CN1401037A - 土壤加固方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了改进土壤(10)硬度的方法和装置，即，通过在土地里形成开口(12)、插入可膨胀件(14、60－66)，并扩张可膨胀件(14、60－66)。

Description

土壤加固方法和装置

                        技术领域

本发明涉及通过提高土壤硬度来加固土壤的方法和装置。

另一方面，本发明涉及在选定的建筑基址处构建构件的方法和装置。

又一方面，本发明涉及廉价提高土壤硬度的方法和装置，所述土壤支承高速公路路基、水池、和其它占据地面大量面积的大型载荷，特别是在支撑大型载荷的土壤较软且由较轻载荷就可被压缩的位置。

再一方面，本发明涉及用于支承较小构件的方法和装置，较小结构包括建筑物、存储地窖等，它们在土壤上形成较小的载荷并占据较小的地面面积。

                        背景技术

本发明人的美国专利第5249892号中描述了构造成提高土壤硬度的混凝料桩。各混凝料桩是通过在土地中形成空腔、然后将混凝料各层压实于空腔中以形成基本上坚硬、密集的混凝料桩构造而成的。各混凝料桩通常比土壤坚硬十至四十五倍。混凝料桩和围绕桩的土壤包括具有复合硬度的单元(cell)，该复合硬度大约比没有桩的土壤的硬度大五至十五倍。尽管混凝料桩在提高土壤硬度方面是有效的，但是桩具有缺点。特别是，安置延伸到较深处的混凝料桩是不实际的。因此，如果需要提高在超过大约二十英尺深度处的土壤硬度，则混凝料桩是不实际的。此外，在某些情况下，不需要使土壤坚硬到混凝料桩所提供的程度。

因而，人们极其希望提供一种改进的方法和装置，来增加深达一百五十英尺处的土壤的硬度，而且成本显著低于利用混凝料桩的成本。

                        发明内容

因此，本发明的一个主要目的是提供一种用于使土壤硬化的改进的方法和装置。

本发明的另一目的是提供用于在深达一百五十英尺处使土壤硬化的改进的方法和装置。

本发明的另一目的是提供这样一种改进的方法和装置，其可被用于以显著低于使用混凝料桩或其它土壤加固系统而遇到的成本来使土壤硬化。

                        附图说明

对于本领域的普通技术人员来说，本发明的这些和其它进一步的且更多的特殊目的和优点将从下文结合附图的详细说明中得以清晰，图中：

图1是一侧视图，示出了安装在建筑基址处的土地中以提高构成该土地的土壤的硬度的装置；

图2是图1中装置的侧视图，示出了将装置安装在建筑基址处的土地中所采取的进一步的步骤；

图3是一侧视图，示出了利用图1和2所示类型的装置构造在建筑基址处的结构；

图4是图2中装置一部分的横截面剖视图，示出了其进一步的构造细节；

图5是一侧视图，示出了将图1和2所示的装置安装在安装图1和2所示的装置于建筑基址处的土地中的一个步骤；

图6是一立体视图，示出了将根据本发明构造的装置安装在建筑基址处的土地中的另一个步骤；

图7是一透视图，示出用在图6所示步骤中的矩形板；

图8是一透视图，示出可用在图6所示步骤中的另一块板；

图9是沿线9-9截取的截面图，示出了图6步骤的进一步构造细节。

                      具体实施方式

简言之，根据本发明，发明人提供了一种改进的建筑基址。建筑基址包括具有现有土壤的一部分土地，还包括构造在该部分土地上的结构，现有土壤具有现场密度和现场应力状态。改进之处为增加了土壤的硬度并包括土壤硬化系统。土壤硬化系统包括位于该部分土地中的结构下方的空腔；以及至少一个空腔中的细长可膨胀件。该可膨胀件具有标准构型，和元件扩张的膨胀构型。土壤硬化系统还包括可膨胀件中的成分。该成分将可膨胀件从标准构型膨胀至膨胀的构型。土壤硬化系统还包括可膨胀件附近的压实、应力、应变的土壤。密实的土壤由在可膨胀件从标准构型膨胀至膨胀的构型时压实、应力、应变的现有土壤的至少一部分构成。

