高压喷射注浆法
前言
高压喷射注浆技术是日本20世纪60年代末期创造出来的一种全新的施工方法，当时定名为CCP工法，即单管法。在70年代中期，日本又开发出JPG工法，即二重管法、CJG工法，即三重管法。70年代末期，高压喷射注浆技术开始在我国得到迅速发展，但主要在铁路、冶金和市政等部门用于提高地基承载力，进行建筑物的地基加固处理。20世纪80年代初开始，山东省水利科学研究院在土坝静压灌浆和高压旋喷桩的基础上，进行高压喷射注浆防渗技术的研究。1988年国家科委将其列为重点研究、推广项目后，我国的高压喷射注浆技术有了很大进展。
高压喷射注浆是一种处理软土地基的新技术，适用与建筑物的地基补强、防沉陷、防倾斜、防渗透、防砂基液化及地基隆起。该技术的原理是利用工程钻机，将灌浆管置与预计的地基加固深度，在灌浆管的下部，装有特制的喷具，可在水平或下倾方向上喷射30MPa 以上的高压水、气细射流。灌浆管不断缓慢提升，同时还可摆动或旋转，对土体进行切割与搅拌，并充填固化剂，待土体固化后，便可在地下形成符合要求的板墙或桩体。板墙厚度可为0.07-1.0m，桩体直径最大可达2m多。数个板或桩相交，便形成地下连续墙。我国自引进高压喷射注浆技术以来，经过多年的研究、发展及应用，该技术日趋成熟。
高压喷射注浆是通过射流作用强制性破坏原地层结构，不存在一般静压注浆的可灌性问题。只要高压射流能破坏的细砂层、极细砂层、黏土层等均可处理，对块、卵石层的较大孔隙及集中渗漏的空间，以各种射流机理加之绕流、位移、袱裹等作用，便可将地层颗粒或及配料予以充填、封堵。高压喷射注浆板墙具有良好的连接性能，板墙自身及它与建筑物在上下、左右、前后能实现三维空间连接；可通过新高压喷射流将老板墙或地下原有构筑物表面冲刷干净并与其凝结为一体。该工艺对施工场地要求不高，不需要对地层进行开挖，而通过在钻孔内的任何高度上采用不同方向、不同喷射形式，可按设计要求喷射成各种形状的凝结体；可穿过坝体、涵洞等建筑物对数十米下的沙砾层、隐患进行处理；也可在水上对水下隐患进行处理，对高喷形成板墙的物理力学指标也可以人为通过浆液予以调整。因此，高压喷射注浆在各个工程领域的应用十分广泛。
高压喷射注浆技术即是应用很广又是一种工艺艺术，工程师们可以利用这种技术在地基处理、防渗加固工程中绘制优美的施工图案。高压喷射注浆技术具有设备简单，施工方便、速度快、节省材料、效率高、成本低、操作简单、适应范围广等优点，在土木工程、水利工程、矿山工程、环境工程等领域都有广泛的应用。
一、高压喷射注浆法概述
（一）、定义
高压喷射注浆法简称高喷法，就是利用钻机将带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定深度后，以20~30Mpa的压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层；当能量大、速度快、脉动状的射流动压大于土层强度时，土颗粒便从土层中剥落下来；一部分细颗粒随浆液或水冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等的作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列；浆液凝固后，便在土层中形成一个固结体的施工法。它是在日本的一次地铁建筑事故中被第一次发明使用的，后得到各国岩土专家的称赞与重视。经经过多年的实践和发展，该方法已成为我国工程界常用的一种地基处理方法。
（二）、注浆形式
旋转喷射注浆（旋喷法）、定向喷射注浆（定喷法）、在某一角度范围内摆动喷射注浆（摆喷法）
。
（三）、喷管类型
单管法：只喷射水泥浆，可形成直径为0.6~1.2m的桩体（旋喷桩），深度可达45m；
双管法：内管喷射水泥浆（压力大于20MPa），外管喷射压缩空气（压力0.7MPa），成桩直径1~1.6m；
三管法：内管喷射水泥浆（压力1~3MPa），中管喷射压力水（压力大于20MPa 外管喷射压缩空气，成桩直径最大可达2.5m，深度可达30m。
（四）、施工机具
高压喷射注浆的施工机具，主要由高压泥浆泵及钻机两部分组成。由于采用的喷射方式不同，单管、二重管和三重管旋喷作业所使用的机具类型和数量不同，主要包括钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆特种钻杆、注浆管、喷嘴、高压胶管、输浆管、流量计、浆液搅拌机等。
（五）、应用范围
1、深基坑旋喷桩封地加固，防止基坑隆起；
2、深基坑周边旋喷连续墙截水帷幕；
3、深基坑灌注桩间旋喷桩止水帷幕；
4、开挖边坡稳定加固；
5、挡土围堰和地下工程：桥墩基础、地下管道开挖支护挡水和地下管道堵漏等；
6、地下铁和隧道工程：用于开挖掘进的水平预支护（水平超高压喷射注浆）；
7、防渗帷幕墙施工：水库坝基、防渗防水堤坝和基础及建筑物的止水防渗墙施工；
8、建筑基础补强：加层建筑、危房和梁柱扩径基础的加固补强；
9、其他：铁路公路路基加固处理，灌注桩补强，防止小型塔塌方滑坡，锚固基础，井巷帷幕等。
（六）、特点
1）可用于既有和新建工程：由于固结体的质量明显提高，它既可用于工程新建之前，又可用于竣工后的托换工程，可以不损坏建筑的上部结构，且能使已有建筑物在施工时不影响使用功能。
2）施工简便：施工时只需在土层中钻一个孔径为50mm或300mm的小孔，便可在土层中喷射成直径为0.4~4.0 m的固结体，因而施工时能贴近已有建筑物，成型灵活，既可钻孔的全长范围形成柱形固结体，也可仅施工其中一段。
3）可控制固结体形状：在施工中可调整旋喷速度和提升速度、增减喷射压力或更换喷嘴孔径改变流量，使固结体形成工程设计所需要的形状。
4）可垂直、倾斜和水平喷射：通常是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，亦可采用倾斜和水平喷射注浆。处理深度已达30 m以上。
5）耐久性较好：由于能得到稳定的加固效果并有较好的耐久性，所以可用于永久性工程。
6）料源广：浆液以水泥为主体。在地下水流速快或含有腐蚀性元素、土的含水量大或固结体强度要求高的情况下，则可在水泥中掺入适量的外加剂，以达到速度、高强、抗冻、耐腐蚀和浆液不沉淀等效果。
7）设备简单：高压喷射注浆全套设备结构紧凑、体积小、机动性强，占地少，能在狭窄和低矮的空间施工。
（七）、加固形式
柱状、壁状、条状、块状
（八）适用土层
适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。当土中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有较高的有机质时，以及地下水流速过大和已涌水的工程，应根据现场试验结果确定其适用性。
二、高压喷射注浆法的设计（一）高压喷射注浆法的设计程序图
三、施工程序
1)、钻机就位，钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直，施工时旋喷管的允许倾斜度不得大于1.5%；
2）、钻孔，单管旋喷常使用76型旋转振动钻机，钻进深度可达30 m以上，适用于标准贯入击数小于40的砂土和黏性土层。当遇到比较坚硬的地层时易用地质钻机钻孔。一般在双管和三管旋喷法施工中都采用地质钻机钻孔。钻孔的位置与设计的位置的偏差不得大于50 mm.；
3）、插管：插管是将喷管插入地层预定的深度。使用76型振动钻机钻孔时，插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。如使用地质钻孔机钻孔完毕，必须拔出岩芯管，并换上旋喷灌插入到一定深度。在插管工程中，为防止泥沙堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1 MPa；
4)、冲洗：喷射施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除；
