5.高压喷射注浆法.ppt

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1、地 基 处 理,高压喷射注浆法,散帜菩细柬峡渔纬狮怕伏摊必鸭揉冠坷赐睦着嫌钉字芭孽驾桅线混箭氏奢5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法 概述,1 高压喷射注浆法的定义 所谓高压喷射注浆法就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入(或置入)至土层预定的深度后，以20一40MPa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，形成预定形状的空间，当能量大、速度快和脉动状的喷射流的动压力大于土层结构强度时，土颗粒便从土层中剥落下来，一部分细粒土随浆液或水冒出地面，其余土颗粒在射流的冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。这样注入的浆

2、液将冲下的部分土混合凝结成加固体，从而达到加固土体的目的。它具有增大地基强度、提高地基承载力、止水防渗、减少支档结构物土压力、防止砂土液化和降低土的含水量等多种功能。,潜照燃丝超禽厢匪撬香矩丫潘封啊位右蚂仕蔚庚泡卯亿审砍跳积桔鞍逮缉5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法 概述,高压喷射注浆法的种类高压喷射注浆法按喷射流移动方式、注浆管类型和置换程度可分成以下几种：,炯魏改檄酥拿背哑侵箔仍躯雇茫临炒仕槐控扛澈沫厉宅羡圃詹庙屉辩予栓5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法 概述,下面对各种高压喷射注浆方法进行简要介绍：一、按喷射流的移动方向，高压喷射注浆法分为旋喷、定喷和

3、摆喷三种 1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，提高地基的抗剪强度，改善土的变形性质；也可组成闭合的帐幕，用于截阻地下水流和治理流砂。旋喷法施工后，在地基中形成的圆柱体，称为旋喷桩。2.定喷法施工时 喷嘴一面喷射一面提升，喷射的方向固定不变，固结体形如板状或壁状。3摆喷法施工时 喷嘴一面喷射一面提升，喷射的方向呈较小角度来回摆动，固结体形如较厚墙状。定喷及摆喷两种方法通常用于基坑防渗、改善地基土的水流性质和稳定边坡等工程。,陆速赃剥讽崩笔趴怕鬼痹幌滞仑栖究粕尸咐脯茸精弹魏轰冈聂缠贝墒溉猎5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法 概述,二、按注

4、浆管的类型(或高压喷射注浆法的工艺类型)，高压喷射注浆法可分为单管法、二重管法、三重管法、多重管法和多孔管法等5种方法。1单管法 单管旋喷注桨法是利用钻机等设备，把安装在注浆管(单管)底部侧面的特殊喷嘴置入土层预定深度后，用高压泥浆泵等装置，以20MPa左右的压力把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体，同时借助注浆管的旋转和提升运动，使桨液与从土体上落下来的土粒搅拌混合，经过一定时间的凝结固化，便在土中形成圆柱状的固结体。,落钨先闯惮杆钒卷滩斤领嗅挎场惕圆殿汕堪灭取琅速务翌廷弛崔冤弗吉门5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法 概述,二、按注浆管的类型(或高压喷射注浆法的工艺类型)，高

5、压喷射注浆法可分为单管法、二重管法、三重管法、多重管法和多孔管法等5种方法。2二重管法 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顷嘴，同时咳射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20MPa左右的浆液，从内喷嘴中高速冲出，并用07MPa左右压力把压缩空气从外喷嘴中喷出。在高压浆液流和它外围环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，喷嘴一面喷射一面旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体。固结体的直径显然大于单管法的直径.,涪悸涅烙宋谷廊祖椎刁蚌骋听慕账判蘑愤浩谨来稼库合呈博舟窘噪捎连歉5.高压喷射注浆

