三、樁基礎(chǔ)
1 ．概述
深基礎(chǔ)是埋深較大，以下部堅實土層或巖層作為持力層的基礎(chǔ)，其作用是把所承受的荷載相對集中的傳遞到地基的土層。因此，當(dāng)建筑場地的淺層土質(zhì)不能滿足建筑物對地基承載力和變形的要求，而又不適宜采取地基處理措施時，就要考慮采用深基礎(chǔ)方案了。深基礎(chǔ)主要有樁基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻和沉井等幾種類型，其中樁基礎(chǔ)是一種最為古老且應(yīng)用最為廣泛的基礎(chǔ)形式。
樁是設(shè)置于土中的豎直或傾斜的柱型基礎(chǔ)構(gòu)件，其橫截面尺寸比長度小得多，它與連接樁頂和承接上部結(jié)構(gòu)的承臺組成深基礎(chǔ)，簡稱樁基。承臺將各樁聯(lián)成一整體，把上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載轉(zhuǎn)換、調(diào)整分配于各樁，由穿過軟弱土層或水的樁傳遞到深部較堅硬的、壓縮性小的土層或巖層。樁所承受的軸向荷載是通過作用于樁周土層的樁側(cè)摩阻力和樁端地層的樁端阻力來支承的；而水平荷載則依靠樁側(cè)土層的側(cè)向阻力來支承。
一般說來，下列情況可考慮采用樁基礎(chǔ)方案：
（ 1 ）天然地基承載力和變形不能滿足要求的高重建筑物；
（ 2 ）天然地基承載力基本滿足要求，但沉降量過大，需利用樁基減少沉降的建筑物，如軟土地基上的多層住宅建筑，或在使用上、生產(chǎn)上對沉降限制嚴(yán)格的建筑物；
（ 3 ）重型工業(yè)廠房和荷載很大的建筑物，如倉庫、料倉等；
（ 4 ）軟弱地基或某些特殊性土上的各類永久性建筑物；
（ 5 ）作用有較大水平力和力矩的高聳結(jié)構(gòu)物（如煙囪、水塔等）的基礎(chǔ)，或需以樁承受水平力或上拔力的其他情況；
（ 6 ）需要減弱其振動影響的動力機器基礎(chǔ)，或以樁基作為地震區(qū)建筑物的抗震措施；
（ 7 ）地基土有可能被水流沖刷的橋梁基礎(chǔ)；
（ 8 ）需穿越水體和軟弱地層的港灣與海洋構(gòu)筑物基礎(chǔ)，如棧橋、碼頭、海上采油平臺及輸油、輸氣管道支架等。
樁基礎(chǔ)可分為低承臺樁基和高承臺樁基兩種。低承臺樁基的承臺底面位于地面以下，而高承臺樁基的承臺底面則高出地面以上。
樁基是由樁、土和承臺共同組成的基礎(chǔ)，設(shè)計時應(yīng)結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗考慮樁、土、承臺的共同作用。大多數(shù)樁基的首要問題是在于控制其沉降量。因此，樁基設(shè)計應(yīng)按變形控制設(shè)計。
樁基設(shè)計時，上部結(jié)構(gòu)傳至承臺上的荷載效應(yīng)組合與淺基礎(chǔ)相同。
樁基設(shè)計應(yīng)滿足下列基本條件：
（ 1 ）樁承受的豎向荷載不宜超過單樁豎向承載力特征值；
（ 2 ）基礎(chǔ)的沉降不得超過建筑物的沉降允許值；
（ 3 ）位于坡地岸邊的樁基應(yīng)進行樁基穩(wěn)定性驗算。
此外，對于軟土、濕陷性黃土、膨脹土、季節(jié)性凍土和巖溶等地區(qū)的樁基，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定考慮特殊性土對樁基的影響，并在樁基設(shè)計中采取有效措施。
對于軟土地基上的多層建筑，如果鄰近地表的地層具有一定厚度的所謂“硬殼層” , 由于采用淺基礎(chǔ)時的地基變形過大，因而需采用樁基來限制沉降量。在這種情況下，樁是作為減少沉降的措施而設(shè)置的，這種當(dāng)天然地基承載力基本滿足建筑物荷載要求而以減少沉降為目的設(shè)置的樁，特稱為“減沉樁”。減沉樁的用柱數(shù)量是根據(jù)沉降控制條件（即允許沉降量）計算確定的。
