Методы закрепления грунтов оснований основываются на повышении физико-механических свойств грунтов без изменения положения твердых частиц грунтов в отличие от уплотнения, при котором частицы, сближаясь, увеличивают несущую способность оснований. Улучшение физико-механических свойств достигается с помощью использования вяжущих материалов или других приемов, которые устанавливают более прочные связи между частицами грунта.
Нормы проектирования методов закрепления грунтов определены сводами правил СП 45.13330.
Цементацию применяют для закрепления грунтов, обладающих большой водопроницаемостью: трещиноватые скальные породы, гравий, галька, крупные и рыхлые пески. Цементация основывается на нагнетании раствора цементного молока (соотношение массы цемента и воды в растворе в пределах от 0,1 до 2), который, постепенно твердея, образует прочное не размываемое основание. Для повышения подвижности густых цементных и цементно-песчаных растворов применяют добавки сульфитно-спиртовой барды в количестве 0,01—0,25% по отношению к цементу. Ускорение схватывания растворов и увеличение первоначальной прочности цементного камня регулируется добавками жидкого стекла (силикат натрия) в количестве 1—5% по отношению к цементу. Прочность и водонепроницаемость грунта после цементации значительно увеличиваются. Нагнетание раствора проводится с помощью специальных инъекторов. Инъектор представляет собой трубу, диаметром 19-39 мм, заканчивающуюся коническим наконечником, в которую под давлением 0,025 - 0,1 МПа подают раствор. Инъектор забивают в грунт или погружают в специально пробуренные скважины. Радиус закрепления грунта составляет 0,5 - 1,5 м.
Глинизация служит для уменьшения фильтрационной способности трещиноватых скальных, кавернозных пород и гравелистых грунтов. При этом способе в трещины породы нагнетается под большим давлением глинистая суспензия с добавкой небольшой дозы коагулянта.
Силикатизацию используют для закрепления песков средней крупности, мелких и пылеватых. Сущность метода заключается в нагнетании в грунт раствора жидкого стекла. Наибольшее распространение получил метод двухрастворной силикатизации, когда в грунт последовательно нагнетаются сначала жидкое стекло, а потом раствор хлористого кальция. Образующийся в результате взаимодействия этих растворов гель кремниевой кислоты связывает грунт.
Однорастворный метод силикатизации заключается в нагнетании в грунт сложного раствора жидкого стекла и фосфорной кислоты, реакция между которыми протекает медленно (4-10 ч), что и позволяет получить требуемое время на производство работ.
Битумизацию применяют при создании водонепроницаемости грунтов. Битум подают в грунт с помощью инъекторов в расплавленном состоянии разогретым до 400°. В некоторых случаях используют холодную битумизацию, когда в грунт под большим давлением подают битумную эмульсию, состоящую из битума, расщепленного в воде с помощью эмульгатора, превращающего битум в мелкие частицы.
Смолизация основывается на применении синтетических смол, получаемых с помощью различных химических технологий. Такие смолы, нагнетаемые в грунт, превращают его в относительно твердое тело.
Термический метод используется при закреплении пылевато-глинистых, в том числе и просадочных грунтов. Этот метод основывается на увеличении прочности структурных связей под действием высоких температур (спекание). Высокие температуры получают с помощью сжигания в пробуренных скважинах (диаметром до 200 мм и глубиной 6 - 15 м) горючих материалов, солярного масла, мазута или природного газа. Стоимость термического метода достаточно высока по сравнению с другими методами при диаметре закрепляемого грунта 1,5 - 3 м.