高压喷射注浆法PPT文档格式.ppt

1、一般为1.0 2.0m。,3）三重管法（1）三重管CJG（Column Jet Grout）工法：使用分别输送水、气、浆三种介质的三通道注浆管。在20 40MPa的水射流，并外环绕0.7MPa空气流组成高压水与气的复合喷射流，冲切土体，以形成较大的孔隙，另外再由泥浆泵注入压力为2MPa 5MPa的浆液填充，形成固结体，国内主要采用这种三重管法。,（2）三重管 RJP（Rod Jet Pile）法：水泥浆采用高压喷射，并在其外围环绕空气流进行第二次冲击切削土体，此种方法形成的固结体直径大于前一种方法。,4.多重管法（3s法）（全置换法）这种施工方法需要先打一个导孔置入多重管，利用大于或等于40M

2、Pa的高压水流，旋转运动切削破坏土体，被冲刷下来的土、砂和砾石等，立即用真空泵从管中抽到地面，如此反复冲切土体和抽泥，并以自身的泥浆护壁，边在土中冲出一个较大的空洞，装在喷头上的超声波传感器，及时测出空洞的直径和形状。当空洞的形状、大小和高度符合要求后，立即通过多重管充填洞穴。充填的材料根据工程需要随意选择，水泥浆、水泥砂浆、混凝土、砾石等均可，于是在地层中形成一个大直径的柱状固结体。在砂层中，最大直径可达4.0m。这种方法可做到信息管理，施工人员完全掌握固结体的直径和质量。,5）多孔管法（MJS工法）MJS是Metro Jet System的缩写，即地下喷射注浆系统，亦称全方位高压喷射工法，

3、是日本最新开发出的。MJS工法分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，两次冲刷破坏土体，固结体直径较大。浆液凝固时间可通过速凝剂喷嘴注入速凝剂液量调控，最短凝固时间可做到瞬间凝固。施工时可根据地压的变化，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。,6）搅拌喷射（超长喷嘴）法 SWING最新地基加固工法是台湾高仕工程公司与日本大成建设技术合作的成果。它的技术特点是：钻头是一个可以做90转动的搅拌翼，搅拌翼一端装有喷嘴。钻进时搅拌翼竖立在支架内起钻头作用，当开始喷射时油压缸和链条把搅拌翼推成水平状进行搅拌喷射注浆。固结体为复合体，有搅拌桩和旋喷桩两部分组成，最大

4、搅拌旋喷直径3m，最大钻深60m。,以上几种高压喷射注浆法中，只有多重管法（SSS-MAN）属于全置换法，即高压水（浆）冲下来的土，全部被抽出地面而在地层中形成一个空洞（空间），以喷射材料充填之，成为全置换状态。其余的方法都属于半置换法，即高压水（浆）携带一部分土颗粒流出地面余下的土和浆液搅拌混合凝固，形成半置换状态。,2.5.2 高压喷射注浆法的成桩机理,1.旋喷成桩机理 在喷射动压、离心力和重力的共同作用下，在横断面上土粒按其质量的大小有规律的排列起来，小颗粒土在中部居多，大颗粒土多在外侧和边缘部分，四周未被剥落的土粒则被挤密压缩，形成浆液主体、搅拌混合、压缩和渗透层等部分，成为一种新型的

5、水泥土网状结构。固结体各部分的水泥含量和强度不同。经实测资料表明，旋喷桩的平均抗压强度为半径的0.8倍处的强度。,在粘性土中和砂类土中所形成的固结体横断面结构不尽相同。在砂土中，旋喷桩外圈有一浆液渗透层，在粘性土中的旋喷桩没有渗透层。在纵断面上，当地层不均匀呈多层分布时，部分质量大的土粒在固化之前，受重力影响而下沉，部分小土粒会上浮作垂直交换。,2.定喷成桩机理 定喷时，高压喷射注浆的喷嘴不旋转只作固定方向喷射，并逐渐提升，在土中冲成一条沟槽把浆液灌进槽中，形成一个板状固结体。固结体在砂质土中有一部分渗透层，粘土中则没有。,3.高压喷射注浆法在砾石层中的成桩机理 在大砾石中，喷射流因砾石的体大

