1、机械力加固

土壤加固是一个古老的课题。早在远古时代,人类先民最早的建筑活动就涉及土壤的加固。最简单的加固方法就是物理夯实,以使含水率适当的粘土、粉土紧密结合而产生强度。最典型的代表是中国古代的版筑技术。该技术的基本方法是在夹版中填入泥土,用杵夯实。据考证,中国古代的版筑技术,起源于距今5000多年前仰韶时代晚期的中原地区。历经发展成熟后,成为古代城垣、宫殿、房屋等土木建筑的基础工程和围护结构的主要手段。版筑技术在西周尤其是春秋战国时代已经被普遍使用。这种技术简单、成本低廉的方法至今仍在沿用,在20世纪中国的农村,夯土筑墙和压实地基在水泥广泛使用之前还是农村建筑的主要方式。

限于古代的技术水平,夯实以人工为主,后来也有利用牲畜拉碾子进行碾压的,一般压实力度较小。随着机械的发明和使用,用机械强力夯实的方法于20世纪60年代末在法国出现,它的基本原理是利用强夯产生的高能量冲击波和动应力在土层某一区域形成加固区,在此区域内,土颗粒的相对运动促使气泡和(或)水分排出或压缩,从而减小孔隙体积,土壤得以压实。
打桩法是通过振动、冲击作用将桩四周的土壤压密和挤密,达到加固的目的。古代常用打入木桩的办法加固地基,现代常用的打桩技术有土桩、灰土桩、砂桩、碎石桩、石灰桩等,其中石灰桩还兼用了化学加固的方法。压实是加固土壤的基本手段,也是其他土壤加固方法中几乎不可缺少的环节。

2、热处理加固

在距今7000~8000年的新石器时代早期,我国出现了制陶技术,从此开辟了另一条粘土固化的途径高温烧结。西周时期陶器的应用开始扩大到建筑领域,从此砖瓦成为重要的建筑材料。到了战国时期,我国古代建筑中使用的砖瓦的几种基本类型如筒瓦、板瓦、瓦当、大小方砖和长方砖等已大都具备。秦砖汉瓦也随之成为中国古代建筑的一个显着特征。陶瓷技术是固化土壤的一种特殊方法,有其自身的特点,与一般意义上的土壤加固不同。

现场焙烧法是在不破坏土工建筑物或建筑物地基整体性的条件下,通过设在土体内的沟槽、平洞、钻孔,利用燃烧物产生的高温(600以上)使粘土的塑性消失,变为像砖一样的半岩石类土,从而提高土体的强度、耐水性和抗冻性。因此可利用现场焙烧法加固土工建筑物和地基。利用此方法加固铁路路基和治理滑坡已有100余年历史,俄罗斯、前苏联有不少成功的工程实践。1956~1988年,哈巴罗夫铁路工程研究所通过大量的现场与实验室研究,系统地提出了焙烧法的设计方法和施工工艺。