ในทางวิศวกรรมฐานรากคือองค์ประกอบของโครงสร้างที่เชื่อมต่อโครงสร้างกับพื้นดิน หรือในบางกรณีที่พบได้น้อย คือกับน้ำ (เช่นโครงสร้างลอยน้ำ ) โดยทำหน้าที่ถ่ายเทน้ำหนักจากโครงสร้างไปยังพื้นดิน โดยทั่วไปแล้ว ฐานรากจะแบ่งออกเป็นฐานรากตื้นและฐานรากลึก^{[ 1 ] [ 2 ]}วิศวกรรมฐานรากคือการประยุกต์ใช้กลศาสตร์ของดินและกลศาสตร์ของหิน ( วิศวกรรมธรณีเทคนิค ) ในการออกแบบองค์ประกอบฐานรากของโครงสร้าง

ฐานรากช่วยให้โครงสร้างมีความมั่นคงจากพื้นดิน:

• เพื่อกระจายน้ำหนักของโครงสร้างไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อหลีกเลี่ยงการรับน้ำหนักเกินของดินด้านล่าง (ซึ่งอาจทำให้เกิดการทรุดตัวที่ไม่เท่ากัน) ^{[ 3 ]}
• เพื่อยึดโครงสร้างให้มั่นคงต้านทานแรงธรรมชาติ รวมถึงแผ่นดินไหวน้ำท่วมภัยแล้งการเคลื่อนตัวของดินเนื่องจากน้ำแข็ง พายุทอร์นาโด และลม^{[ 4 ]}
• เพื่อเตรียมพื้นผิวเรียบสำหรับการก่อสร้าง
• เพื่อยึดโครงสร้างให้มั่นคงลงไปในพื้นดินอย่างแน่นหนา เพิ่มความมั่นคงและป้องกันการรับน้ำหนักเกิน
• เพื่อป้องกันการเคลื่อนที่ด้านข้างของโครงสร้างที่รองรับ (ในบางกรณี)

การออกแบบและการก่อสร้างฐานรากที่มีประสิทธิภาพต้องมีคุณสมบัติพื้นฐานบางประการดังนี้: ^{[ 5 ]}

• การออกแบบและการก่อสร้างฐานรากนั้นดำเนินการเพื่อให้สามารถรองรับและถ่ายทอดน้ำหนักบรรทุกคงที่และน้ำหนักบรรทุกจรไปยังดินได้ การถ่ายทอดน้ำหนักนี้ต้องดำเนินการโดยไม่ก่อให้เกิดการทรุดตัวใดๆ ที่อาจส่งผลต่อเสถียรภาพของโครงสร้าง
• การทรุดตัวที่ไม่สม่ำเสมอสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการใช้ฐานรากที่แข็งแรง ปัญหาเหล่านี้จะเด่นชัดมากขึ้นในพื้นที่ที่น้ำหนักบรรทุกกระจายตัวไม่สม่ำเสมอ
• โดยพิจารณาจากสภาพดินและพื้นที่แล้ว แนะนำให้สร้างฐานรากที่ลึกกว่าปกติ เพื่อป้องกันความเสียหายหรือความไม่สม่ำเสมอที่อาจเกิดขึ้น ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการหดตัวและขยายตัวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
• ตำแหน่งที่ตั้งของฐานรากที่เลือกจะต้องเป็นพื้นที่ที่ไม่ได้รับผลกระทบหรืออิทธิพลจากงานก่อสร้างหรือปัจจัยในอนาคต

อาคารและโครงสร้างมีประวัติศาสตร์อันยาวนานในการสร้างด้วยไม้ที่สัมผัสกับพื้นดิน^{[ 6 ] [ 7 ]} การก่อสร้าง เสาในพื้นดินอาจไม่มีฐานรากในทางเทคนิคเสาเข็มไม้ถูกใช้บนพื้นดินที่อ่อนนุ่มหรือเปียกชื้นแม้กระทั่งใต้กำแพงหินหรือกำแพงก่ออิฐ^{[ 8 ]}ในการก่อสร้างทางทะเลและการสร้างสะพาน คานไม้หรือคานเหล็กไขว้กันในคอนกรีตเรียกว่าโครงตะแกรง^{[ 9 ]}

บางทีฐานรากที่ง่ายที่สุดคือแผ่นหินรองรับ ซึ่งเป็นหินก้อนเดียวที่ทั้งกระจายน้ำหนักบนพื้นและยกไม้ขึ้นจากพื้น^{[ 10 ]}หินค้ำยันเป็นแผ่นหินรองรับประเภทหนึ่งโดยเฉพาะ

