樁基工程（簡體書）

本書系統闡述了樁基工程的分析和設計方法，使讀者較系統地掌握樁基的工作機理、承載力和變形特性、設計和施工方法、載荷試驗及測試技術等，為解決樁基工程問題提供理論和技術支撐。全書共分十一章，包括緒論、抗壓樁受力性狀、樁基沉降計算、抗拔樁、水準受荷樁工作性狀、樁基的結構設計、樁基的施工、大直徑嵌岩灌注樁、抗滑樁的設計與施工、大直徑鋼護筒嵌岩樁、基樁檢測等。本書可供港口、海岸及近海工程、土木工程等專業學生學習，也可作為工程建設相關從業人員參考之用。

劉明維，工學博士，副教授。主要從事岩土工程數值計算、港工結構及基礎方面的教學與研究工作。主持和主研了10餘項省部級縱向課題和多項橫向課題。在一級學報和中文核心期刊如《岩土工程學報》、《岩石力學與工程學報》、《岩土力學》、《計算力學學報》、《中國工程科學》、《地下空間與工程學報》等國內重要的刊物上發表論文20多篇，參編教材多部，是《計算力學學報》等刊物的審稿人。

隨著高層建築、鐵路、高速公路、港口碼頭、海洋平台以及跨海橋隧等基礎設施的大規模開發建設，樁基已成為工程中應用最廣泛的基礎形式之一。近年來，樁基工程理論和技術研究不斷取得新進展，同時，在樁基工程設計、施工、檢測實踐中也出現了不少新問題，樁基工程仍然是工程界關注的熱點和難點。
樁基工程是港口、海岸及近海工程、土木工程等專業的專業技術課程，具有很強的理論性和實用性。通過本課程的學習，便於使讀者較系統地掌握樁基的工作機理、承載力和變形特性、設計和施工方法、載荷試驗及測試技術等，為解決樁基工程問題提供理論和技術支撐。
本書是結合作者多年本科、研究生教學和科研實踐的基礎上完成的，是重慶交通大學《港口水工建築物》國家精品資源課程的重要支撐課程。本書系統闡述了樁基工程的分析和設計方法，包括抗壓樁的受力性狀、樁基沉降計算、抗拔樁、水平受荷樁工作性狀、樁基的結構設計、樁基的施工、大直徑嵌巖灌注樁、抗滑樁的設計與施工、大直徑鋼護筒嵌巖樁、樁基檢測等內容。
本書共分十一章，重慶交通大學國家內河航道整治工程中心劉明維教授編寫第一、五、八、九、十章；重慶交通大學周世良教授編寫第二、四章，河海大學莊寧副教授編寫第六、七章，重慶交通大學梁越副教授編寫第三、十一章。全書由劉明維教授統稿。
本書編寫過程中主要參考了《樁基工程手冊》《建築樁基技術規範》《港口工程樁基規範》等相關的規範、標準及教材，同時還引用了很多單位和個人的科研成果。此外，重慶交通大學王多銀教授、何光春教授、王俊傑教授、張小龍博士等提出了寶貴意見。重慶交通大學研究生李鵬飛、陳剛、彭炳力、蘇廣泉、陳珏、胡沛、文鵬等參與本書的校對、插圖繪製等工作，謹向這些單位和個人致以衷心的感謝！本書得到了“十二五”國家科技支撐計劃項目（項目編號：2012BAB05804）、國家自然科學基金（基金編號：51479014）的資助，在此表示感謝。
本書力求突出水利、土木學科專業特色，描述清晰，內容系統精煉，便於讀者掌握基本理論，豐富工程實踐知識。由於作者水平和能力所限，書中內容疏漏之處在所難免，敬請有關專家和讀者批評指正。

前言

第一章 緒論
第一節 樁基的特性和適用條件
第二節 樁基的發展過程
第三節 樁基的分類
第四節 我國的樁型體系及樁基工程發展特點
第五節 樁基發展新趨勢
思考題

第二章 抗壓樁受力性狀
第一節 樁土體系的荷載傳遞
第二節 單樁荷載一沉降（Q-S）曲線
第三節 樁側阻力
第四節 樁端阻力
第五節 單樁豎向承載力計算
第六節 軸向抗壓群樁的工作性狀與群樁效應
第七節 軸向抗壓群樁承載力的計算
第八節 樁基負摩阻力
思考題

第三章 樁基沉降計算
第一節 概述
第二節 荷載傳遞法
第三節 剪切位移法
第四節 彈性理論法
第五節 單樁沉降計算的分層總和法
第六節 群樁沉降理論
第七節 明德林-蓋得斯法
第八節 建築樁基技術規範方法
第九節 樁基沉降計算實例
思考題

第四章 抗拔樁
第一節 概述
第二節 等截面樁的抗拔承載力
第三節 擴底樁的抗拔承載力
思考題

第五章 水平受荷樁工作性狀
第一節 概述
第二節 水平受荷樁受力機理
第三節 樁的水平承載力計算方法
第四節 群樁水平受荷計算
思考題

第六章 樁基的結構設計
第一節 樁基設計的基本要求、流程與驗算內容
第二節 樁型的選擇
第三節 樁的佈置
第四節 鋼筋混凝土預製樁的構造
第五節 鋼筋混凝土預製樁的強度計算
第六節 灌注樁的構造
第七節 灌注樁的計算
思考題