5）、移动机具：将钻机等机具设备移到下一个孔位上。
四、注意事项：
1）钻机或旋喷机就位时机座要平稳，立轴或转盘要与孔位对正，倾角与设计误差一般不得大于0.5度。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50 mm。
2）喷射注浆前要检查高压设备和管路系统；设备的压力和排量必须满足设计要求；管路系统的密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物；喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50 m。
3）水泥浆液的水灰比应按工程要求确定，可取0.8~1.5，常用1.0。喷射注浆作业后，由于浆液析水作用，一般均有不同程度的收缩，使使固结体顶部出现凹穴，所以应及时用水灰比为0.6的水泥浆进行补灌，并要预防其他钻孔排出的泥土或杂物进入。
4）为了加大固结体尺寸，或在深层硬土中为了避免固结体尺寸减小，可采用提高喷射压力、泵量或降低回转与提升速度等措施，也可以采用复喷工艺：第一次喷射时，不注水泥浆液；初喷完毕后，将注浆管送水边下降至初喷开始的孔深，在抽送水泥浆，自下而上进行第二次喷射。
5）在喷射注浆过程中，应观察冒浆的情况，以便及时了解土层情况、喷射注浆的大致效果和喷射参数是否合理。采采用单管或双管喷射注浆时，冒浆量小于注浆量20%为正常现象；超超过或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应措施。若是由于地层中有较大的空隙引起的不冒浆，可在浆液中掺加适量速凝剂或增大注浆量；若冒浆过大，可减少注浆量和加快提升和回转速度，也可缩小喷嘴直径以提高喷射压力。采用三管喷射注浆时，冒浆量则应大于高压水的喷射量，但其超过量应小于注浆量的20%。
6）对冒浆应妥善处理，及时清除沉淀的泥渣。在砂层中用单管或双管注浆旋喷时，可以利用冒浆进行补灌已施工过的桩孔。但在黏土层、淤泥层旋喷或用三重管注浆旋喷时，因冒浆中掺入黏土或清水，故不宜利用冒浆回灌。
7）在软弱地层旋喷时，固结体强度低。可以在旋喷后注入M15砂浆来提高固结体的强度。
8）在湿陷型地层进行高压喷射注浆成孔时，如用清水或普通泥浆做冲洗液，会
加剧沉降，此时宜用空气清洗。
9）在砂层尤其是干砂层中旋喷时，喷头外径不宜大于注浆管，否则易夹钻。10）当处理既有建筑物地基时，在浆液未硬化前，有效喷射范围内的地基因受到扰动而强度降低，因此应采取速凝浆液、跳孔喷射和冒浆回灌等措施，以防喷射过程中地基产生附加变形和地基与基础间出现脱空现象。
11）当喷射注浆过程中出现异常情况时，需查明原因并采取相应措施。
五、常见问题及其处理对策
①冒浆。在喷射注浆过程中，喷射冲击破坏土层所产生的部分细小土粒随一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面。通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况、喷射的大致效果和喷射参数的合理性等。根据经验，冒浆( 内有土粒、水及浆液) 量小于注浆量20者为正常现象，超过20或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应措施。减小冒浆的措施有：一是提高喷射压力；二是适当减小喷嘴直径；三是加快提升和旋转速度等。出现不冒浆或断续冒浆时，若系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷；若系附近有空洞、通道，则应不提升注浆管继续注浆直至冒浆为止，或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆。
②固结体不完整。高压喷射注浆完毕后，或在喷射注浆过程中因故中断，均可能产生加固地基与建筑物基础不密贴或脱空、桩体不连续现象。防止因浆液凝固收缩，可采用超高喷射( 喷射处理地基的顶面超过建筑物基础底面，其超高量大于收缩高度)、回灌冒浆或第二次注浆等措施。防止因喷射注浆中断导致的断桩，可在每次卸管及重新下注浆管时，保证停顿部位的搭接长度不小于100mm，以保证固结体的整体性。
③固结体不垂直。固结体不垂直会导致其承载力降低，更为严重的是使防渗堵水失败。固结体不垂直主要由钻孔不垂直引起，实际施工时，钻机就位应准确、稳固、垂直，引孔前，采用水平尺校正钻机垂直度，确保钻机就位偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1/100。
④建筑物的附加沉降。高压喷射注浆处理地基时，在浆液未硬化前，有效范围内的地基因受到扰动而降低强度，容易产生附加变形。通常采用控制施工速度、顺序和加快浆液凝固时间等方法防止或减小附加变形。
⑤固结体强度不均。不同的土层特性对喷射注浆固结体的直径、强度影响较大，如较坚硬土层桩径偏小、含有机质阻碍固结体硬化造成强度偏低、砂类土中固结体强度较高等，实际工程施工中，宜根据不同土层深度和厚度及时调整喷射参数或进行复喷。
⑥喷射流压力偏低。高压泵压力偏低会造成喷射流破坏力较低而达不到处理效果，可能的原因有高压泵性能不足、高压泵摆放距离过远、浆液管路泄漏等。若因高压泵性能不足，不能产生设计要求的压力，应立即更换高压泵；高压泵摆放距离过远，增加了高压胶管的长度，使高压喷射流的沿程损失增大，导致实际
喷射压力降低，实际施工中，钻机与高压泵的距离不宜大于50 m；流量较大而压力偏低时，应检查各部位的泄漏情况，必要时拔出注浆管，检查密封性能。
六、高压喷射注浆法在各个领域的应用的工程实例
工程实例1——地基加固
某18层大楼采用人工挖孔桩基础，桩长25m，
桩端持力层为花岗岩残积土。挖孔时由于地下
水的剧烈流动和大量涌入，使得残积土强度下
降、桩承载力偏
低。
处理：沿桩身轴线钻孔，钻孔穿过桩
端进入残积土，用三管法旋喷工艺处理桩端持
力层，并在以水泥浆回灌桩身钻孔的同时，采
用压密灌浆工艺对桩身缺陷进行补强。处理
后，桩承载力由处理前的6000kN提高到
8200kN，满足原设计为7900kN的要求。
工程实例2——高压定喷防渗墙
工程实例3——杭州重型机械厂某基坑支护
工程实例4——宝钢初轧一号铁皮坑基坑底部土体加固（三管法）
亚粘土为软塑。首先在基坑四
周设置二层井点降水，并开挖
至-9.8m标高，然后在基坑周围
打板桩，并对基坑底部土体加
固，加固厚度4.5m。作用：提
高被动土压力，减小板桩踢脚；
增大坑底抗隆起稳定性。
地基处理与加固
题目高压喷射注浆法
院（系）市政工程系
班级09基础（2）
姓名、学号廖海星 090318216
起讫日期2011-10-29至2011-11-3 指导教师梁志松
第七节高压喷射灌浆防渗墙施工工艺 一、高压旋喷灌浆施工 1、施工设备机具选型 针对地层条件和设计要求，选择的主要施工设备机具及材料见附表。 2、灌浆材料 灌浆主要材料包括水泥、水、掺和料及外加剂等，每批采购的水泥、掺和料、外加剂等材料，均应符合有关的材料质量标准，并附有生产厂家的质量证明书。入库前按规定进行检验验收，及时把检验成果报送监理人。 （1）水泥根据施工图纸或监理人指示，选用灌浆用的水泥品种。水泥标号不低于32.5M；水泥细度要求通过80um方孔筛，其筛余量不大于5%。水泥不得存放过久，出厂期超过3个月的水泥不得使用。 （2）水灌浆用水符合JGJ63-89的规定，拌浆的水温低于40°C。 3、制浆 （1）制浆材料必须称重,称重误差小于5%，水采用水尺量取，水泥按袋计量，其它材料用称称重。回填灌浆和固结灌浆一般均采用集中制浆站来制浆，输送浆液流速为1.4-2.0m/s，各灌浆站根据浆液所需配比进行配浆。 （2）各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度等参数；纯水泥浆的搅拌时间，使用普通搅拌机时，不少于3min；使用高速搅拌机时，
