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摘要：深基础的主要特点是需采用特殊的施工方法，解决基坑开挖、排水等问题，减小对邻近建筑物的影响。当建筑场地的浅层土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，而又不适宜采用地基处理措施时，就要考虑采用深基础方案。深基础有多种类型，结合各种文献，阐述桩基、沉井、墩基、地下连续墙和沉箱。这5种主要深基础的优缺点，并根据优缺点阐述了其工程适用条件。
关键词：深基础；浅基础；特点；工程适用条件
1.天然地基深基础浅基础的分类方法
通常把埋置深度不大（小于或相当于基础底面宽度，一般认为小于5m）的基础称为浅基础。对于浅层土质不良，需要利用深处良好地层，采用专门的施工方法和机具建造的基础称为深基础。
2.深基础和浅基础优缺点及其合理性
2.1浅基础
天然地基浅基础便于施工、工期短、造价低，如果能够满足地基的强度和变形要求，应当优先选用。但是当浅层土质不满足工程要求时，则必须选用深基础。而工程设计是寻求安全适用与经济付出合理平衡，所以它便于施工、工期短、造价低等特点又决定其存在的合理性。
2.2.深基础
深基础有桩基、沉井、墩基、地下连续墙和沉箱等多种类型。其主要特点是需采用特殊的施工方法，解决基坑开挖、排水等问题，减少对邻近建筑物的影响。浅基础是通过基础底面把所承受的荷载扩散分布于地基的浅层；而深基础是埋深较大，以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础，其作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基的深层。因此，当建筑场地的浅层土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，而又不适宜采用地基处理措施时，就要考虑采用深基础方案了。
3.深基础的特点及工程适用条件
3.1桩基础的特点及工程适用条件
3.1.1.桩基础的特点
桩基础是将上部结构荷载通过桩穿过较弱土层传递给下部坚硬土层的基础形式，桩基础的特点有：
1）桩支承于坚硬的基岩、密实的卵砾石层或较坚硬的硬塑黏性土、中密砂等持力层之上，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑包括偏心荷载在内的全部竖向荷载。
2）桩基中具有很大的竖向单桩刚度（端承桩）或群刚度（摩擦桩），在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。
3）凭借巨大的大直径单桩侧向刚度或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。
4）桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造成浅部土层液化与震陷的情况727下，桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜。
3.1.2.桩基础的工程适用条件
桩基础多用于以下情况：1）荷载较大，地基上部土层较弱，适宜的地基持力层位置较深，采用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理时。2）在建筑物荷载作用下，地基沉降计算结果超过有关规定或建筑物对不均匀沉降敏感时，采用桩基础穿过高压缩土层，将荷载传到较坚实土层，减小地基沉降并使沉降较均匀。另外桩基础还能增强建筑物的整体抗震能力。3）当施工水位或地下水位较高，河道冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算准确而采用浅基础施工困难时，多采用桩基础。
3.2.沉井的特点及工程适用条件
3.2.1沉井的特点
沉井是一种带刃脚的井筒状构筑物，具有以下优点：1）埋置深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载。2）沉井既是基础，又是施工时的挡土和挡水结构物，下沉过程中无需设置坑壁支撑或板桩围壁，简化了施工。其施工工艺简便，技术稳妥可靠，无需特殊专业设备，并可做成补偿性基础，避免过大沉降。3）沉井施工时对邻近建筑物影响较小。
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沉井的缺点有：1）施工工期较长，施工技术要求高。2）对粉砂、细砂类土在井内抽水时易发生流砂现象，造成沉井倾斜或下沉困难等；沉井下沉过程如果遇到的大孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大，会给施工带来一定的困难。
