第一章 绪论

第一节 桩基的特性和适用条件

一、桩基的特性

1.桩基的定义

桩是深入土层或岩层的柱型构件，桩与连接桩顶的承台共同组成桩基础。桩基础分为单桩基础和群桩基础。在设计合理和施工保证质量的前提下，桩基础具有承载力大、稳定性好、绝对变形和相对变形值小等特点，但造价相对较高，如图1-1-1所示。

2.桩基的作用

桩基的作用是将上部结构的荷载通过桩身穿过较弱地层或水传递到深部更坚硬、压缩性小的土层或岩层中，从而减少上部建 （构）筑物的沉降，确保建筑物安全。桩基承受荷载作用分为4种情况：一是承受轴向荷载的抗压作用，如一般房屋桩基础、储罐桩基础；二是承受轴向荷载的抗拔作用，如在干船坞底板桩基础、大型地下室等工程中桩基；三是承受水平荷载的抗弯作用，如港口码头、桥梁，高耸塔型建筑、近海钻采平台、支挡建筑以及抗震建筑等工程中，桩需承受来自侧向的船舶荷载、风力、波浪力、土压力等水平荷载；四是承受上述几种荷载叠加的组合荷载作用。通常桩的轴向荷载是通过作用在桩尖 （桩端）的地层阻力和桩周土层的摩阻力来承受，水平荷载则是依靠桩侧土层的侧向阻力及岩层嵌固力来承受。

图1-1-1 桩基础

二、桩基础的适用条件

桩基础是工业与民用建筑、桥梁、港湾及海洋建筑物中经常采用的深基础形式。

1.工业与民用建筑桩基础

工业与民用建筑桩基础，如图1-1-2所示，适用条件为：

（1）对于高重建筑物，天然地基承载力与变形不能满足要求时。

（2）地基上部土层软弱，地基持力层埋藏较深，采用浅基础或进行地基处理在技术上和经济上不合理时。

（3）地基软硬不均或荷载不均，结构物对不均匀沉降敏感时。

（4）地基土性质特殊，如遇液化土层、自重湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土等特殊地基土时。

（5）建筑受相邻建筑物或地面超载影响时。

（6）在地震地区，当采用浅基础不能满足抗震要求时。

图1-1-2 建筑桩基础

（a）桩筏基础；（b）单柱单桩基础；（c）厂房与设备桩基

2.桥梁桩基础

跨越江河、湖海、峡谷的铁路、公路桥梁的基础，当水流冲刷力较大，基础须埋设在水流冲刷线以下、稳定性良好的持力层上时，一般采用桩基础。图1-1-3所示为几种形式的桥梁桩基础。

图1-1-3 桥梁桩基础

（a）桥墩；（b）桥台；（c）桥梁框架桩基；（d）桥梁高承台桩基

3.港湾及海洋建筑物的桩基础

（1）港湾处的码头、栈桥、平台等，当其地基土层为较厚的软基层时，多采用桩基。

（2）海上采油平台及输油、输气等管道支架基础一般采用桩基。

（3）当有水的浮托力或波浪的上托力作用于软基上水工建筑物的底板或面板时采用桩基，如船闸或船坞底板、外海开敞式码头。

（4）当施工水位或地下水位较高，采用其他深基础施工不方便或经济不合理时。

港湾和海洋构筑物桩基的常用形式如图1-1-4所示。

图1-1-4 港湾和海洋构筑物桩基

（a）钢结构护岸；（b）海上采油平台；（c）管道支架；（d）栈桥；（e）船坞

4.忌用桩基的地基土

（1）在上层为硬塑的黏土层，而其下为软黏土的地基，采用桩基会增大软黏土下卧层的沉降和破坏坚实黏土层的结构，降低其承载力。

（2）不宜在紧密的砂土中打桩，因为打桩会把砂土扰动。

（3）当地基中下卧层中有承压水时。

（4）软土层较薄，岩层较高，桩的入土深度不能满足稳定性要求时，不宜用桩基础（或采用嵌岩钻孔桩）。