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土力学与基础工程
1.13.1 9.1 概 述
9.1 概 述

如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求而又不适宜采取地基处理措施时,就需要考虑以下部坚实土层或岩层作为持力层的深基础方案。相对于浅基础,深基础埋入地层较深,结构形式和施工方法较浅基础复杂,在设计计算时需考虑基础侧面土体的影响。深基础主要有桩基础、沉井和地下连续墙等几种类型,其中以历史悠久的桩基应用最为广泛。

图9-1 低承台桩基础示意图

如图9-1所示,桩基础是通过承台把若干根桩的顶部联结成整体,共同承受动静荷载的一种深基础,而桩是设置于土中的竖直或倾斜的基础构件,其作用在于穿越软弱的高压缩性土层或水,将桩所承受的荷载传递到更硬、更密实或压缩性较小的地基持力层上,我们通常将桩基础中的单桩称之为基桩。

随着近代科学技术的发展,桩的种类和桩基形式、施工工艺和设备以及桩基理论和设计方法等都有了很大的发展。桩基已成为在土质不良地区修建各种建筑物,特别是高层建筑、重型厂房、桥梁、码头和具有特殊要求的建筑物、构筑物所广泛采用的基础形式,全国每年使用的基桩数量不计其数。

桩基础按承台位置可以分为高桩承台基础和低桩承台基础(简称高承台桩基和低承台桩基)。如图9-1所示,低承台桩基的承台底面位于地面以下,其受力性能好,具有较强的抵抗水平荷载的能力,在工业与民用建筑中,几乎全部使用低承台桩基;高承台桩基的承台底面位于地面以上,且常处于水下,水平受力性能差,但可避免水下施工及节省基础材料,多用于桥梁及港口工程。

通常对于下列情况,可考虑采用桩基础方案:

(1)软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物,不允许地基有过大沉降和不均匀沉降时;

(2)对于高重建筑物,如高层建筑、重型工业厂房和仓库、料仓等,地基承载力不能满足设计需要时;

(3)对桥梁、码头、烟囱、输电塔等结构物,宜采用桩基以承受较大的水平力和上拔力时;

(4)对精密或大型的设备基础,需要减小基础振幅、减弱基础振动对结构的影响时;

(5)在地震区,以桩基作为地震区结构抗震措施或穿越可液化地基时;

(6)对于水上基础,施工水位较高或河床冲刷较大,采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时。