討論:什么是基礎?基礎有哪些?我國已經有哪些有名的工程?第一節導論幾個概念：1）基礎與地基、橋梁基礎工程。任何建筑物都建造在一定的地層上，建筑物的全部荷載都由它下面的地層來承擔。受建筑物影響的那一部分地層稱為地基，建筑物與地基接觸的部分稱為基礎。基礎工程施工包括建筑物的地基與基礎施工。2）.根據地層變化情況、上部結構的要求、荷載特點和施工技術水平，可采用不同類型的地基和基礎。3）地基的分類與施工地基可分為天然地基與人工地基。未經人工處理就可以滿足設計要求的地基稱為天然地基。如果天然地層土質過于軟弱或存在不良工程地質問題，需要經過人工加固或處理后才能修筑基礎，這種地基稱為人工地基——＞第六章特殊地基處理4）基礎的分類與常用施工方法：根據埋置深度分為淺基礎和深基礎。通常將埋置深度較淺（一般在5米以內），且施工簡單的基礎稱為淺基礎；若淺層土質不良，需將基礎置于較深的良好土層上，且施工較復雜時稱為深基礎。基礎埋置在土層內深度雖較淺，但在水下部分較深，如深水中橋墩基礎，稱為深水基礎，在設計和施工中有些問題需要作為深基礎考慮。橋梁及各種人工構造物常用天然地基上的淺基礎。——＞明挖；當需設置深基礎時常采用樁基礎或沉井基礎，——＞樁基施工；現狀：而我國公路橋梁應用最多的深基礎是樁基礎。目前我國公路建筑物基礎大多采用混凝土或鋼筋混凝土結構，少部分用鋼結構。在石料豐富的地區，就地取材，也常用石砌基礎。只有在特殊情況下（如搶修、建臨時便橋）采用木結構。基礎工程的重要性：工程實踐表明：建筑物地基與基礎的設計和施工質量的優劣，對整個建筑物的質量和正常使用起著根本的作用。基礎工程是隱蔽工程，如有缺陷，較難發現，也較難彌補和修復，而這些缺陷往往直接影響整個建筑物的使用甚至安全。基礎工程的進度，經常控制整個建筑物的施工進度。基礎工程的造價，通常在整個建筑物造價中占相當大的比例，尤其是在復雜的地質條件下或深水中修建基礎更是如此。因此，對基礎工程必須做到精心設計、精心施工。4、課程內容的基本要求淺基礎和深基礎的概念。識別淺基礎的常用類型（擴大基礎、聯合基礎、獨立基礎等）。會懂得剛性擴大基礎的施工方法。掌握基礎設置深度的確定的影響因素。掌握地基容許承載力的計算（按理論公式、荷載試驗、規范承載力來確定）。樁基礎的分類和構造。合理選擇樁基礎的施工方法（鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁、沉管灌注樁、打入樁、水中樁基）。會對樁基礎進行質量檢驗。能復述出沉井基礎的基本概念、作用及適用條件、類型和構造。對重現沉井的施工方法（旱地上和水中沉井的施工）。會地基處理的目的和方法。掌握軟土的工程特性，掌握軟土地基的承載力、沉降和穩定性的計算。掌握換土墊層法的作用和設計要點（砂墊層厚度、寬度的確定方法）。掌握排水固結法、擠密法、夯實法、化學固化法、土工合成材料加筋法等的原理和應用條件。掌握復合地基承載力和沉降計算。識別幾種特殊地基的工程特性及基礎工程應注意事項。尤其是濕陷性黃土地基、膨脹土地基、凍土地區地震區的基礎工程。5、基礎工程學科發展概況遠在1300多年前隋朝時所修建的趙州安濟石拱橋，不僅在建筑結構上有獨特的技藝，而且在地基基礎的處理上也非常合理，該橋橋臺座落在較淺的密實粗砂土層上，沉降很小，現反算其基底壓力約為500kPa—600kPa,與現行的各設計規范中所采用的該土層容許承載力的數值（550kPa）極為接近。基礎工程既是一項古老的工程技術又是一門年輕的應用科學，發展至今在設計理論和施工技術及測試工作中都存在不少有待進一步完善解決的問題，隨著祖國現代化建設，大型和重型建筑物的發展將對基礎工程提出更高的要求，我國基礎工程科學技術可著重開展以下工作：開展地基的強度、變形特性的基本理論研究;進一步開展各類基礎型式設計理論和施工方法的研究國外近年來基礎工程科學技術發展也較快，一些國家采用了概率極限狀態設計方法。將高強度預應力混凝土應用于基礎工程，基礎結構向薄壁、空心、大直徑發展，采用的管柱直徑達6m，沉井直徑達80m（水深60m）并以大口徑磨削機對基巖進行處理，在水深流速較大處采用水上自升式平臺進行沉樁（管柱）施工等。2.橋梁基礎工程施工的參考文獻1）建筑樁基技術規范JGJ94-20082）公路橋涵地基與基礎設計規范JTJ024-04第二節基礎工程設計和施工所需的資料及計算荷載的確定引入：1.討論：基礎工程的施工方案考慮的主要因素是什么？基礎工程的施工方案和方法也應該結合設計要求、現場地形、地質條件、施工技術設備、施工季節、氣候和水文等情況來研究確定。因此，應在事前通過詳細的調查研究，充分掌握必要的、符合實際情況的資料。施工應對設計有一定的了解。基礎工程設計和施工需要的資料橋梁的地基與基礎在設計及施工開始之前，除了應掌握有關全橋的資料，包括上部結構形式、跨徑、荷載墩臺結構等及國家頒發的橋梁設計和施工技術規范外，還應注意地質、水文資料的搜集和分析，重視土質和建筑材料的調查與試驗。基礎工程有關設計和施工需要的地質、水文、地形及現d場各種調杳資料表1-1資料種類資料主要內容資料用途1.橋位平面圖(或橋址地形圖)橋位地形橋位附近地貌、地物不良工程地質現象的分布位置橋位與兩端路線平面關系橋位與河道平面關系橋位的選擇、下部結構位置的研究施工現場的布置地質概況的輔助資料河岸沖刷及水流方向改變的估計墩臺基礎防護構造物的布置2?橋位工程地質勘測報告及工程地質縱剖面圖橋位地質勘測調查資料包括河床地層分層土(巖)類及巖性，層面標高，鉆孔位置及鉆孔柱狀圖地質、地史資料的說明不良工程地質現象及特殊地貌的調查勘測資料橋位、下部結構位置的選定地基持力層的選定墩臺高度、結構型式的選定(5)墩臺、基礎防護構造物的布置3?地基土質調查試驗報告鉆孔資料覆蓋層及地基土(巖)層狀生成分布情況分層土(巖)層狀生成分布情況荷載試驗報告地下水位調查分析和掌握地基的層狀地基持力層及基礎埋置深度的研究與確定地基各土層強度及有關計算參數的選定基礎類型和構造的確定基礎下沉量的計算4?河流水文調查報告橋位附近河道縱橫斷面圖有關流速、流量、水位調查資料各種沖刷深度的計算資料通甬航等級漂浮物流冰調杏資料確定根據沖刷要求基礎的埋置深度橋墩身水平作用力計算施工季節、施工方法的研究5?其他調查資料(1)地震(2)建筑材料(3)氣象地震記錄震害調杏確定抗震設計強度抗震設計方法和抗震措施的確定地基十振動液化和岸坡滑移的分析研究就地可采取、供應的建筑材料種類、數量、規格、質量、運距等當地工業加工能力、運輸條件有關資料工程用水調杏下部結構采用材料種類的確定就地供應材料的計算和計劃安排當地氣象臺有關氣溫變化、降水量、風向風力等記錄資料實地調杳采訪記錄氣溫變化的確定基礎埋置深度的確定—(3)風壓的確定(4)施工季節和方法的確定(4)附近橋梁的調查附近橋梁結構型式、設計書、圖紙、現狀地質、地基土(巖)性質河道變動、沖刷、淤泥情況營運情況及墩臺變形情況掌握架橋地點地質、地基土情況基礎埋置深度的參考河道沖刷和改道情況的參考(5)施工調查資料施工方法及施工適宜季節的確定工程用地的布置工程材料、設備供應、運輸方案的擬定工程動力及臨時設備的規劃—(5)施工臨時結構的規劃第三節．基礎工程設計的幾個變量的確定一荷載的確定計算荷載的確定在橋梁墩臺上的永久荷載(恒載)包括結構物的自重、土重及土的自重產生的側向壓力、水的浮力、預應力結構中的預應力、超靜定結構中因混凝土收縮徐變和基礎變位而產生的影響力；基本可變荷載(活載)有汽車荷載、汽車沖擊力、離心力、汽車引起的土側壓力、人群荷載、平板掛車或履帶車荷載引起的土側壓力；其他可變荷載有風力、汽車制動力、流水壓力、冰壓力、支座摩阻力，在超靜定結構中尚需考慮溫度變化的影響力；偶然荷載有船只或漂流物撞擊力，施工荷載和地震力。這些荷載通過基礎傳給地基。按照各種荷載的特性及出現的機率不同，在設計計算時，應根據可能同時出現的作用荷載進行組合，荷載組合的種類，在橋梁通用規范里有具體規定。