在本发明另一实施例中，发明人提供了一种改进的方法，用于在包括具有现有土壤的一部分土地的建筑基址处建造结构，该现有土壤具有现场密度和现场应力状态。该方法包括在该部分土地中形成空腔，以及提供至少一个细长可膨胀件的步骤。可膨胀件具有标准构型，并具有在其中元件从标准构型扩张的膨胀的构型。该方法还包括：将呈标准构型的可膨胀件插入空腔中的步骤；至少局部地用一合成物填充可膨胀件、以膨胀可膨胀件至膨胀的构型的步骤；以及使可膨胀件附近的土壤的一部分密实、应力、应变的步骤；将混凝料插入空腔中的步骤；使混凝料压实的步骤；以及在空腔和空腔中的可膨胀件之上在建筑基址处构造结构的步骤。

现在参照附图，附图描述了本发明当前优选的实施例，目的是说明本发明，并且决不限制本发明的范围，在全部附图中相同的附图标记代表相应的元件，图1示出根据本发明的原理在包括具有现场密度和现场应力状态的土壤10的土地的一部分中构造土壤硬化系统。土壤的现场密度包括在建筑物或其它结构构造在土壤上之前和混凝料桩或其它结构插入土壤中以增加土壤硬度之前的密度。现场应力状态包括在建筑物或其它结构构造在土壤上之前和混凝料桩或其它结构插入土壤中以增加土壤硬度之前的土壤的水平应力。该部分土壤包括上表面11。在构造土壤硬化系统期间，圆柱形空腔12形成在土地中。空腔12的形状和大小可按需要变化。空腔底部13的土壤被压实以使空腔底部的土壤致密。细长可膨胀件14插入在细长空腔15中的土地里。空腔15从空腔12的底部13向下延伸。元件14包括上区段16和下区段17。如果需要，不必在土地中形成空腔12，而元件14(和空腔15)可以简单地从表面11向下延伸。此外，元件14可以从承载元件之下向下延伸，承载元件如基座、底板、背板。

在元件14定位在图1所示位置中的地面中之后，采用一软管18在箭头A的方向上将空气、泥浆、沙子、泡沫材料、或另一种气体、液体、或固体物质、或其合成物或组合物引入元件14中，将元件14膨胀成所需形状和大小。图2示出了在区段16和17膨胀成(例如)椭圆形状之后的视图。如所解释的，区段16和17可以膨胀成任意所需的形状和大小。当可膨胀区段16和17在箭头E、F、H和J表示的方向上膨胀时，它们将区段16和17附近的土壤转移、加应力、应变和致密。

在区段16和17按需膨胀之后，空腔12的下部分充满了一定量的疏松、优质等级的混凝料19。也可以利用除了疏松、优质等级的混凝料之外的其它颗粒状材料。优质等级的混凝料当前是优选的，由于混凝料中的较大颗粒赋予了相当大的强度。混凝料中的较小粒子填充了较大粒子之间的空隙空间。混凝料19层的深度或高度可以按需变化，但是当前在六英寸至三英尺范围内，优选大约十八英寸。

混凝料层由夯实装置压实，该装置包括斜角工具头21和联接到该斜角工具头21上的轴20。工具头21和轴20在箭头D方向上位移，在箭头D相反的方向上缩回，在箭头D方向上位移等等，直至混凝料19被致密化并产生作用在箭头B和C方向上的横向力。由夯实装置压缩的混凝料19层的量可以按需变化，但是当前滚轧将混凝料19层的高度降低了大约三分之一。

混凝料19层压实之后，疏松的混凝料的附加层在混凝料19致密层的顶部插入空腔12中。然后，以与利用压实混凝料19层相同的方式压实该附加层，该过程重复进行(即，疏松混凝料的附加层插入空腔12中并在现有的先前压实好的层上方被压实)，直至空腔12填满。

一旦空腔12填满，附加空腔50至54形成在土地中。各空腔50至54的底部被压实(但是，如果需要，也不必被压实)，细长可膨胀件61、62、64、65、66各自通过空腔50至54中不同的一个的底部插入土地中，并且张开或充填以膨胀成图3所示的椭圆体形状。当插入元件60和63时，没有在土地中形成空腔12或50至54。相反，元件60和63插入土地中，从表面11向下延伸，并膨胀形成图3所示的椭圆体区段。

如果需要，可膨胀件60可插入土地中，使得该元件60的顶端60A不定位在表面11处，而是与表面11间隔开并位于其下方一要求的距离处。在该方案中，元件60与图3所示具有相同直立构型，底端60B位于顶端60A下方并与其间隔开。例如其发生在如果元件65保持在同一位置而且如果空腔53和空腔53中的混凝料都没有采用的情况下，如图3所示。

