從現(xiàn)場施工的角度來講地基,地基可分為天然地基、人工地基。地基就是基礎(chǔ)下面承壓的巖土持力層。天然地基是自然狀態(tài)下即可滿足承擔基礎(chǔ)全部荷載要求,不需要人加固的天然土層,其節(jié)約工程造價,不需要人工處理的地基。天然地基為不需要對地基進行處理就可以直接放置基礎(chǔ)的天然土層。分為四大類:巖石、碎石土、砂土、粘性土。人工地基:經(jīng)過人工處理或改良的地基。當土層的地質(zhì)狀況較好,承載力較強時可以采用天然地基;而在地質(zhì)狀況不佳的條件下,如坡地、沙地或淤泥地質(zhì),或雖然土層質(zhì)地較好,但上部荷載過大時,為使地基具有足夠的承載能力,則要采用人工加固地基,即人工地基。
在建筑學中地基的處理是十分重要的,上層建筑是否牢固地基有無可替代的作用。建筑物的地基不夠好,上層建筑很可能倒塌,這樣說一點也不為過,而地基處理的主要目的是采用各種地基處理方法以改善地基條件。
地基處理的對象是軟弱地基和特殊土地基。我國的《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GBJ7-89)中明確規(guī)定:“軟弱地基是指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基”。
特殊土地基帶有地區(qū)性的特點,它包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等地基。
強夯法:強夯法是法國L·梅納(Menard)1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法,即用幾十噸重錘從高處落下,反復多次夯擊地面,對地基進行強力夯實。實踐證明,經(jīng)夯擊后的地基承載力可提高2~5倍,壓縮性可降低200~500%,影響深度在10m以上。
用密實法處理地基又可分為:①碾壓夯實法:對含水量在一定范圍內(nèi)的土層進行碾壓或夯實。此法影響深度約為200毫米,僅適于平整基槽或填土分層夯實。②重錘夯實法:利用起重機械提起重錘,反復夯打(圖a),其有效加固深度可達1.2米。此法適用于處理粘性土、砂土、雜填土、濕陷性黃土地基和對大面積填土的壓實以及雜填土地基的處理。③機械碾壓法:用平碾、羊足碾、壓路機、推土機及其他壓實機械壓實松散土層(圖b)。碾壓效果取決于被壓土層的含水量和壓實機械的能量。對于雜填土地基常用 8~12噸的平碾或13~16噸的羊足碾,逐層填土,逐層碾壓。④振動壓實法:在地基表面施加振動力,以振實淺層松散土(圖c)。振動壓實效果取決于振動力、被振的成分和振動時間等因素。用此法處理以砂土、爐渣、碎石等無粘性土為主的填土地基,效果良好。⑤強夯法:利用重量為8~40噸的重錘從6~40米的高處自由落下,對地基進行強力夯實的處理方法。經(jīng)過強夯的地基承載能力可提高3~4倍,以至6倍,壓縮性可降低200~1000%,影響深度在10米以上。此法適用于處理砂土、粉砂、黃土、雜填土和含粉砂的粘性土等。施工時噪聲與振動較大。⑥堆載預壓法:在堆積荷載作用下,使飽和軟土層排水固結(jié),提高抗剪能力,增加地基的穩(wěn)定性。⑦砂井堆載預壓法(圖d):在軟土層中按一定距離打入管井,井中灌入透水性良好的砂,形成排水“砂井”,在堆載預壓下,加速地基排水固結(jié),提高地基承載能力。此外,還有擠密砂樁法和振動水沖樁法等。