6、法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法 概述,二、按注浆管的类型(或高压喷射注浆法的工艺类型)，高压喷射注浆法可分为单管法、二重管法、三重管法、多重管法和多孔管法等5种方法。3三重管法 三重管法可分为；灌注低压水泥浆的GJG工法和高压水泥浆气流复合喷射流进行第二次切削泥合的RJP工法两种。LJG法，是传统的三重管法。使用分别输送水气浆三种介质的三电注浆管，以水气同轴双喷嘴，在20一40MPa的水射流外围环绕0.7MPa空气况组成高压水与气的复合喷射流，冲击切削上体借空气的上升力将部分小土粒排出地面，形成较大的空隙，并通过在喷头下端的喷嘴再另注入1-5MPa压力的水泥浆,使浆液凝结为固结体由于水气

7、复合喷射流的能量大于浆气复合喷射流，三重管固结体的直径大于二重管固结体，见图,咒耘估呢佣渺窍怠汀感渴启属屯戊潞圈赊向虹胀蜂嫡躺奢惺冤已盯土扦雪5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法 概述,二、按注浆管的类型(或高压喷射注浆法的工艺类型)，高压喷射注浆法可分为单管法、二重管法、三重管法、多重管法和多孔管法等5种方法。3三重管法 三重管法可分为；灌注低压水泥浆的GJG工法和高压水泥浆气流复合喷射流进行第二次切削泥合的RJP工法两种。三重管RJP工法 它仍使用三重管送水气浆，与CJG法不同之处是水泥浆用高压喷射，b并在其外图环绕空气流，进行第2次冲击切削土体,未芬严蛤退趋癸惟毒勋挨居腑

8、藐戴鄂瑟著坎钳柳烫涅豪恨痘镐冲艳笺吧晚5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法 概述,二、按注浆管的类型(或高压喷射注浆法的工艺类型)，高压喷射注浆法可分为单管法、二重管法、三重管法、多重管法和多孔管法等5种方法。4、多重管法(SSSMAN工法)这种施工法需要先打一个导孔置入多重管，利用压力大于或等于40MPa的高压水流，旋转运动切削破坏土体，被冲下来的土、砂和砾石等，立即用真空泵从管中抽出到地面，如此反复冲切土体和抽泥，并以自身的泥浆护壁，便在土中冲出一个较大的空洞，依靠土中自身泥浆的重力和喷射余压使空洞不坍塌。装在喷头上的超声波传感器，及时测出空洞的直径和形状，由电脑绘出空洞图

9、形。当空洞的形状、大小和高低符合设计要求后，立即通过多重管充填穴洞。填充的材料根据工程需要随意选用，水泥浆、水泥砂浆、泥凝土、砾石等均可，于是在地层中形成一个大直径的柱状固结体。在秒层中，最大可达4.0m并做到信息管理，施工人员完全掌握固结体的直径和质量。见图。,秽化翼烃踢帅锦昂爷耐腕琐胺充殷二肤讹涩率詹朴保窥搔茵院睬茁递威碉5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法 概述,二、按注浆管的类型(或高压喷射注浆法的工艺类型)，高压喷射注浆法可分为单管法、二重管法、三重管法、多重管法和多孔管法等5种方法。5多孔管法(MJS工法)地下喷射注浆系统，亦称全方位高压喷射工法。多孔管MJS工法分

10、别以高压水喷射流和高压水泥浆加四周环绕空气流的复合喷射流，两次冲击切削破坏土体，固结体的直径较大。浆液凝固时间的长短可通过速凝剂喷嘴注入速凝剂量调控，最短凝固时间可做到瞬时凝固。这是其它高压喷射注浆法难以达到的。施工时根据地压的变化，调整喷射压力、喷射量、空气压力和空气量，就可增大固结效果。固结体的形状不但可做成圆形，还可做成半圆形。,拟邮筒孺帅耪集育旬踌本馋需押猪贴蹭袄爹杆莲叼托筹冒县钥谐赛牲搅误5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法高压喷射注浆法的特征,高压喷射注浆法是以高压喷射流为加固地基的主要作用，是以高压喷射流直接冲击破坏土体，浆液与土以半置换或全置换凝固为固结体。喷射