各对空腔12、50至54之间的最短距离Y可以按需变化，但是当前优选在大约一至十英尺范围内。各空腔12、50至54的最大直径或宽度可以按需变化，但是当前优选在大约六英寸至四十八英寸范围内变化。各对可膨胀件14、60至66之间的最短距离可以按需变化，但是当前优选在大约二至十英尺范围内变化。各张开的或扩张的元件14、60至66或其区段16、17的最大宽度G可以按需变化，但是当前优选在大约六英寸至三十六英寸范围内。

以图3所示方式使空腔12、50至54形成和填满之后，而且在可膨胀元件14、60和66以图3所示的方式安装和膨胀之后，水池或其它存储池40或其它结构建造在地面上。另一种方案是，如上文所述，在一些环境中，在不需要空腔12、50至54的情况下安装了可膨胀件14、60，可膨胀件14、60至66通常以图3所示方式或以任何其它所要求的方式膨胀。池子40在由虚线70大致指示的区域中在大致位于池子40下方的土壤上或其内产生显著的力或其它力。如由虚线70显示的，受池子40影响并支承池子40的某些土壤不在池子40的正下方。加固未在池子40正下方但仍起到加固并硬化支承池子40的土壤的那些土壤通常是有利的。例如，元件60完成该功能。

可膨胀件14、60至66的构造可以按需变化。图4详细示出了元件14的可膨胀区段16的当前优选构造。图4中，附图标记16A表示区段16的展开之前状态。附图标记16B表示区段16的展开之后状态。区段16包括由橡胶、聚丙烯、塑料或其它可膨胀材料制成的内密封层24。密封层24防止用于填充和膨胀区段16的空气或其它合成物通过层24，使区段16缩小或收缩。在重点在于例如用来展开和膨胀区段16的空气经过一段时间逐渐渗透并向外通过层24逸出而且使区段16缩小的情况下，区段16可以充满沙子、水泥浆、泡沫材料、泥浆或另一种固化和硬化的材料。在区段不缩小或收缩的情况下，一个备用方案是空气或另一种合成物可以重新引入区段16中，以将区段16膨胀所需要的量。

如图1所示和上文所述，可膨胀件14可包括多个分立区段。或者，每个区段16、17可以包括可单独利用和堆积在另一个区段上或区段旁的分立元件。

层23连接到层24上并与后者外接。层23也是可膨胀的但是多孔的，并允许空气、气体或液体穿透层23，并向上行进至土地表面11。多孔层23有利于土壤的致密化，因为当空气、气体、水或其它液体从土壤中选出时，土壤颗粒更易于朝向彼此迁移，并减小了颗粒之间的平均距离和空间。

图4中，孔25互连区段16和17，从而当(在图1中)空气或另一种合成物在箭头A方向上通过软管18进入区段16时，空气易于通过区段16进入区段17中。元件14、60至66可由一个或多个区段16、17构成。

土壤中可膨胀件14的安装可以通过任何理想的方法实现。一个将可膨胀件14、60至66安装在土地中的步骤是驱动或推动中空矩形管道或心轴32进入土地中，以在土壤中形成矩形空腔74。当管道32被驱动或推入土地中时，通过端部33并围绕管道32外侧且向上延伸。当管道32被驱动进土地中时，绳索30和31也通过管道32的底部33，然后向上沿管道32的外表面侧到达地表面11而馈送到土地中，使得绳索30、31的两端保持在地面上，并使得各绳索继续延伸进管道32中。当管道32已经达到其所需深度时，各绳索30和31的一端系到元件14的底部14B。分别在箭头K和L所示方向上拉动绳索30和31，将底部14B拉到管道32的底部33。如果需要，可将固定器70联接到元件14的底部14B，以将底部14B固定在管道32底部的土地里。然后将管道32从土地中拆掉。可以利用任何其他手段将元件14固定在土地里。将区段16和17膨胀成图2所示的椭圆体形状自身可起到将元件14固定在土地里的作用，使得不需要附加的固定机构。

在利用了本发明的相关工业中，术语硬、软、疏松和致密有时指土壤坚度，有时指土壤强度，有时指土壤硬度。为了清楚和确定，下述术语当在此使用时具有用于描述土壤坚度时表述的含义：

