深基礎工程

采用深基礎通常有以下一些原因：

(1)缺少必要的支承基礎的土質(zhì)條件。當建筑物底部附近的土質(zhì)條件大多不允許采用常規(guī)淺基礎時，深基礎則成為一種與建筑物底部有一定距離，且能夠獲得滿意的承載力水平的方式。

(2)基礎承擔沉重荷載。在某些情況下，上部土層對于相對較小的荷載，采用淺基礎是足夠了。但是，由于基礎要求的尺寸、沉降限制的需要或過大荷載等因素，可能需要采用深基礎。高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)和大體積混凝土或磚石建筑就是一些荷載相當大并有可能超過普通土類承載力的實例。

(3)地面的潛在失穩(wěn)。對于建筑物底部土層遭受侵蝕、下沉、滑移、分解，或其他形式的土體結(jié)構(gòu)或狀態(tài)的改變，就有必要采用深基礎形式。這種情況有時發(fā)生在濱水地區(qū)和山坡。這些情況下，深基礎是一種將建筑物錨固在更加可靠、穩(wěn)定的土體上的方式。

(4)對沉降具有高度敏感性建筑物的支撐。在某些情況下，地基沉降是非常關鍵的。例如，那些具有剛性框架結(jié)構(gòu)的建筑物和安裝有精度要求與連續(xù)連接設備的建筑物。基礎將安置在一些土層而不是基巖上。深基礎沉降量很小，尤其是基礎設置在巖石或高固結(jié)度土層上時。

通常僅在不能采用淺基礎的情況下才會考慮采用深基礎，其主要原因是深基礎造價過高。在可以使用淺基礎且尺寸不大的情況下，深基礎因造價原因而不具有競爭力。不能采用淺基礎時，造價增加的問題就會隨之而來。對于那些邊緣情況，即淺基礎可用但尺寸過大時，有必要進行一個可供選擇的造價分析。通常，造價分析需要對備選基礎形式進行一套完整的設計，當備選基礎形式結(jié)構(gòu)有明顯不同時，造價分析可能會更加復雜。

深基礎與淺基礎相比較，具有下列特點。

(1)深基礎施工方法較復雜

顧名思義，深基礎的埋置深度較大，一般基礎埋深大于5m的稱為深基礎。

深基礎通常需要考慮基礎側(cè)壁的摩擦力，而淺基礎無需考慮基礎側(cè)壁摩擦力。

深基礎一般采用特殊的結(jié)構(gòu)形式、特殊的施工方法，而淺基礎一般采用開挖基坑的簡單方法。

(2)深基礎的地基承載力高

一方面由于深基礎選擇地基深層較堅實土層作為建筑物的持力層，地基承載力本來就高；由于埋置深度大，承載力經(jīng)過深度修正，有大幅度提高；而且深基礎不僅基底土層有較高的承載能力，而且其四周側(cè)壁的摩阻力也具有一定的承載能力。因此，深基礎的地基承載力較高。

(3)深基礎施工需專門設備

例如預制樁施工需打樁設備，灌注樁施工需成孔設備；沉井基礎施工，需要現(xiàn)場澆筑混凝土的設備、井點降水、沉降觀測及糾傾等一整套設備。

(4)深基礎技術較復雜

深基礎需進行特殊結(jié)構(gòu)設計；施工需專業(yè)技術人員負責，如發(fā)現(xiàn)問題，應及時處理。例如，沉井施工下沉，如發(fā)現(xiàn)沉井傾斜，應立即采取有效措施糾傾。

(5)深基礎的造價往往較高

基礎各方案應認真進行經(jīng)濟分析。如上所述，通常只有在天然地基淺基礎無法滿足建筑物的安全使用的情況下，才采用深基礎工程。

深基礎是埋深較大，以下部堅實土層或巖層作為持力層的基礎，其作用是把所承受的荷載相對集中地傳遞到地基的深層，而不像淺基礎那樣，是通過基礎底面把所承受的荷載擴散分布于地基的淺層。因此，當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，而又不適宜采用地基處理措施時，應考慮采用深基礎。深基礎有樁基礎、墩基礎、地下連續(xù)墻、沉井和沉箱等幾種類型。

相對于淺基礎，深基礎埋入地層較深。結(jié)構(gòu)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(cè)面土體的影響。

