當(dāng)軟弱土地基的承載力或變形滿足不了建筑地基的要求,而軟弱土層的厚度不大時(shí),挖去軟土層將基礎(chǔ)置于承載力大的基巖或堅(jiān)硬的土層中,為經(jīng)濟(jì)。
當(dāng)軟土層較厚、承載力或變形又與建筑地基要求的差距不大時(shí),可在軟土層上直接回填一定厚度的好土,以提高地基持力層的承載力,減小軟土層的承壓力。
1、換填法
軟土層較厚時(shí),將基礎(chǔ)下面一定范圍內(nèi)的軟土挖去,代之以人工填筑的墊層作持力層。采用砂石、三合土、礦渣、素土等材料換土的地基分別稱為砂石地基、三合土地基、粉煤灰地基。
2、強(qiáng)夯法施工
是一種較常采用的地基處理方法,它是用起重機(jī)械將大噸位夯錘(一般不小于8t)起吊到高處(一般不小于6m)后,自由落下,對(duì)土體進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)。強(qiáng)夯可提高地基土的強(qiáng)度,降低土的壓縮性,改善土的抗液化條件。強(qiáng)夯適用于粘性土、濕陷性黃土及人工填土地基的加固。但強(qiáng)夯產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)已建成或在建的建筑物有影響時(shí),不得采用。夯錘一般重10~25t,大噸位錘通常采用鋼板外殼內(nèi)灌砼,也可用局部鋼板澆筑砼組合錘。錘底面積宜按土的性質(zhì)確定,錘底靜壓力值可取25~40KPa。夯錘中宜設(shè)置若干上下貫通的氣孔,可減小夯錘起吊時(shí)的吸力(夯錘吸力可達(dá)3倍錘重)。在夯坑內(nèi)回填塊、碎石,強(qiáng)行夯入并排開(kāi)軟土,形成砂石樁與軟土的復(fù)合地基,稱之為強(qiáng)夯置換(或動(dòng)力置換、強(qiáng)夯擠淤)。
3、預(yù)壓法—排水固結(jié)法
利用壓實(shí)機(jī)械碾壓地基土壤,使地基壓實(shí)排水固結(jié)。也可采用預(yù)壓固結(jié)法,即先在地基范圍的地面上,堆置重物預(yù)壓一段時(shí)間,使地基壓密,以提高承載力,減少沉降量。
(1)堆載預(yù)壓法
在飽和軟土地基上施加荷載后,孔隙水被緩慢排出,孔隙體積隨之減少,地基發(fā)生固結(jié)變形,土體的密實(shí)度和強(qiáng)度提高。堆載預(yù)壓法包括加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。按堆載材料分為自重預(yù)壓、加載預(yù)壓和加水預(yù)壓。按加壓程序可分為單級(jí)加荷和多級(jí)加荷。
(2)真空預(yù)壓法
是在軟土地基表面先鋪設(shè)砂墊層、埋設(shè)垂直排水豎井,再用不透氣的封閉膜使之與大氣隔絕,薄膜四周埋入土中,通過(guò)埋設(shè)的排水豎井,用真空裝置進(jìn)行抽氣。抽氣使地表砂墊層及排水豎井內(nèi)形成負(fù)壓,使土體內(nèi)部與排水豎井之間形成壓力差。壓差作用下土體中的孔隙水不斷由排水豎井排出,從而使土體固結(jié)。真空預(yù)壓和降水預(yù)壓是在負(fù)超靜水壓力下排水固結(jié),又稱為負(fù)壓固結(jié)。
按照豎向排水體的不同,真空預(yù)壓法又可分為普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶。
4、深層擠密法
用帶樁靴的工具式樁管打入土中,擠壓土壤形成樁孔,拔出樁管再在樁孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料進(jìn)行搗實(shí)。其原理是擠密土壤、排水固結(jié),提高地基的承載力,俗稱“擠密樁”。包括碎(砂)石樁、石灰樁、灰土樁、CFG樁等。
5、化學(xué)(注漿)加固法
是指用旋噴法或深層攪拌法加固地基。原理是利用高壓射流切削土壤,旋噴漿液(水泥漿、水玻璃、丙凝等),攪拌漿土,使?jié){液和土壤混合,凝結(jié)成堅(jiān)硬的柱體或土壁。
(1)深層攪拌樁
深層攪拌機(jī)定位啟動(dòng)后,葉片旋轉(zhuǎn)切削土壤,下沉至設(shè)計(jì)深度后緩慢提升攪拌機(jī),同時(shí)噴射水泥漿與軟粘土強(qiáng)制拌和,待攪拌機(jī)提升到地面時(shí)再原位下沉提升攪拌一次,使?jié){土均勻混合形成水泥土樁。
(2)高壓旋噴樁
是利用鉆機(jī)把帶有特殊噴嘴的注漿管鉆至設(shè)計(jì)深度,將水泥漿液由噴嘴向四周高速噴射切削土層,同時(shí)將旋轉(zhuǎn)的鉆桿徐徐提升,漿液與土體在高壓射流作用下充分?jǐn)嚢杌旌希纬蛇B續(xù)搭接的水泥加固體。單管旋噴的成樁直徑較小,為獲得大直徑截面的樁,可分別采用二重管旋噴(二根同心管分別噴水、噴漿),或三重管旋噴(三根同心管分別噴水、噴氣、噴漿)。噴漿方式有旋噴、定噴和擺噴三種,可分別獲得柱狀、壁狀和塊狀加固體。旋噴法可用于處理軟弱地基,也可用于樁、地下連續(xù)墻、擋土墻、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工和防管涌、流砂的技術(shù)措施。
6、高真空擊密法
是一種加固軟土地基的新技術(shù),它是通過(guò)數(shù)遍的高真空,并結(jié)合數(shù)遍合適的變能量擊密,達(dá)到降低土層含水量,提高密實(shí)度、承載力,減少地基工后和差異沉降量的目的。高真空擊密法原先是由施工人員在針對(duì)高含水量的水力吹填陸域地基加固過(guò)程中逐步形成的。因?yàn)榇堤铌懹虻鼗哂懈吆?、高含泥量、面積很大的特點(diǎn),傳統(tǒng)地基處理方法,施工成本高、工期長(zhǎng),或施工機(jī)械進(jìn)場(chǎng)困難,施工質(zhì)量難以保證;而高真空擊密法因造價(jià)低廉、施工速度快、對(duì)高含水量地基適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn),顯示出了較明顯的優(yōu)越性。