平原地區(qū)水閘常用的土基基礎(chǔ)處理方法主要包括墊層法、強(qiáng)力夯實(shí)法、振動(dòng)水沖法、樁基礎(chǔ)(木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁等)、沉井基礎(chǔ)、預(yù)壓法(堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓)、深層攪拌法、高壓噴射注漿法等。

1.墊層法

墊層法是將基礎(chǔ)底面下一定深度范圍內(nèi)的軟弱土層挖除，換填無(wú)侵蝕性的低壓縮性的散體材料，分層夯實(shí)作為地基的持力層。此法多適用于軟弱土位于基礎(chǔ)底面下的淺表層，厚度不大，且下臥層無(wú)軟弱夾層。設(shè)計(jì)過程中，換填厚度應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì)情況、水閘結(jié)構(gòu)型式、荷載大小等因素，以不超過下臥土層允許承載力為原則確定，但不宜大于3m，否則造價(jià)太高，施工困難。墊層材料可用中粗砂、粗砂、礫石、卵石、礦渣、灰土、素土等，其中以砂、卵石應(yīng)用最廣。但不宜采用粉砂、細(xì)沙、輕砂壤土或輕粉質(zhì)壤土，且墊層材料中不應(yīng)含有樹皮、草根及其他雜質(zhì)。

采用墊層法，由于置換了閘基底面下的軟弱土層，換填了強(qiáng)度高、壓縮性低的材料，所以提高了地基的承載力。通過換填墊層的擴(kuò)散作用，減小了墊層下天然軟弱土層所受的附加壓力，減小了基礎(chǔ)沉降量。另外，墊層材料一般透水性較大，其下軟弱土層受壓后，使孔隙水壓力得以迅速消散，加速了軟土固結(jié)過程，使基礎(chǔ)沉降多發(fā)生在施工期，有利于建筑物后期沉降量的控制。

2.強(qiáng)力夯實(shí)法

強(qiáng)力夯實(shí)法一般是利用起重機(jī)，提升重錘至一定高度后，讓重錘自由下落，重復(fù)夯打擊實(shí)地基。此法適用于地下水位低于有效夯實(shí)深度的各種稍濕的黏性土、砂土、濕陷性黃土、分層填土和雜填土地基。不適用于軟黏土或地下水位以下的黏土，否則這類土?xí)趽魧?shí)過程中被打成橡皮土而破壞土的結(jié)構(gòu)，反而增加壓縮性。對(duì)于基礎(chǔ)中含有淤泥質(zhì)軟弱土層，采用強(qiáng)力夯實(shí)法一定要慎重。

強(qiáng)力夯實(shí)法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝簡(jiǎn)單、原理直觀、適用范圍廣、加固效果好、速度快及工程投資省等優(yōu)點(diǎn)。但此法噪聲大、震動(dòng)大，一般在市區(qū)或密集建筑群中不宜采用。

需要注意的是，強(qiáng)力夯實(shí)法一般應(yīng)距離建筑物30m以外進(jìn)行，如必須在鄰近建筑物處進(jìn)行強(qiáng)夯，設(shè)計(jì)應(yīng)有防止對(duì)于周圍建筑物產(chǎn)生有害影響的措施，如挖隔震溝等辦法來(lái)解決。

另外，分層碾壓法和振動(dòng)壓實(shí)法，其地基加固原理與強(qiáng)力夯實(shí)法基本相同，只是適用范圍和壓實(shí)效果有所區(qū)別而已，設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)具體情況具體對(duì)待。

3.震動(dòng)水沖法

震動(dòng)水沖法是應(yīng)用松砂加水振動(dòng)后變密的原理來(lái)加固松軟地基的一種方法。通常用振沖器成孔，在孔中填以碎石，形成碎石樁與周圍擠密后的松砂組成復(fù)合地基，來(lái)承擔(dān)建筑物的荷載。此法適用于松軟、軟弱的砂壤土、黏性土，也可用于疏松的砂礫石地基。振沖法的主要設(shè)備是振沖器，類似于大的插入式混凝土振搗棒。振沖器內(nèi)裝有一組偏心塊，在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生高頻振動(dòng)，在土中貫入速度為2～3m/min，壓力400～600kPa高壓水。當(dāng)振沖器貫入至設(shè)計(jì)深度后，關(guān)閉下噴水口，開啟上噴水口，然后向振沖形成的孔穴中填以粗砂、礫石或碎石。振沖器振一段上提一段，最后在地基中形成一根密實(shí)的砂、礫或碎石柱體，與砂樁擠密法相似而效果更好。在飽和粉細(xì)沙地基，采用振動(dòng)水沖法還能使松砂液化，土粒重新密實(shí)排列，可防止地基液化。

