一些不良地基往往导致上部结构出现病害、缺陷,引起房屋建筑的结构破坏或造成使用上的不良影响,因此要设法改善不良地基土,达到、恢复或提高地基土的承载力,控制或调整一些不利变形的发展。对地基进行加固处理是改善不良地基的有效措施。由于地基加固是在建筑物存在的情况下进行的,又要保证房屋建筑安全,施工起来比较困难,所以处理时要查明病因,从技术上先进、施工条件可行、经济合理及安全的角度出发,综合比较选定加固方案,必要时还应针对地基实际情况,综合采用多种方法。常用的几种地基加固方法详述如下:(1)挤密加固法。挤密法是用打桩机将带有特制桩尖的钢制桩管打入所要处理的地基土中至设计深度,拔管成孔,然后向孔中填入砂、石、灰土或其他材料,并加以捣实成为桩体。挤密法加固机理,主要靠桩管打入地基中,对土产生横向挤密作用,在挤密功能作用下,土粒彼此移动,小颗粒填入大颗粒的空隙,颗粒间彼此靠紧使土密实,地基土的强度也随之增强,地基的变形随之减小,桩体与挤密后的土共同组成复合地基,共同承担建筑物荷载。
挤密法主要应用于处理松软砂类土、素填土、杂填土、湿陷性黄土等,将土挤密或消除湿陷性,其效果是显著的。处理湿陷性黄土地基时,一般采用透水性差的填料,以防地面水由桩体渗入地基土,产生湿陷现象,常用素土、灰土等填料。
(2)高压喷射注浆法加固。高压喷射注浆法是近年发展起来的一种化学加固法。这种方法是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻至设计的土层深度,以高压设备使浆液形成压力为20兆帕左右的射流从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体,使土粒从土体剥落下来与浆液搅拌混合,经凝结固化后形成加固体。加固体的形状与注浆管的提升速度和喷射流方向有关。一般分为旋转喷射(简称旋喷)、定向喷射(简称定喷)和摆动喷射(简称摆喷)三种注浆形式。旋喷时,喷嘴边喷射边旋转和提升,可形成圆柱状或异形圆柱状加固体(又称为旋喷桩)。定喷时,喷嘴边喷射边提升而且喷射方向固定不变,可形成墙板状加固体。摆喷时,喷嘴边喷射边摆动一定角度和提升,可形成扇形状加固体。
高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。
高压喷射注浆法的特点是:①能够比较均匀地加固透水性很小的细粒土,作为复合地基可提高其承载力;②可控制加固体的形状,形成连续墙,防止渗漏和流砂;③施工设备简单、灵活,能在室内或洞内净高很小的条件下对土层深部进行加固;④不污染环境,无公害,对于建筑物的事故处理,有它的独到之处。
(3)灌浆法加固。灌浆法是利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管把化学浆液注入地基的孔隙或裂缝中,以填充、渗透、劈裂和挤密方式,替代土颗粒间孔隙或岩石裂隙中的水和气。经一定时间结硬后,浆液对原来松散的土粒或有裂隙的岩石胶结成一个整体,形成一个强度大的固化体。灌浆法适用于土木工程中的各个领域,用于加固地基、纠正建筑物偏斜、防渗、堵漏等工程,主要用于处理砂及砂砾石、软黏土、湿陷性黄土地基。
灌浆法采用的化学浆液有许多种,目前工程上采用的主要有水泥系浆液(纯水泥浆、黏土水泥浆、水泥砂浆等)、水玻璃、丙烯酸胺和纸浆废液为主剂的浆液。根据要处理地基的土质情况,采用不同的化学浆液。