冷熱處理法

凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)，使地層中的水結(jié)冰，把天然巖土變成凍土，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，隔絕地下水與地下工程的聯(lián)系，以便在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行井筒或地下工程掘砌施工的特殊施工技術(shù)。又稱凍土護(hù)壁。在不穩(wěn)定含水地層中修建隧 道及地下工程時，借助人工制冷手段加固地層和隔 斷地下水的特殊施工方法。將地下工程四周的飽和 土凍結(jié)而形成一個連續(xù)、封閉的凍土層以防止施工 過程中土壁坍塌、地下水滲入。常用此法修建礦山豎井。砌體結(jié)構(gòu)施工時，在砌筑砂漿中不摻加任何 鹽類，允許砌筑砂漿遭受凍結(jié)的砌體工程冬期施工方法。由于砂漿融化時強(qiáng)度為零號或接近零號，轉(zhuǎn)入正溫后砂漿強(qiáng)度逐漸增高，即砂漿要經(jīng)過凍結(jié)、融 化和硬化等三個階段，砂漿強(qiáng)度及砂漿與砌體間的粘結(jié)力都有不同程度的降低，從而增加了砌體在融 化階段的變形，嚴(yán)重地影響砌體的穩(wěn)定性，使施工需 要增加諸如融化階段進(jìn)行加固等附加措施因而很少被采用。

凍結(jié)法的應(yīng)用領(lǐng)域及范圍主要在以下幾個方面：煤礦井筒施工的凍結(jié)封水及臨時支護(hù)；市政工程地下結(jié)構(gòu)施工封水及臨時支護(hù)；地鐵車站及街區(qū)明挖施工的凍結(jié)臨時支護(hù)和封水；地下水泵站施工的凍結(jié)臨時支護(hù)和封水；水平隧道的凍結(jié)支護(hù)和封水；其他各類地下建筑基坑的凍結(jié)加固；交通建筑中水下基坑及橋梁基礎(chǔ)施工的凍結(jié)支護(hù)。凍結(jié)法之所以日益被推廣應(yīng)用，主要基于以下優(yōu)點(diǎn)：原則上凍結(jié)法可在各類土層中應(yīng)用；該法適應(yīng)性強(qiáng)，可與許多邊界條件及要求相適應(yīng)；該法封水可靠，可實(shí)現(xiàn)人工干挖施工，有利于保證各類結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量；該法對環(huán)境保護(hù)有利，無異物進(jìn)入土壤，對周圍環(huán)境擾動小 。

又稱地基加固。人為改善地基土的工程性質(zhì)或 地基組成，使之適應(yīng)工程需要而采取的措施。需處理 的一般為軟弱地基和不良地基，目的在于提高土的 抗剪強(qiáng)度、降低土的壓縮性或改善土的透水性和動 力特性等，視工程要求及場地土質(zhì)而定。地基處理的目的是通過換填、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學(xué)等方法對地基土進(jìn)行加固，以改良地基土的工程特性，主要包括：①提高地基的抗剪切強(qiáng)度；②改善地基的壓縮性； ③改善地基的透水特性；④改善地基的動力特性；⑤改善地基特殊土的不良特性。

(1)提高地基土的承載力

地基剪切破壞的具體表現(xiàn)形式有建筑物的地基承載力不夠，由于偏心荷載或側(cè)向土壓力的作用使結(jié)構(gòu)失穩(wěn)；由于填土或建筑物荷載，使鄰近地基產(chǎn)生隆起；土方開挖時邊坡失穩(wěn)基坑開挖時坑底隆起。地基土的剪切破壞主要因?yàn)榈鼗恋目辜魪?qiáng)度不足，因此，為防止剪切破壞，就需要采取一定的措施提高地基土的抗剪強(qiáng)度。

(2)降低地基土的壓縮性

地基的壓縮性通過建筑物的沉降和差異沉降大體現(xiàn)，而土的壓縮性和土的壓縮模量有關(guān)。因此，必須采取措施提高地基土的壓縮模量，以減少地基的沉降和不均勻沉降。

(3)改善地基的透水特性

基坑開挖施工中，因土層內(nèi)夾有薄層粉砂或粉土而產(chǎn)生管涌或流砂，這些都是因地下水在土中的運(yùn)動而產(chǎn)生的問題，故必須采取措施使地基土降低透水性或減少其動水壓力。

(4)改善地基土的動力特性

飽和松散粉細(xì)砂(包括部分粉土)在地震的作用下會發(fā)生液化在承受交通荷載和打樁時，會使附近地基產(chǎn)生振動下降，這些是土的動力特性的表現(xiàn)。地基處理的目的就是要改善土的動力特性以提高土的抗振動性能。

(5)改善特殊土不良地基特性

對于濕陷性黃土和膨脹土，就是消除或減少黃土的濕陷性或膨脹土的脹縮性。2100433B

冷熱處理法包括凍結(jié)法和燒結(jié)法。凍結(jié)法通過人工冷卻，使地基溫度低到孔隙水的冰點(diǎn)以下，使之冷卻，從而具有理想的截水性能和較高的承載力。適用于軟粘土或飽和的砂土地層中的臨時措施 。燒結(jié)法是指地基進(jìn)行加熱，使地基溫度達(dá)到常溫，適用于凍土地區(qū)。