6、量重，不能切削颗粒或使其移动和重新排列，喷射流只能通过其空隙，充满四周。浆液向四周挤压，其固化机理接近静压灌浆理论中的渗透理论。,2.5.3 高压喷射注浆参数的设计计算1.设计思想及计 算程序 高压喷射注浆 法的设计程序：,2.喷射孔距及布孔形式 1）加固地基喷射注浆孔布设（1）正方形布孔 l1=l2=D，各旋喷桩相切；（2）三角形布孔 l1=D，l2=0.866D，各旋喷桩相切；（3）分散群桩布孔，一般用作复合地基，l1=23D；,2）堵水防渗帷幕基本孔位布置（1）旋喷堵水防渗布孔 堵水防渗工程设计时，最后按双排或三排布孔形成帷幕，孔距应为1.73R0，排距为1.5R0最经济。若想增加每一排

7、旋喷桩的交圈厚度，可适当缩小孔距，按下式计算孔距：交联宽度可按下式计算,（2）摆喷堵水防渗布孔 1）交联半圆形布孔：各孔摆动喷成半圆形交联，其有效厚度t0与重叠宽度h用下式计算 2）单向摆动交联形布孔：用一个喷嘴定向摆动喷射注浆，单孔成扇形，重叠宽度r0和有效厚度t0用下式计算：t0=2r0sin/2 r0=（D/2）lB 3）双向摆动交联形布孔：孔距 lc=1.8lB,（3）定喷堵水防水布孔：（a）一字形定喷要求定向准确；（b）菱形定喷防水墙可靠性较高；（c）折线形定喷和V形定喷防水性能高于一字形定喷。,3）堵水防渗组合式孔位布置 高压喷射注浆法可分别与灌注桩、钢板桩、混凝土预制桩等组合为一

8、体，构成防水帷幕，它们整体效果好，防水效果亦佳，是目前我国建筑工程深基坑防水常采用的一种形式。,3.浆液使用量的计算 浆液使用量计算有两种方法，体积法和喷量法，取大者作为喷射浆量。1）体积法式中 Q需要的用浆量（m3）；De、D0旋喷体直径、注浆管直径（m）；K1 K2旋喷范围土的填充率（0.75 0.90），未旋喷范围土的填充率（0.50 0.75）；h1、h2旋喷长度、未旋喷长度（m）；损失率（0.10.2）。也可按下式计算用浆量D固结体直径（m）；H旋喷长度（m）；折减系数。,2）喷量法以单位时间喷射的浆量及喷射持续时间计算出浆量，计算公式为：式中 v提升速度（m/min）；q单位时间的

9、喷浆量（m3/min）；,2.6 低强度混凝土桩复合地基法,1.概述 凡是竖向增强体是由低强度混凝土形成的复合地基，统称为低强度混凝土桩复合地基。它的强度介于碎石桩与钢筋混凝土桩之间，一般处于5MPa 15MPa范围内。有代表性的桩体由水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩），二灰混凝土复合桩。2.低强度混凝土复合桩的适用性 低强度混凝土桩复合地基法常使用于一般民用住宅、堆场及道路工程等软粘土地基加固，特别适用于深厚软粘土地基加固。CFG桩复合地基既适用于条形基础、独立基础、也适用于筏基、箱形基础。就土性而言，适用于处理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥质土地基。可加固从多层建筑到30层以下的高层建筑，从

