | 静止土压力 | 地下连续墙 |
防滑桩 | 板桩墙 | 边坡 | 斜坡蠕动 | 地下硐室 |
隧道 | 导洞 | 竖井 | 斜井 | 掌子面 |
临空面 | 围岩 | 松动圈 | 海姆假说 | 岩爆 |
冒顶 | 劈裂剥落 | 隧洞衬砌 | 喷锚支护 | 表面滑移 |
浅层滑移 | 深层滑移 |
输电线路
[电力]线路 | 输电线路 | 架空线路 | 交流线路 | 直流线路 |
[交流线路的]相 | [架空线路的]回路 | 紧凑型输电线路 | 气体绝缘线路 | 单回路 |
双回路 | 多回路 | 单极线 | 双极线 | 居民区 |
非居民区 | 交通困难地区 | 架空线路保护区 | 线路自然功率 | 线路波阻抗 |
[架空线路的]导线 | 导线振动 | 微风振动 | 次档距振动 | 导线舞动 |
导线[脱冰]跳跃 | 输电线路巡视检查 | 输电线路维修 | 输电线路[力学]试验 | 工频电场 |
工频磁场 | 畸变场 | 民房 | 公众暴露 | [电晕]无线电干扰 |
可听噪声 | 荷载组合 | 荷载状态 | 标称荷载 | |
工作荷载 | 专用荷载 | 法定荷载 | 试验荷载 | 破坏荷载 |
[金具]标称破坏荷载 | 基本设计荷载 | 垂直荷载 | 纵向荷载 | 横向荷载 |
风荷载 | 冰荷载 | 均布冰荷载 | 非均布冰荷载 | 风压不均匀系数 |
架空输电线路绝缘水平 | 风偏 | 风偏角 | 覆冰厚度 | 覆冰区 |
重冰区 | 污秽区 | 设计气象条件 | 设计风速 | 临界档距 |
[输电]线路走廊 | 跨越 | 上拔 | 经济电流密度 | 导线允许载流量 |
平均运行张力 | 综合拉断力 | 计算拉断力 | 集中荷载 | 导线对塔净空距离 |
[档距中间]导线对架空地线净空距离 | 预绞丝 | 杆塔 | 塔 | 铁塔 |
塔高 | 耐张塔 | 直线杆塔 | 换位杆塔 | 终端杆塔 |
转角杆塔 | 跨越杆塔 | 拉线杆塔 | 自立杆塔 | 猫头塔 |
酒杯塔 | 拉线V型塔 | 拉线门型塔 | 钢管塔 | 悬链塔 |
单回路塔 | 双回路塔 | 多回路塔 | 格构式塔 | 腹杆系 |
塔头 | 地线支架 | 中横担 | 横担 | 曲臂 |
横隔 | 塔身 | 平口 | 节点 | 防爬装置 |
塔脚 | 加长腿 | 塔身加长段 | 杆塔挠度 | 杆塔偏移 |
杆 | 钢筋混凝土杆 | 档 | 档距 | 次档距 |
代表档距 | 等高档 | 不等高档 | 斜档距 | 大跨越 |
风载档距 | 重力档距 | 弧垂 | 导线最大弧垂 | 弧垂观测 |
高差 | [架空线路的]耐张段 | 悬链线 | 悬链线常数 | 纵断面 |
x米处边断面 | 横断面 | 线路转角 | 导线排列 | 水平排列 |
半水平排列 | 三角形排列 | 倒三角排列 | 垂直排列 | 半垂直排列 |
双回路垂直排列 | 双回路半垂直排列 | 换位 | 换位段 | 对地净距 |
对障碍物的净距 | 相间距离 | 保护角 | 预期保护角 | 跳线 |
根开 | 杆塔基础 | 整体基础 | 分开式基础 | 重力式基础 |
现浇墩型基础 | 基础立柱 | 格栅式基础 | 桩基础 | 打入桩 |
灌注桩 | 压注桩 | 扩孔桩 | 拉线 | 拉线棒 |
拉线盘 | 金具 | 线夹 | 耐张线夹 | 悬垂线夹 |
连接金具 | 接触金具 | 保护金具 | 母线金具 | 压缩型金具 |
非压缩型金具 | 挂环 | 挂板 | 球头 | 碗头 |
挂钩 | U型挂环 | U型螺丝 | U型挂板 | 联板 |