不少于30s。浆液在使用前应过筛，从开始制备到用完的时间小于4h。拌制细水泥浆液和稳定浆液，搅拌时间通过试验确定；细水泥浆液的搅拌，从制备到用完的时间小于2h。 4、高压旋喷灌浆施工 旋喷灌浆施工采用三管旋喷施工工艺，设计桩径1000mm采用自下而上的灌浆方式，分两序组织高喷施工。旋喷造孔按一序孔和二序孔分部进行，旋喷灌浆先喷一序孔，再喷二序孔。 （1）钻孔施工工艺 钻孔沿坝轴线布孔，分序钻孔，采用XY-2型工程钻机进行钻孔施工，首先把钻杆(注浆管)对准孔位中心，偏差不超过50mm，钻机座要平稳，立轴或转盘要与孔位对正，倾角与设计误差一般不得大于0.5o，钻孔护壁材料为黄泥浆，比重初定为1：1，孔深达设计孔深后再加深0.5m。钻孔过程记录完整。 （2）钻孔方法 钻进方法采用硬质合金回转钻进、金刚石钻进、合金牙轮钻进等方法成孔。心墙粘土层段一般宜采用干钻取芯成孔，必要时可向孔内加入少量清水或泥浆；亦可采用泥浆钻进，冲洗液选用优质粘土泥浆或膨润土泥浆；当坝体心墙粘土适合于自然造浆时，可用清水做为冲洗液，但泵量应根据需要严格控制。砂砾石层采用硬质合金回转钻进、合金牙轮钻进，泥浆护壁，基岩段造孔采用硬质合金回转钻进或金刚石钻进方法。 （3）钻孔基本要求
前言 本标准是根据原电力工业部《关于下达成1997年制定、修订电力行业标准计划项目的通知》（综科教[1998]28号文）的补充计划进行编制的。 高压喷射灌浆技术自20世纪 70年代引进我国，后逐渐在各行业建筑领域推广，普遍应用于建筑物的地基加固，提高地基承载力，并且取得了令人满意的效果，一些指导高喷灌浆加固地基的行业技术标准也已经颁布实施。 高喷灌浆在水电水利行业中除应用于地基加固外，更广泛地应用于水工建筑物的防渗工程中。与一般的地基加固相比较，建造高喷灌浆防渗墙有不同的特点与要求。多年来，经过水电水利行业广大工程技术人员的努力，在各种规模的水工建筑物中，在复杂多样的地质条件下，建成了大量的高喷灌浆防渗墙，积累了丰富的经验。为了保证高喷灌浆防渗工程的质量，结合水工建筑的特点编制本标准。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业水电施工标准化技术委员会归口并负责解释。 本标准主要起草单位：中国水利水电基础工程局。 本标准参加起草单位：山东省水利水电科学研究院、水利部建设与管理总站。 本标准主要起草人：夏可风、孙钊、查振衡、李允中、张福贤、王明森、蒋振中、赵存厚、肖恩尚、黄灿新。 1 范围 本标准规定了水电水利高压喷射灌浆防渗工程（以下简称高喷灌浆）的技术要求和工程质量检验、评定方法。
本标准本规定适用于淤泥质土、粉质粘土地层以及粉土、砂土、砾石、卵（碎）石等松散透水地基或填筑体的高喷灌浆。对含有较多漂石或块石的地层，应通过高喷灌浆试验确定其适用性和设计、施工参数。 1.0.3水工建筑物防渗工程的高喷灌浆，除应遵守本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。振孔高喷灌浆以及用于其它建筑物防渗工程的高喷灌浆等，可参考本规范。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适应于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适应于本标准。 GB175 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 DL/T5055 水工混凝土掺用粉煤灰技术规范 DL/T5144水工混凝土施工规范 DL/T5148水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标。 3.0.1高压喷射灌浆 Jet--- groting 一种采用高速射流束冲击、切削破坏地层、以水泥基质浆液在喷射范围内扩散、充填和置换，并与原地层掺混搅合后形成凝结体，从而改变原地层的结构和组成，提高地基或填筑体防渗性能和承载力的施工技术。简称高喷灌浆。
施工工艺方法要点 (1)旋喷桩施工工艺流程： 单管旋喷桩施工工艺流程： 钻机就位钻孔——钻孔至设计标高——旋喷开始——边旋喷边提升——旋喷结束成桩 三重管旋喷法施工工艺流程： ①振动沉桩机就位，放桩靴，立套管，安振动锤；②套管沉入设计深度；③拔起一段套管，卸上段套管，使下段露出地面；④套管中插入三重管，边旋、边喷、边提升；⑤自动提升旋喷管；⑥拔出旋喷管与套管，下部形成圆柱喷射桩加固体。 (2)施工前先进行场地平整，挖好排浆沟，做好钻机定位。要求钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.5%。 (3)旋喷桩施工程序为：机具就位→贯入注浆管、试喷射→喷射注浆→拔管及冲洗等。 (4)单管法和二重管法可用注浆管射水成孔至设计深度后，再一边提升一边进行喷射注浆。三重管法施工须预先用钻机或振动打桩机钻成直径150~200mm孔，然后将三重注浆管插入孔内，按旋喷、定喷或摆喷的工艺要求，由下而上进行喷射注浆，注浆管分段提升的搭接长度不得小于200mm。 (5)在插入旋喷管前先检查高压水与空气喷射情况，各部
位密封圈是否封闭，插入后先作高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。如因塌孔插入困难时，可用低压(0.1~2MPa)水冲孔喷下，但须把高压水喷嘴用塑料不包裹，以免泥土堵塞。 (6)喷嘴直径、提升速度、旋喷速度、喷射压力、排量等旋喷参数见表或根据现场试验确定。 注：高压泵喷射的(单管法、二重管法)是浆液或(三重管法)水。 (7)当采用三重管法旋喷，开始时，先送高压水，再送水泥浆和压缩空气，在一般情况下，压缩空气可晚送30s。在桩底部边旋转边喷射1min后，再进行边旋转、边提升、边喷射。
高压喷射灌浆方案 1、工程概述 xxxxxxxxxxx工程标段一在2017年6月份对防渗墙工程进行了全面自检，通过自检发现（3+886、3+562、3+255、3+756、3+786、3+222、3+556、3+685、3+757、3+582、3+928、4+289、4+022、5+562）共14处存在问题，其中有12处为纵向缝隙，其中有1处（3+542）宽度1.2米，2处(3+555、3+856）为横向缝隙，长度在2米，在防渗墙顶下1.5米处。对此，我标段对其中11处纵向缝采用在防渗墙缝隙处临水面前、左、右处布置三个孔进行高压旋喷灌浆处理，对缝隙宽1.2米处缺陷在防渗墙缝隙中间布三个孔，在其临水面平行布5个孔进行高压旋喷处理；高压旋喷灌浆底高程为原设计高程对2处横向缝隙我们将采用对缝隙处上方进行全面凿除清理干净，重新支模板进行浇筑。 2、施工过程中的一般要求 ⑴高喷灌浆施工前，先做好场地平整，开挖冒浆排放沟和集浆坑，再精确测定摆喷墙轴线、孔位和孔口高程； ⑵钻机钻孔时，查明地层分布情况，以便指导高喷墙的喷射深度及不同地层采取相应的措施； ⑶严格控制施工各项参数，如浆压、气压、水压、浆液比重、回浆浓度、提升速度、旋转速度、摆角等； 3、施工准备 3.1现场布置 根据施工现场情况进行布置。 3.2技术准备 ⑴高喷主要施工工艺参数
表3-1 高压摆喷灌浆主要工艺参数表 ⑵技术交底 项目部召开技术会议，项目主任工程师向施工人员进行技术交底，项目施工员对操作人员进行施工技术交底，责任到人，使每个人能够熟练掌握自己责任范围内的工艺流程、技术参数指标、机械性能及安全操作规程。 ⑶安全交底 项目部由专职安全员负责对施工技术人员及施工班组人员进行安全技术交底，交底要交到个人，做到人人懂安全，人人遵守安全。人人做到“三不伤害”。 3.3材料供应 ⑴水泥：采用普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5。水泥新鲜无结块。 ⑵供水：直接从水库中抽取，经过滤、沉淀后使用。 ⑶供电：采用柴油发电。 3.4施工设备配备 表3-1 施工设备一览表 4、施工进度计划及保证措施 4.1施工进度计划