振沖法加固黏性土的機(jī)理與加固砂土不盡相同。加固砂土?xí)r，通過振動(dòng)和水沖使砂土原有結(jié)構(gòu)破壞，產(chǎn)生液化，砂粒重新排列而密實(shí)。加固黏性土?xí)r，振沖碎石樁主要起置換作用。黏性土的結(jié)構(gòu)不破壞，凝聚力c保存，主要是填入土中的一根根密而粗的碎石樁承擔(dān)了荷載的大部分，被擠密的黏性土同時(shí)承受一部分荷載，形成一個(gè)復(fù)合地基。

另外，干法振動(dòng)砂石樁也是振沖法的一種，此法主要是為了克服振動(dòng)水沖法加固地基時(shí)產(chǎn)生大量泥漿污水給施工場(chǎng)地和環(huán)境帶來(lái)的污染。此法另一個(gè)好處是，成孔是靠成孔器產(chǎn)生的激振力和自重作用下，擠壓孔位土體到周圍土體中，使周圍土體加密，其加固效果會(huì)更好。

4.樁基礎(chǔ)

當(dāng)土層軟弱、建筑物對(duì)變形和穩(wěn)定性要求較高或建筑物有特殊要求，以及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等各種原因，無(wú)法或不宜采用其他人工地基時(shí)，就得采用深基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)屬于深基礎(chǔ)中一種常見形式，在軟弱土地基深基礎(chǔ)中應(yīng)用最為廣泛。

樁基礎(chǔ)按受力情況分為端承樁和摩擦樁。端承樁特點(diǎn)是穿過軟弱土層，樁尖被打入深層堅(jiān)實(shí)土中，上部荷載主要由樁端阻力承擔(dān)；摩擦樁只需打入一定的深度，上部結(jié)構(gòu)荷載由樁側(cè)摩擦力和樁尖阻力共同承受。

樁基礎(chǔ)按材料分為木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁和鋼樁等。木樁適用于常年在地下水位以下的地基。木樁的優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)運(yùn)方便，打樁設(shè)備簡(jiǎn)單，較經(jīng)濟(jì)；但承載力較低，多用于盛產(chǎn)木材的地區(qū)和小型工程中，且破壞森林資源。混凝土樁是在鉆孔內(nèi)水下澆注混凝土的方法制作而成的，多為井柱樁?；炷翗兜膬?yōu)點(diǎn)是使用設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、經(jīng)濟(jì)、省鋼材；缺點(diǎn)是可能會(huì)產(chǎn)生“縮頸”、斷樁、局部夾土和混凝土離析等質(zhì)量事故，應(yīng)采取必要的措施，以保證質(zhì)量。鋼筋混凝土樁使用較為普遍，一般有灌注樁和預(yù)制樁，預(yù)制樁有做成空心的管樁，有做成實(shí)心的圓樁、方樁或十字形截面樁等。鋼筋混凝土樁的優(yōu)點(diǎn)是承載力大，不受地下水位的限制；缺點(diǎn)是預(yù)制樁自重大，需笨重的打樁設(shè)備，對(duì)打樁平臺(tái)的承載力有一定的要求，易產(chǎn)生噪聲污染；灌注樁棄漿量較大，造成浪費(fèi)，還會(huì)帶來(lái)一定的環(huán)境污染。鋼樁是用各種型鋼制作成樁。常用的有鋼管樁、寬翼工字鋼和槽形鋼樁等。鋼樁的優(yōu)點(diǎn)是承載力高，適用于大型、重型設(shè)備的基礎(chǔ)；缺點(diǎn)是價(jià)格高、費(fèi)鋼材、易銹蝕。

5.沉井基礎(chǔ)

沉井基礎(chǔ)是一種垂直的筒形結(jié)構(gòu)物，通常用磚、混凝土或鋼筋混凝土制成，是在深基礎(chǔ)施工中，為避免產(chǎn)生土方大開挖，保證陡坡開挖邊坡的穩(wěn)定性而產(chǎn)生的。沉井基礎(chǔ)通常用于黏性土和較粗的砂土中，但若遇到土層中有塊石或其他障礙物時(shí)會(huì)給施工帶來(lái)較大麻煩。

沉井按斷面形狀不同，可分為單孔沉井、單排孔沉井和多排孔沉井；按豎直剖面形狀不同，可分為柱形和階梯形兩種；按材料不同，通常可分為磚石沉井、混凝土沉井、鋼筋混凝土沉井等。無(wú)論哪種沉井，也無(wú)論是什么材料，施工時(shí)一般都是從井筒中間挖土，使筒壁失去支撐而下沉，到達(dá)設(shè)計(jì)高程后封底。整個(gè)井筒在施工時(shí)作為支撐圍壁，施工后又作為永久性的深基礎(chǔ)保留下來(lái)。

