什么情况下需要使用桩基?

桩是由钢、混凝土或木材制成的结构构件。它们被用来建立桩基础，这是深的，比浅的基础成本更高。尽管成本高昂，但桩基的使用往往是必要的，以确保结构的安全。以下列出了一些需要桩基的情况:

要求使用桩基的条件

1.可压缩或薄弱的上层土层

当一个或多个上层土层高度可压缩且太弱，无法承受上层建筑传递的荷载时，就使用桩将荷载传递到下层基岩或较强的土层，如图-a所示。当基岩在地表以下的合理深度没有遇到时，利用桩将结构荷载逐渐传递给土壤。结构荷载作用下的阻力主要来源于土-桩界面处的摩阻力。(见图b)

2.水平力的存在

当受到水平力(见图c)时，桩基抵抗弯曲，同时仍然支撑上部结构传递的垂直荷载。在设计和施工受强风或地震作用的挡土结构和高层结构基础时，通常会遇到这种情况。

3.膨胀土的存在

在许多情况下，在拟建结构的地点可能存在膨胀性和湿陷性土壤。这些土壤可以延伸到地表以下很深的地方。膨胀土随着含水量的增加和减少而膨胀和收缩，膨胀的压力是相当大的。如果在这种情况下使用浅基础，结构可能会遭受相当大的破坏。然而，当桩延伸到发生膨胀和收缩的活动区以外时，桩基可以作为一种选择。(见图d)黄土之类的土壤在本质上是可湿陷的。当这些土壤的含水量增加时，它们的结构可能会被破坏。土体孔隙率的突然减小会引起浅基础支撑结构的大沉降。在这种情况下，可以使用桩基础，将桩延伸到湿度变化区域以外的稳定土层中。

4.受到上升力量的影响

一些结构的基础，如输电塔、海上平台和地下水位以下的地下室垫层，都受到抬升力的影响。这些基础有时用桩来抵抗抬升力。(见图e)

5.土壤侵蚀

桥台和桥墩通常建在桩基上，以避免浅基础因地表土壤侵蚀而造成的承载力损失。(见图-f)虽然过去已经进行了大量的理论和实验研究，以预测桩在颗粒和粘性土中的行为和承载力，但其机制尚未完全了解，可能永远不会。桩基的设计和分析因此可以被认为是一门艺术，因为在处理一些地基条件时涉及到不确定性。本章讨论目前的技术状况。