桩基分类探究

金红艳　王佳珣

[摘要]首先对桩基础的特点、适用范围做简单阐述，然后对目前工程常见的桩基结构从多个方面做了类别划分，并针对常用类型做介绍。

[关键词]桩基 桩基分类

中图分类号：TB1文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0320096－01

桩是设置于土中的竖直或倾斜的基础构件。它是最古老的基础形式之一。在人类有历史记载以前，就已经在地基土条件不利的河谷及洪积地区采用了桩基这种基础工程方法，桩基用于桥梁，历史亦极为悠久。据 《水经注》记载，公元前532年在今山西汾水上建成的三十墩柱木柱梁桥，即为桩柱式桥墩。《三辅黄图》记载的秦代所建渭桥（公元前221年一公元前206年），经分析亦为木桩基础。[1]随着水泥工业，现代钢铁工业，化学工业等新兴工业技术的崛起，目前桩基技术已形成了一个庞大的复杂体系，适用于多种工程。

一、桩基的特点、适用范围

桩基础是最常用的一种深基础。当地基浅层土质不良，采用浅基础无法满足结构物对地基强度、变形及稳定性方面的要求，且又不适宜采取地基处理措施时，往往需考虑桩基础。承受竖向荷载的桩通过桩侧摩阻力和桩端阻力将上部荷载传递到深部土（岩）层，而承受横向荷载的桩则由桩身材料和桩侧土（岩）的弹性抗力来抵抗。根据工程的特点，桩可以发挥各种不同的作用。桩的作用主要有：

1．通过桩的侧面和土的接触，将荷载传递给桩周土体，或者将荷载传给深层的岩层、砂层或坚硬的粘土层，从而获得较大的承载能力以支承重型建筑物；

2．对液化的地基，为了在地震时仍保持建筑物的安全，采用基桩穿过液化土层，将荷载传给稳定的不液化土层；

3．桩基具有很大的竖向刚度，因而采用桩基础的建筑物，沉降较小且比较均匀，可以满足对沉降要求特别高的上部结构的安全需要和使用要求；

4．桩具有很大的侧向刚度和抗拔能力，能抵抗台风和地震引起的巨大水平力、上拔力和倾覆力矩，保持高耸结构物和高层建筑的安全；

5．改变地基基础的动力特性，提高地基基础的自振频率，减小振幅，保证机械设备的正常运转。

二、桩基分类

建筑物要降低造价，基础的设计是很重要的因素。而高层建筑的基础往往采用桩基础，因此，如何选择合理的桩基方案，对于保证安全，节约投资、降低造价起着举足轻重的作用。这就要求我们设计人员熟悉桩基的分类，认真做好桩基的方案，现对工程实践常见的桩基分类简述如下：

（一）根据桩基承台底面位置不同分类

桩基承台底面位置的高低将直接影响桩基的受力性能和施工的难易程度。根据承台的底面位置可分为高桩承台基础和低桩承台基础（简称高桩承台和低桩承台）。

1．高桩承台的承台底面位于地面（或局部冲刷线）以上，部分桩身沉入土中，可避免或减少水下作业，施工较为方便，在桥梁工程中应用较广；

2．低桩承台的承台底面位于地面（或局部冲刷线）以下，基桩全部沉入土中，其受力性能好，能承受较大的水平外力，多用于高层建筑及桥台基础。

（二）按成桩方法对土层的影响分类

不同成桩方法对周围土层的扰动程度不同，将影响到桩承载能力的发挥和计算参数的选用。一般可分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩三类。

1．挤土桩。也称排上桩，在成桩过程中，桩周土被压密或挤开，因而使周围士层受到严重扰动，土的原始结构遭到破坏，土的工程性质有很大的改变。

2．部分挤土桩。也称微排土桩，在成桩过程中，桩周土仅受到轻微扰动，土的原状结构和工程性质变化不明显。

3．非挤土桩。也称非排土桩，在成桩过程中，将与桩体积相同的士挖出，因而桩周围的土较少受到扰动，但有应力松弛现象。

（三）按功能分类

根据桩的使用功能可分为轴向抗压桩、轴向抗拔桩、横向受荷桩（主妻承受水平荷载）和复合受荷桩（同时承受轴向、横向荷载）。

（四）根据桩的竖向荷载传递机理可分为摩擦桩和端承桩

1．摩擦桩：竖向荷载下，基桩的承载能力以桩侧摩阻力为主的桩，称为摩擦桩。外部荷载主要通过桩身侧表面与土层之间的摩擦阻力传递给周围的土层，桩端只承受部分荷载，一般不超过10%。如打在饱和软土地基和松砂地基中的桩。这类桩基的沉降较大，稳定时间也较长。

2．端承摩擦桩：竖向荷载下，基桩的承载能力以桩端阻力为主的桩，称为端承桩。在外部荷载作用下，桩的端阻力和侧摩阻力都同时发挥作用。如穿过软弱地层嵌入较坚实的硬粘土和砂、砾持力层的桩。这类桩的侧、端阻力所分担荷载的比例，与桩径、桩长、土层的摩擦系数以及持力层的承载力有关。

（五）按桩材分类

根据桩的材料可分为木桩、混凝土桩（含钢筋混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩）、钢桩和复合桩。

1．预制混凝土桩：可在工厂集中生产，也可在场地附近预制。一般为 400×400或500×500，单节长10m左右，在高层建筑中已被广泛应用。

2．灌注混凝土桩：是用桩机设备在施工现场就地成孔或采用人工挖孔，在孔内放置钢筋笼，其深度和直径根据工程地质勘察报告，由设计单位确定。在各类建筑中也已广泛地使用。

3．钢桩：主要采用型钢和钢管两大类，作临时支挡结构或永久性的码头工程。H型钢和I型钢桩则主要用作支承桩。钢管桩则由各种直径和壁厚的无缝钢管制成。

4．复合桩是指一根桩用两种或多种材料组成的桩.随着复合桩的发展，出现桩与周围土体共同作用的复合地基。其通过桩、基础以及两者之间垫层的共同作用，来承担上部荷载。复合桩基有砂（砂石）桩、碎石桩、水泥土搅拌、CFG桩等。

（六）其他分类

1．按其直径大小分大直径，中等直径，小直径桩，桥梁常见大直径桩。

2．按其纵向截面形状分为直身桩，扩底桩，多节桩，竹节桩，表面带螺纹的桩，近几年有出现了多支盘挤扩桩，DX 桩等。

3．按其竖向受荷条件分为抗压桩和抗拔桩等。

4．按其水平向受荷条件分为主动桩和被动桩等。