地基是指建筑物下面支承基礎(chǔ)的土體或巖體。作為建筑地基的土層分為巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。地基有天然地基和人工地基(復(fù)合地基)兩類。天然地基是不需要人加固的天然土層。人工地基需要人加固處理,常見有石屑墊層、砂墊層、混合灰土回填再夯實(shí)等。
支承由基礎(chǔ)傳遞的上部結(jié)構(gòu)荷載的土體(或巖體)。為了使建筑物、正常地使用而不遭到破壞,要求地基在荷載作用下不能產(chǎn)生破壞;組成地基的土層因膨脹收縮、壓縮、凍脹、濕陷等原因產(chǎn)生的變形不能過大。
在進(jìn)行地基設(shè)計(jì)時,要考慮:
①基礎(chǔ)底面的單位面積壓力小于地基的容許承載力。
② 建筑物的沉降值小于容許變形值 。
③ 地基無滑動的危險。
換填法:當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下的持力層比較軟弱、不能滿足上部結(jié)構(gòu)荷載對地基的要求時,常采用換土墊層來處理軟弱地基。即將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的土層挖去,然后回填以強(qiáng)度較大的砂、碎石或灰土等,并夯實(shí)至密實(shí)。
用密實(shí)法處理地基又可分為:①碾壓夯實(shí)法:對含水量在一定范圍內(nèi)的土層進(jìn)行碾壓或夯實(shí)。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(shí)。②重錘夯實(shí)法:利用起重機(jī)械提起重錘,反復(fù)夯打(圖a),其有效加固深度可達(dá)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(shí)以及雜填土地基的處理。③機(jī)械碾壓法:用平碾、羊足碾、壓路機(jī)、推土機(jī)及其他壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)松散土層(圖b)。碾壓效果取決于被壓土層的含水量和壓實(shí)機(jī)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(shí)法:在地基表面施加振動力,以振實(shí)淺層松散土(圖c)。振動壓實(shí)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(qiáng)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(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)的處理方法。經(jīng)過強(qiáng)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(yù)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(yù)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(yù)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。