地基的稳固与否直接关系到建筑物的安全性和耐久性。为了确保地基能够承受建筑物的重量并保持长期稳定,人们研究和发展出了多种地基加固处理方法。以下为您详细介绍其中具有代表性的七种:
一、排水固结法
排水固结法是解决软粘土地基沉降和稳定问题的有效方法。它通过在地基中设置竖向排水体,如沙井、袋装砂井或塑料排水板等,并在地基表面铺设砂垫层作为水平排水通道,然后对地基施加预压荷载,促使孔隙水排出,从而使地基逐渐固结,强度逐步提高。这种方法常用于大面积的软土地基处理,如沿海地区的填海造陆工程。
二、振冲法
振冲法分为振冲置换法和振冲密实法。振冲置换法是利用振冲器在高压水流的辅助下成孔,然后填入碎石等粗粒料形成桩体,与原地基土共同构成复合地基,以提高地基承载力。振冲密实法则是通过振冲器的振动作用,使砂土地基密实,提高其抗液化能力和承载性能。振冲法在处理砂土、粉土等地基时效果显著,例如在一些水利工程的堤基加固中得到了应用。
三、强夯法
强夯法又称为动力固结法。它是利用重锤从高处自由落下,产生巨大的冲击能量,使地基土在瞬间受到强烈的冲击和振动,从而提高地基土的强度和压缩模量,减少地基的沉降量。强夯法施工简单、效果显著,适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。在大型工业厂房和仓储设施的地基处理中,强夯法经常被采用。
四、水泥土搅拌法
水泥土搅拌法是将水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌,使软土硬结而提高地基强度。根据固化剂掺入状态的不同,分为浆液搅拌法和粉体搅拌法。该方法适用于处理淤泥、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 的粘性土地基。比如在一些城市的旧城改造项目中,用于老旧小区的地基加固。
五、高压喷射注浆法
高压喷射注浆法是利用钻机将带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后,以高压设备使浆液或水成为 20~40MPa 的高压射流从喷嘴中喷射出来,冲击破坏土体,同时钻杆以一定速度渐渐向上提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固后,在土中形成一个固结体。这种方法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。常用于建筑物地基的加固和防渗止水工程。
六、加筋法
加筋法是在地基土中设置强度高、模量大的筋材,如土工格栅、土工织物等,通过筋材与土之间的摩擦力和咬合力,限制土体的侧向变形,提高地基的稳定性和承载能力。加筋法常用于路堤、边坡等工程的地基加固,以及软弱地基上的大面积填土工程。
七、灌浆法
灌浆法是利用液压、气压或电化学原理,将能够固化的浆液注入地基土的孔隙或裂缝中,改善地基的物理力学性质。根据灌浆材料的不同,可分为水泥灌浆、化学灌浆等。灌浆法适用于处理岩石地基、土洞、溶洞等地基问题,以及建筑物的纠偏和基础托换工程。
以上七种地基加固处理方法各有其适用范围和特点,在实际工程中,需要根据地基的地质条件、工程要求、施工条件等因素,综合考虑选择合适的加固方法,以确保地基的稳定性和建筑物的安全性。