沉井基礎(chǔ)多適用于平面緊湊的重型建筑物，如閘墩、橋墩、工廠煙囪等建筑物。同時(shí)也適用于大的取水建筑物、水泵房及頂管工程等。

6.預(yù)壓法

預(yù)壓法一般包括堆載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法。

堆載預(yù)壓法是在建筑物施工前，堆土或堆放混凝土預(yù)制板等重荷載對(duì)地基進(jìn)行預(yù)壓，加速土體排水固結(jié)，使地基土壓密，以提高地基承載力，減少建筑物建成后的沉降量。

堆載預(yù)壓法適用范圍很廣，在處理深厚淤泥、淤泥質(zhì)土、沼澤土和水力沖填土均有良好的效果。只要在確定建筑場(chǎng)地后至施工前有足夠的時(shí)間進(jìn)行預(yù)壓的工程就可以采用此法。

由于堆載預(yù)壓需要大量的材料，工程量大，造價(jià)高，且加固周期長(zhǎng)，因此現(xiàn)在工程中多采用真空預(yù)壓法。真空預(yù)壓只需用塑料膜將預(yù)壓場(chǎng)地四周密封，用真空泵抽氣形成真空，利用大氣壓力對(duì)軟弱土地基加壓，通過在砂墊層里預(yù)埋的排水管道，就可以在相對(duì)較短時(shí)間內(nèi)加速軟弱土層的排水固結(jié)，提高地基承載力。近年來(lái)，隨著塑料排水板、排水管替代傳統(tǒng)的砂井排水，使工期進(jìn)一步縮短，投資也有明顯降低。

預(yù)壓法一般適用于承載力在60～80kPa要求的基礎(chǔ)，如果承載力有更高的要求，則需采用其他人工地基基礎(chǔ)，或其他基礎(chǔ)處理方法與預(yù)壓法組合使用。

7.深層攪拌法

深層攪拌法是20世紀(jì)70～80年代興起的一種加固深層軟弱地基的一種基礎(chǔ)處理方法。此法是利用水泥漿作為固化劑，通過攪拌機(jī)械，在地基深處將軟黏土或松散的沙土和固化劑強(qiáng)制拌和。由于在水泥硬結(jié)過程中，水泥漿和黏土礦物產(chǎn)生一系列物理和化學(xué)反應(yīng)，使土顆粒膠結(jié)從而提高土的強(qiáng)度，提高地基承載力。此法適用于各種軟土地基及基坑維護(hù)。

工程實(shí)踐證明，深層攪拌形成的拌和樁要比原地基土強(qiáng)度高得多，其作用與一般樁相似，但偏安全考慮，一般按水泥攪拌樁與天然地基構(gòu)成復(fù)合地基進(jìn)行設(shè)計(jì)。工程實(shí)踐證明，經(jīng)深層攪拌加固后的地基，其承載力明顯增加，沉降量顯著減小，沉降得到有效控制。

此種方法的施工速度快，加固后的強(qiáng)度高，但飽和性軟土地基加固后土體強(qiáng)度上升較緩慢，不適于應(yīng)急加固工程或在其上部迅速加荷工程。同時(shí)還應(yīng)注意地下水流對(duì)加固效果的不利影響。

8.高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法是用鉆機(jī)鉆孔至所需深度后，用高壓脈沖水泵，通過安裝在鉆桿底端的噴嘴向四周噴射漿液，同時(shí)鉆桿旋轉(zhuǎn)上提，高壓射流使土體結(jié)構(gòu)破壞并與水泥漿液混合，膠結(jié)硬化成圓柱體，形成旋噴樁。高壓噴射注漿法多適用于砂土，粉土、黏性土、淤泥質(zhì)土及人工填土等地基。

由于高壓旋噴形成的樁體在剛度與強(qiáng)度上與周圍的土體有著明顯的差別，因此，旋噴樁主要起樁的作用。設(shè)計(jì)過程中，一般將其按灌注樁考慮。

高壓噴射注漿法有較廣的用途：在原有樁基旁旋噴加固，可對(duì)原樁基包裹形成復(fù)合樁，修復(fù)受損樁基，提高原樁基承載力，防止或減少建筑物的不均勻沉降；在水閘底板下可形成連續(xù)墻，截?cái)嗟装迮c建基面的滲水通道，延長(zhǎng)滲徑，增加閘基滲透穩(wěn)定性；在原有閘墩或橋臺(tái)底板下進(jìn)行加固，可提高地基承載力，或提高樁間土與樁的摩擦力，減少沉降量；為防止基坑開挖時(shí)坑底涌土或防止流砂現(xiàn)象，提高土的承載力，可對(duì)基坑底部土體進(jìn)行加固等。

除上述基礎(chǔ)處理方法外，還有砂樁擠密法、劈裂灌漿法、沉箱基礎(chǔ)法、地下連續(xù)墻法、爆炸法、化學(xué)加固法等基礎(chǔ)處理措施。