按照各種荷載特性及出現的機率不同，在設計計算時應考慮各種可能出現的荷載組合，一般有以下幾種：組合I由恒載中的一種或幾種，與一種或幾種活載(平板掛車或履帶車除外)相組合，如該組合中不包括混凝土收縮、徐變及水的浮力引起的影響力時，習慣上也稱為主要組合；組合II由恒載中的一種或幾種，與活載中的一種或幾種(平板掛車或履帶車除外)及其他可變荷載的一種或幾種相組合；組合III由平板掛車或履帶車與結構自重、預應力、土重及土側壓力中的一種或幾種相結合；組合IV由活載(平板掛車或履帶車除外)的一種或幾種與恒載的一種或幾種與偶然荷載中的船只或漂流物撞擊力相組合；組合V施工階段驗算荷載組合，包括可能出現的施工荷載如結構重、腳手架、材料機具、人群、風力和拱橋單向推力等；組合VI由地震力與結構重、預應力、土重及土側壓力中的一種或幾種組合。組合II、III、IV、V、VI習慣上也稱為附加組合。為保證地基與基礎滿足在強度穩定性和變形方面的要求，應根據建筑物所在地區的各種條件和結構特性，按其可能出現的最不利荷載組合情況進行驗算。所謂“最不利荷載組合”，就是指組合起來的荷載，應產生相應的最大力學效能，例如用容許應力法設計時產生的最大應力；滑動穩定驗算時產生最小滑動安全系數等。因此不同的驗算內容將由不同的最不利荷載組合控制設計，應分別考慮。一般說來，不經過計算是較難判斷哪一種荷載組合最為不利，必須用分析的方法，對各種可能的最不利荷載組合進行計算后，才能得到最后的結論。由于活載(車輛荷載)的排列位置在縱橫方向都是可變的，它將影響著各支座傳遞給墩臺及基礎的支座反力的分配數值，以及臺后由車輛荷載引起的土側壓力大小等，因此車輛荷載的排列位置往往對確定最不利荷載組合起著支配作用，對于不同驗算項目（強度、偏心距及穩定性等），可能各有其相應的最不利荷載組合，應分別進行驗算。此外，許多可變荷載其作用方向在水平投影面上常可以分解為縱橋向和橫橋向，因此一般也需按此兩個方向進行地基與基礎的計算，并考慮其最不利荷載組合，比較出最不利者來控制設計。橋梁的地基與基礎大多數情況下為縱橋向控制設計，但對于有較大橫橋向水平力（風力、船只撞擊力和水壓力等）作用時，也需進行橫橋向計算，可能為橫橋向控制設計。二、基礎工程設計計算的原則基礎工程設計計算的目的是設計一個安全、經濟和可行的地基及基礎，以保證結構物的安全和正常使用。因此，基礎工程設計計算的基本原則是：1．基礎底面的壓力小于地基的容許承載力；2．地基及基礎的變形值小于建筑物要求的沉降值；3．地基及基礎的整體穩定性有足夠保證；4．基礎本身的強度滿足要求。備注：應考慮地基、基礎、墩臺及上部結構整體作用建筑物是一個整體，地基、基礎、墩臺和上部結構是共同工作且相互影響的，地基的任何變形都必定引起基礎、墩臺和上部結構的變形；不同類型的基礎會影響上部結構的受力和工作；上部結構的力學特征也必然對基礎的類型與地基的強度、變形和穩定條件提出相應的要求，地基和基礎的不均勻沉降對于超靜定的上部結構影響較大，因為較小的基礎沉降差就能引起上部結構產生較大的內力。同時恰當的上部結構、墩臺結構型式也具有調整地基基礎受力條件，改善位移情況的能力。因此，基礎工程應緊密結合上部結構、墩臺特性和要求進行；上部結構的設計也應充分考慮地基的特點，把整個結構物作為一個整體，考慮其整體作用和各個組成部分的共同作用。全面分析建筑物整體和各組成部分的設計可行性、安全和經濟性；把強度、變形和穩定緊密地與現場條件、施工條件結合起來，全面分析，綜合考慮。三、基礎工程極限狀態設計應用可靠度理論進行工程結構設計是當前國際上一種共同發展的趨勢，是工程結構設計領域一次帶有根本性的變革。可靠性分析設計又稱概率極限狀態設計。可靠性含義就是指系統在規定的時間內在規定的條件下完成預定功能的概率。系統不能完成預定功能的概率即是失效概率。這種以統計分析確定的失效概率來度量系統可靠性的方法即為概率極限狀態設計方法。在20世紀80年代，我國在建筑結構工程領域開始逐步全面引入概率極限狀態設計原則，1984年頒布的國家標準《建筑結構設計統一標準》（GBJ68-84）采用了概率極限狀態設計方法，以分項系數描述的設計表達式代替原來的用總安全系數描述的設計表達式。根據統一標準的規定，一批結構設計規范都作了相應的修訂，如《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》JTJ023-85）也采用了以分項系數描述的設計表達式。1999年6月建設部批準頒布了推薦性國家標準《公路工程可靠度設計統一標準》，2001年11月建設部又頒發了新的國家標準《建筑結構可靠度設計統一標準》（GB50068-2001）。然而，我國現行的地基基礎設計規范，除個別的已采用概率極限狀態設計方法（如1995年7月頒布的建筑樁基技術規范JGJ94-94）外，橋涵地基基礎設計規范等均還未采用極限狀態設計，這就產生了地基基礎設計與上部結構設計在荷載計算，材料強度，結構安全度等不協調的情況。三地基土的不確定性：由于地基土是在漫長的地質年代中形成的，是大自然的產物，其性質十分復雜，不僅不同地點的土性可以差別很大，即使同一地點，同一土層的土，其性質也隨位置發生變化。所以地基土具有比任何人工材料大得多的變異性，它的復雜性質不僅難以人為控制，而且要清楚地認識它也很不容易。在進行地基可靠性研究的過程中，取樣、代表性樣品選擇、試驗、成果整理分析等各個環節都有可能帶來一系列的不確定性，增加測試數據的變異性，從而影響到最終分析結果。地基土因位置不同引起的固有可變性，樣品測值與真實土性值之間的差異性，以及有限數量所造成誤差等，就構成了地基土材料特性變異的主要來源。這種變異性比一般人工材料的變異性大。因此，地基可靠性分析的精度，在很大程度上取決于土性參數統計分析的精度。如何恰當地對地基土性參數進行概率統計分析，是基礎工程最重要的問題。基礎工程極限狀態設計與結構極限狀態設計相比還具有物理和幾何方面的特點。地基是一個半無限體，與板梁柱組成的結構體系完全不同。在結構工程中，可靠性研究的第一步先解決單構件的可靠度問題，目前列入規范的亦僅僅是這一步，至于結構體系的系統可靠度分析還處在研究階段，還沒有成熟到可以用于設計標準的程度。地基設計與結構設計不同的地方在于無論是地基穩定和強度問題或者是變形問題，求解的都是整個地基的綜合響應。地基的可靠性研究無法區分構件與體系，從一開始就必須考慮半無限體的連續介質，或至少是一個大范圍連續體。顯然，這樣的驗算不論是從計算模型還是涉及的參數方面都比單構件的可靠性分析復雜的多。在結構設計時，所驗算的截面尺寸與材料試樣尺寸之比并不很大。但在地基問題中卻不然，地基受力影響范圍的體積與土樣體積之比非常大。這就引起了兩方面的問題，一是小尺寸的試件如何代表實際工程的性狀，二是由于地基的范圍大，決定地基性狀的因素不僅是一點土的特性，而是取決于一定空間范圍內平均土層特性，這是結構工程與基礎工程在可靠度分析方面的最基本的區別所在。四、現狀：我國基礎工程可靠度研究始于20世紀80年代初，雖然起步較晚，但發展很快，研究涉及的課題范圍較廣有些課題的研究成果，已達國際先進水平。但由于研究對象的復雜性，基礎工程的可靠度研究落后于上部結構可靠度的研究，而且要將基礎工程可靠度研究成果納入設計規范，進入實用階段，還需要做大量的工作。國外有些國家已建立了地基按半經驗半概率的分項系數極限狀態標準。在我國，隨著結構設計使用了極限狀態設計方法，在地基設計中采用極限狀態設計工作也已提到議事日程上了。第二章天然地基上的淺基礎引入：提問淺基礎的定義。埋入地層深度較淺，施工一般采用敞開挖基坑修筑的基礎淺基礎在設計計算時可以忽略基礎側面土體對基礎的影響，基礎結構形式和施工方法也較簡單。深基礎埋入地層較深，結構形式和施工方法較淺基礎復雜，在設計計算時需考慮基礎側面土體的影響。天然地基淺基礎的特點:由于埋深淺，結構形式簡單，施工方法簡便，造價也較低，因此是建筑物最常用的基礎類型。第一節天然地基上淺基礎的類型、構造及適用條件一、淺基礎常用類型及適用條件天然地基淺基礎的分類（根據受力條件及構造）：剛性基礎：基礎在外力（包括基礎自重）作用下，基底的地基反力為，此時基礎的懸出部分（圖2-1b），a-a斷面左端，相當于承受著強度為的均布荷載的懸臂梁，在荷載作用下，a-a斷面將產生彎曲拉應力和剪應力。