地表加固高压旋喷桩施工工艺及发展方向专题讲座ppt

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1、广深港客运专线**标**工区地表加固高压旋喷桩施工工艺及发展方向目　录一、高压旋喷桩发展过程及适用范围二、高压旋喷桩施工原理及分类三、高压旋喷桩施工工艺四、高压旋喷桩发展方向一、高压旋喷桩发展过程及适用范围高压旋喷桩属于高压喷射注浆法范畴。它是70年代日本首先提出，在静压注浆的基础上，采用高压水射流切割技术而发展起来的。旋喷桩工艺特点：施工机具设备简单，便于管理，施工简便。固结体形状可以控制。具有较好的耐久性，且料源广阔，价格低廉。噪声小，无污染，无公害，生产安全。确保固结体的强度。浆液集中，流失较少。适用范围：受土层、土的粒度、土的密度

2、、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）、砂类土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。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。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、永冻土、地下水流速过大和已涌水的地基工程时均不宜采用该法，宜通过试验确定其适用性。旋喷桩加固利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定的深度，依靠水泥浆搅拌系统、高压注浆泵等设备，以

3、20～40Mpa的压力把水泥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、速度和脉动状的射流，其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，浆液凝固后，便在土层中形成一个固结体。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。主要用于加固土体质量，提高土体的抗剪强度，改善土的变形性质，减少建筑支档土压力，也可组成闭合的帷幕，用于阻挡地下水流和治理流沙，可靠性好。旋喷桩可以根据工程实际情况设计为单桩承载、多桩承载和

4、复合地基几种形式。二、高压旋喷桩施工原理及分类分类：根据机具的不同分为，单管法，二重管法，三重管法。根据成桩形式分旋喷注浆、定喷注浆和摆喷注浆成桩直径的区别：单管法的成桩直径较小，一般为0.3～0.8m，双管法在1.0m左右，三重管法一般在0.8m～2.0m左右，但成桩强度较低。成桩形式的区别：高压喷射注浆法所形成的固结体形状与喷射流移动方向有关，旋喷后成柱桩，摆喷后成壁状，定喷后成块状。成桩机理：高压喷射注浆的成桩机理包括以下五种作用：高压喷射流切割破坏土体作用。喷射流动压以脉冲形式冲击破坏土体，使土体出现空穴，土体裂隙扩张。混合搅拌作

5、用。钻杆在旋转提升过程中，在射流后部形成空隙，在喷射压力下，迫使土粒向着与喷嘴移动方向相反的方向（即阻力小的方向）移动位置，与浆液搅拌混合形成新的结构。升扬置换作用（三重管法）。高速水射流切割土体的同时，由于通入压缩气体而把一部分切下的土粒排出地上，土粒排出后所留空隙由水泥浆液补充。充填、渗透固结作用。高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙，析水固结，还可渗入砂层一定厚度而形成固结体。压密作用。高压喷射流在切割破碎土层过程中，在破碎部位边缘还有剩余压力，并对土层可产生一定压密作用，使旋喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。旋喷桩固结体情

6、况图4所示。单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。通过单根管路，利用高压泥浆（20MPa～30MPa）喷射冲切破坏土体，成桩直径一般40～50cm。其加固质量好，施工速度快和成本低，但固结体较小。二重管法：又称浆液气体喷射法，是在单管法的基础上又加以压缩空气，并使用双通道的二重注浆管。在管的底部侧面有一个双重喷嘴，高压浆液以20MPa左右的压力从内喷嘴中高速喷出，在射流的外围加以0.8MPa左右的压缩空气喷出，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

7、中形成直径明显增加的柱状固结体，达到0.8m～1.5m。三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输水、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，可以减少水射流和与周围介质的摩擦，避免水射流过早雾化，增强水射流的切割能力，也借空气的上升力把被破碎的土由地表排除，形成较大的空隙，在地基中形成较大的负压区，携带另一个喷嘴喷出的低压力水泥浆充填空隙，注入到被切割、搅拌的地基中，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，达到加

8、固目的，其加固直径可达800～2000mm。旋喷桩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、喷嘴直径d和浆液稠度B。加固范围与喷射压力P、喷嘴直径d成正比