高压喷射注浆法PPT课件

（5）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的孔，然后将三重注浆 管插入孔内。如因塌孔插入困难时，可用低 压水(小于lMPa)冲孔喷下，但须把高压水喷 嘴用塑料布包裹，以免泥土堵塞。
5.2 高压喷射注浆法
（10）高压喷射注浆时，当冒浆量大于注浆
量的20％或不冒浆，应查明原因。 ①不冒浆：地层中有较大空隙； 措施：在浆液中掺入适量的速凝剂，缩短固 结时间，使浆液在一定土层范围内凝固；在 空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续正 常喷浆。
5.2 高压喷射注浆法
5.2.5 施工要点
（8）对需要扩大加固范围或提高强度的工程， 可采取复喷措施。 （9）高压喷射注浆时，先应达到预定的喷射 压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发 生压力骤然下降或上升故障时应停止提升和 旋喷，以防桩体中断，并立即检查排除故障。
5.2 高压喷射注浆法
5.2.5 施工要点
5.2 高压喷射注浆法
5.2.1 分类及形式
1.分类： (3)三重管法：用分别输送水、气、浆三种
介质的同轴三重注浆管，使高压水流和在其 外围环绕着的一圈空气流组成复合喷射流， 冲切土体，形成较大的空隙，再由高压浆流 填充空隙。三重管法成桩直径较大，一般为 1.0~2.0m，但成桩强度相对较低 (0.9~1.2MPa)。
5.2 高压喷射注浆法
5.2.3 机具设备
由高压发生装置、钻机注浆、特种钻杆和高 压管路等四部分组成。主要包括：钻机、高 压泵、泥浆泵、空压机、浆液搅拌器、注浆 管、喷嘴、操纵控制系统、高压管路系统、 材料储存系统等。
5.2 高压喷射注浆法
5.2.4 构造及材料

地基处理
水射流破土机理
影响水射流破土效果的因素。水气同轴喷射时， 影响水射流破土效果的因素。水气同轴喷射时，高 压水射流破碎土体的效果与水射流出口压力、 压水射流破碎土体的效果与水射流出口压力、喷射 速度、喷嘴直径、喷嘴形状等因素有关； 速度、喷嘴直径、喷嘴形状等因素有关；与空气射 流的速度、方向及流量大小等因素有关； 流的速度、方向及流量大小等因素有关；与被破碎 土体的密度、颗粒大小及级配、 土体的密度、颗粒大小及级配、抗剪强度等因素有 关。 随着喷射压力增加，有效喷射距离增大， 随着喷射压力增加，有效喷射距离增大，但喷 射流的流量对水射流压力有较大影响。 射流的流量对水射流压力有较大影响。水射流出口 速度增加，所携带的能量增大，破土效果提高。 速度增加，所携带的能量增大，破土效果提高。空 气射流的速度越大，高压水射流速度的衰减越小， 气射流的速度越大，高压水射流速度的衰减越小， 空气射流的流量增加，水射流的扩散减小， 空气射流的流量增加，水射流的扩散减小，射流有 效距离增大，可取得较好的破土效果， 效距离增大，可取得较好的破土效果，因而成桩直 径增大。 径增大。
地基处理
地基处理
注浆管类型
1、单管法（CCP） 、单管法（ ） 利用钻机把安装在注浆管（单管） 利用钻机把安装在注浆管（单管）底部侧面 的特殊喷嘴，置入预定深度，用高压泥浆泵 的特殊喷嘴，置入预定深度， 等装置，把浆液从喷嘴喷射冲击破坏土体， 等装置，把浆液从喷嘴喷射冲击破坏土体， 使浆液从土体崩落下来的土搅拌混合， 使浆液从土体崩落下来的土搅拌混合，经一 定时间凝固，在土中形成一定形状固结体。 定时间凝固，在土中形成一定形状固结体。 其加固质量好，施工速度快和成本 成本低 其加固质量好，施工速度快和成本低，但固 结体直径较小。 结体直径较小。

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
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。
压强度的1/10—1/5.
6.单桩承载能力
旋转柱状固结体有较高的强度，外形凸凹不平， 因此有较大的承载力，固结体直径愈大，承载力 愈高。固结体的基本性状见表11-3。
11.3 设计计算
一、室内配方与现场喷射试验
为了解喷射注浆固结体的性质和浆液的合理配方，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试验， 优选出最合理的浆液配方。对重要的的工程，设计完成之 后，要在现场进行试验，查明喷射固结体的直径和强度， 验证设计的可靠性和安全度。
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。

高压喷射注浆法所形成的固结体的形态与高压 喷射流的作用方向、移动轨迹和持续喷射时间
有密切关系。按喷射流移动轨迹分为旋喷、定 喷和摆喷三种。
旋喷法施工时, 喷嘴一面喷射一面旋转并提升, 固结 体呈圆柱状。主要用于加固地基, 提高土的抗剪强 度, 改善地基的变形性质, 也可组成闭合的帷幕, 用 于截阻地下水流和治理流砂。喷射法施工后, 在地 基中形成的圆柱体, 称为旋喷桩。
初期区域后为主要区域:轴向动压陡然减弱，喷射扩散 宽度和距离平方根成正比，扩散率为常数，喷射流的 混合搅拌在这一部分内进行。
主要区域后为终了区域:到此喷射流能量衰减很大，末 端呈雾化状态，这一区域的喷射能量较小。
喷射加固的有效喷射长度为初期区域长度和主要区域 长度之和，若有效喷射长度愈长，则搅拌土的范围愈 大，喷射加固体的直径也愈大。
高压喷射注浆法, 当时定名为CCP 工法
1972年铁道部科学研究院率先开发高压喷射 注浆法。1975年，我国冶金、水电、煤炭、建 工等部门和部分高等院校，也相继进行了试验 和施工。已成功应用于已有建筑和新建工程的 地基处理、深基坑地下工程的支挡和护底、构 造地下防水帷幕等。
高压喷射注浆
13.2 定义及其种类
第13章 高压喷射注浆法
Chapter 13 High Pressure Jet Grouting
13.1 概 述
13.1 Introduction
用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷 出，形成喷射流，以此切割土体并与土拌和形 成水泥土加固体的地基处理方法。
20 世纪60 年代末期, 日本NIT 公司在日本大阪 市地下铁道建设冻结法施工中, 由于冰冻融化, 造成严重事故, 后改为灌浆法施工。在灌浆过 程中, 浆液沿着土层交界面溢走很多, 不能完全 达到加固地基和止水的目的。在这关键时刻, 中西涉博士急中生智, 大胆引用了水力采煤技 术, 将高压水射流技术应用到灌浆工程中, 创造 出一种全新的施工法—— 高压喷射注浆法。