11、的能量大、速度快，象金属般冲切破坏土体。从施工法、加固质量到适用范围，不但与静压注浆法有所不同，而且与其它地基处理方法相比，亦有独到之处，高压喷射注浆法的主要特征如下：1、适用范围较广 由于高压喷射注浆法固结体的质量明显提高，有强化地基的作用，它既可用于工程建设之前、工程建设之中，还可用于竣工后的托换工程，可以不损坏建筑物的上部结构，能在狭窄和较低矮的现场贴近建筑物施工，甚至可以不影响运营使用。高压喷射注浆法除能强化地基之外，还有防水止渗的作用，可用于深基坑地下工程的支档和护底、筑造地下防水帐幕、减振、防止砂土液化、增大土的摩擦力和粘聚力以及防止基础冲刷等方面(对地下水流速过大和已涌水的防水工

12、程，应慎用，必要时应通过现场试验确定)。,举馁翟氧暂决抖肪盛响碍卞灶摊几穿胶铆淄塌减使嘱逼芯伎汽叶脐司砚青5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法高压喷射注浆法的特征,2适用地层较广 高压喷射注浆法适用于从淤泥、淤泥质土到碎石类土，均有良好的加固效果 3、施工简便灵活 设备较轻便，机动性强，施工时只需在土层中钻一个孔径为50mm或300mm的小孔，便可在土中喷射成直径入0.44.0m的固结体，其径孔比(加固固结体直径钻机开孔直径)大于l0，因而能贴近已有建筑物基础建设新建筑物。即使在不喷射时，也就是似金属翼的高压喷射流不存在，只有一根如290mm很细的注浆管及喷头，施工钻孔直径要求

13、在127mm以内，所获得的加固体直径较大，其径孔比也常大于10，远远超过其它地基处理方法。4可控制固结体形状 为满足工程需要，在施工中可调整旋喷速度和提升速度、增减喷射压力、改变喷射方向、调整喷射持续时间、更换喷嘴孔径、改变流量等参数后，获得个同体形的固结体，成为工程所需的形状。,藕契庭及硷矛麻巍暇尽贞拍拦堑信篡件歪疆疏爱板缅侮搬叛街顽筒梦漏绝5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法高压喷射注浆法的特征,5可垂直喷射也可倾斜和水平喷射 通常情况下，采取在地面进行垂直喷射注浆，但在隧道、矿井巷道工程、地下铁道等建设中，亦可采用倾斜和水平喷射注浆。这样族喷桩即可喷成垂直桩、倾斜桩和水平

14、桩。6可加强桩间土的固化 在非均质土层中，固结体不匀称、外表租糙、凹凸不平，在高压喷射的注浆范围外的地层，受喷射压力的作用，会出现多条水泥翼板，这样，高压喷射注浆的施工加强了桩间土的固化，提高了桩间土的强度。7耐久性较好 在用高压喷射注浆法加固地基的工程中稳定的加固效果并有较好的耐久性，可以用于永久性工程中。,恬刑报瘦寿半戊俞秒脯屹荤狐寨时祸熄败跃往棒益迄佐浑总佣搏痞阀敌姿5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法高压喷射注浆法的特征,8料源广阔 喷射用的浆液以水泥为主，化学材料及外加剂为辅。一般的地基处理工程中，均可使用来源广阔、价格低廉的425普通硅酸盐水泥，若在地下水流速快，或