调整板 | 花篮螺丝 | 接续管 | 补修管 | 预绞式金具 |
并沟线夹 | 跳线线夹 | 防振锤 | 均压环 | 屏蔽环 |
招弧角 | 引弧环 | 间隔棒 | 相间间隔棒 | 阻尼间隔棒 |
护线条 | 铝包带 | 重锤 | 设备线夹 | T型线夹 |
补修条 | 绝缘子保护金具 | 铜铝过渡板 | 母线固定金具 | 母线间隔垫 |
母线伸缩节 | 封端球[盖] | [导线的]夜间警告灯 | [导线和地线的]航空警告标志 | 终端接续 |
[金具的]型式试验 | [金具的]抽样试验 | [金具的]例行试验 | [金具的]定期试验 | 绝缘子 |
瓷绝缘子 | 支持绝缘子 | 棒式绝缘子 | 玻璃绝缘子 | 复合绝缘子 |
耐污绝缘子 | 绝缘子串 | 悬垂绝缘子串 | 耐张绝缘子串 | V形绝缘子串 |
绝缘子串组 | 悬垂绝缘子串组 | 耐张绝缘子串组 | 污闪 | 绝缘子清扫 |
雾闪 | 泄漏比距 | 等值盐密 | 股线 | 绞线 |
铝绞线 | 钢绞线 | 钢芯铝绞线 | 全铝合金绞线 | 钢芯铝合金绞线 |
铝包钢芯铝绞线 | [加强型绞线的]芯 | 绞向 | 光滑导线 | 扩径导线 |
单导线 | 分裂导线 | 子导线 | 电缆 | 油浸纸绝缘电缆 |
挤包绝缘电缆 | 聚氯乙烯电缆 | 交联聚乙烯绝缘电缆 | 自容式充油电缆 | 钢管电缆 |
地下电缆 | 海底电缆 | 超导电缆 | 耐火电缆 | 阻燃电缆 |
铠装电缆 | 无铠装电缆 | 控制电缆 | 不滴流电缆 | 单芯电缆 |
多芯电缆 | 电缆护层 | 护套 | 导体屏蔽 | 绝缘屏蔽 |
电缆故障 | 电缆故障定位 | 电缆接头 | 塞止接头 | 分支接头 |
过渡接头 | T型接头 | Y型接头 | 电缆终端头 | 压力箱 |
连接箱 | 分配箱 | 直埋敷设 | 电缆沟 | 电缆竖井 |
电缆排管 | 电力电缆间水平净距 | 电缆架层间垂直净距 | 架间水平净距 | 架与壁间水平净距 |
埋置深度 | 电缆线路路径选择 | 电缆线路巡视检查 | 电缆线路运行维护 | 电缆试验 |
电缆交接试验 | 光纤 | 光缆 | 电力特种光缆 | 全介质自承式光缆 |
光纤复合架空地线 | 光纤复合相线 | 金属自承光缆 | 附挂式光缆 | 光单元 |
光纤元件 | 缆芯 | 光缆护套 | 内垫层 | 松套管 |
[光纤]软线 | 配线尾纤 | [光纤]包层 | [光纤一次]涂覆层 | 单模光纤 |
多模光纤 | [光纤]模场直径 | [光纤]几何尺寸参数 | 纤芯直径 | 纤芯不圆度 |
光纤\/包层同心度误差 | 数值孔径 | [光纤的]截止波长 | [光纤]色散 | 差分群时延 |
[光纤]偏振模色散 | 光衰减 | [光纤]衰减系数 | [光纤]应变 | 应变限量 |
光学连续性 | 光测下张力试验 | 垂直荷载试验 | 转向角试验 | 消振试验 |
握力试验 | 光缆接头盒 | [光缆接头盒]化学腐蚀试验 | [光缆接头盒]密封性能试验 | [光缆接头盒]再封装性能试验 |
[光缆接头盒]持续高温试验 | 光纤接头 | 光缆接头 | 光缆段 | 链路 |
光缆终端 | [光纤复合架空地线]雷击 | [全介质自承式光缆]电腐蚀 | 杆塔组立 | 分解组立杆塔 |
整体组立杆塔 | 倒装组塔 | 定位 | 抱杆 | 架线施工 |
张力放线 | 人力放线 | 放线滑轮 | 紧线 | 紧线段 |
飞车 | 牵引机 | 卷线机 | 张力[放线]机 | 紧线器 |
岩石 | 岩体 | 完整岩石 | 新鲜岩石 | 风化岩石 |