四、高压喷射注浆法 1、高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或者可塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。 当土中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有较高的有机质时，以及地下水流速度过大和已涌水的工程，应根据现场试验结果确定其适用性。2、高压喷射注浆法可用于既有建筑额新建设建筑地基加固，深基坑、地铁等工程的土层加固和防水。 3、高压喷射注浆法分旋喷、定喷和摆喷三种类别。根据工程需要和土质条件，可分别采用单管法、双管法和三管法。加固形状可分为柱状、壁状、条状和块状。 4、对既有建筑物在制定高压喷射注浆方案时应搜集有关的历史和现状资料、邻近建筑物和地下埋设物等资料。 5、高压喷射注浆方案确定后，应结合工程情况进行现场试验，试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺。 6、高压喷射注浆形成的加固强度和范围，应通过现场试验确定。当无现场试验资料时，亦可参照相似土质条件的工程经验。 7、竖项承载旋喷桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定。 8、当旋喷桩处理范围以下存在软弱下卧层时，应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定进行下卧层承载力验算。 9、竖项承载旋喷桩复合地基宜在基础和桩顶自检设置褥垫层。褥垫层厚度可取200-300mm，其材料，其材料可选用中砂，、粗砂、级配砂石等，最大粒径不宜大于30mm。 10、竖项承载旋喷桩的平面布置可根据上部结构和基础特点确定。独立基础下的桩数一般不少于4根。
11、桩长范围内复合土层以及下卧层地基变形值应按现行国家标准《建筑地基设计规范》GB 50007有关规定计算，其中，复合土层的压缩模量可根据地区经验确定。 12、高压喷射注浆法用于深基坑、地铁等工程形成连续体时，相邻桩搭接不宜小于300mm，并应符合设计要求和国家现行的有关规范的规定。 13、施工前应根据现场环境和地下埋设的位置等情况，复核高压喷射注浆的设计孔位。 14、高压喷射注浆的施工参数应根据土质条件、加固要求通过试验或者根据工程经验确定，并在施工中严格加以控制。单管法及双管的高压水泥浆和三管高压水的压力应大于20MPa. 15、高压喷射注浆的主要材料为水泥，对于无特殊要求的工程，宜采用强度等级为32.5级及以上的普通硅酸盐水泥。根据需要可加入适量的外加剂及掺合料。外加剂合掺合料的用量，应通过试验确定。 16、水泥浆液的水灰比应按工程要求确定，可取0.8-1.5，常用1.0。 17、高压喷射注浆的施工工序为机具就位、贯入喷射管、喷射注浆、拔管和冲洗等。 18、喷射孔与高压注浆的距离不宜大于50M。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。实际孔位和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与岩土工程勘察报告不符合情况均应详细记录。 19、当喷射注浆贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可喷射注浆。在喷射注浆参数达到规定值后，随即分别按旋喷、定喷或摆喷的工艺要求，提升喷射管，由下而上喷射注浆。喷射管分段提升的搭接长度不得小于100mm。 20、对需要局部扩大加固范围或提高强度的部位，个采用复喷措施。 21、在高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降、上升或冒浆异常时，应查明原因并及时采用措施。 22、高压喷射注浆完毕，应迅速拔出喷射管。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程，必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。
一般施工（调试）方案报审表 表号：DJX -A2-06工程名称：厦门局充（换）电站成本支出（思明）土建工程编号： 致厦门瑞骏电力监理咨询有限公司项目监理部：现报上厦门局充（换）电站成本支出（思明）高压旋喷桩工程施工/调试方案，请审查。 附件：高压旋喷桩工程专项施工方案 承包单位（章）：项目经理：日期：专业监理工程师审查意见： 经审查，工程施工/ 调试方案内容完整、设计图纸及相关规范要求，能指导现场施工。请审核批准。 专业监理工程师：日期：总监理工程师审查意见： 项目监理部（章）：总监理工程师：日
期： 本表一式份，由承包单位填报，建设管理单位、项目监理部、承包单位各存 厦门局充（换）电站成本支出（思明） 高压旋喷桩 专项施工 方
厦门电力工程集团有限公司 二0 一一年九月签署页： 编制： 审核： 审批： 厦门电力工程集团有限公司
目录 一、工程概况??????????????????1 二、工程地质概况????????????????1 三、编制原则??????????????????1 四、主要的施工方法、工艺与参数?????????2 五、质量保证措施????????????????3 六、施工安全技术措施??????????????4 七、管理机构??????????????????4 八、工期????????????????????5 九、安全生产、文明施工组织措施?????????5
厦门局充（换）电站成本支出（思明） 高压旋喷桩施工方案 一、工程概况： 厦门局充（换）电站成本支出（思明）由厦门电业局思明供电分局开发，由厦门电力勘察设计院有限公司承担设计，根据地质报告，本工程采用单管法高压旋喷桩复合地基，桩径600，桩长约12 米，桩端应全截面进入持力层（残积砾质粘性土）深度不少于2m，总桩数为297 根，高压旋喷桩设计桩承载力特征值暂按250KN考虑，复合 地项承载力特征值f spk≥150Kpa，高压旋喷桩桩身28天fcu 抗压强度 3.0Mpa。
高压喷射注浆法在工程中的原理和应用 摘要：文章首先分析了高压喷射注浆法的机理，并介绍了高压喷射注浆法在地基加固工程中的具体应用技术，针对施工过程中经常出现的问题提出了处理措施。 一、高压喷射灌浆技术 高压喷射法就是利用工程钻机钻孔至设计处理的深度后，用高压泥浆泵，通过安装在钻杆（喷杆）杆端置于孔底的特殊喷嘴，向周围土体高压喷射固化浆液(一般使用水泥浆液)，同时钻杆（喷杆）以一定的速度边旋转边提升，高压射流使一定范围内的土体结构破坏，并强制与固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。 固结体的形状和喷射流的移动方向有关。一般分为旋转喷射(简称旋喷)，定向喷射(简称定喷)和摆动喷射(简称摆喷)。旋喷桩主要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善地基土的变形性能，使其在上部结构荷载作用下，不至破坏或产生过大的变形。定喷固结体呈壁状，摆喷形成厚度较大的扇状固结体。定喷和摆喷通常用于地基防渗，改善地基土的水力条件及边坡稳定等工程。 高压喷射注浆法是利用高压水或浆液射流切割搅拌地层，同时射入水泥浆或复合浆液，形成新的凝结体，改变了原地层的结构或全置换成新复合材料结构，提高承载力或原地基的防渗能力，达到加固地基和防渗的目的。其工艺是利用钻机或其他造孔设备造孔，然后把带有喷头的注浆管下至土层的预定深度，由高压水泵或高压泥浆泵把浆液以10～25 Mpa 的高压射流在喷嘴中射出，以冲击和破坏预定深度地层的土体。