當基礎圬工具有足夠的截面使材料的容許應力大于由地基反力產生的彎曲拉應力和剪應力時，a-a斷面不會出現裂縫，這時，基礎內不需配置受力鋼筋，這種基礎稱為剛性基礎（圖2-lb）。它是橋梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基礎類型。其形式有：剛性擴大基礎（圖2-1b及圖2-2），單獨柱下剛性基礎（圖2-3a、d）、條形基礎（圖2-4）等。剛性基礎常用的材料：主要有混凝土，粗料石和片石。混凝土是修筑基礎最常用的材料，它的優點是強度高、耐久性好，可澆筑成任意形狀的砌體，混凝土強度等級一般不宜小于C15號。對于大體積混凝土基礎，為了節約水泥用量，可摻入不多于砌體體積25%的片石（稱片石混凝土）。剛性基礎的特點：穩定性好、施工簡便、能承受較大的荷載。它的主要缺點是自重大，并且當持力層為軟弱土時，由于擴大基礎面積有一定限制，需要對地基進行處理或加固后才能采用，否則會因所受的荷載壓力超過地基強度而影響建筑物的正常使用。所以對于荷載大或上部結構對沉降差較敏感的建筑物，當持力層的土質較差又較厚時，剛性基礎作為淺基礎是不適宜的。柔性基礎：基礎在基底反力作用下，在a-a斷面產生彎曲拉應力和剪應力若超過了基礎圬工的強度極限值,為了防止基礎在a-a斷面開裂甚至斷裂，可將剛性基礎尺寸重新設計，并在基礎中配置足夠數量的鋼筋，這種基礎稱為柔性基礎（圖2-la）。柔性基礎主要是用鋼筋混凝土澆筑，常見的形式有柱下擴展基礎、條形和十字形基礎（圖2-5）筏板及箱形基礎（圖2-6、圖2-7），其整體性能較好，抗彎剛度較大。剛性基礎設計簡介：剛性擴大基礎的設計與計算的主要內容：基礎埋置深度的確定；剛性擴大基礎尺寸的擬定；地基承載力驗算；基底合力偏心距驗算；基礎穩定性和地基穩定性驗算；基礎沉降驗算。一、基礎埋置深度的確定在確定基礎埋置深度時，必須考慮把基礎設置在變形較小，而強度又比較大的持力層上，以保證地基強度滿足要求，而且不致產生過大的沉降或沉降差。此外還要使基礎有足夠的埋置深度，以保證基礎的穩定性，確保基礎的安全。確定基礎的埋置深度時，必須綜合考慮以下各種因素的作用。（一）地基的地質條件（二）河流的沖刷深度（三）當地的凍結深度（四）上部結構型式（五）當地的地形條件（六）保證持力層穩定所需的最小埋置深度除此以外，在確定基礎埋置深度時，還應考慮相鄰建筑物的影響，如新建筑物基礎比原有建筑物基礎深，則施工挖土有可能影響原有基礎的穩定。施工技術條件（施工設備、排水條件、支撐要求等）及經濟分析等對基礎埋深也有一定影響，這些因素也應考慮。上述影響基礎埋深的因素不僅適用于天然地基上的淺基礎，有些因素也適用于其它類型的基礎（如沉井基礎）。二、剛性擴大基礎尺寸的擬定主要根據基礎埋置深度確定基礎平面尺寸和基礎分層厚度。所擬定的基礎尺寸，應是在可能的最不利荷載組合的條件下，能保證基礎本身有足夠的結構強度，并能使地基與基礎的承載力和穩定性均能滿足規定要求，并且是經濟合理的。基礎厚度：應根據墩、臺身結構形式，荷載大小，選用的基礎材料等因素來確定。基底標高應按基礎埋深的要求確定。水中基礎頂面一般不高于最低水位，在季節性流水的河流或旱地上的橋梁墩、臺基礎，則不宜高出地面，以防碰損。這樣，基礎厚度可按上述要求所確定的基礎底面和頂面標高求得。在一般情況下，大、中橋墩、臺混凝土基礎厚度在1?廠2.0m左右。基礎平面尺寸：基礎平面形式一般應考慮墩、臺身底面的形狀而確定，基礎平面形狀常用矩形。基礎底面長寬尺寸與高度有如下的關系式。長度（橫橋向）al2Htan寬度（順橋向）bd2Htan式中：l墩、臺身底截面長度（m）;d墩、臺身底截面寬度（m）；H基礎高度（m）；——墩、臺身底截面邊緣至基礎邊緣線與垂線間的夾角。基礎剖面尺寸：剛性擴大基礎的剖面形式一般做成矩形或臺階形，如圖2-18所示。自墩、臺身底邊緣至基頂邊緣距離§稱襟邊，其作用一方面是擴大基底面積增加基礎承載力，同時也便于調整基礎施工時在平面尺寸上可能發生的誤差，也為了支立墩、臺身模板的需要。其值應視基底面積的要求、基礎厚度及施工方法而定。橋梁墩臺基礎襟邊最小值為20cm—30cm。

b)b)圖2-18剛性擴大基礎剖面、平面圖基礎較厚（超過1m以上）時，可將基礎的剖面澆砌成臺階形，如圖2-18所示。基礎懸出總長度（包括襟邊與臺階寬度之和），應使懸出部分在基底反力作用下，在a-a截面（圖2-18b）所產生的彎曲拉力和剪應力不超過基礎圬工的強度限值。所以滿足上述要求時，就可得到自墩臺身邊緣處的垂線與基底邊緣的聯線間的最大夾角，稱為剛性角。在設計時，應使每個臺階寬度q與厚度t保持在一定比例maxii內，使其夾角i<，這時可認為屬剛性基礎，不必對基礎進行彎曲拉應力和剪應力的強度驗算，在基礎中也imax可不設置受力鋼筋。剛性角max的數值是與基礎所用的圬工材料強度有關。max基礎每層臺階高度t，通常為0.50m—1.00m，在一般情況下各層臺階宜采用相同厚度。三、地基承載力驗算地基承載力驗算包括持力層強度驗算，軟弱下臥層驗算和地基容許承載力的確定。（一）持力層強度驗算持力層是指直接與基底相接觸的土層，持力層承載力驗算要求荷載在基底產生的地基應力不超過持力層的地基容許承載力。（二）軟弱下臥層承載力驗算圖2-19圖2-19偏心豎直力作用在任意點圖2-20軟弱下臥層承載力驗算當軟弱下臥層為壓縮性高而且較厚的軟粘土，或當上部結構對基礎沉降有一定要求時，除承載力應滿足上述要求外，還應驗算包括軟弱下臥層的基礎沉降量四、基底合力偏心距驗算控制基底合力偏心距的目的是盡可能使基底應力分布比較均勻，以免基底兩側應力相差過大，使基礎產生較大的不均勻沉降，使墩、臺發生傾斜，影響正常使用。若使合力通過基底中心，雖然可得均勻的應力，但這樣做非但不經濟，往往也是不可能的，所以在設計時，根據有關設計規范的規定，按以下原則掌握。對于非巖石地基：以不出現拉應力為原則：當墩、臺僅受恒載作用時，基底合力偏心距e°應分別不大于基底核心半徑的0.1倍（橋墩）和0.75倍（橋臺）；當墩、臺受荷載組合II、III、IV時，由于一般是短時的，因此對基底偏心距的要求可以放寬，一般只要求基底偏心距e°不超過核心半徑即可。對于修建在巖石地基上的基礎：可以允許出現拉應力，根據巖石的強度，合力偏心距e°最大可為基底核心半徑的1.廠1.5倍，以保證必要的安全儲備（具體規定可參閱有關橋涵設計規范）。在驗算基底偏心距時，應采用計算基底應力相同的最不利荷載組合。基礎在水平推力作用下沿基礎底面滑動的可能性即基礎抗滑動安全度的大小，可用基底與土之間的2-14)式中：——基礎底面（圬工材料）與地基之間的摩擦系數；基礎在水平推力作用下沿基礎底面滑動的可能性即基礎抗滑動安全度的大小，可用基底與土之間的2-14)式中：——基礎底面（圬工材料）與地基之間的摩擦系數；五、基礎穩定性和地基穩定性驗算基礎穩定性驗算包括基礎傾覆穩定性驗算和基礎滑動穩定性驗算。此外，對某些土質條件下的橋臺、擋土墻還要驗算地基的穩定性，以防橋臺、擋土墻下地基的滑動。（一）基礎穩定性驗算1．基礎傾覆穩定性驗算理論和實踐證明，基礎傾覆穩定性與合力的偏心距有關。合力偏心距愈大，則基礎抗傾覆的安全儲備愈小，如圖2-21所示，因此，在設計時，可以用限制合力偏心距e0來保證基礎的傾覆穩定性。對抗傾覆穩定系數K0的容許值均有不同要求，一般對主要荷載組合K0〉1.5在各種附加荷載組合時，K°〉l.廠1.32．基礎滑動穩定性驗算摩擦阻力和水平推力的比值Kc來表示，.稱為抗滑動穩定系數。即PiTi驗算橋臺基礎的滑動穩定性時，如臺前填土保證不受沖刷，可同時考慮計入與臺后土壓力方向相反的臺前土壓力，其數值可按主動或靜止土壓力進行計算。按式（2-14）求得的抗滑動穩定系數.值，必須大于規范規定的設計容許值，一般根據荷載性質，K°〉1.廠1.3。修建在非巖石地基上的拱橋橋臺基礎，在拱的水平推力和力矩作用下，基礎可能向路堤方向滑移或轉動此項水平位移和轉動還與臺后土抗力的大小有關。（二）地基穩定性驗算位于軟土地基上較高的橋臺需驗算橋臺沿滑裂曲面滑動的穩定性，基底下地基如在不深處有軟弱夾層時，在臺后土推力作用下，基礎也有可能沿軟弱夾層土II的層面滑動（圖2-22a）;在較陡的土質斜坡上的橋臺、擋土墻也有滑動的可能（圖2-22b）。這種地基穩定性驗算方法可按土坡穩定分析方法，即用圓弧滑動面法來進行驗算。在驗算時一般假定滑動面通過填土一側基礎剖面角點A（圖2-22），但在計算滑動力矩時，應計入橋臺上作用的外荷載（包括上部結構自重和活載等）以及橋臺和基礎的自重的影響，然后求出穩定系數滿足規定的要求值。圖2-22地基穩定性驗算以上對地基與基礎的驗算，均應滿足設計規定的要求，達不到要求時，必須采取設計措施，如梁橋橋臺后

