桩的安装方法

痔疮相对较长且细长的构件用来将地基承载力通过低承载力的土层传递到具有较高承载力的较深的土层或岩石上。这种方法是最简单的桩型分类的基础。我们有两种主要的桩型。桩的类型):

1.端承桩

2.摩擦（或浮动）桩

对于这两种桩类型，需要根据其安装方法进行进一步区分。

1. 打入（或置换）桩：这些桩通常在打入、顶起、拧入或锤击至地面之前预成型。
2. 钻孔桩：对于这些桩，首先在地面上钻孔，然后通常在孔中形成桩。

这些类别可进一步细分为：

大位移

• 预成型–打入地面并保持原位
  • -实心-木材/混凝土
  • -带封闭端的空心-钢管或混凝土管
• 现场成型-封闭式管状驱动，然后抽出，用混凝土填充空隙

小位移

• 螺旋桩
• 钢管和H型钢–（管段可能堵塞并产生大位移）

无位移

• 钻孔或开挖形成的空隙，然后用混凝土填充。施工期间，可能需要对钻孔进行支撑，主要有两种选择
  • 钢套管
  • 钻井泥浆

施加在桩上的荷载

可在上覆结构的土壤表面施加垂直、水平和力矩荷载组合。对于大多数基础，施加在桩上的荷载主要是垂直的。由结构上的风荷载引起的水平荷载通常相对较小，且被忽略。然而，对于码头桩、桥墩基础、高烟囱和海上桩基，侧向阻力是一个重要的考虑因素。

此处仅考虑承受垂直荷载的桩的分析。由于土-结构相互作用的性质，承受侧向和弯矩荷载的桩的分析更为复杂。除了将地基荷载传递给下卧层桩之外，还广泛地应用于控制沉降和差异沉降的方法。在这些注释中，仅考虑极限轴向承载力。

垂直荷载桩

单桩极限承载力

桩的总阻力可分为基础和桩身两部分。考虑静力平衡后，得出极限承载力，如下所示：

P_U=P_苏+P_日分–W

P_U桩的极限承载力

P_日分=桩基础的极限阻力（基础阻力）

P_苏=桩身上的极限侧向剪切阻力（轴阻力）

W=桩的自重

基础阻力

在分析桩的性状时，通常通过以下公式来表示极限基底阻力：

P_日分=A_B（f）_B+p_o)

A._B=桩基的平面面积

F_B=基础单位面积的净极限阻力

P_o=基底标高处的上覆压力

如果桩未延伸至土壤表面以上，则发现桩重通常与上覆压力产生的力相似。因此

W≈ A._BP_o

和P_U=P_苏+A_BF_B

侧阻

As=桩身与土壤接触的表面积

=每单位面积的平均极限侧阻力

一般而言，侧阻力将是地表以下深度的函数，因为不排水强度su（短期不排水分析）和有效应力（长期分析）均随深度增加。平均剪应力可以用数学表示为

其中L是桩的长度

总应力分析（粘性土）

对于这些土壤，极限承载力通常由短期（不排水）条件控制。

基础阻力

这是一个简单的承载力问题，即

其中qf是极限承载力。对于fu=0的土壤，极限承载力可以写成

Q_F=N_Cs_U+gd=N_Cs_U+p_o

最终净阻力仅为

F_B=N_Cs_U

极限基底阻力约为

P_日分=A_B（N）_Cs_U+p_o)

传统的做法是服用c_U=c_乌兰巴托

式中，sub是桩基处土壤的不排水抗剪强度，假设fu为零。然后可从适用于Φu=0的Skempton图表（p28数据表）中获得Nc值。

当使用此图表时，检查长径比L/D（图表上的D/B）很重要。通常假设桩基可被视为深基础，且N_C= 9. 但是，如果L/D小于4，则N_C将低于9，如下图所示，极限承载力也将同样降低。

侧阻

总应力和有效应力分析方法均用于估算饱和粘土的侧阻力。这里我们只考虑总应力或α法。

su（z）=深度z处土壤的不排水强度

α=经验折减系数，取决于：

• 土壤类型
• 桩型
• 土壤强度（见下图，p105数据表）
• 安装方法
• 安装后的时间

在缺乏额外信息的情况下，可使用下表估算α。