地基加固處理方法有哪幾種類型(地基加固中的生物處理)
地基加固處理方法主要包括物理、化學(xué)和生物處理三種類型。物理方法包括灌漿法、預(yù)壓法和振動壓實(shí)法;化學(xué)方法有化學(xué)注漿和化學(xué)加固等;生物處理方法則利用微生物的代謝作用,對土壤進(jìn)行改良和加固,如生物菌劑、生物樁等方法。這些方法各有特點(diǎn),可以根據(jù)具體的地質(zhì)條件和工程需求選擇合適的加固方式。
按加固原理分類
置換類型
- 換土墊層法:將基礎(chǔ)底面下一定深度范圍內(nèi)的軟弱土層挖去,換填強(qiáng)度較大的砂、碎石或素土等材料,并夯壓密實(shí)。適用于淺層地基處理,當(dāng)軟弱土地基的承載力和變形滿足不了建筑物的要求,而軟弱土層的厚度又不是很大時(shí)采用。
- 擠淤置換法:通過拋石等方式將淤泥等軟弱土擠出,以提高地基承載力。常用于軟土地基處理,如在一些沿海或湖泊周邊的軟基處理工程。
- 褥墊法:在基礎(chǔ)底面下設(shè)置一定厚度的褥墊層,調(diào)整地基的不均勻沉降。一般用于地基土的壓縮性相差較大的情況。
- 振沖置換法:在粘性土中利用振沖器成孔,然后填入砂石等材料形成樁體,與周圍土組成復(fù)合地基。適用于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基。
- 強(qiáng)夯置換法:采用強(qiáng)夯的方法將碎石等材料夯入地基中,形成置換墩,提高地基強(qiáng)度。適用于高飽和度的粉土與軟塑 - 流塑的粘性土等地基上對變形控制要求不嚴(yán)的工程。
- 砂石樁置換法:通過振動或沖擊方式在地基中沉入樁管,然后填入砂石形成砂石樁,置換軟弱土。適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基。
- 石灰樁法:把生石灰等材料打入地基中,通過生石灰的吸水膨脹等作用加固地基。常用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土等地基。
- EPS超輕質(zhì)料填土法:利用EPS(聚苯乙烯泡沫塑料)超輕質(zhì)材料進(jìn)行填土,可減少地基的附加應(yīng)力。在一些對地基沉降要求嚴(yán)格的輕型結(jié)構(gòu)建筑物地基處理中有應(yīng)用。
振密、擠密類型
- 層原位壓實(shí)法:通過對地基土層原位進(jìn)行壓實(shí)處理,提高土的密實(shí)度。例如采用壓路機(jī)等設(shè)備對淺層地基土進(jìn)行壓實(shí)。
- 強(qiáng)夯法:利用重錘從高處自由落下,對土體進(jìn)行動力夯擊,使土產(chǎn)生強(qiáng)制壓密,減少其壓縮性并提高強(qiáng)度。適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。
- 振沖密實(shí)法:在砂土中利用振沖器的振動和水沖作用,使砂土密實(shí)。適用于處理砂土、粉土等地基。
- 擠密砂石樁法:通過打入砂石樁擠壓周圍土體,使土體密實(shí)。適用于處理松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基。
- 土樁(灰土)樁法:在地基中打入土樁或灰土樁,通過樁體與周圍土體的共同作用提高地基承載力。適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。
- 夯實(shí)水泥土樁法:將水泥和土按一定比例混合后,通過夯實(shí)形成樁體,加固地基。適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。
- 爆破擠密法:利用炸藥爆炸產(chǎn)生的能量擠密地基土。主要用于處理濕陷性黃土等特殊土質(zhì)地基。
- 孔內(nèi)夯擴(kuò)樁法:在樁孔內(nèi)通過夯擊等方式擴(kuò)大樁端,提高樁的承載能力,從而加固地基。
加筋類型
- 加筋土法:在土中加入土工合成材料等筋材,提高土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。常用于道路、堤壩等工程的地基加固。
