根据地基基础加固的原理,可采取不同的加固方法,这些加固方法可归纳为挖、填、换、夯、压、挤、拌七个字,也就是基本的其中地基加固法。
“挖”。“挖”就是挖去软土层,把基础埋置在承载力大的基岩或坚硬的土层中。此种方法适用于软土层不厚时,较为经济。
“填”。当软土层较厚,而又需大面积对地基进行加固处理时,则可在软土层上直接回填一定厚度的好土,以提高承载力,减小软土层的承压力。
“换”。将挖、填相结合(即换土垫层法),适用于软土层较厚,而仅对局部地基进行加固。它是将在基础下面一定范围内的软弱土层挖去,代以人工填筑的垫层作为持力层,材料有砂石、碎石、三合土(石灰:砂:碎砖(石)为1:2:4)、灰土、素土等。换土垫层可提高持力层承载力,减小软土层的承压力,加速软土层排水固结,减少基础沉降量。图1为砂垫层做法。采用换土垫层法可有效地解决中小型工程的地基处理问题,其优点是可就地取材,施工简便,工期短,造价低。
“夯”。利用打夯工具、机具(木夯、石饿、蛙式打夯机、火力夯、重锤、强力夯等)夯击土壤,排出土中水分,加速土体固结,以提高其密实度和承载力。其中强力夯是用起重机械将大吨位夯锤(一般不小于8t)起吊到高处(一般不小于6m),自山落下,对土体进行强力夯实。其原理是用很大的冲击能使土中出现冲击波和很大的应力,迫使土中孔隙压缩,土体局部液化,夯击点周围产生裂隙形成良好的排水通道,土体迅速固结。该方法适用于粘性土、湿陷性黄土及人工填土地基的深层加固,但强力夯所产生的振动,对现场周围已建成或在建的建筑物及其他设施有影响时,不得采用,必要时,应采取良好的防震措施(如挖防震沟)l。
“压”。利用碾压机械压实地基土体,使地基压实并排水固结。也可用预压固结法,即先在地基范围的地面上堆置重物预压一段时间,使土体压密,提高承载力,减小沉降量。为了在较短的时间内取得较好的效果,要注意改善土层的排水条件,常用的方法有在预压层表面铺砂层,并用砂井穿过该土层,以利于排水固结。砂井直径为200—400mm间距为砂井直径的6—8倍。
“挤”。用带桩靴的工具或桩管打人土中,挤压土体形成桩孔,然后拔出桩管,在孔中灌人砂石、素土、石灰、灰土等填充料进行捣实,或随着填充料的灌入逐渐拔出桩管。此法适用于加固松软饱和的土体,其原理是靠挤密挤紧土体,以提高地基的承载力,所以也称为挤密桩。同时,亦能起到迅速排出土体中饱和水的作用,加速地基下沉稳定。
“拌”。指用旋喷法或深层搅拌法加固地基,其原理是利用高压射流切削土体,旋喷浆液(水玻璃、水泥浆等)搅拌浆土,使浆液和土体混合,凝结成坚硬的柱体或土壁。
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地基换土垫层加固法
采用换土垫层法时,先将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去,然后回填强度较高、压缩性较低,且不具有侵蚀性的材料,如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土、石屑、矿渣等。该方法施工简单,材料易获取,可降低造价。
换土垫层常用于地基加固深度在2m以内的情况下,且按回填材料的不同可分为灰土垫层、砂垫层、碎(砂)石垫层等。灰土垫层是按生石灰∶粘性土为1∶3的比例进行配比,适用于地下水位较低、基槽干燥等情况。
地基深层搅拌加固法
深层搅拌法是利用水泥、石灰等作为固化剂的主剂,并采用特1制的深层搅拌机械将软土和固化剂在地基深部拌和,使软土硬结,从而提高地基强度。深层搅拌法常用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土等地基。按加固材料的状态,可将深层搅拌法分为浆液搅拌法(湿法)和粉体搅拌法(干法)。