การ วางหินแห้งและหินที่วางในปูนเพื่อสร้างฐานรากเป็นเรื่องปกติในหลายส่วนของโลก ฐานรากหินที่วางแห้งอาจถูกทาสีด้วยปูนหลังจากก่อสร้างเสร็จ บางครั้งชั้นบนสุดที่มองเห็นได้ของหินจะเป็นหินที่สกัดหรือขุดจากเหมือง^{[ 11 ]}นอกจากการใช้ปูนแล้ว ยังสามารถวางหินในกาเบี้ยนได้ อีกด้วย ^{[ 12 ]}ข้อเสียอย่างหนึ่งคือ หากใช้เหล็กเส้นเสริมแรง แบบธรรมดา กาเบี้ยนจะไม่คงทนเท่ากับการใช้ปูน เนื่องจากสนิม การใช้เหล็กเส้นเสริมแรงที่ทนต่อสภาพอากาศสามารถลดข้อเสียนี้ได้บ้าง

ฐานรากแบบร่องหินกรวดเป็นร่องตื้นๆ ที่ถมด้วยหินกรวดหรือหิน ฐานรากเหล่านี้จะอยู่ต่ำกว่าระดับน้ำแข็งและอาจมีท่อระบายน้ำเพื่อช่วยระบายน้ำใต้ดิน เหมาะสำหรับดินที่มีความสามารถในการรับน้ำหนักมากกว่า 10 ตันต่อตารางเมตร⁽ 2,000 ปอนด์ต่อตารางฟุต)

• 
  ภาพวาดแสดงโครงสร้างกำแพงแบบ เสาปักดิน Poteaux-en-Terre (ตัวอย่างนี้ในทางเทคนิคเรียกว่า โครงสร้าง รั้วไม้ ) ในบ้าน Beauvais ที่เมือง Ste Genevieve รัฐมิสซูรี
• 
  PSM V24 D321 บ้านยกพื้น แบบดั้งเดิม ในสวิตเซอร์แลนด์ บนเสาไม้
• 
  ยุ้งฉางที่ตั้งอยู่บนฐานหินค้ำยันซึ่งเป็นหินรองชนิดหนึ่ง
• 
  เขื่อนแบล็กอีเกิล – ภาพตัดขวางของแบบแปลนการก่อสร้างโครงสร้างปี 1892
• 
  ซากปรักหักพังของฐานรากหินก่อแบบไม่ใช้ปูนของบ้านเดวิส เมืองการ์ดิเนอร์ รัฐนิวยอร์ก
• 
  ฐานรากคูหินแบบพื้นฐาน
• 
  ลักษณะฐานรากคอนกรีตหล่อทั่วไปของบ้านพักอาศัย ยกเว้นการขาดสลักยึด ผนังคอนกรีตได้รับการรองรับด้วยฐานรากต่อเนื่อง นอกจากนี้ยังมี พื้น คอนกรีตแผ่นเรียบสังเกตเห็นน้ำขังในร่องระบายน้ำแบบฝรั่งเศสที่ อยู่รอบๆ บริเวณบ้าน
• 
  อาคารสำเร็จรูปที่จะถูกวางบนฐานราก

โดยทั่วไปแล้ว ฐานรากมักถูกฝังลงในดินลึก ประมาณหนึ่งเมตร ฐานรากแบบหนึ่ง ที่พบได้ทั่วไปคือฐานรากแบบแผ่ ซึ่งประกอบด้วยแผ่นหรือแถบคอนกรีต (หรือวัสดุอื่นๆ) ที่ยื่นลงไปใต้แนวระดับน้ำแข็งและถ่ายน้ำหนักจากผนังและเสาไปยังดินหรือหิน ฐาน

ฐานรากตื้นอีกประเภทหนึ่งที่พบได้ทั่วไปคือ ฐานรากแบบแผ่นพื้นวางบนดิน (slab-on-grade foundation) ซึ่งน้ำหนักของโครงสร้างจะถูกถ่ายเทไปยังดินผ่าน แผ่น คอนกรีตที่วางอยู่บนผิวดิน ฐานรากแบบแผ่นพื้นวางบนดินอาจเป็นแผ่นพื้นเสริมเหล็ก ซึ่งมีความหนาตั้งแต่ 25 เซนติเมตรถึงหลายเมตร ขึ้นอยู่กับขนาดของอาคาร หรือแผ่นพื้นอัดแรง (post-tensioned slabs) ซึ่งโดยทั่วไปมีความหนาอย่างน้อย 20 เซนติเมตรสำหรับบ้าน และหนาขึ้นสำหรับโครงสร้างที่มีน้ำหนักมาก

อีกวิธีหนึ่งในการติดตั้งฐานรากสำเร็จรูปที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าคือการใช้เสาเข็มเกลียวการติดตั้งเสาเข็มเกลียวยังขยายไปสู่การใช้งานในที่อยู่อาศัย โดยเจ้าของบ้านจำนวนมากเลือกใช้ฐานรากเสาเข็มเกลียวมากกว่าตัวเลือกอื่นๆ การใช้งานทั่วไปของฐานรากเสาเข็มเกลียว ได้แก่ ระเบียงไม้ รั้ว บ้านในสวน ศาลา และที่จอดรถ