蚀变岩石 | 结构面 | 块状岩体 | 层状岩体 | 软弱夹层 |
切割面 | 起伏度 | 微裂纹 | 裂纹扩展 | 裂隙水压力 |
膨胀岩石 | 岩石质量指标 | 流变 | 滞后 | 弹性后效 |
松弛时间 | 长期模量 | 初始应力 | 二次应力场 | 岩体扩容 |
压屈 | 尺度效应 | 饼状岩心 | 岩石声发射 | 凯塞效应 |
劈裂试验 | 吕荣单位 | 岩石分类 | 数值模拟 | 地质力学模型试验 |
破坏准则 | 格里菲斯强度理论 | 修正的格里菲斯理论 | 库仑-纳维强度理论 | 离散元法 |
反演分析 | 土 | 土体 | 巨粒土 | 粗粒土 |
细粒土 | 漂石 | 卵石 | 砾类土 | 砂类土 |
粉质土 | 黏质土 | 原状土 | 扰动土 | 饱和土 |
非饱和土 | 均质土 | 非均质土 | 正常固结土 | 超固结土 |
欠固结土 | 特殊土 | 湿陷性土 | 黄土 | 红土 |
膨胀土 | 冻土 | 盐渍土 | 分散性土 | 软黏土 |
淤泥类土 | 土的结构 | 土的组成 | 三相图 | 土骨架 |
粒组 | 比表面积 | 孔隙 | 重力水 | 毛细水 |
土粒比重 | 含水率 | 孔隙率 | 孔隙比 | 密度 |
容重 | 相对密度 | 饱和度 | 稠度界限 | 液限 |
塑限 | 缩限 | 膨胀性 | 崩解性 | 压实性 |
冻胀性 | 湿陷性 | 融陷性 | 活动性指数 | 压缩性 |
固结 | 主固结 | 次固结 | 抗剪强度 | 莫尔-库仑定律 |
抗拉强度 | 抗压强度 | 峰值强度 | 残余强度 | 塑性破坏 |
疲劳破坏 | 剪胀性 | 触变性 | 渗透性 | 渗径 |
渗透变形 | 浸润线 | 达西定律 | 管涌 | 流土 |
液化 | 总应力 | 有效应力 | 孔隙压力 | 孔隙水压力 |
孔隙气压力 | 自重应力 | 有效应力原理 | 应变软化 | 应变硬化 |
应力路径 | 应力历史 | 应力水平 | 弹性变形 | 塑性变形 |
塑流 | 屈服 | 土动力学 | 骨干曲线 | 波动方程 |
机械阻抗 | 导纳 | 颗粒分析试验 | 颗粒级配 | 粒径分布曲线 |
不均匀系数 | 曲率系数 | 击实试验 | 最大干密度 | 最优含水率 |
渗透试验 | 渗透系数 | 临界水力梯度 | 固结试验 | 固结度 |
固结系数 | 时间因素 | 压缩试验 | 压缩系数 | 压缩指数 |
回弹指数 | 压缩模量 | 体积模量 | 先期固结压力 | 黄土湿陷试验 |
湿陷系数 | 抗剪强度试验 | 三轴压缩试验 | 无侧限抗压强度试验 | 直剪试验 |
强度包线 | 黏聚力 | 摩擦系数 | 内摩擦角 | 天然休止角 |
土的灵敏度 | 孔隙水压力系数 | 振动三轴试验 | 共振柱试验 | 原位测试 |
原型试验 | 原型监测 | 工程检验 | 动力测桩 | 土工离心模型试验 |
岩土工程 | 岩石工程 | 地基 | 天然地基 | 人工地基 |
复合地基 | 覆盖层 | 沉降 | 容许沉降量 | 极限承载力 |
容许承载力 | 持力层 | 下卧层 | 基础 | 深基础 |
浅基础 | 刚性基础 | 柔性基础 | 联合基础 | 补偿式基础 |
桩基础 | 主动土压力 | 被动土压力 | 静止土压力 | 地下连续墙 |
防滑桩 | 板桩墙 | 边坡 | 斜坡蠕动 | 地下硐室 |
隧道 | 导洞 | 竖井 | 斜井 | 掌子面 |
临空面 | 围岩 | 松动圈 | 海姆假说 | 岩爆 |
冒顶 | 劈裂剥落 | 隧洞衬砌 | 喷锚支护 | 表面滑移 |
浅层滑移 | 深层滑移 |