3.2.2.沉井的工程适用条件
一般下列情况可考虑采用沉井基础。1）上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深度下有好的持力层，采用沉井基础与其他深基础相比较，经济上较为合理时。2）在山区河流中，土质虽好，但冲刷大或河中有较大卵石不便桩基础施工时。3）岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深；采用扩大基础施工围堰制作有困难时。
3.3.墩基的特点及工程适用条件
3.3.1.墩基的特点
墩基功能与桩相似，底面可扩大成钟形。墩基能较好地适应复杂的地质条件。墩身可穿越浅部不良地基达到深部基岩或坚实土层，并可通过扩底工艺获得很高的单墩承载力。但其混凝土用量大，施工时有一定难度，故不宜用于荷载较小、地下水位较高、水量较大的小型工程及相当深度内无坚硬持力层的地区。
3.3.2.墩基的工程适用条件
一般下列情况可考虑采用墩基。1）埋深大于3 m、直径不小于800 mm、且埋深与墩身直径的比小于6或埋深与扩底直径的比小于4的独立刚性基础，可按墩基进行设计。2）墩基础多用于多层建筑在工期紧张时。因为应用墩基时基底面积按天然地基的设计方法进行计算，免去了单墩载荷试验。
3.4.地下连续墙的特点及工程适用条件
3.4.1地下连续墙的特点
地下连续墙具有下列一系列独特的优点：1）在其他施工方法无法实施的环境下施工，对邻近建筑物和地面交通影响很小。不需放坡开挖，不要支模，能在狭窄的场地内施工，土方工程量为最小，施工时无噪音、无振动。2）对地质条件的适应性强。采用泥浆护壁和各种不同性能的挖槽机械设备，它不仅能在软弱土层，而且可穿过砂、砾石等坚硬地层，达到很大深度（50 m以上），不受地下水位的影响，可不采取排水措施，也避免了由于降低地下水位对邻近建筑物的影响。3）造价低、施工速度快、安全可靠，可以机械化施工，全部工作在地面进行，劳动条件得到改善。国内目前地下连续墙施工的平均工日产量达015 m3。据国外资料分析与较大工程相比，改用地下连续墙，可降低造价25%~45%。4）具有多种功能，可以用于各种用途。根据需要可以做成不同深度和厚度，平面布置上可以有H形、T形、三角形、圆形、放射形等各种形状和曲线。它的整体性、防水性和耐久性好，又有很高的强度和刚度。因此，具有防渗、挡土、承重、和抵抗水平力等多种功能。
地下连续墙技术发展过程中尚存在一些缺点：1）施工技术要求高。如果土质条件复杂又施工不当，会造成成墙表面粗糙、超挖、相邻墙段不能连锁合龙等缺陷。2）在岩溶地区，含有较高承压水头的砂砾层，若不辅以其他措施，目前难以成槽进行地下连续墙施工。3）需要专门的施工机械设备，并相互配套，各种施工环节又需紧密配合，对施工管理要求较严。若组织管理不善，则易造成场地泥泞，效率低下，质量较差。
3.4.2.地下连续墙的工程适用条件
目前，地下连续墙主要用于两个方面：1）由于对邻近建筑物和地面交通影响很小，它特别适用于在城市里和密集建筑群中进行地下工程和深基础的施工。2）用作永久性结构。例如，地下铁路、地下油罐、地下建筑、高层建筑的深基础、给排水构筑物、竖井、船坞、船闸、码头、水坝等工程。
3.5.沉箱的特点及工程适用条件
沉箱基础的优点是整体性强，稳定性好，能承受较大的荷载，沉箱底部的土体持力层质量能得到保证。缺点是工人在高压无水条件下工作，挖土效率不高甚至有害于健康。为了工人的安全，沉箱的水下沉深度不得超过35 m（相当于增大了315个大气压），因此其应用范围受到限制。由于存在以上缺点，目前在基础工程中较少采用沉箱基础。
4结语
深井等深基础均有各自的优缺点，各自的适用条件，进行基础工程设计时，要从工程的特性出发，根据工程地质资料、工程结构特征等综合分析，力求达到目标利益最大化，真正做到技术与经济的有机结合。
参考文献
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[2]莫海鸿，杨小平.基础工程[M].2版.中国建筑工业出版社，2008.
[3]高广运，时刚，冯世进.软土地基与深基础工程[M].上海：同济大学出版社，2008，9.
论文作者:方贞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/3
标签：基础论文; 荷载论文; 沉井论文; 地基论文; 土层论文; 工程论文; 沉箱论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;