硬：不易于穿透；

软：易于穿透；

疏松：由能够自由运动的颗粒构成；

致密：由紧密拥挤在一起并因为紧密拥挤在一起往往抵抗自由运动的颗粒构成；

应力：土壤颗粒之间相互作用的内力，由外力引起，诸如压缩力或剪切力，其产生应变；

应变：引起土壤选定部分的形式、形状或容积改变；

土壤硬度是土壤在受到压缩载荷时抵抗被压缩的能力。

土壤硬化是降低组成土壤的颗粒之间的平均空间。

基于上文，例如，可以有类似于肥沃、干燥、肥沃的“泥炭沼”的软土。还可以有由小的、连结的火山岩颗粒构成的软土。该颗粒紧密在一起，但由于颗粒均是多孔的并充满了空气或水的空腔，故土壤易被穿透。然而，由于火山岩颗粒连结，火山岩颗粒可能不易于压缩，土壤可具有显著的硬度并对硬化提供明显的抵抗性。

固定元件14、60至66的一个应用场合是在深度大于混凝料桩扩张的深度处加固下层土。元件14、60至66当前延伸至二百英尺的深度，优选延伸至大约一百五十英尺。例如如果由空腔12和空腔12中夯实的混凝土构成的混凝土桩从表面11延伸至二十英尺深度，那么元件14可从二十英尺深度延伸至一百英尺深度，从而端部14B为表面11下方一百英尺。

图3中箭头X表示的可膨胀弹性元件各相邻对62-63之间的距离为二至十英尺范围，优选大约为三至六英尺范围。在疏松的沙质土壤中，利用间隔大约三英尺的可膨胀件14、60至66将使土壤能够承载大约1000psf至7000psf。如果可膨胀件14，60至66间隔开三英尺(而不是五英尺)，那么土壤可以承载1500至大约10000psf。

在软质粘土土壤中，利用间隔开大约三英尺的可膨胀件14、60至66将使土壤能够承载大约1000psf至5000psf。当元件14、60至66间隔开五英尺时，软质粘土土壤将承载大约500至2500psf。

元件14、60至66可形成在圆柱形池子40下方的土地里，图案大致类似于形成在水井(calendar)中的孔的图案，以便使水从水井中排出。尽管元件14、60至66的图案可以按需变化，但当前优选的是各个相邻对元件14、60至66大约为一至十英尺间距。

由箭头G表示的元件14、60至66的最大展开或扩张宽度当前在大约二分之一至三英尺的范围内，优选大约二英尺。由元件14、60至66致密化的土壤从区段16、17的外表面延伸到距各区段16、17外表面大约十五至二十英寸。

元件14、60至66的一个优点是建造和安装元件14、60至66的每英尺的成本只有建造混凝料桩的每英尺成本的大约15％至30％。另一优点是元件14、60至66可各自容易地延伸到七十五英尺或更大的较深深度。

每个展开的元件14、60至66优选具有可按需变化的硬度，但是当前在大于利用了元件14、60至66的土壤的硬度约五至二十倍的范围内。单元包括在土壤中的张开元件14、60至66，并包括张开元件附近且从元件14、60至66向外延伸一距离的土壤，该距离等于自元件14、60至66外表面(例如，图3中元件62)至元件14、60至66和最近相邻元件14、60至66之间大约一半(例如，图3中元件63)的距离。单元的硬度通常(但非必须)为二至十倍于其中采用了元件14、60至66的土壤的硬度。

根据本发明的元件14、60至66的利用，在它们用在软质粘土、软质泥沙和疏松沙子时使土壤硬度产生较大比例的增加。然而，本发明可用于使比所述软质粘土、软质泥沙和疏松沙子硬和致密的粘土、泥沙和沙子变硬；还可用于使泥炭块、有机土壤和填地变硬；可以用于在几乎所有类型和种类的土壤中产生应力和应变。

当土壤硬度只需要增加二至五倍时，元件14、60至66可通常在没有混凝料桩、或其它土壤加固或改造系统或部件的情况下利用。可以单独利用元件14、60至66的系统的环境的示例是：(1)现有土壤不是很易于压缩的，(2)必须由土壤承载的载荷是有限的，和(3)在现有土壤上结构的许可沉积量(即，在建筑物或其它载荷置于土壤上之后，建筑物或载荷压缩或位移土壤和“下沉”的距离)大于标准。后者的示例是高速公路路基。对于高速公路路基许可的沉积量可以为六至十二英寸。轻载荷的示例是由四十英尺高的200英尺直径的水池产生的载荷。水池将产生大约2500psf的载荷。

图3中，土壤上部区域的深度等于各空腔12、50至54被钻成的深度(例如，二十英尺)加上各空腔的直径(例如，二英尺)。因而，上部区域的深度是二十二英尺。下部区域包括上部区域下面的土壤，并具有从上部区域向下延伸至下部区域底部的深度。上部和下部区域中的土壤对支承池子40起到很主要的作用。借助示例(并非局限性的)，下部区域的最大深度通常约等于池子40直径的两倍。

