深层基础在建筑施工中何时使用？关于在挑战性地基上建造稳定结构的指南

在建筑施工中，当表层土壤过于薄弱无法支撑结构重量时，就会使用深层基础。当场地限制或特殊的结构荷载使得传统的浅层基础不可能或不安全时，它就成为一种必要的解决方案。

深层基础不仅仅是浅层基础的放大版；它是一种根本不同的策略。它不依赖于表层土壤，而是充当结构桥梁，将建筑物的重量通过薄弱层传递到远低于地面的、承载能力强的地层。

核心问题：表层土壤失效时

决定使用深层基础几乎总是始于岩土工程调查，该调查揭示了表层土壤条件不足。

薄弱土壤的承载力低，意味着它们在荷载作用下容易压缩或剪切。这可能包括松散的沙土、软粘土或压实不当的回填材料。用浅层基础建造在这种地面上会导致过度的、不均匀的沉降，从而造成严重的结构损坏。

深层基础的工作原理是完全绕过这些有问题的上层。桩或墩等构件被深埋或钻入地下，直到到达具有足够承载能力的岩石或非常致密的土壤层。然后，建筑物的荷载直接传递到这个坚固的地层。

支撑主要通过两种方式实现。端承是指桩像柱子一样直接支撑在坚固的岩石上。桩侧摩阻力是指桩通过其整个长度与周围土壤的摩擦力来传递荷载。大多数深层基础同时利用这两种方式。

有时土壤本身是足够的，但周围环境使得标准浅层基础不切实际。

在密集的城市区域，为宽阔的浅层基础进行开挖可能会破坏相邻建筑物的地基，危及其稳定性。深层基础，如钻孔桩或打入桩，可以在最小的开挖量下安装，从而保持邻近结构的完整性。

在地下水位以下挖掘大型浅层基础开挖坑需要大量且昂贵的降水作业。深层基础构件可以更有效地穿过饱和的土壤层安装，避免了抽取大量地下水的需要。

某些结构承受的荷载过大，即使是优质的表层土壤也无法承受。

摩天大楼、重工业设施和长跨度桥梁将巨大的重量集中在相对较小的占地面积上。深层基础系统将巨大的垂直荷载安全地分布到地球更深、更强的地层。

深层基础不仅仅用于向下传递荷载。它们对于抵抗其他力至关重要。

选择深层基础是出于必要而非偏好，这主要是由于其显著的权衡。

深层基础系统的成本远高于浅层基础。成本包括专业劳动力、岩土工程咨询、钢桩或混凝土桩的材料成本以及广泛的质量控制测试。

安装深层基础需要重型专业机械，如打桩机和大型钻机。设计和安装过程需要岩土工程师和结构工程师具备高度的专业知识。

该过程通常比建造浅层基础要慢。它增加了项目进度的复杂性，包括用于验证承载能力和完整性的桩荷载测试时间。

最终选择取决于对土壤条件、结构要求和项目限制的仔细分析。

最终，选择由地面本身决定；当地表无法提供必要的支撑时，深层基础就是工程化的响应。