第章高压喷射注浆法.pptVIP

第11章 高压喷射注浆法 11.1 概述 11.2 加固机理 11.3 设计计算 11.4 施工方法 11.5 质量检验 2.二重法 使用双通道的二重注浆管。当二重注浆管钻进到土层的预定深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，最后在土中形成较大的固结体。固结体的范围明显增加(图11—3)。这种方法日本称为JSG工法。 3．三重管法 使用分别输送水、气、浆三种介质的三重注浆管，使用高压发生装置，进行高压水喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再另由泥浆泵注入压力为0.5—3MPa的浆液填充，喷嘴作旋转和提升运动，最后便在土中凝固为较大的固结体(图11—4)。这种方法日本称CJP工法。 4.多重管法 这种方法需要在地面钻一个导孔，然后置入多重管，用逐渐向下运动的旋转超高压力水射流（压力40MPa），切削破坏四周的土体，经高压水冲击下来的土和石成为泥浆后，立即用真空泵从多重管中抽出。 二、高压喷射注浆法的特征 1.适用范围广 2.施工方便 3.可控制固体形状 4.可垂直、倾斜和水平喷射 5.耐久性好 6.料源广阔 7.设备简单 三、高压喷射注浆法的适用范围 1.土质条件适用范围 由于高压喷射注浆使用的压力大，喷射流的能量大、速度快。实践表明，本法对淤泥、淤泥质土、黏性土、粉性土、砂土、素填土等地基都有良好的处理效果。 2.工程使用范围 高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑地基加固、深基坑、地铁等工程的土层加固或防水。 （1）增加地基强度 1)提高地基承载力，整治既有建筑物沉降和不均匀沉降的托换工程。 2)减少建筑物沉降，加固持力层或软弱下卧层。 3)加强盾构法和顶管法的后座，形成反力后座基础。 （2）挡土围堰及地下工程建设 1)保护邻近构筑物(图11—6)。 2)保护地下工程建设(图11—7)。 3)防止基坑底部隆起(图11—8)。 （3）增大土的摩擦力和黏聚力 1)防止小型坍方滑坡(图11—9)。 2)锚固基础。 (4)减少振动、防止液化 1)减少设备基础振动。 2)防止砂土地基液化。 (5)降低土的含水量 1)整治路基翻浆冒泥。 2)防止地基冻胀。 (6)防渗帷幕 1)河堤水池的防漏及坝基防渗(图11—10)。 2)帷幕井筒(图11—11)。 3)防止盾构和地下管道漏水漏气(图11—12)。 4)地下连续墙补缺(图11—13)。 5)防止涌砂冒水(图11—14)。 11.2 加固机理 一、高压水喷射流性质 高压水喷射流是通过高压发生设备，使它获得巨大能量后，从一定形状的喷嘴，用一 种特定的流体运动方式，以很高的速度连续喷射出来、能量高度集中的一股液流。 在高压高速的条件下，喷射流具有很大的功率，其功率与速度和喷射流的压力的关系如下表11-1所示。 二、高压喷射流的种类和构造 高压喷射注浆所用的喷射流共有四种： （1）为单一的高压水泥浆喷射流； （2）二重管喷射流为高压浆液喷射流与其外部环绕的压缩空气喷射流，组成为复合式高压喷射流； （3）三重管喷射流为高压浆液喷射流与其外部环绕的压缩空气喷射流，组成为复合式高压喷射流； （4）多重管喷射流为高压水喷射流 以上四种喷射流破坏土体的效果不同，但其构造可划分为单液高压喷射流和水（浆）气同轴喷射流两种类型。 （1）单液高压喷射流的构造 （2）水（浆）气同轴喷射流的构造 三、加固地基处理 1.高压喷射流对土体的破坏作用 破坏土体结构强度的最主要因素是喷射动压，为了取得更大的破坏力，需要增加平均流速，也就是需要增加旋喷压力，一般要求高压脉冲泵的工作压力在20MPa以上，这样就使射流像刚体一样，冲击破坏土体，使土与浆液搅拌混合，凝固成圆柱状的固结体。 2.水（浆）、气同轴喷射流对土的破坏作用 单射流虽然具有巨大的能量，但由于压力在土中急剧衰减，因此破坏土的有效射程较短，致使旋喷固结体的直径较小。 旋喷时，喷射最终固结状况如图11-17所示。 定喷时，形成一个板状固结体，如图11-18所示。 3.水泥与土的固结机理 水泥与水拌合后，首先产生铝酸三钙水化物和氢氧化钙，它们可溶于水中，但溶解度不高，很快就达到饱和。这种化学反应连续不断地进行，就析出一种胶质物体。胶质物体有一部分混在水中悬浮，后来就包围在水泥微粒的表面，形成一层胶凝薄膜。 会产生下列现象： ①胶凝体增大