该射流能量大，速度快，当呈脉动状态的射流动压强度大于土体强度的时候，土粒便从原土体中剥落下来，一部分细小的土粒随着浆液冒出地面，其余较粗的土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下，与随之射入的水泥浆等浆液渗搅混合后，按一定的浆土比例和质量大小规律地重新排列，在土体中形成凝结体。喷射时，若一面提升一面旋转，则形成柱状体即旋喷桩，若一面提升一面按一定的方向角度摆动，则形成墙状体。 （一）加固机理 高喷法如三管高喷法用压缩空气包裹高压喷射水流冲击破坏搅动土体，同时用低压灌浆泵灌入浆液，浆液被高压水、气射流卷吸带入，同时与被搅动土体混合形成固结体。加固地基，形成桩、板、墙的机理可用五种作用来说明： 1、高压喷射流切割破坏土体作用喷流动压以脉冲形式冲击土体，使土体结构破坏出现空洞。 2、混合搅拌作用钻杆在旋转和提升的过程中，在射流后面形成空隙，在喷射压力作用下，迫使土粒向与喷嘴移动相反的方向(即阻力小的方向)移动，与浆液搅拌混合后形成固结体。 3、置换作用三重管高喷法又称置换法，高速水射流切割土体的同时，由于通入压缩空气而把一部分切割下的土粒排出灌浆孔，土粒排出后所空下的体积由灌入的浆液补入。 4、充填、渗透固结作用高压浆液充填冲开的和原有的土体空隙，析水固结，
高压旋喷桩技术规范 高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体。施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。 1.适用范围 （1）高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。 （2）当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的有机质时，对淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固，应根据现场试验结果确定其适用程度。应通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数。 （3）高压喷射注浆法，对基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石呈骨架结构的地层，地下水流速过大和已涌水的地基工程，地下水具有侵蚀性，应慎重使用。 （4）高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程。 2.基本规定 （1）高压喷射注浆地基工程的设计和施工，应因地制宜，综合考虑地基类型和性质、地下水条件、上部结构形式、荷载大小，场地环境、施工设备性能等因素，做到技术先进，经济合理，确保工程质量。 （2）高压喷射注浆法的注浆形式分旋喷注浆、摆喷注浆和定喷注浆等3种类别。根据工程需要和机具设备条件，可分别采用单管法、二管法和三管法，加固体形状可分为圆柱状、扇形块状、壁状和板状。 （3）高压喷射注浆定喷适用于粒径不大于20mm的松散地层，摆喷适用于粒径不大于60mm的松散地层，大角度摆喷适用于粒径不大于100mm的松散地层，旋喷适用于卵砾石地层及基岩残坡积层。 （4）在制定高压喷射注浆方案时，应掌握场地的工程地质、水文地质和建筑结构设计资料等。对既有建筑尚应搜集有关的历史和现状等资料、邻近建筑和地下埋设物等资料。 （5）高压喷射注浆方案确定后，应结合工程情况进行现场试验、试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺。 （6）高压喷射注浆试验场地应选择在对整个工程有代表性地段，通过试验能够反映出高压喷射注浆后对地基处理工程所起到的加固或防渗效果。 3.施工准备 1. 材料、成品、半成品、构配件进场验收和复试要求 (1) 高压喷射注浆法所用灌浆材料，主要是水泥和水，必要时加入少量外加剂。 (2) 高压喷射注浆所采用的水泥品种和标号，应根据环境和工程需要确定，一般情况下，宜采用普通硅酸盐水泥，其强度等级不宜低于32.5。使用其他水泥注浆时应得到设计许可。 (3) 注浆所用水泥应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB 175—1999中的规定。 (4) 高压喷射注浆用水泥必须符合质量标准，应严格防潮和缩短存放时间，施工过程中应抽样检查，不得使用过期的和受潮结块的水泥。 (5) 搅拌水泥浆所用的水，应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ 63—89的规定。 (6) 高压喷射注浆一般使用纯水泥浆液。在特殊地质条件下或有特殊要求时，根据工程需要，通过现场注浆试验论证可使用不同类型浆液。如水泥砂浆等。 (7) 根据需要可在水泥浆液加入粉细砂、粉煤灰、早强剂、速凝剂、水玻璃等外加剂。 2.主要施工机具、设备 (1) 高压喷射注浆法所用施工机具设备，有国产设备和进口设备。施工用主要设备机具有:地质成孔设
高压旋喷桩施工工艺流程 一、适用范围： 适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、素填土、碎石土的地基处理。 二、编制依据： 《地基处理技术及工程应用》 三、高压旋喷桩定义： 高压旋喷桩－高压旋喷是高压喷射注浆法的一种。高压喷射注浆法是先利用工程钻机钻孔作为导孔，将带有特殊喷嘴的注浆管插入设计的土层深度，然后将水泥浆（或水）以高压流的形式从喷嘴内射出，冲击切削土体。土体在高压喷射流的强大动压等作用下，发生强度破坏，土颗粒从土层中剥落下来，与水泥浆搅拌形成混合浆液。一部分细颗粒随混合浆液冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。这样从下向上不断地喷射注浆，混合浆液凝固后，在土层中形成具有一定强度的固结体。旋喷注浆是喷嘴在提升时不停的旋转，固节体呈圆柱状。 四、高压旋喷桩作业内容 高压旋喷桩根据注浆管类型不同分为单管法、双管法、三管法等。本项目设计均采用双管法注浆。双管法使用二孔注浆管输送水泥浆和空气两种介质。 1、施工准备： 1）技术准备 根据设计要求本项目高压旋喷桩选用PC32.5普通硅酸盐水泥浆， 水灰比0.9。 根据设计资料绘制旋喷桩布桩图，并注明桩位编号。 2）场地准备 原地面清理、整平，并用小型压路机碾压密实。挖好排浆沟，设置回浆池，浆液回收处理，防止污染环境。 3）机具设备准备 喷射注浆前检查高压设备和管路系统，设备的压力必须满足施工需要。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴内不得有杂物，并准备适量的常规配件。检查电源、线路，并做好照明准备工作。 4）人员准备 配齐所有管理人员和施工人员，并对所有人员进行安全技术交底。