土壓力引起的傾覆力矩比較大，基礎的抗傾覆穩定性不能滿足要求時，可將臺身做成不對稱的形式（如圖2-22所示后傾形式），這樣可以增加臺身自重所產生的抗傾覆力矩，達到提高抗傾覆的安全度。如采用這種外形，則在砌筑臺身時，應及時在臺后填土并夯實，以防臺身向后傾覆和轉動；也可在臺后一定長度范圍內填碎石、干圖2-22基礎抗傾覆措施砌片石或填石灰土，以增大填料的內摩擦角減小土壓力，達到減小傾覆力矩提高抗傾覆安全度的目的。圖2-22基礎抗傾覆措施圖2-23基礎抗滑動措施拱橋橋臺，由于拱腳水平推力作用下，基礎的滑動穩定性不能滿足要求時，可以在基底四周做成如圖2-23a的齒檻，這樣，由基底與土間的摩擦滑動變為土的剪切破壞，從而提高了基礎的抗滑力，如僅受單向水平推力時，也可將基底設計成如圖2-23b的傾斜形，以減小滑動力，同時增加在斜面上的壓力。由圖可見滑動力隨角的增大而減小，從安全考慮，角不宜大于10，同時要保持基底以下土層在施工時不受擾動。當高填土的橋臺基礎或土坡上的擋墻地基可能出現滑動或在土坡上出現裂縫時，可以增加基礎的埋置深度或改用樁基礎，提高墩臺基礎下地基的穩定性；或者在土坡上設置地面排水系統，攔截和引走滑坡體以外的地表水，以減少因滲水而引起土坡滑動的不穩定因素。六、基礎沉降驗算基礎的沉降驗算包括沉降量，相鄰基礎沉降差，基礎由于地基不均勻沉降而發生的傾斜等。基礎的沉降主要由豎向荷載作用下土層的壓縮變形引起。沉降量過大將影響結構物的正常使用和安全，應加以限制。在確定一般土質的地基容許承載力時，已考慮這一變形的因素，所以修建在一般土質條件下的中、小型橋梁的基礎，只要滿足了地基的強度要求，地基（基礎）的沉降也就滿足要求。但對于下列情況，則必須驗算基礎的沉降，使其不大于規定的容許值：1．修建在地質情況復雜、地層分布不均或強度較小的軟粘土地基及濕陷性黃土上的基礎；2．修建在非巖石地基上的拱橋、連續梁橋等超靜定結構的基礎；3．當相鄰基礎下地基土強度有顯著不同或相鄰跨度相差懸殊而必須考慮其沉降差時；4．對于跨線橋、跨線渡槽要保證橋（或槽）下凈空高度時。第二節剛性擴大基礎施工明挖工程施工的淺基礎主要工作。擴大基礎施工工藝框圖基礎開挖施工方案：基礎開挖常采用機械開挖，人工整修的方案1.擴大基礎的施工工藝流程（下頁框圖）在施工組織設計中插著來講一些基坑開挖的注意事項：1）剛性擴大基礎的施工可采用明挖的方法進行基坑開挖，開挖工作應盡量在枯水或少雨季節進行，且不宜間斷。2）基坑挖至基底設計標高應立即對基底土質及坑底情況進行檢驗，驗收合格后應盡快修筑基礎，不得將基坑暴露過久。3）基坑可用機械或人工開挖，接近基底設計標高應留30cm高度由人工開挖，以免破壞基底土的結構。4）基坑開挖過程中要注意排水，基坑尺寸要比基底尺寸每邊大0.5m—1.0m，以方便設置排水溝及立模板和砌筑工作。5）基坑開挖時根據土質及開挖深度對坑壁予以圍護或不圍護，圍護的方式有多種多樣。水中開挖基坑還需先修筑防水圍堰。引導學生注意歸納出淺基礎施工的主要施工要點：1）基礎開挖2）排水與防水3）坑壁支撐或修筑圍堰4）基底處理與檢驗5）基礎砌筑第一篇基礎開挖引言：討論問題1：城市橋梁基坑施工注意問題?小結：1、基坑范圍內的管線勘探及改移2、制定基坑施工方案并報專家論證（公司內及外部）3、基坑土方開挖4、支護結構施工6、基地驗槽由此，我們能了解到基礎工程的施工方案和方法也應該結合設計要求、現場地形、地質條件、施工技術設備、施工季節、氣候和水文等情況來研究確定。參考書：138-139淺基礎明挖基坑的方法與設備常規開挖推土機/吊車抓泥斗，爬桿滑車水下開挖模象教學P137-138設備：1）挖掘機（正鏟/反鏟）2）水力吸泥機3）水力吸石筒4）空氣吸泥機法2）注意事項：基底土不得擾動或被水浸泡棄土不得妨礙施工作業應分層開挖若地址/水文與設計不符，應重新改變施工方案—般土質：機械與人工配合開挖，軟巖地基：適當爆破，硬巖：爆破開挖。討論問題2：基坑開挖施工現場劃分有哪些類型？并識別由此形成的基坑類型？剛性擴大基礎的施工可采用明挖的方法進行基坑開挖。基坑開挖：旱地、水中基坑開挖。—、旱地上基坑開挖及圍護基礎知識：基坑的類型（1）無圍護基坑適用于基坑較淺，地下水位較低或滲水量較少，不影響坑壁穩定時，此時可將坑壁挖成豎直或斜坡形。豎直坑壁只適宜在巖石地基或基坑較淺又無地下水的硬粘土中采用。在—般土質條件下開挖基坑時，應采用放坡開挖的方法。2）有圍護基坑1板樁墻支護板樁是在基坑開挖前先垂直打入土中至坑底以下一定深度，然后邊挖邊設支撐，開挖基坑過程中始終是在板樁支護下進行。板樁墻分無支撐式（圖2-8a）、支撐式和錨撐式（圖2-8d）。支撐式板樁墻按設置支撐的層數可分為單支撐板樁墻（圖2-8b）和多支撐板樁墻（圖2-8c）。由于板樁墻多應用于較深基坑的開挖，故多支撐板樁墻應用較多。噴射混凝土護壁，宜用于土質較穩定，滲水量不大，深度小于10m,直徑為6m—12m的圓形基坑。對于有流砂或淤泥夾層的土質，也有使用成功的實例。噴射混凝土護壁的基本原理是以高壓空氣為動力,將攪拌均勻的砂、石、水泥和速凝劑干料,由噴射機經輸料管吹送到噴槍,在通過噴槍的瞬間,加入高壓水進行混合,自噴嘴射出,噴射在坑壁,形成環形混凝土護壁結構，以承受土壓力。混凝土圍圈護壁采用混凝土圍圈護壁時，基坑自上而下分層垂直開挖，開挖一層后隨即灌注一層混凝土壁。為防止已澆筑的圍圈混凝土施工時因失去支承而下墜,頂層混凝土應—次整體澆筑,以下各層均間隔開挖和澆筑,并將上下層混凝土縱向接縫錯開。開挖面應均勻分布對稱施工,及時澆筑混凝土壁支護,每層坑壁無混凝土壁支護總長度應不大于周長的一半。分層高度以垂直開挖面不坍塌為原則，一般頂層高2m左右，以下每層高1m—1.5m。混凝土圍圈護壁也是用混凝土環形結構承受土壓力,但其混凝土壁是現場澆筑的普通混凝土,壁厚較噴射混凝土大，一般為15cm—30cm，也可按土壓力作用下環形結構計算。噴射混凝土護壁要求有熟練的技術工人和專門設備，對混凝土用料的要求也較嚴，用于超過10m的深基坑尚無成熟經驗，因而有其局限性。混凝土圍圈護壁則適應性較強，可以按一般混凝土施工，基坑深度可達15m—20m，除流砂及呈流塑狀態粘土外，可適用于其它各種土類。開挖工作應盡量在枯水或少雨季節進行，且不宜間斷。基坑挖至基底設計標高應立即對基底土質及坑底情況進行檢驗，驗收合格后應盡快修筑基礎，不得將基坑暴露過久。基坑可用機械或人工開挖，接近基底設計標高應留30cm高度由人工開挖，以免破壞基底土的結構。基坑開挖過程中要注意排水，基坑尺寸要比基底尺寸每邊大0.5m—1.0m,以方便設置排水溝及立模板和砌筑工作。基坑開挖時根據土質及開挖深度對坑壁予以圍護或不圍護，圍護的方式有多種多樣。水中開挖基坑還需先修筑防水圍堰。二、水中基坑開挖提問：有何區別？怎么辦？——＞排水與防水第二篇排水與防水施工要點：1.水中基坑開挖基坑的防水——圍堰工程1.圍堰的定義：在水中修筑橋梁基礎時，開挖基坑前需在基坑周圍先修筑一道防水圍堰，把圍堰內水排干后，再開挖基坑修筑基礎。如排水較因難，也可在圍堰內進行水下挖土，挖至預定標高后先灌注水下封底混凝土，然后再抽干水繼續修筑基礎。在圍堰內不但可以修筑淺基礎，也可以修筑樁基礎等。對圍堰的要求：1）.圍堰頂面標高應高出施工期間中可能出現的最高水位5m以上，有風浪時應適當加高。2）．