5(白色) 化学加固 .(高压喷射注浆).ppt

高压喷射注浆设计计算 一、设计计算 (一)设计前应取得的资料； (二)固结体尺寸设定； (三)固结体强度设定； (四)单桩竖向承载力； * (五)复合地基承载力； (六)复合地基变形计算； * (七)孔距及布置 旋喷桩的孔距应根据工程需要经计算确定，一般情况下取L＝(2～3)d；布孔方式可采用正方形、矩形或三角形。 * (八)喷浆材料与配方 1.对浆液材料的要求： ⑴优良好的可喷性； ⑵有足够的稳定性； ⑶气泡少； ⑷有良好的力学性能及耐久性； ⑸结石率高。 * 2.常用的水泥浆液类型： ⑴普通型； ⑵速凝早强型； ⑶高强型； ⑷填充剂型； ⑸抗冻型； ⑹抗渗型； ⑺抗蚀型。 3.浆液配方 ⑴水灰比：单重管和双重管应取1：1～1.5：1 对三重管：1：1或更小。 ⑵外加剂 * 二重管法高压喷射注浆示意图 * 三重管法 使用分别输送水、气、浆三种介质的三重注浆管。在以高压泵喷出高压水流的周围，环绕圆筒状的气流，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，再另由泥浆泵注入浆液填充，喷嘴作旋转和提升运动，最后便在土中凝固为直径较大的圆柱状固结体。 * 三重管法高压喷射注浆示意图 * 多重管法高压喷射注浆示意图 * 三、高压喷射注浆法的特征 适用范围广 由于固结体的质量高，既可用于工程新建之前，也可以用于工程竣工之后的托换工程。且能使已有建筑物在施工时能正常使用。 施工简便 施工时只需在土层中钻一个孔径为50mm或300㎜的小孔，便可在土中喷射成直径为0.4-4.0m的固结体. * 可控制固结体的形状 在施工中可调整旋喷速度和提升速度、增减喷射压力，使固结体形成工程设计所需的形状。 可垂直、倾斜和水平喷射 通常在地面上进行垂直喷射注浆，但在隧道、矿山井巷工程、地下铁道等建设中可采用倾斜或水平喷射注浆。 * 耐久性好 能得到稳定的加固效果并有较好的耐久性，可用于永久工程。 材料广阔 浆液以水泥为主 设备简单 高压喷射注浆全套设备结构紧凑、体积小，占地小、能在狭窄和低矮的空间施工 * 四、高压喷射注浆法的适用范围 土质条件和适用范围 处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土等地基。 对地下水流速过大，浆液无法在注浆管周围凝固的情况，对无填充物的岩溶地段，永冻土以及对水泥有严重腐蚀的地基，均不宜采用高压喷射注浆法 * 工程使用范围 增加地基强度 提高地基承载力，整治已有建筑物的不均匀沉降。 减少建筑物的沉降，加固持力层和软弱下卧层。 挡土围堰及地下工程建设 保护邻近建筑 保护地下工程建设 * * * 增大土的摩擦力和粘聚力 防止小型坍方滑坡 锚固基础 * * * * * 五、加固机理 1.高压水喷射流的性质 高压水喷射流是通过高压发生设备，使它获得巨大的能量后，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的、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有关。 * * 2.单液高压喷射流的构造 单管旋喷射注浆使用高压喷射水泥浆流，其射流构造可用高压水连续喷射流在空气中的模式予以说明。高压喷射流由三个区域所组成： * 一、喷射流的有关性质 分为单液高压喷射流和水(浆)气同轴喷射流。 A区：主要区域分为喷射核和迁移区 高压喷射流构造 * * 初始区域A区:轴向动压为常数,喷嘴出口处速度分布均匀,当达到某一位置后,断面上的流速分布不再是均匀的。 速度分布均匀的这一区域称为喷射核(E区)。 轴向动压力有所减小的区域称为迁移区(D区)。 可依据初始区域的长度判断破碎土体和搅拌效果 。 * 主要区域B：轴向动压力减弱，喷射流的混合搅拌在这一部分内进行。 终期区域C：到此喷射流能量衰减很大，末端呈雾化状态。 喷射加固的有效喷射长度为初始区域长度和主要区域长度之和，若有效喷射长度愈长，则搅拌土的距离越大，喷射加固体的直径也越大。 * 水、气同轴喷射流的构造 二重管旋转喷注浆的浆气同轴喷射流，是在喷射流的外围同轴喷射圆筒状气流。 在初期区域A内，水喷流的速度保持喷嘴的速度，空气和水流的相互作用，在高压喷射流中形成气泡，喷射流受到干扰。 在迁移区域D，高压水喷射流与空气开始混合，出现较多的气泡。 * 在主要区域B内，高压水喷射流衰减，内部含有大量气泡，气泡逐渐分裂破坏，成为不连续的细水滴状，同时喷射流的宽度迅速扩大。 水气同轴喷射的初期区域长度增加了6倍。 * 加固机理 高压喷射流对土体的破坏作用 喷射流冲击破坏土体，使