第七章 樁基的施工
第一節 樁基施工前的調查與準備
第二節 預應力管樁施工
第三節 預製混凝土方樁施工
第四節 鋼樁施工
第五節 鑽孔灌注樁的施工
第六節 人工挖孔樁的施工
思考題

第八章 大直徑嵌巖灌注樁
第一節 嵌巖樁荷載傳遞的基本特性
第二節 嵌巖樁側摩阻力
第三節 嵌巖樁端阻力
第四節 嵌巖樁破壞模式
第五節 嵌巖樁承載特性的影響因素
第六節 規範中有關嵌巖樁承載力的計算方法
思考題

第九章 抗滑樁的設計與施工
第一節 概述
第二節 抗滑樁設計荷載的確定
第三節 抗滑樁的計算方法
第四節 抗滑樁的設計
第五節 抗滑樁的施工
思考題

第十章 大直徑鋼護筒嵌巖樁
第一節 大直徑鋼護筒嵌巖樁受力特點
第二節 目前的應用概況及存在問題分析
第三節 大直徑鋼護筒嵌巖樁承載性狀試驗研究
第四節 大直徑鋼護筒嵌巖樁施工工藝
思考題

第十一章 樁基檢測
第一節 概述
第二節 單樁軸向抗壓靜荷載試驗
第三節 單樁水平靜載試驗
第四節 樁身完整性檢測
思考題

參考文獻

四、向工廠化生產方向發展
樁正向著工廠化生產的趨勢發展，而工廠化生產也促使這些樁型在工程建設中被廣泛地使用，如在我國使用多年的預應力混凝土管樁（PC管樁）、預應力混凝土薄壁管樁（PTC管樁）及高強度預應力混凝土管樁（PHC管樁）。隨著港口工程、民用建築、公路橋樑建設發展，管樁以工廠化生產、產品質量穩定、施工速度快、施工中無泥漿污染、施工週期短及經濟性價比好等優點，在國內基礎工程中，尤其在沿海港口、軟土地區的多層和小高層建築工程中被廣泛應用。
五、向環保型施工工藝發展
隨著人們對建築施工環境保護要求越來越高，環保型施工工藝新技術得到了快速的發展。
（1）埋入法施工工藝。是將預製樁或鋼管樁沉入到鑽成的孔中後，採用某些手段增強樁承載力的工法。 2000年，日本埋入式樁工法已佔預製樁施工78％。我國埋入式樁的種類很少，這也正給樁基施工企業發展和上升提供了良好的空間。
（2）泵式反循環鑽進工藝。由於正循環鑽孔樁泥漿處理污染環境，所以出現了成套工藝的泵式反循環鑽進工藝系統，泥漿循環全部進入鋼製的泥漿箱（包括排渣池、循環池、沉澱池）。
（3）貝諾特（Benoto）灌注樁施工法。該法利用搖動裝置的搖動使鋼套管與土層問的摩阻力大大減少，邊搖動邊壓入，同時利用衝抓斗挖掘取土，直至套管下到樁端持力層為止。成孔後將鋼筋籠放入，接著將導管豎立在鑽孔中心，最後灌注混凝土成樁。該法實質上是衝抓斗跟管鑽進法。該法由於環保效果好（噪聲低、振動小、無泥漿污染與排放）、施工現場文明，在國內外被廣泛採用。
（4）旋挖鑽鬥鑽成孔灌注樁工藝。該工藝是20世紀20年代後期美國CALWELD公司改造鑽探機械而用於灌注樁施工的方法。其利用了旋挖鑽機的鑽桿和鑽鬥的旋轉及重力使土屑進入鑽鬥，提升鑽鬥出土，多次反复而成孔。該工藝有振動小、噪聲低，適宜在黏性土中乾作業鑽成孔；並且具有鑽機安裝較簡單、樁位對中容易、場內移動方便、鑽進速度較快、工程造價較低、成孔成樁質量高等優點。
（5）組合式工藝。採用單一工藝的樁型往往滿足不了工程要求時，實踐中經常出現組合式工藝樁。例如，鑽孔擴底灌注樁有成直孔和擴孔兩個工藝；樁端壓力注漿樁有成孔成樁與成樁後向樁端地層注漿兩個工藝；預鑽孔打入式預製樁有鑽孔、注漿、插樁及輕打（或壓入）等工藝。
六、向組合樁方向發展
當採用單一樁型滿足不了工程要求時，實踐中可以採用組合樁型式。
（1）剛柔複合樁組合。剛性樁一般採用混凝土樁且是長樁，打到較好的持力層；柔性樁一般採用水泥攪拌樁且為短樁、摩擦樁型。剛性樁起到控制沉降的作用，柔性樁起到變形協調的作用。樁基設計按複合樁基設計。
（2）長短樁組合。即樁身材料同為混凝土樁，但根據上部荷載的特點和地質條件選擇不同的樁長和不同的持力層。優點是可以調整基礎荷載，使其受力基本均勻。
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