修筑圍堰將壓縮河道斷面，使流速增大引起沖刷，或堵塞河道影響通航，因此要求河道斷面壓縮一般不超過流水斷面積的30%。對兩邊河岸河堤或下游建筑物有可能造成危害時，必須征得有關單位同意并采取有效防護措施。3）.圍堰內尺寸應滿足基礎施工要求，留有適當工作面積，由基坑邊緣至堰腳距離一般不少于1m。4）．圍堰結構應能承受施工期間產生的土壓力、水壓力以及其他可能發生的荷載，滿足強度和穩定要求。圍堰應具有良好的防滲性能。簡言之，對圍堰工程的要求：圍堰的高度圍堰的形狀例如土圍堰圖形：減少沖涮、足夠的施工面。3?圍堰的防護措施圍堰的適用性：有水河槽、基礎較淺、地質不太復雜，水深不大于6m采用。圍堰的種類：土圍堰、草（麻）袋圍堰、鋼板樁圍堰、雙壁鋼圍堰和地下連續墻圍堰等。（一）土圍堰和草袋圍堰在水深較淺（2m以內），流速緩慢，河床滲水較小的河流中修筑基礎可采用土圍堰或草袋圍堰。土圍堰用粘性土填筑，無粘性土時，也可用砂土類填筑，但須加寬堰身以加大滲流長度，砂土顆粒越大堰身越要加厚。圖2-9圍囹法打鋼板樁圖2-9圍囹法打鋼板樁此外，還可以用竹籠片石圍堰和木籠片石圍堰做水中圍堰，其結構由內外二層裝片石的竹（木）籠中間填粘土心墻組成。粘土心墻厚度不應小于2m。為避免片石籠對基坑頂部壓力過大，并為必要時變更基坑邊坡留有余地，片石籠圍堰內側一般應距基坑頂緣3m以上。模象教學：參考教學材料P130,土圍堰圖/草袋圍堰圖、土板樁圍堰圖各種形式。情境再現：水深與圍堰的選擇。（二）鋼板樁圍堰當水較深時，可采用鋼板樁圍堰。修建水中橋梁基礎常使用單層鋼板樁圍堰，其支撐（一般為萬能桿件構架，也采用浮箱拼裝）和導向（由槽鋼組成內外導環）系統的框架結構稱“圍囹”或“圍籠”（圖2-9）。模象教學：參考教學材料P131,鋼板樁圍堰圖的各種形式。引申：二戰諾曼底登陸圍堰工程。在條件許可時采用電腦播放實際鋼板樁圍堰現場。（三）雙壁鋼圍堰（深水基礎）在深水中修建橋梁基礎還可以采用雙壁鋼圍堰。雙壁鋼圍堰一般做成圓形結構，它本身實際上是個浮式鋼沉井。井壁鋼殼是由有加勁肋的內外壁板和若干層水平鋼桁架組成，中空的井壁提供的浮力可使圍堰在水中自浮，使雙壁鋼圍堰在漂浮狀態下分層接高下沉。在兩壁之間設數道豎向隔艙板將圓形井壁等分為若干個互不連通的密封隔艙，利用向隔艙不等高灌水來控制雙壁圍堰下沉及調整下沉時的傾斜。井壁底部設置刃腳以利切土下沉。如需將圍堰穿過覆蓋層下沉到巖層而巖面高差又較大時，可做成高低刃腳密貼巖面。雙壁圍堰內外壁板間距一般為1.2m—1.4m，這就使圍堰剛度很大，圍堰內無需設支撐系統。模象教學：其他圍堰。（參考教材131-133）5.圍堰工程施工步驟。作業1：自學20分鐘，寫出鋼板樁圍堰的施工步驟流程。（主要參考教材P133）作業2：請寫出圍堰的適用范圍、常見類型及其各自的適用性，并寫出各自的施工注意事項。課本補充：施工要點2.水中基坑開挖基坑的排水參考教材：P135基坑如在地下水位以下，隨著基坑的下挖，滲水將不斷涌集基坑，因此施工過程中必須不斷地排水，以保持基坑的干燥，便于基坑挖土和基礎的砌筑與養護。常用的基坑排水方法：表面排水和井點法降低地下水位兩種。（一）表面排水法（集水坑排水法）它是在基坑整個開挖過程及基礎砌筑和養護期間，在基坑四周開挖集水溝匯集坑壁及基底的滲水，并引向一個或數個比集水溝挖得更深一些的集水坑，集水溝和集水坑應設在基礎范圍以外，在基坑每次下挖以前，必須先挖溝和坑，集水坑的深度應大于抽水機吸水龍頭的高度，在吸水龍頭上套竹筐圍護，以防土石堵塞龍頭。這種排水方法設備簡單、費用低，一般土質條件下均可采用。但當地基土為飽和粉細砂土等粘聚力較小的細粒土層時，由于抽水會引起流砂現象，造成基坑的破壞和坍塌，因此當基坑為這類土時，應避免采用表面排水法。（二）井點法降低地下水位對粉質土、粉砂類土等如采用表面排水極易引起流砂現象，影響基坑穩定，此時可采用井點法降低地下水位排水。根據使用設備的不同，主要有輕型井點、噴射井點、電滲井點和深井泵井點等多種類型，可根據土的滲透系數，要求降低水位的深度及工程特點選用。輕型井點降水是在基坑開挖前預先在基坑四周打入（或沉入）若干根井管，井管下端1.5m左右為濾管，上面鉆有若干直徑約2mm的濾孔，外面用過濾層包扎起來。各個井管用集水管連接并抽水。由于使井管兩側一定范圍內的水位逐漸下降，各井管相互影響形成了一個連續的疏干區。在整個施工過程中保持不斷抽水，以保證在基坑開挖和基礎砌筑的整個過程中基坑始終保持著無水狀態。該法可以避免發生流砂和邊坡坍塌現象，且由于流水壓力對土層還有一定的壓密作用。

第三篇．基坑開挖的坑壁支撐：1?坑壁坡度的選取：P139表2.1-42.坑壁支撐方法及其適用性：模象教學P140圖形a）板樁支撐b）鋼木結合支撐a）板樁支撐b）鋼木結合支撐c）擋板支撐d）混凝土護壁工作情境2基坑開挖時板樁墻的施工設計計算在基坑開挖時坑壁常用板樁予以支撐，板樁也用作水中橋梁墩臺施工時的圍堰結構。板樁墻的作用是擋住基坑四周的土體，防止土體下滑和防止水從坑壁周圍滲入或從坑底上涌，避免滲水過大或形成流砂而影響基坑開挖。它主要承受土壓力和水壓力，因此，板樁墻本身也是擋土墻，但又非一般剛性擋墻，它在承受水平壓力時是彈性變形較大的柔性結構，它的受力條件與板樁墻的支撐方式、支撐的構造、板樁和支撐的施工方法以及板樁入土深度密切相關，需要進行專門的設計計算。1．側向壓力計算作用于板樁墻的外力主要來自坑壁土壓力和水壓力，或坑頂其它荷載（如挖、運土機械等）所引起的側向壓力。板樁墻土壓力計算比較復雜，由于它大多是臨時結構物，因此常采用比較粗略的近似計算，即不考慮板樁pztan245azKapztan245pzKp—般用朗金理論來計算不同深度pztan245azKapztan245pzKp—般用朗金理論來計算不同深度z處每2．懸臂式板樁墻的計算圖2-10所示的懸臂式板樁墻，因板樁不設支撐，故墻身位移較大，通常可用于擋土高度不大的臨時性支撐結構。懸臂式板樁墻的破壞一般是板樁繞樁底端b點以上的某點o轉動。這樣在轉動點o以上的墻身前側以及o點以下的墻身后側，將產生被動抵抗力，在相應的另—側產生主動土壓力。由于精確地確定土壓力的分布規律困難，一般近似地假定土壓力的分布圖形如圖2-17所示：墻身前側是被動土壓力（bed）,其合力為Epi,并考慮有一定的安全系數K（—般取K=2）;圖2-10懸臂式板樁墻的計算在墻身后方為主動土壓力（abe）,合力為Ea。另外在樁下端還作用有被動土壓力Ep2,由于EP2的作用位置不易確定，計算時假定作用在樁端b點。考慮到Ep2的實際作用位置應在樁端以上一段距離，因此，在最后圖圖2-13多支撐板樁墻的位移及土壓力分布求得板樁的入土深度t后，再適當增加10—20%。3．單支撐（錨碇式）板樁墻的計算圖2-11單支撐板樁墻的計算當基坑開挖高度較大時，不能采用懸臂式板樁墻，此時可在板樁頂部附近設置支撐或錨碇拉桿，成為單支撐板樁墻，如圖2-19圖2-11單支撐板樁墻的計算單支撐板樁墻的計算，可以把它作為有兩個支承點的豎直梁。一個支點是板樁上端的支撐桿或錨碇拉桿；另一個是板樁下端埋入基坑底下的土。下端的支承情況又與板樁埋入土中的深度大小有關，—般分為兩種支承情況；第一種是簡支支承，如圖2-11a這類板樁埋入土中較淺，樁板下端允許產生自由轉動；第二種是固定端支承，如圖2-12a若板樁下端埋入土中較深，可以認為板樁下端在土中嵌固1?板樁下端簡支支承時的土壓力分布（圖2-11a）板樁墻受力后撓曲變形，上下兩個支承點均允許自由轉動，墻后側產生主動土壓力EA。由于板樁下端允許自由轉動，故墻后下端不產生被動土壓力。墻前側由于板樁向前擠壓故產生被動土壓力Ep。由于板樁下端入土較淺，板樁墻的穩定安全度，可以用墻前被動土壓力Ep除以安全系數K保證。此種情況下的板樁墻受力圖式如同簡支梁（圖2-19b）,按照板樁上所受土壓力計算出的每延米板樁跨間的彎矩如圖2-19c所示，并以M值設max計板樁的厚度。2?板樁下端固定支承時的土壓力分布（圖2-12）板樁下端入土較深時，板樁下端在土中嵌固，板樁墻后側除主動土壓力ea外，在板樁下端嵌固點下還產生被動土壓力ep2。假定ep2作用在樁底b點處。與懸臂式板樁墻計算相同，板樁的入土深度可按計算值適當增加10—20%。板樁墻的前側作用被動土壓力Ep1。由于板樁入土較深，板樁墻的穩定性安全度由樁的入土深度保證，故被動土壓力Ep1不再考慮安全系數。由于板樁下端的嵌固點位置不知道，因此，不能用靜力平衡條件直接求解板樁的入土深度t在圖2-12中給出了板樁受力后的撓曲形狀，圖2-12下端為固定支承時的單支撐板樁計算在板樁下部有一撓曲反彎點c,在c點以上板樁有最大正彎矩，c點以下產生最大負彎矩，撓曲反彎點c相當于彎矩零點，彎矩分布圖如圖2-12所示。確定反彎點c的位置后，已知c點的彎矩等于零，則將板樁分成ac和cb兩段，根據平衡條件可求得板樁的入土深度t4．多支撐板樁墻計算當坑底在地面或水面以下很深時，為了減少板樁的彎矩可以設置多層支撐。支撐的層數及位置要根據土質、坑深、支撐結構桿件的材料強度，以及施工要求等因素擬定。板樁支撐的層數和支撐間距布置—般采用以下兩種方法設置：1．等彎矩布置：當板樁強度已定，即板樁作為常備設備使用時，可按支撐之間最大彎矩相等的原則設置。