2 ．樁基礎(chǔ)的類型
（ 1 ）端承型樁和摩擦型樁。
按樁的性狀和豎向受力情況，可分為端承型樁和摩擦型樁兩大類
1 ）端承型樁。端承型樁是指樁頂豎向荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承受，但樁端阻力分擔(dān)荷載較多的樁。
當(dāng)樁的長徑比較小（一般 l / d≤10 ） ，樁身穿越軟弱土層，樁端設(shè)置在密實砂類、碎石類土層中或位于中等風(fēng)化、微風(fēng)化及未風(fēng)化硬質(zhì)巖石頂面（即人巖深度 hr≤0.5d ） ，樁頂豎向荷載絕大部分由樁端阻力承受，而樁側(cè)阻力很小可以忽略不計時，稱為端承樁。
當(dāng)樁頂嵌人完整和較完整的中等風(fēng)化、微風(fēng)化及未風(fēng)化硬質(zhì)巖石一定深度以上（hr＞0.5d ）時，稱為嵌巖樁。嵌巖樁的樁側(cè)與樁端荷載分擔(dān)比與孔底沉渣及進人基巖深度有關(guān)，樁的長徑比不是制約荷載分擔(dān)的惟一因素。
2 ）摩擦型樁。摩擦型樁是指樁頂豎向荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承受，但樁側(cè)阻力分擔(dān)荷載較多的樁。一般摩擦型樁的樁端持力層多為較堅實的勃性土、粉土和砂類土，且樁的長徑比不是很大。
當(dāng)樁頂豎向荷載絕大部分由樁側(cè)阻力承受，而樁端阻力很小可以忽略不計時，稱為摩擦樁。例如： ① 樁的長徑比很大，樁頂荷載只通過樁身壓縮產(chǎn)生的樁側(cè)阻力傳遞給樁周土，因而不管樁端下土層堅實與否，其分擔(dān)的荷載都很??； ② 樁端下無較堅實的持力層； ③ 樁底殘留虛土或殘渣較厚的灌注樁； ④ 打人鄰樁使先前設(shè)置的樁上抬，甚至樁端脫空等情況
（ 2 ）預(yù)制樁和灌注樁。
根據(jù)施工方法的不同，可分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類。
l ）預(yù)制樁。根據(jù)所用材料的不同，預(yù)制樁可分為混凝土預(yù)制樁、鋼樁和木樁三類。
預(yù)制樁的沉樁方式主要有：錘擊法、振動法和靜壓法等。
① 錘擊法沉樁。錘擊法沉樁是用樁錘（或輔以高壓射水）將樁擊人地基中的施工方法，適用于地基土為松散的碎石土（不含大卵石或漂石）、砂土、粉土以及可塑赫性土的情況。錘擊法沉樁伴有噪聲、振動和地層擾動等問題，在城市建設(shè)中應(yīng)考慮其對環(huán)境的影響。
② 振動法沉樁。振動法沉樁是采用振動錘進行沉樁的施工方法，適用于可塑狀的勃性土和砂土，對受振動時土的抗剪強度有較大降低的砂土地基和自重不大的鋼樁，沉樁效果更好。
③ 靜壓法沉樁。靜壓法沉樁是采用靜力壓樁機將預(yù)制樁壓人地基中的施工方法。靜壓法沉樁具有無噪聲、無振動、無沖擊力、施工應(yīng)力小、樁頂不易損壞和沉樁精度較高等特點。但較長樁分節(jié)壓人時，接頭較多會影響壓樁的效率。
2 ）灌注樁。灌注樁是直接在所設(shè)計樁位處成孔，然后在孔內(nèi)加放鋼筋籠（也有省去鋼筋的）再澆灌混凝土而成。灌注樁的橫截面呈圓形，可以做成大直徑和擴底樁，灌注樁可適用于各種類型的地基土。
灌注樁可分為沉管灌注樁、鉆（沖、磨）孔灌注樁、挖孔灌注樁和爆擴灌注樁幾大類。同一類樁還可按施工機械和施工方法以及直徑的不同予以細分。
3 ．單樁豎向承載力的確定
單樁豎向承載力的確定，取決于兩方面：其一，樁身的材料強度；其二，地層的支承力。設(shè)計時分別按這兩方面確定后取其中的小值。如按樁的載荷試驗確定，則已兼顧到這兩方面。
按材料強度計算低承臺樁基的單樁承載力時，可把樁視作軸心受壓桿件，而且不考慮縱向壓屈的影響（取縱向彎曲系數(shù)為 1 ） ，這是由于樁周存在土的約束作用之故。對于通過很厚的軟戮土層而支承在巖層上的端承型樁或承臺底面以下存在可液化土層的樁以及高承臺樁基，則應(yīng)考慮壓屈影響。