ถนนอาจถือได้ว่าเป็นฐานรากตื้นประเภทหนึ่ง เนื่องจากถ่ายเทน้ำหนักจากการจราจรไปยังพื้นดินด้านล่างที่ระดับความลึกค่อนข้างตื้น ดังนั้น การทำความเข้าใจปฏิสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างทางเท้าและดินใต้ฐานรากจึงเป็นสิ่งสำคัญในการรับประกันประสิทธิภาพและความมั่นคงในระยะยาว วิศวกรรมฐานรากสมัยใหม่ได้รวมเอาแนวทางภาคสนามและเชิงวิเคราะห์เข้าไว้ด้วยกันมากขึ้น เพื่อให้สามารถจับพฤติกรรมของดินภายใต้สภาวะการรับน้ำหนักที่สมจริงได้ดียิ่งขึ้น การใช้อุปกรณ์ทดสอบแบบพกพาในสถานที่ เช่น เครื่องวัดการโก่งตัวแบบน้ำหนักเบา (LWD) ทำให้สามารถประเมินความแข็งและลักษณะการเสียรูปของดินได้โดยตรงในภาคสนามได้ดีขึ้น การวัดเหล่านี้สามารถนำไปรวมเข้ากับกรอบการออกแบบเพื่อเพิ่มความแม่นยำในการคาดการณ์ประสิทธิภาพของฐานราก^{[ 13 ]}

ฐานรากลึก ใช้สำหรับถ่ายเทน้ำหนักของโครงสร้างลงผ่านชั้นดิน บนที่อ่อนแอ ไปยังชั้นดินล่าง ที่แข็งแรง กว่า ฐานรากลึกมีหลายประเภท ได้แก่ เสาเข็มตอก เสาเข็มเจาะบ่อพัก เสาเข็มเกลียว เสาเข็มทางธรณีวิทยา และเสาที่เสริมความแข็งแรงด้วยดิน การตั้งชื่อฐานรากแต่ละประเภทแตกต่างกันไปตามวิศวกร ในอดีต เสาเข็มทำจากไม้ ต่อมาเป็นเหล็กคอนกรีตเสริมเหล็กและคอนกรีตอัดแรง

ฐานรากแบบลึกชนิดหนึ่งซึ่งใช้ชิ้นส่วนโครงสร้างขนาดใหญ่เพียงชิ้นเดียวฝังอยู่ในดิน เพื่อรองรับน้ำหนักทั้งหมด (น้ำหนัก แรงลม ฯลฯ) ของโครงสร้างขนาดใหญ่ที่อยู่เหนือพื้นดิน

ฐานรากเสาเดี่ยวจำนวนมาก^{[ 14 ]}ถูกนำมาใช้ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเพื่อสร้างฟาร์มกังหันลมแบบยึดพื้น ทะเลคง ที่ในบริเวณน้ำตื้นได้ อย่างประหยัด ^{[ 15 ]} ตัวอย่างเช่นฟาร์มกังหันลม แห่งหนึ่ง นอกชายฝั่งประเทศอังกฤษเริ่มใช้งานในปี 2551 โดยมีกังหันลมมากกว่า 100 ตัว แต่ละตัวติดตั้งบนฐานรากเสาเดี่ยวขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.74 เมตร ในระดับความลึกของมหาสมุทรไม่เกิน 16 เมตร^{[ 16 ]}

ฐานรากแบบลอยน้ำ คือฐานรากที่วางอยู่บนแหล่งน้ำ แทนที่จะอยู่บนพื้นดิน ฐานรากประเภทนี้ใช้สำหรับสะพานและอาคารลอยน้ำ บางประเภท

ฐานรากได้รับการออกแบบให้มีกำลังรับน้ำหนักที่เหมาะสมโดย วิศวกรธรณีเทคนิคโดยขึ้นอยู่กับประเภทของดิน/หินใต้ฐานรากและตัวฐานรากเองอาจได้รับการออกแบบเชิงโครงสร้างโดยวิศวกรโครงสร้างข้อกังวลหลักในการออกแบบคือการทรุดตัวและกำลังรับน้ำหนักเมื่อพิจารณาการทรุดตัว โดยปกติจะพิจารณาการทรุดตัวทั้งหมดและการทรุดตัวที่ไม่เท่ากัน การทรุดตัวที่ไม่เท่ากันคือเมื่อส่วนหนึ่งของฐานรากทรุดตัวมากกว่าส่วนอื่น ซึ่งอาจก่อให้เกิดปัญหาต่อโครงสร้างที่ฐานรากรองรับ ดิน เหนียวที่ขยายตัวได้ก็อาจก่อให้เกิดปัญหาได้เช่นกัน

• รากฐาน
• การทรุดตัวของโครงสร้าง
• การรบกวนของฐานราก

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างพื้นฐาน (สถาปัตยกรรม )

• ตัวอย่างทั่วไปของการเสียรูปของฐานรากที่อาจเกิดขึ้นจากการก่อสร้างที่ไม่เหมาะสม