墩基礎與樁基礎的比較及設計要點
在工程建設中，墩基礎和樁基礎是兩種常見的基礎類型，其設計和適用範圍均有所不同。
適用範圍
墩基礎多應用於中低層建築，而樁基礎則廣泛用於高層建築、橋樑、港口等工程。其中，墩基礎的埋深大於3m，直徑不小於800mm，埋深與墩身直徑之比小於6或埋深與擴大底直徑之比小於4時，可按墩基礎進行設計。
承載力計算
墩基礎的承載力計算考慮墩底土承載力，而樁基礎則考慮樁端阻力和側摩阻力。墩底土承載力按天然地基承載力取值，並可適當修正深度和寬度係數；而樁端承載力取《建築樁基技術規範》中的較小值。
設計規範
墩基礎的設計應符合《建築地基基礎設計規範》，而樁基礎的設計應符合《建築樁基技術規範》。
尺寸構造
墩身直徑一般取800~1000mm，擴底墩中距宜大於3倍墩身直徑，淨距不宜小於1000mm。樁基礎的樁長取決於土層特性、樁端承載力和樁側摩阻力。
配筋構造
墩身縱筋配筋率不宜小於0.20%，且不少於8Φ12；樁基礎的樁身縱筋配筋率按樁荷載和樁身強度進行設計。
構造優缺點
墩基礎構造簡單，施工方便，經濟性較好；但承載力低於樁基礎。樁基礎承載力高，適應性強，但造價較高。
| 墩基礎 | 樁基礎 |
|---|---|
| 適用於中低層建築 | 適用於高層建築、橋樑、港口等工程 |
| 承載力計算考慮墩底土承載力 | 承載力計算考慮樁端阻力和側摩阻力 |
| 設計規範：《建築地基基礎設計規範》 | 設計規範：《建築樁基技術規範》 |
| 尺寸構造：墩身直徑800~1000mm，擴底墩中距宜大於3倍墩身直徑，淨距不宜小於1000mm | 尺寸構造：樁長取決於土層特性、樁端承載力和樁側摩阻力 |
| 配筋構造：墩身縱筋配筋率不宜小於0.20%，且不少於8Φ12 | 配筋構造：樁身縱筋配筋率按樁荷載和樁身強度進行設計 |
| 構造優點：施工方便，經濟性較好 | 構造優點：承載力高，適應性強 |
| 構造缺點：承載力低於樁基礎 | 構造缺點：造價較高 |
基礎墩：結構物固若金湯的根本支柱
基礎墩是土木結構中不可或缺的關鍵組件，扮演著支撐橋樑、建物和其他大型構造物的重責大任。理解基礎墩的類型、功能和設計考量對於確保結構物的穩定性和安全至關重要。
基礎墩的類型
不同的工程需求會採用不同的基礎墩類型，常見類型包括：
| 類型 | 特色 |
|---|---|
| 樁基礎 | 打入地底的深層支柱 |
| 井狀基礎 | 開挖深井並填入混凝土 |
| 沉箱基礎 | 將混凝土箱體沉入水底或軟土中 |
| 浮動基礎 | 漂浮在水面上或軟弱土層上的基礎 |
| 格柵基礎 | 由交錯樑柱組成的結構 |
基礎墩的功能
基礎墩的主要功能包括：
- 承重：分散結構物荷載並傳遞至地基。
- 抗震：抵禦地震力，防止結構物損壞。
- 抗風：承受風荷載，保持結構物的穩定性。
- 避免沉陷：防止結構物下沉或傾斜，確保其長期安全。
基礎墩的設計考量
在設計基礎墩時，需要考慮以下因素：
- 土質條件：地基的承載力、沉降特性和地下水位。
- 結構物荷載：結構物重量、使用負載和環境負載，如風和地震。
- 結構物的安全性和耐久性：須滿足建築法規和工程標準。
- 施工方法：考慮基礎墩的建造方式和設備、人員的限制。
- 經濟考量：選擇既能滿足結構要求又符合成本效益的基礎墩類型。
案例研究
以下是一則基礎墩在實際工程中的應用案例：
曾文溪嘉南大橋是一座橋長2公里，跨越曾文溪的橋樑。該橋採用沉箱基礎，將混凝土箱體沉入溪牀中，作為橋墩支撐橋樑上部結構。沉箱基礎能承受溪水流動的荷載，並在鬆軟的河牀土層中提供穩定的支撐。
延伸閲讀…
墩基礎[用於建築的施工方式]
墩基礎設計規定及要求
結論
基礎墩是維持結構物安全和穩定的重要元素。透過瞭解不同的基礎墩類型、功能和設計考量，工程師可以選擇合適的基礎墩解決方案，確保結構物的長期安全性和耐久性。基礎墩的科學設計和適當施工對於現代化的基礎建設至關重要。