2．等反力布置：當把支撐作為常備構件使用時，甚至要求各層支撐的斷面都相等時，可把各層支撐的反力設計成相等。支撐系按在軸向力作用下的壓桿計算，若支撐長度很大時，應考慮支撐自重產生的彎矩影響。從施工角度出發，支撐間距不應小于2.5m。多支撐板樁上的土壓力分布形式與板樁墻位移情況有關，由于多支撐板樁墻的施工程序往往是先打好板樁，然后隨挖土隨支撐，因而板樁下端在土壓力作用下容易向內傾斜，如圖2-13中虛線所示。這種位移與擋土墻繞墻頂轉動的情況相似，但墻后土體達不到主動極限平衡狀態，土壓力不能按庫侖或朗金理論計算。根據試驗結果證明這時土壓力呈中間大、上下小的拋物線形狀分布，其變化在靜止土壓力與主動土壓力之間，如圖2-13所示。太沙基和佩克根據實測及模型試驗結果,提出作用在板樁墻上的土壓力分布經驗圖形太沙基和佩克根據實測及模型試驗結果,提出作用在板樁墻上的土壓力分布經驗圖形a)b)c)d)(0.2-0.4)7He)圖2-14多支撐板樁墻上土壓力的分布圖形a）板樁支撐；b）松砂；c）密砂；d）粘土H>6c,e）粘土Hv4Cu多支撐板樁墻計算時，也可假定板樁在支撐之間為簡支支承，由此計算板樁彎矩及支撐作用力。5、基坑穩定性驗算一）坑底流砂驗算若坑底土為粉砂、細砂等時，在基坑內抽水可能引起流砂的危險。a)b)c)d)(0.2-0.4)7He)圖2-14多支撐板樁墻上土壓力的分布圖形a）板樁支撐；b）松砂；c）密砂；d）粘土H>6c,e）粘土Hv4Cu多支撐板樁墻計算時，也可假定板樁在支撐之間為簡支支承，由此計算板樁彎矩及支撐作用力。5、基坑穩定性驗算一）坑底流砂驗算若坑底土為粉砂、細砂等時，在基坑內抽水可能引起流砂的危險。一般可采用簡化計算方法進行驗算。其原則是板樁有足夠的入土深度以增大滲流長度，減少向上動水力。由于基坑內抽水后引起的水頭差h（圖2-15）造成的滲流，其最短滲流途徑為hi匕在流程t中水對土粒動水力應是垂直向上的，故可要求此動水力不超過土的有效重度則不產生流砂的安全條件為Kiwb2-3)r11111JII\1J式中：K――安全系數，取2.0;ihi――水力梯度，1h]t；水的重度。w由此可計算確定板樁要求的入土深度t（二）坑底隆起驗算開挖較深的軟土基坑時，在坑壁土體自重和坑頂荷載作用下，坑底軟土可能受擠在坑底發生隆起現象。常用簡化方法驗算，即假定地基破壞時會發圖2-16板樁支護的軟土滑動面假設生如圖2-16所示滑動面，其滑動面圓心在最底層支撐點A處，半徑為x,垂直面上的抗滑阻力不予考慮，則滑動力矩為rHx22-4)穩定力矩為穩定力矩為x<22-5)a<22-5)式中：Su――滑動面上不排水抗剪強度，如土為飽和軟粘土，則=0,Su=C『圖2-17封底混凝土最小厚度M與Md之比即為安全系數K,圖2-17封底混凝土最小厚度M與Md之比即為安全系數K,Ks式中2以弧度表示。2、封底混凝土厚度計算如基坑處地層土質均勻，則安全系數為(2)SuHq1.2有時鋼板樁圍堰需進行水下封底混凝土后在圍堰內抽水修筑基礎和墩身，在抽干水后封底混凝土底面因圍堰內外水頭差而受到向上的靜水壓力，若板樁圍堰和封底混凝土之間的粘結作用不致被靜水壓力破壞，則封底混凝土及圍堰有可能被水浮起，或者封底混凝土產生向上撓曲而折裂，因而封底混凝土應有足夠的厚度，以確保圍堰安全。作用在封底層的浮力是由封底混凝土和圍堰自重，以及板樁和土的摩阻力來平衡的。當板樁打入基底以下深度不大時，平衡浮力主要靠封底混凝土自重，若封底混凝土最小厚度為x，如圖2-17，則:x（hx）cwh式中：考慮未計算樁土間摩阻力和圍堰自重的修正系數，小于1,具體數值由經驗確定;cw(2-6)wcXw—式中：考慮未計算樁土間摩阻力和圍堰自重的修正系數，小于1,具體數值由經驗確定;cw(2-6)wc-水的重度，取10kN/m3;混凝土重度，取23kN/m3;h封底混凝土頂面處水頭高度（m）。如板樁打入基坑下較深，板樁與土之間摩阻力較大，加上封底層及圍堰自重整個圍堰不會被水浮起，此時封底層厚度應由其強度確定。現一般按容許應力法并簡化計算，假定封底層為一簡支單向板，其頂面在靜水壓力作用下產生彎曲拉應力：4[]X24[]X2經整理得3l21pl2l2(hx)x—w1[]X268W8H0(2-7)由此可解得封底混凝土層厚X式中：W封底層每米寬斷面的截面模量（m3）;l――圍堰寬度（m）；[]――水下混凝土容許彎曲應力，考慮水下混凝土表層質量較差、養護時間短等因素，不宜取值過高，一般用100200kPa。封底混凝土灌注時厚度宜比計算值超過0?250.50m,以便在抽水后將頂層浮漿、軟弱層鑿除，以保證質量。當需要進一步計算封底混凝土層厚度時可參照教材第五章沉井基礎式（5-54）進行。工學結合：工程實例講解：圍堰封底施工及實例。（卩134）第四篇基底驗收及問題處理：基底檢驗項目主要內容：1）平面位置/尺寸大小及標高2）土質的均勻性與地基的穩定性和承載能力3）施工日志及試驗資料一般基底問題的處理：1）巖層基底：風化與否，基礎與巖層的連接選擇。注意不應水洗/縱橫向錯臺2）碎石類基底：先鋪水泥|滲水處理3）粘性土層4）泉眼5）溶洞6）軟硬不均的地層基底7）缺角掉邊8）裂縫處理一、淺基礎的構造一）剛性擴大基礎（圖2-2）圖2-2剛性擴大基礎第五篇基礎的砌筑將基礎平面尺寸擴大以滿足地基強度要求，這種剛性基礎又稱剛性擴大基礎，其平面形狀常為矩形，其每邊擴大的尺寸最小為0.20m—0.50m，作為剛性基礎，每邊擴大的最大尺寸應受到材料剛性角的限制。當基礎較厚時，可在縱橫兩個剖面上都做成臺階形，以減少基礎自重，節省材料。它是橋涵及其它建筑物常用的基礎形式（二）單獨和聯合基礎（圖2-3）一、淺基礎的構造一）剛性擴大基礎（圖2-2）圖2-2剛性擴大基礎第五篇基礎的砌筑將基礎平面尺寸擴大以滿足地基強度要求，這種剛性基礎又稱剛性擴大基礎，其平面形狀常為矩形，其每邊擴大的尺寸最小為0.20m—0.50m，作為剛性基礎，每邊擴大的最大尺寸應受到材料剛性角的限制。當基礎較厚時，可在縱橫兩個剖面上都做成臺階形，以減少基礎自重，節省材料。它是橋涵及其它建筑物常用的基礎形式（二）單獨和聯合基礎（圖2-3）單獨基礎是立柱式橋墩和房屋建筑常用的基礎形式之一。它的縱橫剖面均可砌筑成臺階式（圖2-3ab）,但柱下單獨基礎用石或磚砌筑時，則在柱子與基礎之間用混凝土墩連接。個別情況下柱下基礎用鋼筋混凝土澆注時，其剖面也可澆筑成錐形（圖2-3c）。（三）條形基礎（圖2-4）條形基礎分為墻下和柱下條形基礎，墻下條形基礎是擋土墻下或涵洞下常用的基礎形式。其橫剖面可以是矩形或將一側筑成臺階形。如擋土墻很長，為了避免在沿墻長方向因沉降不勻而開裂，可根據土質和地形予以分段，設置沉降縫。有時為了增強橋柱下基礎的承載圖2-3單獨和聯合基礎圖2-4擋土墻下條形基礎圖2-5柱下條形基礎能力，將同一排若干個柱子的基礎聯合起來，也就成為柱下條形基礎（圖2-5）。其構造與倒置的T形截面梁相類似，在沿柱子的排列方向的剖面可以是等截面的，也可以如圖那樣在柱位處加腋的。在橋梁基礎中，一般是做成剛性基礎，個別的也可做成柔性基礎。如地基土很軟，基礎在寬度方向需進一步擴大面積，同時又要求基礎具有空間的剛度來調整不均勻沉降時，可在柱下縱、橫兩個方向均設置條形基礎，成為十字型基礎。這是房屋建筑常用的基礎形式，也是一種交叉條形基礎。（四）筏板和箱形基礎（圖2-6、圖2-7）筏板和箱形基礎都是房屋建筑常用的基礎形式。當立柱或承重墻傳來的荷載較大，地基土質軟弱又不均勻，采用單獨或條形基礎均不能滿足地基承載力或沉降的要求時，可采用筏板式鋼筋混凝土基礎，這樣既擴大了基底面積又增加了基礎的整體性，并避免建筑物局部發生不均勻沉降。