图3中，元件14、60至66在硬化下部区域中的土壤方面特别有用。特别是因为建造延伸到超过约二十英尺深度的混凝料桩在当前不是经济实用的情况中。

如前所述，图4中的虚线16A表示元件16膨胀之前状态。在其膨胀之前，在附图中借助示例(并非局限性的)所示的元件16具有图4所示的大致矩形横截面积。附图标记16B表示元件16已经展开或膨胀成具有图4所示椭圆形横截面的弓形形状。附图标记16C表示元件16已经膨胀成16B之后的外侧弓形表面。元件16膨胀成16B之后的椭圆形横截面积比元件16膨胀前的元件16的矩形横截面积16A大1.5至6.0倍，优选大约2.0至5.0倍。此外，优选的是，形成在土壤中以接收元件16的空腔75与元件16展开或膨胀之前的元件16的外部形状和尺寸一致，实际偏差尽可能小，这样是理想的，是因为它意味着元件16通常必须压实、加应力和加应变于较大体积的土壤，以便元件16完全膨胀到其所要求的形状和大小16B。相反，如果形成在土地里的用于元件16的空腔75的宽度比元件16完全膨胀时的最大宽度G大，那么元件16几乎不会使为元件16形成的空腔紧邻的土壤(如果有的话)压实、加应力或应变。因而，不仅在元件16插入土壤中之后膨胀元件起到增加元件横截面积1.5至6.0倍的因子的作用，这种膨胀还起到(当空腔的横截面积、形状和尺寸与元件16膨胀成16A之前的相似)增加空腔75的横截面积约1.5至6.0倍的作用，在膨胀元件16之前元件16插入该空腔75中。由于几个原因，元件16和空腔75的这种膨胀是重要的。首先，膨胀后的元件16通常具有比现有土壤较大的硬度。因而，元件16膨胀得越大，由元件16加固的土壤体积越大。其次，元件16的膨胀还增加了所形成的单元的体积。所形成的单元包括元件16和与元件16紧邻的并在元件16膨胀时被压实、加应力和应变的土壤。第三，由膨胀元件16膨胀空腔75起到对元件16附近的土壤压实、加应力和应变的功能。

如在此所用的，元件16的横截面积是沿元件16长度选取的点上的横截面积。元件16的横截面积通常(但并非必须的)将在沿元件16的横截面积最大的点处确定。例如，在图2中由箭头4指示的横截面，以及在图4中沿元件14纵向上的在膨胀后的元件16横截面积最大的一点上截取所示出的就是这种情形。类似地，空腔75的横截面积是沿空腔75长度选取的点上的横截面积。空腔75的横截面积通常(但并非必须的)将在沿元件16的横截面积最大的一点上确定。

图6和9示出了将根据本发明构造的可膨胀元件87安装在土地里的另一种方法。图6采用的装置包括：矩形钢板81、可膨胀件87、和空心矩形心轴86。可膨胀件87的下端89永久地固定在钢板81上。椭圆形可膨胀件87包括弓形前表面88。心轴86包括矩形形状的互连的侧面88、90至92。

通过利用心轴86或其他手段以图6所示方式将钢板81驱动进入土地里，而在土地11里形成开口或孔80。当心轴86驱动钢板81进入土地里时，如图6和9所示，心轴86延伸到可膨胀件87上方并暂时“罩住”可膨胀件87。钢板81被心轴86驱动至选定深度之后，心轴86从土地抽出，留下钢板81和可膨胀件87于土地里。接着，可膨胀件87展开或膨胀以对开口80附近的土壤压缩、加应力和加应变。

钢板81的形状和大小可以按需改变。借助示例(并非局限性的)，钢板81的长度P(图7)当前在六至十八英寸范围内。钢板81的宽度Q当前在一至六英寸范围内。钢板81可呈现出图8所示的板84的卵形，或者呈现出任何其他形状和大小。

已经以这些术语对本发明进行了描述以使本领域的技术人员能够理解和实践，并且已经确定了当前优选实施例。

Claims (5)