按基礎埋深來講，工程中一般將埋置深度大于5m或大于基礎寬度的基礎，稱為深基礎。如樁基、地下連續(xù)墻、沉井基礎和沉箱基礎等。

1．樁基礎

當淺層地基上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，就要考慮以下部堅實土層或巖層作為持力層的深基礎。樁基應用最為廣泛。樁基礎指用各種材料做成的方形、圓形或其他形狀的細而長的且埋在地下的樁。樁基礎通常由樁和樁頂上承臺兩部分組成，并通過承臺將上部較大的荷載傳至深層較為堅硬的地基中去，樁基的作用是將荷載通過樁傳給埋藏較深的堅硬土層，或通過樁周圍的摩擦力傳給地基，多用于高層建筑。

按樁的受力情況，樁分為摩擦樁和端承樁兩類。當樁沉入軟弱土層一定深度，通過樁側(cè)土的摩擦作用，將上部荷載傳遞擴散于樁周圍土中，樁端土也起一定的支承作用，樁尖支承的土不甚密實，樁相對于土有一定的相對位移時．即為摩擦樁。當樁穿過軟弱土層并將建筑物的荷載通過樁傳遞到樁端堅硬土層或巖層上，即為端承樁。樁側(cè)較軟弱土對樁身的摩擦作用很小，其摩擦力可忽略不計。

按施工方法，樁分為預制樁和灌注樁兩類。預制樁是在工廠或施工現(xiàn)場制成的各種材料和形式的樁，而后用沉樁設備將樁打入、壓入、旋入或振入（有時還兼用高壓水沖）土中。灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位下用機械或人工成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成，與預制樁相比，可節(jié)省鋼材。

2．地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻是利用專門的成槽機械在地下成槽，在槽中安放鋼筋籠（網(wǎng)）后以導管法澆灌水下混凝土，形成一個單元墻段，再將依次完成的墻段以特定的方式連接，組成一道完整的現(xiàn)澆地下連續(xù)墻體。地下連續(xù)墻具有擋土、防滲兼作主體承重結(jié)構(gòu)等多種功能；能在沉井作業(yè)、板樁支護等難以實施的環(huán)境中進行無噪音、無振動施工；能通過各種地層進入基巖，深度可達50m以上而不必采取降低地下水的措施，因此可在密集建筑群中施工。尤其是用于二層以上地下室的建筑物，可配合“逆筑法”施工而更顯出其獨特的作用。

3．沉井基礎

沉井基礎是以沉井作為基礎結(jié)構(gòu)，將上部荷載傳至地基的一種深基礎。沉井是一個無底無蓋的井筒，一般由刃腳、井壁、隔墻等部分組成。在沉井內(nèi)挖土使其下沉，達到設計標高后，進行混凝土封底、填心、修建頂蓋，構(gòu)成沉井基礎。

沉井基礎的特點是埋深較大，整體性好，穩(wěn)定性好，具有較大的承載面積，能承受較大的垂直和水平荷載。此外，沉井既是基礎．又是施工時的擋土和擋水圍堰結(jié)構(gòu)物，其施工工藝簡便，技術穩(wěn)妥可靠，不需要特殊專業(yè)沒備，并可做成補償性基礎，避免過大沉降，在深基礎或地下結(jié)構(gòu)中應用較為廣泛，如橋梁墩臺基礎、地下泵房、水池、油庫、礦用豎井以及大型設備基礎、高層和超高層建筑物基礎等。但沉井基礎施工工期較長，在井內(nèi)對粉砂、細砂類土抽水時易發(fā)生流砂現(xiàn)象．造成沉井傾斜；沉井下沉過程中遇到的大孤石、樹干或井底巖層表面傾斜過大，也將給施工帶來一定的困難。

4．沉箱基礎

沉箱基礎又稱為氣壓沉箱基礎，它是以氣壓沉箱來修筑的橋梁墩臺或其他構(gòu)筑物的基礎。氣壓沉箱是一種無底的箱形結(jié)構(gòu)，因為需要輸入壓縮空氣來提供工作條件，故稱為氣壓沉箱或簡稱沉箱。