15、土中含有腐蚀性元素、土的含水率大而固结体强度要求较高的条件下，可根据工程需要，在水泥浆液中渗入适量的外加剂，以达到速凝、高强、抗冻、耐腐蚀和浆液不沉淀等效果。此外，根据工程需要，还可以在水泥浆液中加入一定数量的粉煤灰，这不但利用了工业废料，又可降低注浆材料的成本。9、浆液的流失与回收 高压喷射注浆法在施工时有一定的冒浆及浆液沿着管壁冒出地面有一般在10一20左，这样浆液材料就有一定的耗费。但在三重管法中可以回收再利用部分浆液或把冒出地面的浆液打钻再压入地下。,吉邹瞎伪补袋斡肪注因汾罢磅柴催醒阅镣占担绊熔椽兢芋倡色会呈唆个才5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法高压喷射注浆法的特征

16、,8料源广阔 喷射用的浆液以水泥为主，化学材料及外加剂为辅。一般的地基处理工程中，均可使用来源广阔、价格低廉的425普通硅酸盐水泥，若在地下水流速快，或土中含有腐蚀性元素、土的含水率大而固结体强度要求较高的条件下，可根据工程需要，在水泥浆液中渗入适量的外加剂，以达到速凝、高强、抗冻、耐腐蚀和浆液不沉淀等效果。此外，根据工程需要，还可以在水泥浆液中加入一定数量的粉煤灰，这不但利用了工业废料，又可降低注浆材料的成本。9、浆液的流失与回收 高压喷射注浆法在施工时有一定的冒浆及浆液沿着管壁冒出地面有一般在10一20左，这样浆液材料就有一定的耗费。但在三重管法中可以回收再利用部分浆液或把冒出地面的浆液打

17、钻再压入地下。,仑材淬锯绎衙芭瘤牛侄氢与崇啃雀蝎投酚饼毡呐轨瑚蒜祖讲诊戌毯悸津驰5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法高压喷射注浆法的特征,10施工管理便利 高压喷射法施工管理简单便利，在单管、二重管、三重管喷射过程中，通过对喷射压力、吸浆量和冒浆情况的量测，即可间接的了解放喷的效果和存在的问题，以便及时调整族喷参数或改变工艺，保证固结质量。11安全生产 高压喷射注浆施工较为安全，这是因为各种高压设备如高压水泵、高压水浆条等均有安全阀门和超压自动停机、自动泄压装置，即当压力超过规定值时，阀门便自动开启，泄浆降压或自动停机，不会因堵孔升压造成爆破事故。12环保效果好 高压喷射注浆法

18、施工时施工机具的振动较小、噪音也较低，不会给周围建筑物带来振动影响或产生噪音、公害，更不存在污染水域、毒化饮用水源的负面影响，环保效果好。,版砷个诱踌统篓暖册娘暂饿寥戌酥演悔涎击茅与抄促卉彤驾竟棠其诫抄乙5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法高压喷射注浆法的适用范围,一、适用的土质条件 高压喷射注浆法加固地基技术，主要适用于软弱土层，如第四纪的冲(洪)积层、残积层以及人工填土等，这些正是建筑物地基常出现病害，需要进行地基处理的地层。由于高压喷射注浆法使用的压力大，产生的喷射流的能量大、速度快，当它连续和集中地作用在土体上，压应力和冲蚀等多种因素便在很小的区域内产生效应，对从粒径很

19、小的细粒土到颗粒直径较大的卵石、碎石土，几乎各类土质，无论其软硬，均有巨大的冲击破坏和搅动作用，使注入的浆液和土拌台均匀，凝固为新的固结体。实践证明，高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、黄土、砂土、人工填土和碎石土地基，并解决了小颗粒土不易注浆加固的难题。对卵(砾)石粒径为30一200mm、含量为30的砂砾土，喷射效果仍较好。对于土层中含有少量粒径大于200mm，甚至达到1000mm的大漂石，可在其上钻孔后进行喷射注浆，使漂石和四周较小粒径的土成为一体或在漂石四周喷射注浆填充空隙，使浆液把漂石包起来。,吱责唬噎啡斋皮蓄挡坝撼护悠肇柒拌哉叮耸戒话六稼岩匝述戳鸿向瞩埠葡5.高压喷射注浆

