从现场施工的角度来讲地基,地基可分为天然地基、人工地基。地基就是基础下面承压的岩土持力层。天然地基是自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求,不需要人加固的天然土层,其节约工程造价,不需要人工处理的地基。天然地基为不需要对地基进行处理就可以直接放置基础的天然土层。分为四大类:岩石、碎石土、砂土、粘性土。人工地基:经过人工处理或改良的地基。当土层的地质状况较好,承载力较强时可以采用天然地基;而在地质状况不佳的条件下,如坡地、沙地或淤泥地质,或虽然土层质地较好,但上部荷载过大时,为使地基具有足够的承载能力,则要采用人工加固地基,即人工地基。
在建筑学中地基的处理是十分重要的,上层建筑是否牢固地基有无可替代的作用。建筑物的地基不够好,上层建筑很可能倒塌,这样说一点也不为过,而地基处理的主要目的是采用各种地基处理方法以改善地基条件。
地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。我国的《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)中明确规定:“软弱地基是指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基”。
特殊土地基带有地区性的特点,它包括软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土等地基。
强夯法:强夯法是法国L·梅纳(Menard)1969年首创的一种地基加固方法,即用几十吨重锤从高处落下,反复多次夯击地面,对地基进行强力夯实。实践证明,经夯击后的地基承载力可提高2~5倍,压缩性可降低200~500%,影响深度在10m以上。
用密实法处理地基又可分为:①碾压夯实法:对含水量在一定范围内的土层进行碾压或夯实。此法影响深度约为200毫米,仅适于平整基槽或填土分层夯实。②重锤夯实法:利用起重机械提起重锤,反复夯打(图a),其有效加固深度可达1.2米。此法适用于处理粘性土、砂土、杂填土、湿陷性黄土地基和对大面积填土的压实以及杂填土地基的处理。③机械碾压法:用平碾、羊足碾、压路机、推土机及其他压实机械压实松散土层(图b)。碾压效果取决于被压土层的含水量和压实机械的能量。对于杂填土地基常用 8~12吨的平碾或13~16吨的羊足碾,逐层填土,逐层碾压。④振动压实法:在地基表面施加振动力,以振实浅层松散土(图c)。振动压实效果取决于振动力、被振的成分和振动时间等因素。用此法处理以砂土、炉渣、碎石等无粘性土为主的填土地基,效果良好。⑤强夯法:利用重量为8~40吨的重锤从6~40米的高处自由落下,对地基进行强力夯实的处理方法。经过强夯的地基承载能力可提高3~4倍,以至6倍,压缩性可降低200~1000%,影响深度在10米以上。此法适用于处理砂土、粉砂、黄土、杂填土和含粉砂的粘性土等。施工时噪声与振动较大。⑥堆载预压法:在堆积荷载作用下,使饱和软土层排水固结,提高抗剪能力,增加地基的稳定性。⑦砂井堆载预压法(图d):在软土层中按一定距离打入管井,井中灌入透水性良好的砂,形成排水“砂井”,在堆载预压下,加速地基排水固结,提高地基承载能力。此外,还有挤密砂桩法和振动水冲桩法等。