地基加固的原理和措施

当工程结构的荷载较大、地基土质又较软弱(强度不足或压缩性大)、不能作为天然地基时、可针对不同情况、采取各种人工加固处理的方法、以改善地基性质、提高承载力、增加稳定性、减少地基变形和基础埋置深度。

地基加固的原理是：

将土质由松变实、将土的含水量由高变低、即可达到地基加固的目的。工程实践中各种加固方法、诸如机械碾压法、重锤夯实法、挤密桩法、化学加固法、预压固结法、深层搅拌法等均是从这一加固原理出发。但在拟定地基加固处理方案时、应充分考虑地基与上部结构共同工作的原则、从地基处理、建筑、结构设计和施工方面均应采取相应的措施进行综合治理、严禁单纯对地基进行加固处理、否则、不仅会增加工程费用、而且难以达到理想的效果。

其具体的措施有：

1改变建筑体形、简化建筑平面。

2调整荷载差导。

3合理设置沉降缝。沉降缝位置宜设在地基不同土层的交接处、或地基同一土层厚薄不一处、建筑平面的转折处、荷载或高度差导处、建筑结构或基础类型不同处、分期建筑的交界处、局部地下室的边缘、过长房屋的适当部位。

4采用轻型结构、柔性结构。

5加强房屋的整体刚度。如采用横墙承重方案或增加横墙、增设圈梁、减小房屋的长高比、采用筏式基础、筏片基础、箱形基础等。

6对基础进行移轴处理。当偏心荷载较大时、可使基础轴线偏离柱的轴线。

7施工中正确安排施工顺序和施工进度。如对相邻的建筑、应先施工重、高(即荷载重、高度大)的建筑、后施工轻、低(即荷载轻、高度小)的建筑；对软土地则应放慢施工速度、以便使地基能排水固结、提高承载力。否则、施工速度过快、将造成较大的孔水压力、甚至使地基发生剪切破坏。

地基加固的方法

根据地基加固的原理、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。

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。当软土层不厚时、使用此种方法利用坚硬的土层作为天然地基较为经济。

填

当软土层很厚、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层一定厚度的好土、以提高地基的承载力、减小软土层的承压力。

换

换就是将挖与填相结合、即换土垫层法。此法适用于软土层较厚、而仅对局部地基进行加固处理。它是将基础下面一定范围内的软弱土层挖去、而代之以人工填筑的垫层作为特力层。垫层材料有砂石、碎石、三合土[石灰：砂：碎：砖(石)＝1：2：4]、灰土(石灰：?＝3：7)、破渣、素土等、分别称砂石地基、三合土地基、粉煤灰地基。换土垫层可提高特力层的承载力、减小软土层的承压力、加速软土层排水固结、且减少基础沉降量、采用换土垫层能有效地解决中小型工程的地基处理问题、其优点是能就地取材、施工简便、工期短、造价低。

夯

夯就是利用打夯工具或机具(如人工打夯、蛙式打夯机、火力夯、电力夯、重锤夯、强力夯等)夯击土壤、排出土壤中的水分、加速土壤的固结、以提高土壤的密实度和承载力。

压

压就是利用压路机、羊足碾、轮胎碾等机械碾压地基土壤、使地基压实排水固结。也可采用预压固结法、即先在地基范围的地面上、堆置重物预压一段时间、使地基压密、以提高承载力、减少沉降量。为了在较短时间内取得较好的预压效果、要注意改善预压层的排水条件、常用的方法有砂井堆载预压法、袋装砂井堆载预压法、塑料排水带堆载预压法和真空预压法。

挤

先用带桩靴的工具式桩管打入土中、挤压土壤形成桩孔、然后拔出桩管、再在桩孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料进行捣实、或者随着填充料的灌入逐渐拔出桩管。这种方法最适用于加固松软饱和土地基、其原理就是挤密土壤、排水固结、以提高地基的承载力、所以也称为挤密桩。

水泥粉煤灰碎石挤密桩的填充料是水泥、石屑、碎石、粉煤灰和水的拌和物、是一种低强度混凝土桩、是近年发展起来的处理软弱地基的一种新方法、是有效好的技术性能和经济效果、不但能提高地基的承载力、还可将荷载传递到深层的地基中去。 此外，根据地基土质不同、亦可采用振动成孔器或振冲器成孔后灌入砂石挤密土壤。

拌

拌是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壤、旋喷浆液(水泥浆、水玻璃、丙凝等)、搅拌浆土、使浆液和土壤混合、凝结成坚硬的状体或土壁。同理、化学加固中的哇化法、水泥哇化法和电动哇化法均是将水玻璃(哇酸钠、nao.nsio)和氯化钙(caci)或水泥浆注入土中、使其扩散生成二氧化哇的胶体与土壤胶结“岩化”、亦是属于拌和的结果。