筏板基礎在構造上類似于倒置的鋼筋混凝土樓蓋，它可以分為平板式（圖2-6a）和梁板式（圖2-6b）。平板式常用于柱荷載較小而且柱子排列較均勻和間距也較小的情況。為增大基礎剛度，可將基礎做成由鋼筋混凝土頂板、底板及縱橫隔墻組成的箱形基礎（圖2-7），它的剛度遠大于筏板基礎，而且基礎頂板和底板間的空間常可利用作地下室。它適用于地基較軟弱,土層厚，建筑物對不均勻沉降較敏感或荷載較大而基礎建筑面積不太大的高層建筑。mBKlb)圖2-7箱形基礎a)圖2-6筏板基礎mBKlb)圖2-7箱形基礎a)圖2-6筏板基礎工程案例分析：1、土質基坑開挖到基底后被水浸泡？土質基坑開挖到基底后被水浸泡可能出現質量問題及現象、原因分析、預防措施1、質量問題及現象基坑開挖后，基底土被水浸泡，土層變軟，承載力降低。2、原因分析1）由于連續降雨，使基坑內積水。2）地下水位較高，降水效果欠佳。3）當采用坑內排水時，排水量小于出水量。4）由于種種原因，在基坑開挖后未及時進行基礎施工，基坑暴露時間過長，地表水流入基坑內，或泉水滲到基坑內。3、預防措施1）基坑開挖至基底30-50cm時，可根據天氣情況來安排下一步工序，在天氣晴朗時，將預留部分挖去，隨即進行基坑檢驗，檢驗合格后馬上進行基礎的施工。2）雨季施工時，為了防止水流進基坑，應在基坑四周0.5—1.0m外的地方挖排水溝或打土壟。3）地下水位較高時，應當采用井點降水或在基坑四周開挖排水溝和集水井，隨時排水以降低地下水位，排不溝和集水井的深度應比基坑深0.5m，并有坡度，集水井應比排水溝最低處深1-1.5m，具體尺寸視降水范圍決定。4）要備足排水設備，隨挖隨排水，以坑內不積水為準。5）在靠近河溝、水渠的地方開挖基坑時，應在基坑外挖一條載水溝，載斷流入基坑的水源，載水溝外側距基坑的距離應大于3m。6）接近基底標高20cm時停止開挖，待地下水位降至基底標高50cm以下時，方可進行清底工作。4、處理措施將被水浸泡的軟土挖除，用砂礫、級配碎石或石灰土回填至設計標高。2、［背景材料］某橋梁橋臺采用擴大基礎，橋墩采用鉆孔灌注樁基礎。為確保基礎施工質量符合設計要求，需要設置質量控制點，并做好完工后的檢驗工作。［問題］:1、擴大基礎主要的質量控制點有哪些？2、明挖地基的主要檢驗內容有哪些？［參考答案］：1、擴大基礎主要的質量控制點有：（1）基底地基承載力的確認，滿足設計要求。（2）基底表面松散層的清理。（3）及時澆筑墊層混凝土，減少基底暴露時間。2、明挖地基的主要檢驗內容如下：（1）基底平面位置、尺寸大小和基底標高。（2）基底地質情況和承載力是否與設計資料相符（3）地基所用材料是否達到設計標準作業布置：通過自學樁基礎的概念，進而查找樁的類型，特點，適用條件。引言：在橋梁工程中，常用的三大基礎是剛性擴大基礎、樁基礎和沉井基礎，我們已經學習和掌握了天然地基上剛性擴大基礎的設計計算及施工，本章進入深基礎樁基礎的學習。當地基淺層土質不良，采用淺基礎無法滿足建筑物對地基強度、變形和穩定性方面的要求時，往往需要采用深基礎。本章將主要介紹樁基礎的組成、作用及常用的結構型式；樁基礎的分類、構造及施工工藝并對樁基礎的質量檢驗，學完本章應該背誦樁基礎的基本知識，知道樁基礎的施工工藝過程，會對施工質量控制要點。第一節概述一、樁基礎的特點工程上樁基礎的組成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。對于雙（多）柱式橋墩單排樁基礎圖3-1-1樁基礎；3-公軟土層；4圖3-1-1樁基礎；3-公軟土層；4-2．樁基礎的作用承臺的作用是將外力傳遞給各樁并將各樁聯成一整體共同承受外荷載。基樁的作用在于穿過軟弱的壓縮性土層或水，使樁底坐落在更密實的地基持力層上。各樁所承受的荷載由樁通過樁側土的摩阻力及樁端土的抵抗力將荷載傳遞到樁周土及持力層中，如圖3-1-lb所示。3．特點樁基礎如設計正確，施工得當，它具有承載力高、穩定性好、沉降量小而均勻，在深基礎中具有耗用材料少、施工簡便等特點。在深水河道中，可避免（或減少）水下工程，簡化施工設備和技術要求，加快施工速度并改善工作條件。二、樁基礎的適用條件在下列情況下可采用樁基礎：（1）荷載較大，地基上部土層軟弱，適宜的地基持力層位置較深，采用淺基礎或人工地基在技術上、經濟上不合理時；（2）河床沖刷較大，河道不穩定或沖刷深度不易計算正確，位于基礎或結構物下面的土層有可能被侵蝕、沖刷，如采用淺基礎不能保證基礎安全時；（3）當地基計算沉降過大或建筑物對不均勻沉降敏感時，采用樁基礎穿過松軟（高壓縮）土層，將荷載傳到較堅實（低壓縮性）土層，以減少建筑物沉降并使沉降較均勻；（4）當建筑物承受較大的水平荷載，需要減少建筑物的水平位移和傾斜時；（5）當施工水位或地下水位較高，采用其它深基礎施工不便或經濟上不合理時；（6）地震區，在可液化地基中，采用樁基礎可增加建筑物抗震能力，樁基礎穿越可液化土層并伸入下部密實穩定土層，可消除或減輕地震對建筑物的危害。

以上情況也可以采用其他型式的深基礎，但樁基礎由于耗材少、施工快速簡便，往往是優先考慮的深基礎方第二節樁與樁基礎的分類引言：為滿足建筑物的要求，適應地基特點，隨著科學技術的發展，在工程實踐中已形成了各種類型的樁基礎，它們在本身構造上和樁土相互作用性能上具有各自的特點。學習樁和樁基礎的分類，目的是通過識別不同的特點、知道樁和樁基礎的基本特征，以便施工時更好地發揮樁基礎的特長。下面按承臺位置、沉入土中的施工方法、樁的設置效應、樁土相互作用特點及樁身材料等分類進行討論，組織討論，組數9組：課程環節1：作業討論一、樁基礎按承臺位置分類樁基礎按承臺位置可分為高樁承臺基礎和低樁承臺基礎（簡稱高樁、低樁承臺）如圖3-2-1所示。高樁承臺的承臺底面位于地面（或沖刷線）以上圖3-2-1高樁承臺基礎和低樁承臺基礎圖3-2-1高樁承臺基礎和低樁承臺基礎a）低樁承臺；b）高樁承臺高樁承臺由于承臺位置較高或設在施工水位以上，可減少墩臺的圬工數量，避免或減少水下作業，施工較為方便。然而，在水平力的作用，由于承臺及基樁露出地面的一段自由長度周圍無土來共同承受水平外力，基樁的受力情況較為不利，樁身內力和位移都比同樣水平外力作用下的低樁承臺要大，其穩定性也比低樁承臺差。二、按施工方法分類基樁的施工方法不同，不僅在于采用的機具設備和工藝過程的不同，而且將影響樁與樁周土接觸邊界處的狀態，也影響樁土間的共同作用性能。樁的施工方法種類較多，但基本形式為沉樁（預制樁）和灌注樁。（一）灌注樁灌注樁是在現場地基中鉆挖樁孔，然后在孔內放入鋼筋骨架，再灌注樁身混凝土而成的樁。灌注樁在成孔過程中需采取相應的措施和方法來保證孔壁穩定和提高樁體質量。針對不同類型的地基土可選擇適當的鉆具設備和施工方法。1．鉆、挖孔灌注樁1）鉆孔灌注樁定義鉆孔灌注樁系指用鉆（沖）孔機具在土中鉆進，邊破碎土體邊出土渣而成孔，然后在孔內放入鋼筋骨架，灌注混凝土而形成的樁。為了順利成孔、成樁，需采用包括制備有一定要求的泥漿護壁、提高孔內泥漿水位、灌注水下混凝土等相應的施工工藝和方法。2）特點及適用條件鉆孔灌注樁的特點是施工設備簡單、操作方便，適應于各種砂性土、粘性土，也適應于碎、卵石類土層和巖層。但對淤泥及可能發生流沙或承壓水的地基，施工較困難，施工前應做試樁以取得經驗。我國已施工的鉆孔灌注樁的最大入土深度已達百余米。3）挖孔灌注樁定義依靠人工（用部分機械配合）在地基中挖出樁孔，然后與鉆孔樁一樣灌注混凝土而成的樁稱為挖孔灌注樁。