樁基礎
樁基礎
樁基礎是通過承台把若干根樁的頂部聯結成整體，共同承受動靜荷載的一種深基礎，而樁是設置於土中的豎直或傾斜的基礎構件，其作用在於穿越軟弱的高壓縮性土層或水，將樁所承受的荷載傳遞到更硬、更密實或壓縮性較小的地基持力層上，我們通常將樁基礎中的樁稱為基樁。
樁基礎是一種承載能力高、適用範圍廣、歷史久遠的基礎形式。隨著生產水平的提高和科學技術的發展，樁基的類型、工藝、設計理論、計算方法和應用範圍都有了很大的發展，被廣泛應用於高層建築、港口、橋樑等工程中。
樁是將建築物的全部或部分荷載傳遞給地基土並具有一定剛度和抗彎能力的傳力構件，其橫截面尺寸遠小於其長度。而樁基礎是由埋設在地基中的多根樁（稱為樁群）和把樁群聯合起來共同工作的樁台（稱為承台）兩部分組成。
樁基礎的作用是將荷載傳至地下較深處承載性能好的土層，以滿足承載力和沉降的要求。樁基礎的承載能力高，能承受豎直荷載，也能承受水平荷載，能抵抗上拔荷載也能承受振動荷載，是應用最廣泛的深基礎形式。
(1)上部土層軟弱不能滿足承載力和變形要求，而下部存在較好的土層時．用樁穿越軟弱土層，將荷載傳遞給深部硬土層。
(2)一定深度範圍內不存在較理想的持力層，用樁使荷載沿著樁桿依靠樁側摩阻力漸漸傳遞。
(3)基礎需要承受向上的力，用樁依靠樁桿周圍的負摩阻力來抵抗向上的力，即“抗拔樁”。
(4)基礎需要承受水平方向的分力時，可用抗彎的豎樁來承擔。
(5)地基軟硬不均或荷載分佈不均，天然地基不能滿足結構物對不均勻變形的要求時，可採用樁基礎。
(6)淺層存在較好土層，但考慮其他因素，仍採用樁基礎，如港口、水利、橋樑工程中結構物基礎周圍的地基土宜受侵蝕或沖刷時，應採用樁基礎；如精密儀器和動力機械設備等對基礎有特殊要求時，常用樁基礎。
(7)考慮建築物受相鄰建築物、地面堆載以及施工開挖、打樁等影響，採用淺基礎將會產生過量傾斜或沉降時用樁基礎。
(8)建築物下存在不穩定土層，如液化土、濕陷性黃土、季節性凍土、膨脹土等，採用樁基將荷載傳遞至深部密實穩定土層。
不屬於上述情況時，可根據工程實際情況，依據“經濟合理、技術可靠”的原則，通過分析對比后確定是否採用樁基礎。
樁基礎可以是單根樁（如一柱一樁的情況），也可以是單排樁或多排樁。對於雙（多）柱式橋墩單排樁基礎，當樁外褥枉地而上較高時，樁間以橫系梁相連，以加強各樁的橫向聯繫。多數情況下樁基礎是由多根樁組成的群樁基礎，基樁可全部或部分埋入地基土中。群樁基礎巾所有樁的頂部由承台連成一整體，在承台上再修築墩身或台身及上部結構。
樁基礎有許多不同的類型，它們可以從不同的方面按照不同的方法進行分類。如根據承台與地面相對位置的不同，分為低承台與高承台樁基。當樁承台底面位於地面以下時，稱為低承台樁基；當樁承台底面高出地面以上時，稱為高承台樁基。在房屋建築中最常用的都是低承台樁基，而高承台樁基常用於港口、碼頭、海洋工程及橋樑工程中。《建築樁基技術規範》（JGJ 94-2008）從以下幾個方面對樁進行分類。
1．按承載性狀分類
(1)摩擦型樁：
1)摩擦樁：在承載能力極限狀態下，樁頂豎向荷載由樁側阻力承擔，樁端阻力小到可忽略不計。
2)端承摩擦樁：在承載能力極限狀態下，樁頂豎向荷載主要由樁側阻力承受。
(2)端承型樁：
1)端承樁：在承載能力極限狀態下，樁頂豎向荷載全部由樁端阻力承擔，樁側阻力小到可忽略不計。
2)摩擦端承樁：在承載能力極限狀態下，樁頂豎向荷載大部分由樁端阻力承受。
由於摩擦樁和端承樁在支承力、荷載傳遞等方面都有較大的差異，通常摩擦樁的沉降大於端承樁，會導致墩台產生不均勻沉降，因此，在同一樁基礎中，不應同時採用摩擦樁和端承樁。
2．按成樁方法分類
(1)非擠土樁：在成樁過程中將相應於樁身體積的土挖出來，因而樁周和樁底土有應力鬆弛現象，常見的非擠土樁有挖孔樁、鑽孔樁等。
(2)部分擠土樁：成樁過程中，擠土作用輕微，樁周土的工程性質變化不大，常見的樁型有預鑽孔打入式預製樁、打入式敞口鋼管樁等。
(3)擠土樁：在成樁過程中，樁周土被擠開，使土的工程性質與天然狀態相比有較大變化，常見的擠土樁有打入或壓入的預製混凝土樁、封底鋼管樁、混凝土管樁和沉管式灌注樁。
3．按樁徑大小分類
(1)小樁：d≤250 mm
(2)中等直徑樁：250 mm
(3)大直徑樁：d≥800mm。
樁基設計的主要內容如下。
1．樁基形式的合理選擇
樁基形式選擇合理與否，對高層建築的安全、功能與造價影響很大。樁基形式的選擇，應考慮以下幾個方面：
(1)地質條件；
(2)建築的體型與結構特點；
(3)建築功能對地下空間利用的方式。
2．持力層與樁長的合理選擇
持力層的選擇應考慮下列因素：
(1)能提供足夠大的單樁承載力；
(2)保證建築物不產生過大的沉降與差異沉降；
(3)考慮樁基造價；
(4)考慮樁基施工技術的可能性。
3．樁的合理布置
在樁數相同的情況下，在不同布樁方式下，樁基的承載力與所發揮的作用是不一樣的。
4．樁基的水平承載能力
高層建築基底水平剪力和傾覆力矩，主要由地震和風所引起，一般地，地震作用為控制因素。地震引起的基底水平剪力一般不超過高層建築總重的5%，但仍相當可觀。因高層建築上部結構的重心遠高於基礎底面，因此還會引起很大的傾覆力矩，在地震區這些作用都必須加以考慮。對高層建築，地震作用往往成為設計中的控制因素。但在沿海地區，由於海洋風暴的侵擾，風的影響可能甚於地震。對超高層建築，風引起的基底水平剪力和傾覆力矩可能接近甚至遠超過地震引起的結果，成為設計中的控制因素。因此，高層建築樁基礎，必須有足夠的抵禦水平荷載和傾覆力矩的能力。
5．樁基施工和使用對周圍環境的影響
必須考慮技術與經濟的合理性。
目錄