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(3)固结体重量轻
旋喷固结体内部的土粒较少并含有一定量的气泡，因此结体的重量轻于 或接近于原状土的密度。
(4)透气透水性差
高压旋喷固结体的渗透参数可达10-6cm/s或更小，具有很好的止水防渗 性。
(5)固结体强度高但不均匀
高压旋喷固结体由于喷射流的作用，使土体中土粒重新排列，一般外侧 土颗粒直径大些，数量也多些，浆液成分多，因此，在横断面上，中心 强度低，外侧强度高。
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高压旋喷桩的成桩机理
旋喷时,高压喷射流是水泥浆液,边旋转边以一定的速度缓慢提升, 被切削下来的一部分细小土粒被浆液置换发生升扬置换作用,随着 液流以泥浆的形式被带到地面（称为冒浆）。其余的土颗粒在喷 射动压力、离心力和重力的共同作用下,在横断面上按质量大小有 规律地重新排列并与浆液搅拌混合形成一种新型的水泥—土网络 结构。随着喷射流在终了区域失去了冲切力,四周的土体未被切削 下来,不能与浆液发生混合搅拌,但它仍有挤压力,对周围土体有挤 密压缩作用。
均匀圆柱状、非均匀圆柱状、圆盘状、板墙状及扇形等。
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高压旋喷桩的主要优点
4浆材来源 广泛
喷射注浆浆液材料主要以水泥为主，化学材料为辅，造价 低廉、无公害、材料来源广泛。当地基土情况比较特殊时， 可根据具体情况在水泥中掺入适量外加剂，以达到加固效
果。
5 固结体强 度高
高压喷射固结体具有比重低，承载力大、渗透系数小等特性， 可以极大的改善原地基土强度。软弱地基加固时，在高压喷 射注浆的喷射流范围外，受喷射压力的作用，会出现多条水
高压旋喷桩复合地基
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同组成员：****************1**
本节主要内容
发展历史
定义及其 及现状
种类
工艺类型
结构特性
成桩加固 机理
主要优点
适用范围
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高压喷射注浆法的发展历史
日本中西涉博士 创造新施工方法
中国自主研究工 法及设备、机具
20世纪60年代 末期
20世纪80年代
20世纪70年代
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桩周土摩阻力的分析
单管旋喷注浆
二重管旋喷注浆
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三重管旋喷注浆
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高压旋喷桩复合地基的加固机理
1.因旋喷桩的存在,使得软弱土层在荷载作用下由原来的无侧限状 态转变为有一定边界条件的应力状态,由于旋喷桩对周围土体的挤 压、扰动,即使桩间土中出现了超孔隙水压力,土体强度暂时有所 降低,但复合地基施工完成后,随着超孔隙水压力的消散,桩间土的 有效应力增大,从而提高了桩间土的强度;
定喷和摆喷通常用于基础防渗、改善地 基土的水流性质和稳定边坡等工程。
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9
高压旋喷法的工艺类型
A
单管法（CCP工法）
B二Βιβλιοθήκη 管法（JGS工法）C三重管法（CJG工法）
D 多重管法（SSS-MAN工法）
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单管法 二重管法 三重管法 多重管法
利用高压泥浆泵等装置，以20MPa～30MPa的压力， 将浆液从喷嘴中喷射出去，冲击破坏土体，同时借助 注浆管的提升和旋转，使浆液与崩落下来的土混合搅 拌，经过一定时间的凝固，在土中形成圆柱状的固结 体。单管法形成的固结体直径较小。
旋喷
定喷
摆喷
应用
喷嘴一边喷射一边旋转并提升，固结体 呈圆柱状。
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6
旋喷
定喷
摆喷
应用
喷嘴一边喷射一边提升，喷射的方向始 终固定不变，固结体呈板状或壁状。
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7
旋喷
定喷
摆喷
应用
喷嘴一边喷射一边提升，喷射的方向呈 较小角度来回摆动，固结体呈较厚墙状或扇 状。
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8
旋喷
定喷
摆喷
应用
旋喷主要用于地基加固，提高地基的承 载力，改善土的变形性质；也可组成闭合的 帷幕，用于截阻地下水流和治理流沙。
构强度时，土粒便从土体剥落下来。一部分细小的土
粒随着浆液冒出地面，其余土粒在喷射流的冲击力、
离心力和重力等作用下，与注入的浆液搅拌混合，并
按一定的浆土比例和质量大小有规律的重新排列，在
土体中形成固结体。
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”4
高压喷射注浆法的分类
01
旋转喷射 （旋喷）
02
定向喷射 （定喷）
03
摆动喷射 （摆喷）
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5
水具有侵蚀性，应慎重使用。
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28
高压旋喷桩的适用范围
工程适用范围
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29
THANKS
@***
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30
1987年以来
中国引进喷射 注浆技术