1.在建筑基址中，包括：

包括具有现场密度和现场应力状态的现有土壤的一部分土地，和

建造在所述部分土地上的结构，

改进在于，所述建筑基址增加了土壤的硬度，所述改进包括与所述建筑基址结合的土壤硬化系统，该土壤硬化系统包括：

(a)结构下方的该部分土地中的空腔；

(b)至少一个在所述空腔中的细长可膨胀件，所述可膨胀件具有：

(i)标准构型，和

(ii)所述可膨胀件扩张的膨胀的构型；

(c)所述可膨胀件中的合成物，所述合成物将所述可膨胀件从所述标准构型膨胀至所述可膨胀构型；和

(d)所述可膨胀件附近的压实的土壤，所述压实的土壤包括在所述可膨胀件处于所述膨胀的构型时被压实、加应力和加应变的所述现有土壤的至少一部分。

2.一种在包括部分土地的建筑基址上建造结构的方法，该部分土地包括具有现场密度和现场应力状态的现有土壤，所述方法包括步骤：

(a)在部分土地中形成空腔；

(b)提供至少一个细长可膨胀件，所述可膨胀件具有：

(i)标准构型，和

(ii)所述可膨胀件从所述标准构型扩张的膨胀的构型；

(c)将处于所述标准构型的所述可膨胀件插入所述空腔中；

(d)至少局部地用合成物填充所述可膨胀件，以：

(i)将所述可膨胀件膨胀至所述膨胀的构型，

(ii)压实所述可膨胀件附近的部分土壤；和

(iii)在所述可膨胀件附近的部分土壤中产生增大的横向应力以及所导致的横向应变；以及

(e)在建筑基址处在所述空腔和所述空腔中所述可膨胀件上方建造结构。

3.一种在包括部分土地的建筑基址上建造结构的方法，该部分土地包括具有现场密度和现场应力状态的现有土壤，所述方法包括步骤：

(a)在部分土地中形成空腔；

(b)提供至少一个细长可膨胀件，所述可膨胀件具有：

(i)标准构型，和

(ii)所述可膨胀件扩张的膨胀的构型；

(c)将处于所述标准构型的所述可膨胀件插入所述空腔下方的土地里；

(d)至少局部地用合成物填充所述可膨胀件，以：

(i)将所述可膨胀件膨胀至所述膨胀的构型，

(ii)压实所述可膨胀件附近的部分土壤；和

(iii)在所述可膨胀件附近的部分土壤中产生增大的横向应力以及所导致的横向应变；和

(e)在所述空腔中插入混凝料；

(f)压实所述混凝料；和

(g)在建筑基址处在所述空腔和所述空腔中所述可膨胀件上方建造结构。

4.一种在包括部分土地的建筑基址上建造结构的方法，该部分土地包括具有现场密度和现场应力状态的现有土壤，所述方法包括步骤：

(a)在部分土地中形成空腔，所述空腔具有选定的横截面积；

(b)提供至少一个细长可膨胀件，所述可膨胀件具有：

(i)标准构型，和

(ii)所述可膨胀件从所示标准构型扩张的膨胀的构型；

(c)将处于所述标准构型的所述可膨胀件插入所述空腔；

(d)至少局部地用合成物填充所述可膨胀件，以：

(i)将所述可膨胀件膨胀至所述膨胀的构型，

(ii)压实所述可膨胀件附近的部分土壤；和

(iii)在所述可膨胀件附近的部分土壤中产生增大的横向应力以及所导致的横向应变；和

(iv)膨胀所述空腔以将所述空腔的所述横截面积增加1.5至6.0倍范围的量；以及

(e)在建筑基址处在所述空腔和所述空腔中所述可膨胀件上方建造结构。

5.一种在包括部分土地的建筑基址上建造结构的方法，该部分土地包括具有现场密度和现场应力状态的现有土壤，所述方法包括步骤：

(a)在部分土地中形成空腔；

(b)提供至少一个细长可膨胀件，所述可膨胀件具有：

(i)标准构型，所述可膨胀件在所述标准构型时具有选定的横截面积，以及

(ii)所述可膨胀件从所述标准构型扩张的膨胀的构型；

(c)将处于所述标准构型的所述可膨胀件插入所述空腔；

(d)至少局部地用合成物填充所述可膨胀件，以：

(i)将所述可膨胀件膨胀至所述膨胀的构型，以将所述可膨胀件的所述横截面积增加1.5至6.0倍范围的量；

(ii)压实所述可膨胀件附近的部分土壤；和

(iii)在所述可膨胀件附近的部分土壤中产生增大的横向应力以及所导致的横向应变；和

(iv)膨胀所述空腔，以及

(e)在建筑基址处在所述空腔和所述空腔中所述可膨胀件上方建造结构。

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