第一章 深基礎工程技術發(fā)展現(xiàn)狀

第一節(jié) 何謂深基礎

第二節(jié) 深基礎的歷史演進

第三節(jié) 深基礎工程在20世紀后半葉獲得空前大發(fā)展

第四節(jié) 深基礎工程不斷引發(fā)熱點難點問題

第五節(jié) 深基礎工程的后續(xù)技術

參考文獻

第二章 深基礎工程的土力學問題

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 土體內(nèi)部孔擴張課題的解及其應用

第三節(jié) 荷載作用于土體深部時的土中附加應力與位移的計算

第四節(jié) 深基礎的地基承載力

第五節(jié) 深基礎出橫向荷載作用下的性狀分析

參考文獻

第三章 深基礎工程與環(huán)境保護

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 深基礎施工影響周圍環(huán)境的機理與特征

第三節(jié) 深基礎施工中對周圍環(huán)境的監(jiān)控和保護

第四節(jié) 工程實例

參考文獻

第四章 深基礎和地下結(jié)構(gòu)的逆作法設計與施工

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 逆作法的設計

第三節(jié) 逆作法的施工

第四節(jié) 工程實例

參考文獻

第五章 特大型沉井基礎的設計與施工

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 特大型沉井的結(jié)構(gòu)設計計算

第三節(jié) 特大型沉井的施工

第四節(jié) 特大型沉井施工的一些特殊問題

第五節(jié) 工程實例

第六章 鉆孔灌注樁的后壓漿技術

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 鉆孔灌注樁后壓漿的加固機理及施工工藝

第三節(jié) 鉆孔灌注樁后壓漿處理效果的力學分析

第四節(jié) 提高后壓漿效果的措施

第五節(jié) 后壓漿技術在處理鉆孔樁事故中的應用

第六節(jié) 鉆孔后壓漿灌注樁質(zhì)量的超聲檢測判定技術

第七節(jié) 工程實例

參考文獻

第七章 嵌巖樁的承載性狀與設計施工

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 嵌巖樁的主要類型

第三節(jié) 嵌巖樁的承載性狀

第四節(jié) 嵌巖樁承載力的確定

第五節(jié) 嵌巖樁施工技術要點

參考文獻

第八章 靜力壓樁的技術特點與設計施工

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 靜力壓樁在各地應用的技術特點

第三節(jié) 靜力壓樁機的技術特點

第四節(jié) 靜力壓樁施工技術特點

參考文獻

第九章 沉樁擠土效應及單樁承載力的時間效應

第一節(jié) 概述

……

第十章 偏斜缺陷樁的承載力分析與處理

第十一章 大噸位及困難條件下樁的靜載試驗技術

第十二章 水泥土攪拌樁向剛性樁發(fā)展

第十三章 超長水泥土攪拌樁的研究和應用

第十四章 深大基坑施工變形預測與控制

第十五章 基坑施工數(shù)據(jù)的可視化分析

第十六章 水力吹填地基的水平排水板振動碾壓處理技術

第十七章 深厚軟土地基的排水板堆土預壓法

第十八章 軟基處理技術--EPS工程泡沫塑料的應用

第十九章 小樁在深基礎工程中異軍突起

內(nèi)容簡介

《軟土地基與深基礎工程》結(jié)合研究生和高年級本科教學的需要，系統(tǒng)地介紹了軟土地區(qū)，特別是上海地區(qū)軟土工程性質(zhì)和地基基礎工程的基本原理、設計計算方法和施工技術等。全書共分7章，主要內(nèi)容包括軟土地基的工程性質(zhì)、軟土地基處理、軟土的動力特性與地基抗震、軟土中的基坑工程、軟土中的深基礎（樁基、沉井和地下連續(xù)墻）、軟土地基與基礎的共同作用、地下水與基礎工程等。

《軟土地基與深基礎工程》可作為土木工程專業(yè)研究生和高年級本科生教材，亦可供其他從事土木工程勘察、設計、施工和監(jiān)理的專業(yè)技術人員參考。

本書匯集了近20余年來我國工程界對深基礎工程領域的系列熱點難點問題通過艱苦探索所取得的主要研究成果，著重就深基礎與環(huán)境保護、底下連續(xù)墻的逆作法設計施工、特大沉井的設計施工、鉆孔樁的后壓漿技術、嵌巖樁的性狀與設計施工、靜壓樁的技術特點、偏斜缺陷樁的研究與應用、深大基坑施工變形的智能預測與控制和可視化處理，深厚軟基處理新技術和小樁新技術等十余個主要問題作了詳細論述，并對深基礎工程施工所產(chǎn)生的諸多土力學問題作了較深入的理論分析與詮釋。本書是對深基礎工程施工所產(chǎn)生的諸多土力學問題作了較深入的理論分析與詮釋。本書是對深基礎工程學科既有內(nèi)涵的較系統(tǒng)的發(fā)展與延伸。

本書由國內(nèi)10余位著名深基礎工程專家合作編著，可供建筑、橋梁、市政、港工等領域從事深基礎工程科研、設計、施工、檢測、監(jiān)理等工作的科技人員，以及高校有關的教師、研究生參考應用。