1 ．概述
深基礎(chǔ)是埋深較大，以下部堅實土層或巖層作為持力層的基礎(chǔ)，其作用是把所承受的荷載相對集中的傳遞到地基的土層。因此，當(dāng)建筑場地的淺層土質(zhì)不能滿足建筑物對地基承載力和變形的要求，而又不適宜采取地基處理措施時，就要考慮采用深基礎(chǔ)方案了。深基礎(chǔ)主要有樁基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻和沉井等幾種類型，其中樁基礎(chǔ)是一種最為古老且應(yīng)用最為廣泛的基礎(chǔ)形式。
樁是設(shè)置于土中的豎直或傾斜的柱型基礎(chǔ)構(gòu)件，其橫截面尺寸比長度小得多，它與連接樁頂和承接上部結(jié)構(gòu)的承臺組成深基礎(chǔ)，簡稱樁基。承臺將各樁聯(lián)成一整體，把上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載轉(zhuǎn)換、調(diào)整分配于各樁，由穿過軟弱土層或水的樁傳遞到深部較堅硬的、壓縮性小的土層或巖層。樁所承受的軸向荷載是通過作用于樁周土層的樁側(cè)摩阻力和樁端地層的樁端阻力來支承的；而水平荷載則依靠樁側(cè)土層的側(cè)向阻力來支承。
一般說來，下列情況可考慮采用樁基礎(chǔ)方案：
（ 1 ）天然地基承載力和變形不能滿足要求的高重建筑物；
（ 2 ）天然地基承載力基本滿足要求，但沉降量過大，需利用樁基減少沉降的建筑物，如軟土地基上的多層住宅建筑，或在使用上、生產(chǎn)上對沉降限制嚴(yán)格的建筑物；
（ 3 ）重型工業(yè)廠房和荷載很大的建筑物，如倉庫、料倉等；
（ 4 ）軟弱地基或某些特殊性土上的各類永久性建筑物；
（ 5 ）作用有較大水平力和力矩的高聳結(jié)構(gòu)物（如煙囪、水塔等）的基礎(chǔ)，或需以樁承受水平力或上拔力的其他情況；
（ 6 ）需要減弱其振動影響的動力機器基礎(chǔ)，或以樁基作為地震區(qū)建筑物的抗震措施；
（ 7 ）地基土有可能被水流沖刷的橋梁基礎(chǔ)；
（ 8 ）需穿越水體和軟弱地層的港灣與海洋構(gòu)筑物基礎(chǔ)，如棧橋、碼頭、海上采油平臺及輸油、輸氣管道支架等。
樁基礎(chǔ)可分為低承臺樁基和高承臺樁基兩種。低承臺樁基的承臺底面位于地面以下，而高承臺樁基的承臺底面則高出地面以上。
樁基是由樁、土和承臺共同組成的基礎(chǔ)，設(shè)計時應(yīng)結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗考慮樁、土、承臺的共同作用。大多數(shù)樁基的首要問題是在于控制其沉降量。因此，樁基設(shè)計應(yīng)按變形控制設(shè)計。
樁基設(shè)計時，上部結(jié)構(gòu)傳至承臺上的荷載效應(yīng)組合與淺基礎(chǔ)相同。
樁基設(shè)計應(yīng)滿足下列基本條件：
（ 1 ）樁承受的豎向荷載不宜超過單樁豎向承載力特征值；
（ 2 ）基礎(chǔ)的沉降不得超過建筑物的沉降允許值；
（ 3 ）位于坡地岸邊的樁基應(yīng)進行樁基穩(wěn)定性驗算。
此外，對于軟土、濕陷性黃土、膨脹土、季節(jié)性凍土和巖溶等地區(qū)的樁基，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定考慮特殊性土對樁基的影響，并在樁基設(shè)計中采取有效措施。
對于軟土地基上的多層建筑，如果鄰近地表的地層具有一定厚度的所謂“硬殼層” , 由于采用淺基礎(chǔ)時的地基變形過大，因而需采用樁基來限制沉降量。在這種情況下，樁是作為減少沉降的措施而設(shè)置的，這種當(dāng)天然地基承載力基本滿足建筑物荷載要求而以減少沉降為目的設(shè)置的樁，特稱為“減沉樁”。減沉樁的用柱數(shù)量是根據(jù)沉降控制條件（即允許沉降量）計算確定的。
