桩的基本要素包括结构材料、设置方向和桩土相互作用三个方面。根据桩的基本要素分类，有利于发挥不同型式桩基的优势。此外，桩的性能与成桩工艺和设置效应等有关。工程实践中，按桩身材料可分为混凝土桩、钢桩、木桩及组合材料桩等。按桩径分为小直径桩（d≤250 mm）、普通桩）250 mm 50 m，L/D>40）。根据基桩桩顶荷载性质（作用方向），可以分为竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平承载桩和复合承载桩。

浮椿基础按承载特征分类

桩的竖向抗压承载力由桩端土的承载力和桩侧摩阻力承载力组成。基桩作为传递荷载的杆件，通过桩端持力层与桩侧桩土接触面，将上部结构荷载向地基中水平扩散或向深层良好岩土层传递。根据桩顶垂直荷载作用下桩侧阻力和桩端阻力的分担比例，可将桩分为摩擦型桩和端承型桩。

摩擦型桩，桩顶竖向压力荷载全部或主要由桩侧阻力承担。根据桩侧阻力分担荷载的比例，摩擦型桩又可以进一步分为：①摩擦桩：桩顶极限荷载的绝大部分由桩侧阻力承担，桩端阻力可忽略不计；②端承摩擦桩：桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但桩侧阻力分担的荷载较大。端承摩擦桩，工程实践中的端承摩擦桩所占比例很大。

端承型桩，桩顶竖向压力荷载全部或主要由桩端阻力承受根据桩端阻力与桩侧阻力分担桩顶荷载的比例，可进一步分为：①端承桩：桩顶极限荷载绝大部分由桩端持力层承担，桩侧阻力可忽略不计；②摩擦端承桩：桩顶极限荷载大部分由桩端持力层承担，桩侧阻力仍提供一定的抗力，桩端阻力与桩侧阻力共同承担桩顶荷载。当桩端嵌入良好岩层一定深度（嵌入微风化或中等风化岩体的最小深度不小于0.5 m）时，称为嵌岩桩。嵌岩桩的嵌岩深度、孔底清孔质量与桩的相对长度。基桩长细比愈小（刚度愈高），清孔质量愈好．则为端承桩承载特征；反之，则接近摩擦端承型桩。

浮椿基础按施工方法分类

基桩施工机具和设置工艺的不同，直接影响到桩与桩周土接触边界处的状态。根据桩的施工方法，主要可分为预制桩和灌注桩两大类。

预制桩是将预先制备好的桩体，以锤击、振动或静压等不同的沉桩方式设置至预定深度，主要适用于一般细粒均质土层地基。预制桩成桩设置陕且施工环境友好，但需接桩与截桩，且设置排土效应显著，灌注桩是先在设计桩位处直接成孔。然后在孔内下放钢筋笼（也有直接插筋或省去钢筋的）再浇灌混凝土而成。灌注桩可选择适当的钻具设备和施工方法而适用于各种类型的地基土，可避免预制桩打桩时对周围土体的挤压影响和振动及噪声对周围环境的影响。在灌注桩成孔成桩过程中应采取相应的措施和方法，保证孔壁稳定和提高桩体质量。

灌注桩横截面一般呈圆形（也有采用异形截面，增加桩土侧壁接触面），可做成大直径和扩底桩。灌注桩承载变形特征与成孔质量、桩身成型与混凝土质量有关。灌注桩可分为钻（冲）孔灌注桩、沉管灌注桩和人工挖孔灌注桩等类型。

浮椿基础按设置效应分类

预制桩沉桩或沉管灌注桩沉管设置过程中排土作用，将改变天然沉积土的天然结构与应力状态，影响桩的承载力和变形性质，并产生环境效应，可称之为桩的设置效应。根据桩基施工排土效应强弱可以分为：非排土桩、部分排土桩和排土桩。

非排土桩包括钻（冲或挖）孔灌注桩、机挖井形灌注桩及机动洛阳铲成孔灌注桩等。非排土桩和部分排土桩对桩周土体影响较小，一般可用原状土的强度指标估算桩基承载力和沉降量。但成孔卸载与机械扰动，同样会使局部桩周土体抗剪强度降低，尤其是大直径钻孔灌注桩的桩侧摩阻力降低。排土沉桩设置对地基的排土效应，对于松散透水性砂性土地基，具有一定的挤密增强桩间土的作用；但对于饱和（软）黏性土地基，可产生严重扰动或破坏，且引起桩周饱和软黏土超孔压积聚，强度与刚度降低；同时排土效应引起水平位移和隆起变形，对相邻既有基桩、毗邻建筑基础或环境产生不利的附加作用。

浮椿基础按设置方式分类

根据桩顶荷载特点，桩基设置方式可按桩轴方向、承台位置、桩墩设置等方式进行分类。

按基桩设置方向（桩身轴线方向）可分为竖直桩、斜桩等。一般采用简单直桩设置方式。斜桩能承受较大的水平荷载和更高的抗侧刚度，轴线与竖直线所成倾斜角的正切不宜小于1/8．否则斜桩作用不大。打入桩倾斜度取决于打桩设备．目前国内一般不超过3：1（竖：横）。

桩基一般由基桩和承台两部分组成，根据承台与地面的相对位置，可分为高桩承台基础和低桩承台基础。高桩承台的承台底面位于地面（或冲刷线）以上，可避免或减少水下作业。低桩承台的承台底面位于地面（或冲刷线）以下。低承台桩基承载性能与稳定性能相对更好，实践中广泛采用。

