地基处理主要分为:基础工程措施、岩土加固措施。
有的工程,不改变地基的工程性质,而只采取基础工程措施;有的工程还同时对地基的土和岩石加固,以改善其工程性质。选定适当的基础形式,不需改变地基的工程性质就可满足要求的地基称为天然地基;反之,已进行加固后的地基称为人工地基。地基处理工程的设计和施工质量直接关系到建筑物的,如处理不当,往往发生工程质量事故,且事后补救大多比较困难。因此,对地基处理要求实行严格的质量控制和验收制度,以确保工程质量。
常用的地基处理方法有:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。
换填垫层法
适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。
沉井和沉箱基础
沉井又称开口沉箱。它是将上下开敞的井筒沉入地基,作为建筑物基础(图1)。沉井有较大的刚度,抗震性能好,既可作为承重基础,又可作为防渗结构。1945年美国蒙哥马利闸采用沉井作为承重防渗基础。沉箱又称气压沉箱,其形状、结构、用途与沉井类似,只是在井筒下端设有密闭的工作室,下沉时,把压缩空气压入工作室内,防止水和土从底部流入,工人可直接在工作室内干燥状态下施工(图2)。如1937年中国钱塘江铁路桥的桥墩采用沉箱基础;1963年日本杨川闸用沉箱作为闸的承重防渗基础。
地下连续墙
利用专门机具在地基中造孔、泥浆固壁、灌注混凝土等材料而建成的承重或防渗结构物。它可作成水工建筑物的混凝土防渗墙;也可作一般土木建筑的挡土墙、地下工程的侧墙等。墙厚一般40~130cm。世界上深的混凝土防渗墙达131m(加拿大马尼克三级坝)。
高压喷射灌浆
通过钻入土层中的灌浆管,用高压压入某种流体和水泥浆液,并从钻杆下端的特殊喷嘴以高速喷射出去的地基处理方法(图3 )。在喷射的同时,钻杆以一定速度旋转,并逐渐提升;高压射流使四周一定范围内的土体结构遭受破坏,并被强制与浆液混合,凝固成具有特殊结构的圆柱体,也称旋喷桩。如采用定向喷射,可形成一段墙体,一般每个钻孔定喷后的成墙长度为 3~6m。用定喷在地下建成的防渗墙称为定喷防渗墙。喷射工艺有三种类型:①单管法,只喷射水泥浆液;②二重管法,由管底同轴双重喷嘴同时喷射水泥浆液及空气;③三重管法,用三重管分别喷射水、压缩空气和水泥浆液。