地基加固处理方法有哪几种类型(地基加固中的生物处理)
地基加固处理方法主要包括物理、化学和生物处理三种类型。物理方法包括灌浆法、预压法和振动压实法;化学方法有化学注浆和化学加固等;生物处理方法则利用微生物的代谢作用,对土壤进行改良和加固,如生物菌剂、生物桩等方法。这些方法各有特点,可以根据具体的地质条件和工程需求选择合适的加固方式。
按加固原理分类
置换类型
- 换土垫层法:将基础底面下一定深度范围内的软弱土层挖去,换填强度较大的砂、碎石或素土等材料,并夯压密实。适用于浅层地基处理,当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求,而软弱土层的厚度又不是很大时采用。
- 挤淤置换法:通过抛石等方式将淤泥等软弱土挤出,以提高地基承载力。常用于软土地基处理,如在一些沿海或湖泊周边的软基处理工程。
- 褥垫法:在基础底面下设置一定厚度的褥垫层,调整地基的不均匀沉降。一般用于地基土的压缩性相差较大的情况。
- 振冲置换法:在粘性土中利用振冲器成孔,然后填入砂石等材料形成桩体,与周围土组成复合地基。适用于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基。
- 强夯置换法:采用强夯的方法将碎石等材料夯入地基中,形成置换墩,提高地基强度。适用于高饱和度的粉土与软塑 - 流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。
- 砂石桩置换法:通过振动或冲击方式在地基中沉入桩管,然后填入砂石形成砂石桩,置换软弱土。适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基。
- 石灰桩法:把生石灰等材料打入地基中,通过生石灰的吸水膨胀等作用加固地基。常用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土等地基。
- EPS超轻质料填土法:利用EPS(聚苯乙烯泡沫塑料)超轻质材料进行填土,可减少地基的附加应力。在一些对地基沉降要求严格的轻型结构建筑物地基处理中有应用。
振密、挤密类型
- 层原位压实法:通过对地基土层原位进行压实处理,提高土的密实度。例如采用压路机等设备对浅层地基土进行压实。
- 强夯法:利用重锤从高处自由落下,对土体进行动力夯击,使土产生强制压密,减少其压缩性并提高强度。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、杂填土和素填土等地基。
- 振冲密实法:在砂土中利用振冲器的振动和水冲作用,使砂土密实。适用于处理砂土、粉土等地基。
- 挤密砂石桩法:通过打入砂石桩挤压周围土体,使土体密实。适用于处理松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基。
- 土桩(灰土)桩法:在地基中打入土桩或灰土桩,通过桩体与周围土体的共同作用提高地基承载力。适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。
- 夯实水泥土桩法:将水泥和土按一定比例混合后,通过夯实形成桩体,加固地基。适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。
- 爆破挤密法:利用炸药爆炸产生的能量挤密地基土。主要用于处理湿陷性黄土等特殊土质地基。
- 孔内夯扩桩法:在桩孔内通过夯击等方式扩大桩端,提高桩的承载能力,从而加固地基。
加筋类型
- 加筋土法:在土中加入土工合成材料等筋材,提高土体的强度和稳定性。常用于道路、堤坝等工程的地基加固。
- 锚固法:通过锚杆等锚固装置将结构物与地基土连接起来,提高地基的稳定性。在边坡支护、深基坑支护等工程中经常使用。
- 树根桩法:这种方式的地基加固适用范围有淤泥、淤泥质土、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复和增层、古建筑的整修以及地下铁道穿越等一些加固工程方面的作用。
- 低强度混凝土桩复合地基法:采用低强度混凝土桩与地基土形成复合地基,提高地基的承载能力。适用于多种地基土类型。
- 钢筋混凝土桩复合地基法:利用钢筋混凝土桩与地基土共同作用,增强地基的稳定性和承载能力。常用于高层建筑等对地基要求较高的工程。
冷热处理类型
- 冻结法:利用人工制冷技术使地基土冻结,提高地基的强度和稳定性。常用于地下工程施工时的临时支护,如地铁隧道施工中的联络通道施工等。
- 烧结法:通过对地基土进行加热烧结,改变土的物理力学性质,从而加固地基。但这种方法应用较少。
托换类型
- 基础加宽托换法:将基础底面加宽,减小地基土的附加应力,提高地基的承载能力。适用于基础承载力不足的情况。
- 墩式托换法:在基础下设置墩体,将上部荷载传递到较好的地基土层上。常用于既有建筑物的地基加固。
- 桩式托换法:通过设置桩来承担上部结构的荷载,如静压桩、灌注桩等。适用于多种地基加固情况。
- 地基加固托换法:采用多种地基加固方法对基础下的地基进行加固,如注浆加固、高压喷射注浆加固等与基础托换相结合的方法。
- 综合托换法:综合运用多种托换技术对既有建筑物的地基进行加固处理。
纠倾类型
- 加载迫降法:通过在建筑物一侧加载,使建筑物产生沉降差,从而纠正建筑物的倾斜。但这种方法需要精确控制加载量和沉降量。
- 掏土迫降法:在建筑物沉降较小的一侧掏土,促使该侧沉降,达到纠倾的目的。操作时需要谨慎监测建筑物的状态。
- 黄土浸水迫降法:适用于湿陷性黄土地区的建筑物纠倾,利用黄土遇水湿陷的特性,使建筑物沉降达到纠倾要求。
- 顶升纠倾法:通过顶升装置将建筑物整体或局部顶升,调整建筑物的倾斜度。这种方法技术要求较高。
- 综合纠倾法:综合运用多种纠倾方法对倾斜建筑物进行处理。
按化学作用分类
物理处理
通过物理手段改变地基土的状态,如压实、振密等方法都属于物理处理,像强夯法就是利用重锤的冲击力使地基土密实,是典型的物理处理方式。这种处理方式不改变土的化学成分,主要是改变土的颗粒结构和密实度。
化学处理
- 注浆法:用压送设备通过注浆管把浆液注入土颗粒间的孔隙中,以降低地层渗透性,增强地层强度,将原来松散土粒胶结成一个整体。这种方法适用于处理砂土、粉土、粘性土、人工填土和碎石土地基。
- 灌浆法:与注浆法类似,也是通过向地基中注入浆液来改善地基土的性质,适用于多种地基类型,如可用于加固砂土、粉土、粘性土等软弱地基。
生物处理
生物处理在地基加固领域应用相对较少,是利用微生物的某些特性对地基土进行改良的方法,目前还处于研究和探索阶段。
按处理位置分类
浅层处理
浅层处理方法主要针对地基上部较浅范围内的土层进行处理,如
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