桩墩是通过在地基中成孔后灌注混凝土形成的大口径断面柱形深基础．即以单个桩墩代替群桩及承台。桩墩基础底端可支于基岩之上，也可嵌入基岩或较坚硬土层之中．且类似于基桩承载性能分类，可分为端承桩墩和摩擦桩墩两种。

浮椿基础适用条件

在下列情况下可采用桩基础：

（1）荷载较大，地基上部土层软弱，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）河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确，位于基础或结构物下面的土层有可能被侵蚀、冲刷，如采用浅基础不能保证基础安全时；

（3）当地基计算沉降过大或建筑物对不均匀沉降敏感时，采用桩基础穿过松软（高压缩）土层，将荷载传到较坚实（低压缩性）土层，以减少建筑物沉降并使沉降较均匀；

（4）当建筑物承受较大的水平荷载，需要减少建筑物的水平位移和倾斜时；

（5）当施工水位或地下水位较高，采用其他深基础施工不便或经济上不合理时；

（6）地震区，在可液化地基中，采用桩基础可增加建筑物抗震能力，桩基础穿越可液化土层并伸入下部密实稳定土层，可消除或减轻地震对建筑物的危害。

以上情况也可以采用其他形式的深基础，但桩基础由于耗材少、施工快速简便，往往是优先考虑的深基础方案。 2100433B

浮椿基础（简称桩基础）是人类在建构筑物建造实践中的一项伟大创造，是最古老、最基本的深基础类型。例如智利古文化遗址中的木桩，距今约有12000年至14000年；河姆渡遗址揭示，在7000年前新石器时代．我国已有采用木桩支承房屋的历史。

桩基系由基桩和承台组成的深基础。通常由2根或以上的基桩，以单排或多排布置。通过承台联合成灵活多样的桩台组合结构，共同承受和传递上部结构荷载。基桩不仅可以与各类浅基础联合应用。此外，基桩也可与沉井等其他特种深基础联合使用，形成多种深基础组合形式。基桩施工工艺相对简单，不仅能适应各种复杂的水文地质条件和承担多种复杂荷载作用，而且桩基的抗震性能良好，在桥梁工程、港口工程、海洋采油平台、高耸和高重建筑物、支挡结构以及抗震工程结构等各种大型建（构）筑工程中，桩基的应用十分广泛。

桩基础一般由若干根基桩所组成，桩基中的一个桩，称之为基桩。工程实践中，单独基础下可采用单根桩支承形式，称之为单桩基础。单桩系指仅承受桩顶荷载作用的一根桩，是桩基的基本分析单元，不存在桩与桩、桩与台之间的相互作用。基桩同样系指一根桩，是群桩基础中的一根桩，是考虑群桩间和桩台间等各种相互作用影响均质概化后的一根桩，是特定桩基础结构中具有平均承载性能的一根桩。设计中可直接将基桩承载力，按桩数叠加求得桩台基础的总承载能力。因此。单桩与基桩就数量而言均指一个桩，但两者承载性能与变形特征不尽相同。

相比较陆地风力发电或海上风力发电固定基础来说，风力发电浮式基础主要有以下优点：

1）风机浮式基础所在海域风速较为稳定，风能丰富；

2）风机浮式基础安装位置可以移动，并且便于拆除，可安装在风能更丰富的较深海域，不一定局限在面积有限的浅水大陆架。而且相比较来说，浮式基础适用海域范围远大于浅海地区；

3）安装在远离海岸线的水域，消除视觉的影响，并大大降低噪声、电磁波的影响；

4）采用集成结构，这种结构形式使得海上安装程序可以简化，同时，费用也低很多。

浮基础又称补偿性基础。在结构设计中使建筑物的重量约等于建筑位管挖去土重(包括水重)的基础。当建筑物的重量等于挖去的土重时，称“全补偿性基础”，此时土中的应力无变化；如挖去的土重只相当于建筑物的部分重量时，称“部分补偿性基础”。可减少建筑物的沉降，充分利用地下空间。由于开挖较深，施工较困难，需考虑基坑的支护结构、降低地下水、防止坑底隆起和管涌等问题。高层建筑中常采用。

如图《三种浮式基础类型》所示，分别为Spar 式（Spar-buoy）、半潜式（Semi-submersible）以及张力腿式（Tension Leg Platform）。这几类之间也存在一些区别，比如单个基础能否搭载多台机组。

1、Spar型式的基础

通过压载舱使得整个系统的重心压低至浮心之下来保证整个风机在水中的稳定，再通过辐射式布置的悬链线来保持整个风机的位置。Spar形式基础吃水大，并且垂向波浪激励力小、垂荡运动小，因此Spar形式的基础比半潜式基础有着更好的垂荡性能，但是由于Spar形式的基础水线面对稳性的贡献小，其横摇和纵摇值较大。

2、TLP型式的基础

TLP型式风机浮式基础主要由圆柱形的中央柱、矩形截面的浮筒、锚固基础组成，TLP型式的基础具有良好的垂荡和摇摆运动特性。缺点是张力系泊系统复杂、安装费用高，张力筋腱张力受海流影响大，上部结构和系泊系统的频率耦合易发生共振运动。

3、半潜式基础（Semi-Submersible）

半潜式型式风机浮式基础主要由立柱、横梁、斜撑、压水板、系泊线和锚固基础组成，半潜式基础吃水小，在运输和安装时具有良好的稳定性，相应的费用比Spar和TLP型式的基础节省。