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广泛应用于各个 建设领域，成为 我国地基处理最 常用的方法之一
3
高压喷射注浆法
“ 所谓高压喷射注浆即利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻
进至土层的预定位置后，以20MPa~70 MPa的压力从喷
嘴喷出射流(水、浆液或空气)冲击和破坏土体。当能
量大、速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结
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17
高压旋喷桩的成桩机理
(1)高压喷射流切割破坏土体的作用
喷射动压以脉冲形式冲击土体,使土体结构破坏出现空洞。
(2)置换作用
高压喷射流边旋转边以一定的速度缓慢提升,被切削下来的一部分细小土 粒被浆液置换发生升扬作用。
(3)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。
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单管法 二重管法 三重管法 多重管法
使用同轴二重注浆管同时输送两种介质，通过在 管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射高压浆液 (20MPa～30MPa)和空气(0.7MPa～0.8MPa)两种介质， 在高压浆液流和它外围环绕气流的共同作用下冲击破 坏土体，破坏土体的能量显著增大。固结体的直径比 单管法有明显增加。
（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
(6)单桩承载力高
高压旋喷固结体具有较高的强度，且外形凸凹不平，因此有较大的承载
力。
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复合地基的桩土受力特性
当基础承受垂直荷载时,土的模量大,桩比土的变形小,由于基础下面设置 了一定厚度的褥垫层,桩可以向上刺入,伴随这一变化过程,垫层材料不断 调整补充到桩间土上,以保证在任一荷载作用下桩和桩间土都始终参与工 作。
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12
单管法
二重管法 三重管法 多重管法
三重管法使用分别输送气、水、浆三种介质的三 重注浆管，在压力 20MPa～ 50MPa 的高压或超高压 水射流的周围环绕 0.7MPa 左右的圆筒状气流，利用 高压水气同轴喷射流冲切土体，形成较大的空隙，另 由泥浆泵注入压力为 2MPa～5MPa 的浆液充填。当采 用不同的喷射方式时，可形成各种形状的凝固体。
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桩周土摩阻力的分析
成因：
高压旋喷桩桩壁与桩周土的接触方式与其他方法所成的桩不同,它 在成桩过程中,高压水流边旋转切割土体边向上提升,因此它的形 状像“葫芦状”,每隔一段距离(50~80cm)桩径便由小到大,使桩壁 分段嵌入桩周土中。因此所成的桩在荷载作用下发生沉降时,在沉 降过程中所产生的摩阻力远大于仅靠“摩擦”所产生的阻力,所以 它的摩阻力要比一般桩基大的多。另外,由于它的“葫芦状”,因 此使它的摩阻力形成了阶梯性的作用方式。
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15
高压旋喷桩的成桩机理
对于砂类土来说,浆液还可渗透到压缩层外一定的厚度,形成渗透 层。所形成的旋喷体经过一定时间后便凝固成强度较高、渗透系 数较小的固结体。由于旋喷体不是等颗粒的单体结构,固结体不太 均匀,通常中心的强度低,边缘部分强度高。
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16
高压旋喷桩的成桩机理
在纵断面上,当地层呈多层分布时,各层土颗粒的质量不均,其中质 量大的土粒,在固化之前,受重力作用而下沉,部分小土粒会上浮, 作垂直交换。若上部土层为砂砾,下部为黏土,旋喷后,黏性土部位 的旋喷桩不是土一浆混合体而是砂一土和浆的混合物。因此,无论 横断面还是纵断面上,固结体各部分的水泥含量和强度都不相同。
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桩周土摩阻力的分析
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21
桩周土摩阻力的分析
特点： 1.当荷载较小时,摩阻力随荷载的增加而增加,当荷载达到某一数 值后,则摩阻力不再随荷载增大,而趋于一个常数,这段桩身在孔壁 中滑动一样。
2.沿着桩长,桩壁与桩周土之间的摩阻力,由上到下逐级发挥出来。 当第一段桩周的摩阻力趋于一个常数后,第二段的摩阻力便急剧增 加,彼此循环,桩周土逐步参与工作,最后才将外力传到桩底,摩阻 力的作用呈阶梯状发挥。
2.由于旋喷桩在设置过程中对周围土体有一定的挤密压实作用,即 桩的侧摩阻力,也使得桩周围的软弱土层承载力提高。
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高压旋喷桩的主要优点
1适用范围广
高压旋喷注浆法适用土质广泛。由于高压喷射注浆法固结体 的存在使地基土的质量明显提高，它即可用于新建工程地基 加固，又可用于竣工后的托换工程，可以不损坏建筑物上部
(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后,析水固结。
(5)压密作用
高压喷射流在切割破碎土体的过程中,在破碎带边缘还有剩余压力,这种 压力对土层产生一定的压密作用,使高压旋喷桩桩体边缘部分的抗压强度 高于中心部分。
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高压旋喷桩的固结体特性
(1)直径大
(2)固结体形状不同