2 ．樁基礎(chǔ)的類型
（ 1 ）端承型樁和摩擦型樁。
按樁的性狀和豎向受力情況，可分為端承型樁和摩擦型樁兩大類
1 ）端承型樁。端承型樁是指樁頂豎向荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承受，但樁端阻力分擔(dān)荷載較多的樁。
當(dāng)樁的長徑比較小（一般 l / d≤10 ） ，樁身穿越軟弱土層，樁端設(shè)置在密實砂類、碎石類土層中或位于中等風(fēng)化、微風(fēng)化及未風(fēng)化硬質(zhì)巖石頂面（即人巖深度 hr≤0.5d ） ，樁頂豎向荷載絕大部分由樁端阻力承受，而樁側(cè)阻力很小可以忽略不計時，稱為端承樁。
當(dāng)樁頂嵌人完整和較完整的中等風(fēng)化、微風(fēng)化及未風(fēng)化硬質(zhì)巖石一定深度以上（hr＞0.5d ）時，稱為嵌巖樁。嵌巖樁的樁側(cè)與樁端荷載分擔(dān)比與孔底沉渣及進人基巖深度有關(guān)，樁的長徑比不是制約荷載分擔(dān)的惟一因素。
2 ）摩擦型樁。摩擦型樁是指樁頂豎向荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承受，但樁側(cè)阻力分擔(dān)荷載較多的樁。一般摩擦型樁的樁端持力層多為較堅實的勃性土、粉土和砂類土，且樁的長徑比不是很大。
當(dāng)樁頂豎向荷載絕大部分由樁側(cè)阻力承受，而樁端阻力很小可以忽略不計時，稱為摩擦樁。例如： ① 樁的長徑比很大，樁頂荷載只通過樁身壓縮產(chǎn)生的樁側(cè)阻力傳遞給樁周土，因而不管樁端下土層堅實與否，其分擔(dān)的荷載都很??； ② 樁端下無較堅實的持力層； ③ 樁底殘留虛土或殘渣較厚的灌注樁； ④ 打人鄰樁使先前設(shè)置的樁上抬，甚至樁端脫空等情況
（ 2 ）預(yù)制樁和灌注樁。
根據(jù)施工方法的不同，可分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類。
l ）預(yù)制樁。根據(jù)所用材料的不同，預(yù)制樁可分為混凝土預(yù)制樁、鋼樁和木樁三類。
預(yù)制樁的沉樁方式主要有：錘擊法、振動法和靜壓法等。
① 錘擊法沉樁。錘擊法沉樁是用樁錘（或輔以高壓射水）將樁擊人地基中的施工方法，適用于地基土為松散的碎石土（不含大卵石或漂石）、砂土、粉土以及可塑赫性土的情況。錘擊法沉樁伴有噪聲、振動和地層擾動等問題，在城市建設(shè)中應(yīng)考慮其對環(huán)境的影響。
② 振動法沉樁。振動法沉樁是采用振動錘進行沉樁的施工方法，適用于可塑狀的勃性土和砂土，對受振動時土的抗剪強度有較大降低的砂土地基和自重不大的鋼樁，沉樁效果更好。
③ 靜壓法沉樁。靜壓法沉樁是采用靜力壓樁機將預(yù)制樁壓人地基中的施工方法。靜壓法沉樁具有無噪聲、無振動、無沖擊力、施工應(yīng)力小、樁頂不易損壞和沉樁精度較高等特點。但較長樁分節(jié)壓人時，接頭較多會影響壓樁的效率。
2 ）灌注樁。灌注樁是直接在所設(shè)計樁位處成孔，然后在孔內(nèi)加放鋼筋籠（也有省去鋼筋的）再澆灌混凝土而成。灌注樁的橫截面呈圓形，可以做成大直徑和擴底樁，灌注樁可適用于各種類型的地基土。
灌注樁可分為沉管灌注樁、鉆（沖、磨）孔灌注樁、挖孔灌注樁和爆擴灌注樁幾大類。同一類樁還可按施工機械和施工方法以及直徑的不同予以細分。
3 ．單樁豎向承載力的確定
單樁豎向承載力的確定，取決于兩方面：其一，樁身的材料強度；其二，地層的支承力。設(shè)計時分別按這兩方面確定后取其中的小值。如按樁的載荷試驗確定，則已兼顧到這兩方面。
按材料強度計算低承臺樁基的單樁承載力時，可把樁視作軸心受壓桿件，而且不考慮縱向壓屈的影響（取縱向彎曲系數(shù)為 1 ） ，這是由于樁周存在土的約束作用之故。對于通過很厚的軟戮土層而支承在巖層上的端承型樁或承臺底面以下存在可液化土層的樁以及高承臺樁基，則應(yīng)考慮壓屈影響。