土体化学加固常见化学材料

由于经济和环保方面的限制。在实际工程中应用的化学材料，常见的有石灰、含水硅酸钠（水玻璃）和碱液。

土体化学加固是指引入某种化学材料，使它与土体发生化学反应，从而改善土体力学性能的工程措施 。

在软弱土体中用机械成孔，填入生石灰，压实形成桩体。生石灰的吸水、膨胀、放热和与土之间的离子交换、凝硬反应等作用，可以改善桩体周围土体的物理力学性能。

用气压或液压将水玻璃注入土体的裂缝或孔隙，以改善土体的抗渗性。这是一种较早流行的灌浆工艺，具有价格便宜、渗入性高和无毒等优点，仍广泛用于大坝地基、隧道等工程中。

氢氧化钠溶液（简称碱被）加固湿陷性黄土地基。中国于20世纪60年代首先试验成功。碱液灌入黄土后，先与土中可溶性及交换性碱土金属阳离子发生置换反应，逐步在土粒表面形成一个主要成分为钠的硅酸盐及铝酸盐的胶膜，该胶膜与土粒周围的钙离子结合形成强度高、难溶解的钙-碱-硅络合物（CaO·xNaqO·ySiO），使土粒牢固地黏结在一起，从而达到改善土体力学性质的目的 。2100433B

土体加固处理分为表层处理和深层处理两大类。前者一般涉及表层3～5 m以内的土层，常用的有挖除、换土、垫层、挤淤、压实、挤密桩、树根桩、排水固结、掺胶凝材料等措施。深层软弱土体加固方法主要有排水固结、挤密砂桩、强夯、振冲、高压喷射注浆、深层搅拌、灌浆等项。前4项主要是使土体加密，后3项是以不同方式向土体内加入胶凝材料，使其固化。其他还有冻结法、热处理法、电渗排水法、电化学加固法等，可在特殊条件下采用。20世纪70年代以来用土工合成材料加固土体已得到很大发展。

土体加固排水固结

近代沉积的高含水量低密度软黏土层，力学性质很差。在土体自重或外载荷(堆载、抽真空、降低地下水位等)作用下，使土体预先排水固结，可以提高土的密度和粒间有效应力，从而提高强度，减小压缩性。因软黏土渗透性弱，不易固结，常在土体中设置砂井、土工排水板等，以缩短渗径，加速固结过程。一些对沉降不太敏感的建筑物，如堤坝、路基、油罐等，也可以用控制施工速率或加载速率的方法，使软土的强度增长与加载过程相适应，保持软土地基的稳定性。

土体加固挤密砂桩

用振动打桩机将带有桩靴的钢套管打入土体内，边拔管，边灌砂，并用振动或捣实法压实，形成密实的桩柱体，与周围被挤密的土体一起，组成复合地基，以提高地基承载力。桩体材料也可用土或灰土，形成土桩或灰土桩复合地基。这种方法对松砂、非饱和松散黏性土、湿陷性黄土等的挤密作用是明显的。对饱和软黏土地基，其挤密作用不大，但较高的置换率(例如30%～70%)使砂桩在复合地基中起主要作用，同时也有利于土体的排水固结。

土体加固强夯

以重锤在大落高下夯击地面，使土体在巨大冲击能量下压密，以提高强度，减小压缩性。其有效深度取决于夯击能量，可达10m以上。对易液化的饱和松砂，强夯可使土体液化，土粒在重新沉积过程中排列得更为密实。对低密度的非饱和土体，如湿陷性黄土、未经压实的填土、松散无黏性土等，强夯可使松散土体压实。对饱和软黏土配合排水后是否适用尚无一致意见。强夯法施工时振动大，在附近有建筑物的地区要慎用。

土体加固振冲

使振冲器在边冲水、边振动作用下沉入土体，至预定深度，然后在边振动、边上提过程中，将砂石料填入振冲形成的孔洞内，并借振冲器的振动作用压密填料，形成砂石桩柱，与周围被振冲、压密的土体一起组成复合地基，提高地基承载力。对无黏性土，主要是振冲加密作用;而对黏性土，则主要是振冲置换作用。振冲法的适用范围与振冲器的功率有关，一般20～30 kW的振冲器可用于砂层和黏土层，而70 kW以上的大型振冲器可用于砂砾石层。

土体加固高压喷射注浆

用高压将水泥浆液通过钻孔底部的喷嘴喷入地层，与被高压射流切割破碎的地层材料混合，边旋转，边提升，边喷射浆液，直至地面。经一定时间后，混合物硬化而成一定直径的桩体，称为旋喷桩，可以与周围地层材料组成复合地基，也可连续成排，作为基坑的围护结构或地基防渗结构。如喷嘴只在一定角度内摆动而不作旋转，可以喷成一定厚度的板墙，作防渗帷幕，称为定喷或摆喷。

土体加固深层搅拌

用特制的钻头，在钻孔中一定深度处借机械力量旋转切削土体，同时将水泥或石灰的粉体或浆体通过空心钻杆和钻头上的喷嘴，在压力下喷入土体中，与被切割破碎的地层材料混合均匀，边旋转，边提升，直至地面。在一定时间后混合物凝固成桩体，与原地层一起组成复合地基，以提高地基的承载力。

土体加固灌浆

通过钻孔将水泥或其他浆液，在静压力下灌注入地层的裂隙或孔隙内，固化而成具有一定强度和低透水性的结石，起加固和防渗作用，其应用极为广泛，技术上也有很大发展。

土体动力加固是指利用冲击力或振动力使土体颗粒重新排列，形成较为密实、稳定的新结构，以改善土体力学性质的工程措施 。

对不能满足工程要求的人工填土或天然土体采用物理化学方法进行人工处理，改善其力学性质的工程措施。