4）挖孔灌注樁特點及適用條件挖孔灌注樁適用于無水或少水的較密實的各類土層中，或缺乏鉆孔設備，或不用鉆機以節省造價。樁的直徑（或邊長）不宜小于l?4m，孔深一般不宜超過20m。對可能發生流沙或含較厚的軟粘土層地基施工較困難（需要加強孔壁支撐）；在地形狹窄、山坡陡峻處可以代替鉆孔樁或較深的剛性擴大基礎。挖孔樁的優點：（1）施工工藝和設備比較簡單只有護筒、套筒或簡單模板，簡單起吊設備如絞車，必要時設潛水泵等備用，自上而下，人工或機械開挖。（2）質量好不卡鉆，不斷樁，不塌孔，絕大多數情況下無須澆注水下混凝土，樁底無沉淀浮泥；能直接檢驗孔壁和孔底土質，所以能保證樁的質量。易于擴大樁尖，提高樁的承載力；（3）速度快由于護筒內挖土方量甚小，進尺比鉆孔為快，而且無須重大設備如鉆機等，容易多孔平行施工，加快全橋進度；（4）成本低比灌鉆孔可降低30%一40%。2．沉管灌注樁1）定義沉管灌注樁系指采用錘擊或振動的方法把帶有鋼筋混凝土樁尖或帶有活瓣式樁尖（沉樁時樁尖閉合，拔管時活瓣張開）的鋼套管沉入土層中成孔，然后在套管內放置鋼筋籠，并邊灌混凝土邊拔套管而形成的灌注樁。也可將鋼套管打入土中擠土成孔后向套管中灌注混凝土并拔出套管成樁。2）特點及適用條件由于采用了套管，可以避免鉆孔灌注樁施工中可能產生的流砂、坍孔的危害和由泥漿護壁所帶來的排渣等弊病。但樁的直徑較小，常用的尺寸在0.6m以下，樁長常在20m以內。它適用于粘性土、砂性土地基。在軟粘土中由于沉管的擠壓作用對鄰樁有擠壓影響，且擠壓時產生的孔隙水壓力易使拔管時出現混凝土樁縮頸現象。總結：各類灌注樁有如下共同優點：（1）施工過程無大的噪聲和振動（沉管灌注樁除外）。（2）可根據土層分布情況任意變化樁長；根據同一建筑物的荷載分布與土層情況可采用不同樁徑；對于承受側向荷載的樁，可設計成有利于提高橫向承載力的異形樁，還可設計成變截面樁，即在受彎矩較大的上部采用較大的斷面。（3）可穿過各種軟、硬夾層，將樁端置于堅實土層和嵌入基巖，還可擴大樁底以充分發揮樁身強度和持力層的承載力。（4）樁身鋼筋可根據荷載與性質及荷載沿深度的傳遞特征，以及土層的變化配置。無需象預制樁那樣配置起吊、運輸、打擊應力筋。其配筋率遠低于預制樁，造價約為預制樁的40~70%。（三）管柱基礎1）定義它是將預制的大直徑（直徑1~5m左右）鋼筋混凝土或預應力鋼筋混凝土或鋼管柱（實質上是一種巨型的管樁，每節長度根據施工條件決定，一般采用4m、8m或10m,接頭用法蘭盤和螺栓聯接），用大型的振動沉樁錘沿導向結構將其振動下沉到基巖（一般以高壓射水和吸泥機配合幫助下沉），然后在管柱內鉆巖成孔，下放鋼筋籠骨架，灌注混凝土，將管柱與巖盤牢固連接如圖3-2-2所示。2）特點及適用條件管柱基礎可以在深水及各種覆蓋層條件下進行，沒有水下作業和不受季節限制，但施工需要有振動沉樁錘、鑿巖機、起重設備等大型機具，動力要求也高，所以在一般公路橋梁中很少采用。（四）鉆埋空心樁1）定義將預制樁殼預拼連接后，吊放沉入已成的樁孔內，然后進行樁側填石壓漿和樁底填石壓漿而形成的預應力鋼筋混凝土空心樁叫鉆埋空心樁。2）適用條件它適用于大跨徑橋梁大直徑（D1.5m）樁基礎，通常與空心墩相配合，形成無承臺大直徑空心樁墩。鉆埋空心樁具有如下優點：（1）直徑可大達4一5皿而無需振動下沉管柱那樣繁重的設備和施工的困難；（2）水下混凝土的用量可減少40%，同時又可以減輕自重；（3）通過樁周和樁底二次壓注水泥漿來加固地基，使它與鉆孔樁相比承載力可提高30%-40%;（4）工程一開工后便可開始預制空心樁節，增加工程作業面，實現了基礎工程部分工廠化，不但保證質量，還加快了工程進度；（5）一般碎石壓漿易于確保質量，不會有斷樁的情況發生，即使個別樁節有缺陷，還可以在樁中空心部分重新處理，省去了水下灌注樁必不可少的“質檢”環節；（6）由于質量得到保證，在設計中就可以放心地采用大直徑空心樁結構，取消承臺，省去小直徑群樁基礎所需要的昂貴的圍堰，達到較大幅度地降低工程造價的目的。該施工方法是一種全新的基樁工藝，其研究成果于1992年5月已通過交通部鑒定，其技術達到當前國際基樁工藝的先進水平。（二）沉樁（預制樁）是按設計要求在地面良好條件下制作（長樁可在樁端設置鋼板、法蘭盤等接樁構造，分節制作），樁體質量高，可大量工廠化生產，加速施工進度。1．打入樁（錘擊樁）打入樁是通過錘擊（或以高壓射水輔助）將各種預先制好的樁（主要是鋼筋混凝土實心樁或管樁，也有木樁或鋼樁）打入地基內達到所需要的深度。這種施工方法適應于樁徑較小（一般直徑在0.60m以下），地基土質為砂性土、塑性土、粉土、細砂以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石類土的情況。2．振動下沉樁振動法沉樁是將大功率的振動打樁機安裝在樁頂（預制的鋼筋混凝土樁或鋼管樁），利用振動力以減少土對樁的阻力，使樁沉入土中。它對于較大樁徑，土的抗剪強度受振動時有較大降低的砂土等地基效果更為明顯。《公橋基規》將打入樁及振動下沉樁均稱為沉樁。3．靜力壓樁在軟塑粘性土中也可以用重力將樁壓入土中稱為靜力壓樁。這種壓樁施工方法免除了錘擊的振動影響，是在軟土地區，特別是在不允許有強烈振動的條件下樁基礎的一種有效施工方法。補充：預制樁有如下特點：（1）不易穿透較厚的砂土等硬夾層（除非采用預鉆孔、射水等輔助沉樁措施），只能進入砂、礫、硬粘土、強風化巖層等堅實持力層不大的深度。（2）沉樁方法一般采用錘擊，由此產生的振動、噪聲污染必須加以考慮。（3）沉樁過程產生擠土效應，特別是在飽和軟粘土地區沉樁可能導致周圍建筑物、道路、管線等的損失。（4）一般說來預制樁的施工質量較穩定。（5）預制樁打入松散的粉土、砂礫層中，由于樁周和樁端土受到擠密，使樁側表面法向應力提高，樁側摩阻力和樁端阻力也相應提高。（6）由于樁的貫入能力受多種因素制約，因而常常出現因樁打不到設計標高而截樁，造成浪費。（7）預制樁由于承受運輸、起吊、打擊應力，需要配置較多鋼筋，混凝土標號也要相應提高，因此其造價往往高于灌注樁。三、按樁的設置效應分類根據成樁方法和成樁過程的擠土效應，將樁分為擠土樁、部分擠土樁和非擠土樁三類。1、擠土樁實心的預制樁、下端封閉的管樁、木樁以及沉管灌注樁在錘擊或振入過程中都要將樁位處的土大量排擠開（一般把用這類方法設置的樁稱為打入樁），因而使土的結構嚴重擾動破壞（重塑）。粘性土由于重塑作用使抗剪強度降低（一段時間后部分強度可以恢復）；而原來處于疏松和稍密狀態的無粘性土的抗剪強度則可提高。2、部分擠土樁底端開口的鋼管樁、型鋼樁和薄壁開口預應力鋼筋混凝土樁等，打樁時對樁周土稍有排擠作用，但對土的強度及變形性質影響不大。由原狀土測得的土的物理、力學性質指標一般仍可用于估算樁基承載力和沉降。3、非擠土樁先鉆孔后打入預制樁以及鉆（沖、挖）孔樁在成孔過程中將孔中土體清除掉，不會產生成樁時的擠土作用。但樁周土可能向樁孔內移動，使得非擠土樁的承載力常有所減小。在飽和軟土中設置擠土樁，如果設計和施工不當，就會產生明顯的擠土效應，導致未初凝的灌注樁樁身縮小乃至斷裂，樁上涌和移位，地面隆起，從而降底樁的承載力，有時還會損壞鄰近建筑物；樁基施工后，還可能因飽和軟土中孔隙水壓力消散，土層產生再固結沉降，使樁產生負摩阻力，降低樁基承載力，增大樁基沉降。擠土樁若設計和施工得當，又可收到良好的技術經濟效果。在不同的地質條件下，按不同方法設置的樁所表現的工程性狀是復雜的，因此，目前在設計中還只能大致考慮樁的設置效應。四、按樁土相互作用特點分建筑物荷載通過樁基礎傳遞給地基。垂直荷載一般由樁底土層抵抗力和樁側與土產生的摩阻力來支承。由于地基土的分層和其物理力學性質不同，樁的尺寸和設置在土中方法的不同，都會影響樁的受力狀態。水平荷載一般由樁和樁側土水平抗力來支承，而樁承受水平荷載的能力與樁軸線方向及斜度有關，因此，根據樁土相互作用特點，基樁可分為：1．豎向受荷樁（1）摩擦樁樁穿過并支承在各種壓縮性土層中，在豎向荷載作用下，基樁所發揮的承載力以側摩阻力為主時，統稱為摩擦樁，如圖3-2-