高压喷射灌浆技术的作用机理及其在水利工程中的应用(一) 摘要]首先介绍了高压喷射灌浆技术作用的机理，由于地基土质较差，承载力较低，渗透性较强，对水工建筑物来说，影响建筑物的稳定性。本文讨论了高压喷射灌浆的机理及在运用中的工艺参数的确定及防渗效果。 关键词]高压喷射机理；防渗；效果 1、前言 多年来为解决江、河、湖、堤、坝等水工建筑物防渗问题，寻求一种经济且技术先进可靠的防渗方法。在水利工程施工当中，基础防渗处理是水利工程施工中尤为重要的环节，当基础土质较差，渗透性较强时，在水流的作用下对基础的危害很大。现结合这项技术在巴楚县小海子水库进水口工程、小海子水库除险加固工程、伽师县布哈拉枢纽水毁加固工程、以及巴楚县民生渠渠首水毁工程中的应用，在应用过程中，采用沈阳建科仪器研究所研制的电子填土密实度检测仪进行现场检测。明显看出密实度和承载力均远大于原土体，从而提高和保证工程质量。本文重点介绍高压喷射灌浆机理及其施工工艺。 2、工艺原理 2.1冲切掺搅作用 高喷技术主要是借助于高压射流，通过冲击切割和强烈扰动，使浆液在射流作用范围内扩散、充填周围土层，并与土石粒掺混搅合，硬化后形成凝结体，从而改变原地层结构和组成，借以达到防渗或提高承载力的目的。 高喷凝结体是多种因素综合作用的结果，高压射流对地层结构的影响范围，取决于比能值E 的大小，其表达式为： E=（PQ）/（100V） E——每米旋喷柱耗用的能量MJ/m； P——喷射灌浆压力Map； Q——射流浆量L/min； V——提升速度cm/min E值大，旋喷柱的直径大，一般选用50~70cm直径较好，但最终应通过现场高喷试验确定。 2.2升扬、转换作用 高喷施工时，水、气、浆由喷嘴中喷出，压缩空气除能对水或浆液构成外包气层，使水或浆液射流能透入地层较远距离并维持较大压力破碎地层结构外，还可产生升扬作用，浆经射流冲击切削后的土石碎屑和地层中细粒，由孔壁和喷射杆的环状间隙中升扬带出孔外，空余部位由浆液替代，同时也起到了转换作用。 2.3挤压、渗透作用 高喷射流强度随射流距离的增加而较快地衰减至射流束末端，虽能再冲切地层，但对地层仍产生挤压作用。同时，喷射结束后，静压灌浆持续进行，这对周围土体产生渗透作用，这样不仅可以促使凝结体与周围土体结合更加密实，还在凝结体外侧产生明显的渗透凝结层，具有较强的防渗性能。 高喷灌泵技术有单管法、双管法、三管法。小海子水库进水口工程、小海子水库除险加固工程和布哈拉枢纽水毁加固工程、巴楚县民生渠渠首工程中都采用的是三管法施工。用水管、气管、浆管同轴布设组成喷射杆，杆底部设置有喷嘴，气、水喷嘴在上，浆液喷嘴在下，高喷时，随着喷射杆的旋转和提升，先是高压水和气的射流冲击扰动地层土体，呈翻滚松散状态，随后以低压注入浓浆掺混搅拌，硬化后形成凝结体。工艺参数主要有：水压38~40Mpa；气压0.6~0.8Mpa；浆压0.3~0.5Mpa，施工设备价廉，易购，高喷质量可满足设计要求，工效高，造价低，能充分利用原地土体，就地取材，机械化程度高。 2.4位移握裹作用
高压喷射注浆法（旋喷桩法） 选喷桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等的地基加固。桩径一般，最大2m，深达45m，其抗压强度5-10MPa，渗透系数可降至10-7-10-8cm/s。 A. 旋喷 （一）施工准备 1.材料 （1）浆液材料以水泥为主材，加入不同外加剂后，可具有速凝早强、抗冻等性能。一般普硅425#纯水泥浆，固结体强度28天可最大达1-2MPa。 固结体的强度和抗渗性能（MPa）
（2）喷浆量可按下列两种方法计算取大值） （3）对地下水丰富的工程需要在水泥浆中掺入速凝早强剂，通常有氯化钙、水玻璃及三乙醇胺等，用量为水泥用量的2%-4%，早期强度能提高倍。 （4）旋喷固结体的平均抗压强度为20MPa以上高强型，一般注浆用的水泥要求不低于525号普硅水泥，通常掺入高效能扩散剂有NNO、NR3、NaNa2、Na2SiO3等。 （5）对于有抗渗要求的旋喷固体，不宜使用矿渣水泥，如仅要求抗渗而无抗冻要求的可使用火山灰水泥，在水泥浆中掺入2%-4%的水玻璃，注浆用的水玻璃模数要求在较为合适，浓度要在30-45波美度为宜。 （6）对改善型，在水泥浆中掺入膨润土，使浆液悬浮性增加，微减小水泥颗粒沉淀量，以至浆液的析水率减小，稳定性强，其配方为： 水：水泥：陶土：碱（水玻璃）=1：1：3： （7）在水泥浆中掺入其它外加剂，如铝酸钠、三乙醇胺（NR3）、β-萘磺酸盐甲醛缩合物（NF）、氧节——节树脂磺酸盐（CRS）、亚甲基二萘磺酸钠（NNO）、沸石粉等，按不土要求的流定性和稳定度凝结时间或提高抗压强度作适当选择。 2.作业条件 选喷注浆加固方案拟定前需要进行试验性调查及工作准备。 （1）工程地质资料，各钻孔柱状图及地质剖面图，有各土层的物理力学特性，化学成分，各种要求参数齐全。 （2）旋喷体作端承桩时，应注意持力层顶面的起伏变化情况，用作摩擦桩的注意土层不均匀性，有无软弱夹层。 （3）室内配方，为了解喷射注浆后桩体可能有的强度和决定浆液合理配合比，必须取现场各层土样，在室内按不同的含水量和配合比进行配方试验，优选出最合理的浆液配方。 （4）根据估算喷射直径来选用喷射注浆的种类和喷射方式。
洪家渡15#公路永久基础高压喷射灌浆技术措施 中国水利水电第九工程局基础处理处 2000年12月23日
一、工程概况 2001年10月截流后，Ⅰ#、Ⅱ#导流洞出口水流将对冲15#公路，要求在今年枯期完成15#公路永久及临时基础防护工作，在▽978 高程以下到基岩做旋喷桩处理，旋喷桩直径1.2m，中到中间距1.8m。 二、高压喷射灌浆施工工艺 高压喷射灌浆采用GS—4型高压喷射灌浆机，喷管外径为108mm，喷射方式为旋喷形式。 工艺流程框图如下： 高压喷射灌浆施工工艺流程框图
1、放孔 根据施工图纸现场放样，孔位偏差不得大于5cm，因故变更孔位应征得设计同意。 2、钻孔 钻进时根据地质情况可选用回转式SGZ--ⅢA型地质钻机钻进，或冲击回转偏心钻头跟管钻进等钻孔方法，孔径为φ130mm。钻孔必须保证孔向垂直，钻机安装必须平正稳固， 固壁方法则要根据地质情况确定，主要有泥浆固壁、PVC塑料管固壁，套管护壁三种方法，一般优先采用泥浆固壁。 3、终孔验收 孔斜率应小于 1.5%，发现偏斜超过要求应及时纠正或采取补救措施。终孔时应对孔底进行冲洗，孔内沉碴厚度不得超过10cm，实际孔深应符合设计要求，误差应小于1%。 4、喷前调试 喷射系统安装好后，在下喷射管前需在孔外先进行调试，检查管路是否畅通、各参数是否达到设计值、各设备是否能正常运转（调试时浆可用水代替浆）。经检查无误后方可下喷管。 5、下喷射管 下喷管时喷嘴及浆管应采取保护措施，浆管需带浆（可用水代替）进行，喷嘴用包装胶布保护。准确计算喷头下置深度，与钻孔深度相吻合后方可进行喷射。 6、制浆 （1）一般采用425#普通硅酸盐水泥进行制浆，有特殊要求时，
岩土钻掘设备课程设计 课题名称：高压喷射注浆工艺 汇报人：孔海潮 小组成员：李立辰张田田孔海潮 张继超张良余子烨李洲 院系：工程学院班级：051123 专业：地质工程（岩土钻掘方向） 指导老师：卢春华
精品文档 。 1欢迎下载 前言 ........................ 错误!未定义书签。 第一章 高压喷射注浆法的定义与种类 (2) 第一节 高压喷射注浆法的定义 (2) 第二节 高压喷射注浆法的种类 (3) 第二章 高压喷射注浆法旳特点及适用条件 (5) 第一节 高压喷射注浆法的主要特点 (5) 第二节 高压喷射注浆法的适用条件 (5) 第三章 高压喷射注浆法加固机理 (7) 第一节 喷射流的相关性质 (7) 第二节 高压喷射流对土体的破坏作用 (9) 第三节 高压喷射流成桩（壁）机理 (10) 第四章 高压喷射注浆机械 (12) 第一节 施工机具 (12) 第五章 施工工艺 ........................ (20) 第一节 高压喷射注浆工艺流程见图 (20) 第二节 施工要点 (21) 第三节 常见施工问题及处理22展望 (22)
