高压旋喷桩施工工法(新).pdf

高压旋喷桩施工工法 高压旋喷法是 20 世纪 70 年代初期最先由日本开发的地基加固技术，它是在静 压灌浆的基础上，引进水力采煤技术而发展起来的，是利用射流作用切割掺搅地层 改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地 基和防渗的目的。 第一章 工法特点 （1）施工机具设备简单，振动小，施工速度快，机械化程度高，使用成本低。 （2 ）水泥浆与原地基软土就地搅拌混合，可最大限度地利用原土。 （2 ）桩体固结强度高，单桩承载力较高，软土地基加固效果好；且料源广阔。 （3 ）噪声小，无污染。 第二章 适用范围 （1）受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小，可 广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、（亚粘土）、粉土（亚砂土）、砂土、 黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。 （2 ）可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可作为基础防渗之用；可 作为施工中的临时措施（如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等），也可作为永久建 筑物的地基加固、防渗处理。 （3 ）当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基 工程时，宜通过试验确定其适用性。 第三章 工法原理及设计要求 第一节 加固原理 高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高 压设备使浆液或水、（空气）成为 20～40MPa 的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、 扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆 液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗 的目的。 根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。 单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。 二重管法：又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两 种介质喷射流横向喷射出，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，破坏土体的能量显著增大，最后在土中形成较大的固结体。 三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质 的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气 流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵 将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动，使水 泥浆与土混合，在土中凝固，形成较大的固结体，其加固体直径可达 2m 。 喷射注浆法的加固半径和许多因素有关，其中包括喷射压力 P 、提升速度 S、被 加固土的抗剪强度 τ 、喷咀直径 d 和浆液稠度 B 。加固范围与喷射压力P 、喷咀直径 d 成正比，与提升速度 S、土的抗剪强度τ 和浆液稠度 B 成反比。加固体强度与单位加 固体中的水泥掺入量和土质有关。 单管、二重管、三重管旋喷桩机注浆施工示意参见图 1、图2 、图 3 。 水箱 浆桶 高压泥浆 搅拌机 泵 钻机 注浆管 水泥仓 喷头 旋喷固结体 图 1 单管旋喷注浆示意图