20、法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法高压喷射注浆法的适用范围,一、适用的土质条件 对于含有大量植物根茎的地层(含有大量大粒径块石、坚硬粘性土地层)，因喷射流可能受到削弱，冲击破碎力急剧下降，影响处理效果。而对于含有过多有机质的土层，则处理效果取决于因结体的化学稳定性和固结体强度。遇到达几种土就需根据现场试验结果确定其适用性。对于地下水流速过大的情况，喷射浆掖无法在注浆管周围凝固，对无填充物的岩溶地段、长年冻土以及对水泥有严重腐蚀的地基，均不宜采用高压喷射注浆法。,腊服谊碘呀供温袒迫甩豹勺蝗癸檬桑腮暖李虱窥岔幢浊颠睫切戮嫩趟偶钙5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法高压喷射注浆法的

21、适用范围,二、适用工程对象 地基土经高压喷射注浆后，由原来的松散软弱状态变成各种形状的固结体，并具有较高的强度、良好的止水抗渗性能和耐久性。根据国内外的工程实践，高压喷射注浆法适用于下列工程；1提高地基承载力 根据高压喷射同结体形式的不同，可提高水平、垂直承载力，减小地基压缩变形和建筑物的不均匀沉降，对其进行补强、加固、扶正、纠偏.2已有建筑物地基旋喷补强加固 整治已有建筑物的沉降和不均匀沉降以及基础托换、见图10118还可用于建筑物增层的地基处理和基础托换。,蚀庙阎益卧施鳖卢漓祟待俩玫伸吹签芜遏瞬茸凶豫崖衡地辨扰秽纹稼乍捎5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法高压喷射注浆法的适

22、用范围,二、适用工程对象 3挡土、排水、围堰及地下工程建设(1)挡土挡水围堰，保护邻近建筑物；(2)地下管道、涵洞坑道、隧道的护拱，或隧道、地下铁道水平旋喷开挖支档护拱；(3)防止基坑底部隆起，即护底作用。4增大土的摩擦力和粘聚力(1)防止小型塌方和滑坡及旋喷锚杆防止滑坡；(2)土层旋喷锚固，。5、减小振动，固化流砂，防止液化(1)减小设备基础振动；(2)固化流砂(3)防止砂土地基液化。,种侥首炼帆耙称弓狰室佛妹疚椿隐慑置澈磅罢鹅葡鹃悄挡省廓姜滁安炉静5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法高压喷射注浆法的适用范围,二、适用工程对象 6降低土的含水量(1)整治路基翻浆冒泥(2)防止

23、地基冻胀。7、止水防渗惟幕(1)河堤水池的防漏及坝基防渗；(2)井简帐幕及封底；(3)防止盾沟和地下管道漏水漏气（4)地下达续墙因已有管道而造成缺口的旋喷补缺以及防止地下连续墙接头漏水(5)防止涌砂冒水 8防止洪水冲刷(1)防止桥陷、河提及水工建筑物基础被水流冲刷；(2)桥址处理,录其键触元颗箕字渔掂杰捡褒筏语楚谅皑阁脖槽尘帖些着讳搬绎帚司惜锭5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法高压喷射注浆法的加固机理,、高压喷射流的性质 高压水喷射流是通过高压发生装置，使它获得巨大能量后，从定形状的喷嘴，用一种特定的流体运动方式，以很高的速度持续喷射出来的、能量高度集中的一股液流。,澳争主竣墅茹泞单珐餐拍足谋聪惰傀拢剂膀处昂饱钞贱禽碘搬袍砍岭婿仰5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,高压喷射注浆法高压喷射注浆法的加固机理,、高压喷射流的性质,勤寡剃本帧鹿进事影砸舍祖冕诸量韩镰峦雨闺软廷负惶魔暂捉货忍保汛愚5.高压喷射注浆法5.高压喷射注浆法,