2 中国地质大学（武汉） 前言 1960年日本在中西涉博士发明了单管高压旋喷注浆法(CCP工法)以后,又相继开发了二重管高压旋喷注浆法(JGS工法)、三重管高压旋喷注浆法(GJG工法),他们在三重管高压旋喷注浆法的基础上,开发的555一MAN施工法(SuPer5011stabilizationManagement)和RJP(超高压旋喷注浆法,RodinJetPile)工法,旋喷直径最大可达4m,其研究的全方位高压旋喷注浆法(MJS工法),是一种全方位(水平和倾斜方向)大孔径旋摆喷技术,该技术包括喷头测试装置和排泥处理装置。近年来,日本又把高压喷射注浆法与深层水泥浆液搅拌法结合起来,同时发挥机械搅拌和射流搅拌两者的优点,形成了深层喷射搅拌混合法。 高压喷射注浆技术的发明,完善了注浆技术体系,使施工注浆结构体成为现实。低压的渗透注浆可使土体不变形、浆液充填土颗粒间孔隙、附加地应力较小,中压的压密注浆造成土体变形、浆液与土体共同形成似柱状固结体、附加地应力较大,较高压的劈裂注浆能够破坏土体、产生树状固结体、附加地应力较大,而高压喷射注浆利用高压将土体切割后部分获全部排出、浆液在切割范围内均匀搅拌或置换形成高强度的结构体、附加地应力小,注浆技术成为较完整的技术体系。高压喷射注浆技术的发展促进了注浆材料的发展,使成本低廉的水泥浆材逐步替代化学浆材,进一步减小了对环境的污染和降低工程造价。 我国注浆技术起步较晚但发展迅速,上世纪50年代开始初步掌握注浆技术,60年代开始在继水电行业进行坝基基础注浆,静压注浆法在许多行业的矿山井巷、软基加固、边坡治理等领域得到应用,70年代末在铁路行业开始进行高压喷射注浆法的研究和应用,随后在冶金、煤炭、水电、建筑、交通等各部门进行了大量的工程应用。历经四十余年的发展,我国注浆技术得到了成熟的进步,注浆材料和注浆设备均实现了自行研制和生产,注浆技术水平已可跻身国际先进行列。 第一章高压喷射注浆法的定义与种类 第一节高压喷射注浆法的定义 高压喷射注浆，就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定深度后，以20--40MPa的压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层，当能量大、速度快和动脉状的射流动压大于土层结构强度时，土颗粒便从土层中剥落下来。一部分细颗粒随浆液或水冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律的重新排列，浆液凝固后，便在土层中形成一个固结体。
水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术颉鹏 发表时间：2018-11-15T21:07:59.040Z 来源：《基层建设》2018年第30期作者：颉鹏[导读] 摘要：随着我国基础设施建设的步伐不断的加快，我国的水利水电工程在不断的增多，在实际的工程施工过程中，水利水电工程的基础工程防渗施工处理是其中非常关键的一个施工环节。 中国水利水电第四工程局有限公司青海省西宁市 810000 摘要：随着我国基础设施建设的步伐不断的加快，我国的水利水电工程在不断的增多，在实际的工程施工过程中，水利水电工程的基础工程防渗施工处理是其中非常关键的一个施工环节。尤其是在软土特性的基础施工中，施工技术的选择非常的关键，目前较为常用的施工技术就是高压灌浆喷射施工技术，作为一项非常先进并且合理科学的施工技术在我国的水利水电工程施工的过程中尤其是基础工程施工的过程中应用非常的广泛，同时取得的效果也非常的明显。因此，本文对水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术的应用进行分析研究。 关键词：水利水电工程；高压喷射灌浆技术；应用；特点 水利工程施工过程中常见的高压喷射灌浆技术在整个施工过程中占有十分重要的地位。高压喷射灌浆技术的兴起已经有了比较长的一段时间，但是在我国开始采用的时间还不是很长，在上世纪八十年代，在一些水利工程的堤坝防渗施工中开始使用，并逐渐在其它领域逐渐的扩展使用。在现代水利工程以及地下防渗作业中的使用已经十分的成熟，并取得了良好的使用效果。除此之外，高压喷射灌浆技术还被广泛应用于建筑行业，对软土地基进行改造，防止建筑物发生沉降问题，还被用于铁路隧道顶部的加固以及其他的一些地下工程实施中。 1高压喷射灌浆技术的特点和工作原理 1.1高压喷射灌浆技术的特点 高压喷射注浆法是在注浆法的基础上，应用高压喷射技术而发展起来的一项新的地基加固方法。它与其它地基处理的方法相比，具有适用范围广，施工简便，具有较好的耐久性等特点，不失为众多地基处理方法中的一种好的地基处理方法。 1.2高压喷射注浆法机理 高压喷射注浆法是利用高压水或浆液射流切割搅拌地层，同时射入水泥浆或复合浆液，形成新的凝结体，改变了原地层的结构或全置换成新复合材料结构，提高承载力或原地基的防渗能力，达到加固地基和防渗的目的。其工艺是利用钻机或其他造孔设备造孔，然后把带有喷头的注浆管下至土层的预定深度，由高压水泵或高压泥浆泵把浆液以10～25Mpa的高压射流在喷嘴中射出，以冲击和破坏预定深度地层的土体。该射流能量大，速度快，当呈脉动状态的射流动压强度大于土体强度的时候，土粒便从原土体中剥落下来，一部分细小的土粒随着浆液冒出地面，其余较粗的土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下，与随之射入的水泥浆等浆液渗搅混合后，按一定的浆土比例和质量大小规律地重新排列，在土体中形成凝结体。喷射时，若一面提升一面旋转，则形成柱状体即旋喷桩，若一面提升一面按一定的方向角度摆动，则形成墙状体。 2高压喷射灌浆工艺 2.1原材料 灌浆施工对浆体的要求是具备良好的可泵性和保水性。在灌浆施工开始前，需对灌浆浆体进行处理，一般会将其做成立方体的模型，并加以精心养护，保持七天后，对其抗压力度做一个全面检查，如果符合要求规定，说明灌浆浆体的可泵性和保水性都比较良好，达到了技术要求。另外，在施工过程中，可能会出现浆体干缩的情况，为减小这种现象的发生率，可在浆液中掺加些许膨化剂。 2.2定位技术 该环节主要是为找出喷灌位置，应严格按照施工设计图进行，考虑到各种所需参数，错开固有的钢筋位里，找准防渗墙的位里，建立控制桩，并随时做好标记。经相关部门检验，符合标准后就可以进行钻孔。 2.3钻孔技术 在灌浆施工中，对钻孔有一定的限制。首先，不管是直孔，还是孔壁，都应该有较高的笔直性和足够的均匀度；其次，在施工中，需要有一个合理的程序，这就要求必须严格按照规范进行操作。例如灌浆流程要从前到后依次开展，需注意后一钻孔作为前一钻孔的检查孔，应借助压水实验来检查钻孔的吸水量，如果吸水量符合规定，后续孔的灌浆工作便可省去。此外，在灌浆施工开始前，需要做一些清理工作，将钻孔或裂隙中的岩粉彻底冲洗掉，以维持其干净性。常用冲击钻进行钻孔，按规定标准，钻头和钢筋的直径差应控制在5mm左右。 2.4插管工作 钻完孔后，按照设计好的深度将注浆管及时插入地层，此环节通常和钻孔是连在一起的，即每钻完一个孔，就须将喷射管插入，输送压缩空气，接着将浆泵打开，持续30s送浆，然后将钻杆拔出。插管时为避免喷射管的喷嘴被泥沙堵塞，可将插管和射水工作同时进行，如果压力过大，可能会出现射塌孔壁的情况，因此，水的压力尽量保持在1MPa以内。此外，水泥浆多由普通的硅酸盐水泥拌制而成，必须符合标准，配合比例要适中，以保证水泥浆的质量。 2.5喷浆工作 此时要认真的按照从下到上的步骤来开展，而且要分析土质以及水体等其他的干扰要素，掌控好喷浆的压力等，如有不当之处及时调整。在特定的时候要对其开展两次喷射活动。也就是说在第一次喷射生成的物体之上再次进行，此时的阻力较之于之前的要明显的小很多。完成之后，要认真的清理拉杆等，方便后续工作的开展。 3高压喷射灌浆施工技术在应用中存在的具体通病以及相应的处理办法 3.1高压喷射灌浆过程中出现的断桩质量通病 在高压喷射灌浆施工技术的应用中，断桩的质量问题是时常发生的问题之一。这种问题我们在施工中可以称之为施工的质量通病之一。这一问题的出现主要是由于在拆管或者是灌浆中断的时候，管路的接头处没有有效的搭接长度，很多时候没有进行搭接处理，这样就会导致断桩的问题出现。为了有效的处理这一问题，我们在施工的过程中要在灌浆中断的时候，对灌浆管路进行标记处理，然后按照标准规范进行管路的搭接，然后进行灌浆的高压复喷。 3.2高压喷射灌浆过程中出现的喷嘴以及喷浆管堵塞的质量通病