- 錨固法:通過錨桿等錨固裝置將結(jié)構(gòu)物與地基土連接起來,提高地基的穩(wěn)定性。在邊坡支護(hù)、深基坑支護(hù)等工程中經(jīng)常使用。
- 樹根樁法:這種方式的地基加固適用范圍有淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、碎石土及人工填土等。主要是在地基土上既有建筑修復(fù)和增層、古建筑的整修以及地下鐵道穿越等一些加固工程方面的作用。
- 低強(qiáng)度混凝土樁復(fù)合地基法:采用低強(qiáng)度混凝土樁與地基土形成復(fù)合地基,提高地基的承載能力。適用于多種地基土類型。
- 鋼筋混凝土樁復(fù)合地基法:利用鋼筋混凝土樁與地基土共同作用,增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性和承載能力。常用于高層建筑等對地基要求較高的工程。
冷熱處理類型
- 凍結(jié)法:利用人工制冷技術(shù)使地基土凍結(jié),提高地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。常用于地下工程施工時(shí)的臨時(shí)支護(hù),如地鐵隧道施工中的聯(lián)絡(luò)通道施工等。
- 燒結(jié)法:通過對地基土進(jìn)行加熱燒結(jié),改變土的物理力學(xué)性質(zhì),從而加固地基。但這種方法應(yīng)用較少。
托換類型
- 基礎(chǔ)加寬托換法:將基礎(chǔ)底面加寬,減小地基土的附加應(yīng)力,提高地基的承載能力。適用于基礎(chǔ)承載力不足的情況。
- 墩式托換法:在基礎(chǔ)下設(shè)置墩體,將上部荷載傳遞到較好的地基土層上。常用于既有建筑物的地基加固。
- 樁式托換法:通過設(shè)置樁來承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)的荷載,如靜壓樁、灌注樁等。適用于多種地基加固情況。
- 地基加固托換法:采用多種地基加固方法對基礎(chǔ)下的地基進(jìn)行加固,如注漿加固、高壓噴射注漿加固等與基礎(chǔ)托換相結(jié)合的方法。
- 綜合托換法:綜合運(yùn)用多種托換技術(shù)對既有建筑物的地基進(jìn)行加固處理。
糾傾類型
- 加載迫降法:通過在建筑物一側(cè)加載,使建筑物產(chǎn)生沉降差,從而糾正建筑物的傾斜。但這種方法需要精確控制加載量和沉降量。
- 掏土迫降法:在建筑物沉降較小的一側(cè)掏土,促使該側(cè)沉降,達(dá)到糾傾的目的。操作時(shí)需要謹(jǐn)慎監(jiān)測建筑物的狀態(tài)。
- 黃土浸水迫降法:適用于濕陷性黃土地區(qū)的建筑物糾傾,利用黃土遇水濕陷的特性,使建筑物沉降達(dá)到糾傾要求。
- 頂升糾傾法:通過頂升裝置將建筑物整體或局部頂升,調(diào)整建筑物的傾斜度。這種方法技術(shù)要求較高。
- 綜合糾傾法:綜合運(yùn)用多種糾傾方法對傾斜建筑物進(jìn)行處理。
按化學(xué)作用分類
物理處理
通過物理手段改變地基土的狀態(tài),如壓實(shí)、振密等方法都屬于物理處理,像強(qiáng)夯法就是利用重錘的沖擊力使地基土密實(shí),是典型的物理處理方式。這種處理方式不改變土的化學(xué)成分,主要是改變土的顆粒結(jié)構(gòu)和密實(shí)度。
化學(xué)處理
- 注漿法:用壓送設(shè)備通過注漿管把漿液注入土顆粒間的孔隙中,以降低地層滲透性,增強(qiáng)地層強(qiáng)度,將原來松散土粒膠結(jié)成一個(gè)整體。這種方法適用于處理砂土、粉土、粘性土、人工填土和碎石土地基。
- 灌漿法:與注漿法類似,也是通過向地基中注入漿液來改善地基土的性質(zhì),適用于多種地基類型,如可用于加固砂土、粉土、粘性土等軟弱地基。
生物處理
生物處理在地基加固領(lǐng)域應(yīng)用相對較少,是利用微生物的某些特性對地基土進(jìn)行改良的方法,目前還處于研究和探索階段。
按處理位置分類
淺層處理
淺層處理方法主要針對地基上部較淺范圍內(nèi)的土層進(jìn)行處理,如
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