高压喷射注浆技术.ppt

14 高压喷射注浆(灌浆)技术
14 高压喷射注浆(灌浆)技术
概述
高压喷射注浆加固原理
加固机理
加固地基作用
高压喷射注浆浆液材料
高压喷射注浆设计
喷射范围
单桩承载力
孔位布量
浆液用量
高压喷射注浆施工
高喷固结体的质量检测
概述
高喷法:就是利用工程钻机钻孔至设计处理深度后,用高压泥浆泵等高压发生装置,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能固化浆液(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,并强制与浆液混合,浆液凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。
概述
高压喷射注浆法(简称高喷法,Jet Grouting)——20世纪60年代末始创于日本(日本N. I. T公司),它是在化学注浆法的基础上,应用高压水射流切割技术而发展起来的。
它以水泥为主要原料,因而彻底改变了化学注浆法的浆液配方和工艺措施复杂的问题。
这种方法加固土体的质量高,可靠性好。
具有增加地基强度,提高地基承载力,止水防渗,减少支挡结构物的土压力,防止砂土液化和降低土的含水量等多种功能。
概述
固结体形状和喷射流的移动方式有关。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)。
旋喷时,喷嘴一边喷射一边旋转和提升,固结体呈圆柱状,称为旋喷桩,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。
定喷时,喷嘴一边喷射—边提升,喷射的方向不变,固结体呈壁状。
摆喷时,喷嘴以一定的角度摆动,边摆动边提升,形成扇状固结体,其厚度较大。
定喷和摆喷常用于地基防渗、改善地基土的水力条件及边坡稳定等。
概述
按喷射介质及其管路多少,高喷法又分为单管法、二管法、三管法和多重管法等。
各有特点,可根据工程需要和土质条件选用不同方法。
概述
单管旋喷法是通过单根管路,利用高压浆液(20~30 MPa ),喷射冲切破坏土体,借助于注浆管的提升和旋转,使浆液和被冲切破坏的土体搅拌混合,固结后在地基中形成圆柱状的固结体,成柱直径为40~50 cm。其加固质量好,施工速度快,成本低,但固结体直径较小。P 工法(Chemical Churning Pile )。
概述
二管旋喷法:是在单管法基础上加以压缩空气或水,并使用双通道的二重注浆管。日本称之为JSG工法(Jumbo Special Grouting)。
在注浆管的底部侧面有一个同轴双重喷嘴,高压浆液以20 MPa左右的压力从内喷嘴中高速喷出, MPa左右的压缩空气喷出。
在高压浆液射流和它外围环绕气流的共同作用下,破坏土体能量显著增大,喷嘴一边喷射一边旋转和提升,最后在土体中形成直径明显增加的柱状固结体,达80~150 cm。
概述
三管旋喷法使用分别输送水、气、浆三种介质的三重注浆管。日本称之为CJG工法(Column Jet Grouting)。
高压水射流和外围环绕气流同轴喷射冲切破坏土体,在高压水射流的喷嘴周围加上圆筒状的空气射流,进行水、气同轴喷射,可以减少水射流与周围介质的摩擦,避免水射流过早雾化,增强水射流的切割能力。
由于使用的高压水压力较高,在高压水射流和压缩空气的共同作用下,喷射流破坏土体的有效射程显著增大。
喷嘴边旋转喷射,边提升,在地基中形成较大的负压区,携带同时压入的浆液充填空隙,就会在地基中形成直径较大、强度较高的固结体,起到加固地基的作用。
概述
近几年,在上述三种基本的喷射注浆工法的基础上,日本、意大利等国又先后开发出了两次切割的RJP工法、全方位喷射灌浆的MJS工法(Metio Jet System)、交叉射流工法(X-JET)、多重管法(SSS-MAN)、以及改变技术参数的不同工法。它们各有特色,多处于初始阶段。
目前RJP和大流量、大压力的两管法,已成功地应用于三峡防渗工程等。