1 工程概况 清河水库位于穆棱市八面通镇清河村南1km处的清河流域中上游，距八面通镇6km。总库容305.5万m3，是一座以防洪、灌溉为主的小（Ⅰ）型水库，设计标准为50年一遇洪水，校核标准为500年一遇洪水，灌溉设计保证率为75%。清河水库主体工程包括大坝、溢洪道和放水洞。大坝为混合土坝，坝长310m，溢洪道为开敞式侧堰，堰长37m，放水洞为坝下埋管式砼箱涵，洞长42m。 清河水库始建于1958年大跃进期间，由群众队伍进行施工，工程质量相对较差，虽然经过几次维修改造，但仍存在坝体、坝基渗漏严重等诸多问题，被鉴定为三类坝。清河水库除险加固工程于2008年3月1日开工建设，对土坝渗漏采用高压摆喷灌浆技术进行处理，通过试验检测，土坝渗透指标由施工前的10-3cm/s提高到10-6cm/s，防渗效果良好。 2 高压摆喷灌浆技术要点 2.1 技术原理。高压摆喷灌浆技术是采用三管法，喷射介质为水、水泥基质浆液和压缩空气，使喷射管做一定角度的摆动和提升运动，利用高压水形成高速喷射流束，冲击、切割、破碎地层土体，并以水泥基质浆液充填、掺混其中，形成扇形断面板墙状的凝结体，以提高坝体防渗能力的施工技术。 2.2施工工序和设备。高压摆喷灌浆施工工序为：布孔、钻孔、制浆、高压灌浆、静压回灌。主要施工设备有：钻机、高喷台车、制浆机、高压水泵、空压机、灌浆泵。 2.3 布孔与钻孔。布孔分三个阶段。第一阶段布先导孔，沿坝体灌浆轴线方向每30米左右布置一个先导孔，利用先导孔采取芯样，可摸清各坝段坝体土质类别、地层变化、漏浆程度、基岩深度等情况。第二阶段布试验孔，根据工程地质报告和先导孔钻孔情况在大坝一端按设计孔距布置试验孔，进行现场试验确定合适的孔距和灌浆参数。第三阶段布灌浆孔，按现场试验确定的孔距沿防渗墙轴线布灌浆孔，先导孔可作为灌浆孔之一。钻孔可采用任意一种钻进方式。 清河水库布置了9个先导孔，9个试验孔，共210个灌浆孔（含先导孔和试验孔），采用回转钻进并泥浆护壁。钻孔孔距为1.5m，孔径为130mm，设计深度为进入基岩以下1m，实际孔深超出设计深度0.3mm.。 2.4制浆。高压摆喷灌浆浆液为水泥浆。使用水泥为32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为1.2：1～0.8：1，浆液密度为1.55g/cm3～1.7g/cm3。水泥浆采用二级
水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术杨洁 发表时间：2019-08-26T13:13:25.397Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：杨洁 [导读] 摘要：将注射浆液或高压水向搅拌地层充分注射，并保证注射液体与缓慢灌入的水泥浆液相互凝结，以此提升地基防渗性、承载力的技术即高压喷射灌浆技术，将其应用于水利水电工程的基础防渗加固工程中，不仅可以使其防渗抗灾的能力显著提升，而且可以强化水利水电工程的可靠性，保护人们的生命财产安全，所以，对水利水电工程中的高压喷射灌浆技术展开研究具有重要的现实意义。 （中国水利水电第四工程局有限公司青海西宁 810007） 摘要：将注射浆液或高压水向搅拌地层充分注射，并保证注射液体与缓慢灌入的水泥浆液相互凝结，以此提升地基防渗性、承载力的技术即高压喷射灌浆技术，将其应用于水利水电工程的基础防渗加固工程中，不仅可以使其防渗抗灾的能力显著提升，而且可以强化水利水电工程的可靠性，保护人们的生命财产安全，所以，对水利水电工程中的高压喷射灌浆技术展开研究具有重要的现实意义。 关键词：水利水电工程；施工技术；高压喷射灌浆技术 1 高压喷射灌浆技术的概念 目前应用的高压喷射灌浆技术，其主要还是通过传统灌浆方法的不断创新改良而成，并且在实际应用高压喷射灌浆技术时，其施工原理与我们传统的灌浆法施工原理具有相应的联系。因此，当我们在应用高压喷射灌浆技术时，主要还是要将搅拌地层中充分的注射浆液或高压水，然后在灌入相应的水泥浆，并且需要保证在此操作过程中，能够使两者材料之间相互凝结，真正的提高其硬化后的强度，从而最终满足水利水电工程的地基防渗以及承载力等各项要求。此外，在工程实际应用高压喷射灌浆技术时，不仅能够有效的降低施工难度，还能够为施工企业降低工程造价，并且利用高压喷射灌浆技术还能够提高工程的耐久性，因此被广泛的应用在水利水电工程施工中。 2 高压喷射灌浆技术在水利水电施工中的作用 2.1搅拌及冲切作用 由于喷射过程中使用高压喷枪，对原有的泥浆层形成较大的冲击，所以会对其产生搅拌作用，经过高压喷射出的泥浆材料会对底层形成冲切，使得底层材料得到更加充分的搅拌，其密实度和均匀性都会得到增强，如此在硬化反应时也会更加顺利，底层结构的强度和承载能力也会得到提升。 2.2置换及升扬作用 高压设备可以利用喷射高压空气来达到扬水所需要的施工效果，在水利水电作业中，钻孔作业后会在孔隙内留下很多碎屑和杂质，此时就可以利用高压喷枪中的空气将这些杂物进行清理，方便后续的施工作业正常开展，然后再向钻孔内部喷射砂浆材料，将杂物置换掉，完成灌浆作业。 2.3渗透挤压作用 由于喷射时产生的高压作用，会对地层产生很大的冲击和挤压作用，提高地层本身的密实度，就如同被压实一样，大大提升了工程主体结构的防水和防渗性能，同时也提高了这部分结构的强度和抗压性。 3 高压喷射灌浆施工技术在水利水电施工中存在的通病及处理办法 3.1断桩质量通病 在我国水利水电施工过程中，应用高压喷射灌浆技术通常会出现很多常见通病，其中断桩质量通病就是最常见问题之一。断桩问题最常出现在高压喷射灌浆中断时或者拆管过程中，当管路的接头搭接长度过短时，就会出现搭接处理不当的问题，从而引发断桩。因此，为了有效处理或者防止此类问题，技术人员在灌浆中断的时候要及时对灌浆管路进行标记，并按照施工规范标准对管路进行搭接，然后再开始进行高压喷射灌浆。 3.2喷嘴以及喷浆管堵塞的质量通病 在应用高压喷射灌浆技术时，当喷浆管中堵塞了碎渣硬物或喷嘴保护不当，就会出现喷嘴以及喷浆管堵塞的质量通病。具体防治措施为：①操作工人要定期并认真检查喷嘴；②使用较为干净的水源进行喷射灌浆；③安装具有清洁水泵功能的过滤网；④及时拆除检查注浆管路内部情况，并在喷射注浆完成后彻底清除残留污垢；⑤杜绝使用过期结块水泥，有条件的尽量使用散装水泥，散装水泥很容易流通和过滤，从而避免喷浆管堵塞现象；⑥在进行喷射前。设备的喷嘴部位可以采取一定的保护措施，注意不能将喷管强行放置孔底等。 3.3喷水压力骤升、骤降质量通病 在高压喷射灌浆技术使用时，喷水压力骤升或骤降问题也时常出现，这是由于高压水泵工作出现了问题，具体表现为：①喷嘴被残留物或者水泥浆堵塞。应对措施为：将喷嘴处的密封工作做好，并定期检查或更换喷嘴设备；②吸水管进行不正常。应对措施为：检查管路或泵体，排除故障原因，及时修整设备，保证工作正常进行。 4 水利水电工程高压喷射灌浆技术的应用 4.1钻孔 施工人员对现场施工全面掌握，对施工现场危险因素的正确处理都影响着施工钻孔的进展情况，决定着其内部泥浆可循环性，因此，在进行钻孔施工时，施工人员不仅要科学地运用钻孔技术，合理的钻机还需控制跟管，调整钻孔机的角度保证其垂直钻孔，控制其到底预设位置的时机等，合理测定钻孔的相关物理参数，保证钻孔质量。通常，应控制实际钻孔位置与设计孔位不超过50mm的偏差，保证灌浆率最少为0.5%，高于设计孔位的预期深度底高。在进行实际钻孔作业时，随着深度的增加注意及时测量水平情况，即每3m用水平尺测量一次，保证钻孔角度满足设计的基本要求。施工的进度和经济效益会受到钻孔间距的影响，不仅如此，钻孔质量还关系到凝结固体的强度影响其整体性能，由此，可见为提升水利工程的施工质量需要合理布控钻孔的间距，以现场的时机地质结构为依据进行施工技术的选择，充分应用高压喷技术，同时在应用此技术时，综合考量可能存在的影响因素。通常现阶段的水利施工中，常见使用直径1.8m、摆角15°的钻孔形式，孔距布置通常为2m，并在具体施工中进行不断的调整。在进行对钻孔的检验时，要充分敞开孔口的水轮、实现通风，并对钻孔底部的管道进行充分冲洗清洁。 4.2下入喷射杆 在施工进行时，在进行泥浆固壁钻孔时，应同时进行喷射杆下底施工作业。其主要施工步骤为，利用钻进套管跟管，取出孔终后的钻杆，下入喷射杆，随后拔出套管，也可直接在完成钻孔后进行取杆，利用PVC护管壁或是泥浆护壁向钻孔处进行灌注。完成泥浆护壁钻孔