10、民用建筑到工业厂房均可使用。,3.各种施工方法的适用性 常用的施工方法有：振动沉管成桩，长螺旋钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩等。长螺旋钻孔灌注成桩：适用于地下水位以上的粘性土、粉土、和填土地基；振动沉管成桩：适用于粘性土、粉土、淤泥质土、人工填土及无密实厚砂层等；长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩：适用于粘性土、粉土、砂土及对噪音和泥浆污染要严格要求的场地。,2.7 刚性复合桩地基法,竖向增强体复合地基中，当桩土相对刚度较大时，称为刚性复合桩。常用的刚性复合桩有疏桩基础和微型桩。疏桩基础是将全部由桩承担的荷载改为由桩土共同承担荷载。疏桩基础中的桩是摩擦桩。疏桩基础的桩数确定要根据建筑

11、物允许的沉降量来确定，即采用“控制沉降量设计法”代替传统的“按承载力桩基设计法”。微型桩一般是指直径小于300mm的钢筋混凝土桩，包括灌注桩和预制桩，常用作摩擦桩。微型桩有时可倾斜设置，呈树根状，称为树根桩。主要用于古建筑修复工程，修建地铁原有建筑物地基加固，楼房加层改造工程和危房加固工程的地基加固。,2.8 土桩和灰土桩法,土桩和灰土桩法是利用成孔过程中的横向挤压作用，桩孔内的土被挤向四周，使桩间土挤密，将素土（粘性土）或灰土分层填入孔内，并分层夯填密实至设计标高。前者为土桩挤密法，后者为灰土桩挤密法。土桩和灰土桩法适用于处理地下水以上的湿陷性黄土、素填土、杂填土等地基。当土的含水量大于23

12、%及其饱和度超过0.65时，成孔及拔管过程中，桩孔及其周围容易径缩或隆起，挤密效果差，这种方法不适合在地下水位以下使用。处理深度一般515m。,2.9 石灰桩法,石灰桩是指用人工或机械在土中成孔，然后灌入生石灰块（还可掺入其它活性与非活性材料），并进行振密或夯实形成石灰桩桩体。同济大学80年代在浙江湖州做了等长（3m）的石灰桩、砂桩、碎石桩和混凝土灌注桩的复合地基承载力对比试验，结果是石灰桩复合地基承载力最高。石灰桩适用于加固杂填土、素填土、和粘性土地基，有经验时也可用于淤泥质地基。国内外还广泛应用于公路、铁路、地铁、城市下水管工程、油罐地基及桥台，8层以内住宅建筑地基处理。70年代瑞典取得了

13、深层石灰搅拌工艺即“石灰柱法”的专利，与石灰桩法相比，石灰柱法具有增加土反应，节约用灰量和加固深度大、机械化施工程度高等特点。日本加固深度可达60m，成柱直径800 1750mm，常用于码头、岸墙隧道和地铁等工程。,2.10 其它地基处理方法,在这一节中简要介绍灌浆法、加筋土法、土钉墙法、泡沫苯乙烯（EPS）轻质料填土法、冷热处理法等地基处理方法。,2.10.2 加筋土法,1.基本机理及筋体材料 在地基土体中设置水平向筋体，最早使用金属带，然后使用土工布、土工格栅等土工合成材料，形成复合土体加筋土。加筋土法的基本原理是通过土体与筋体的摩擦作用，使土体中的拉应力传递到筋体上，筋体承受拉力，而筋间

14、土承受压应力及剪应力，使加筋土中的筋体和土体都能发挥自己的潜能。,筋体材料主要有以下种类：（1）土工织物 编织型（有纺）：径纬编织、针织；非编织型（无纺）：机械粘结、热粘、化粘；（2）加筋制品 加筋制品包括土工格栅、土工网、土工垫、土工格室、和条带筋材。这类制品一般具有较高的抗拉强度和较低的延伸率，它们与筋间土相互作用好，界面咬合力高，摩阻力大。（3）加筋复合制品 例如以聚脂、玻璃纤维或钢筋作为加筋料制成条带与土工织物复合形成加筋复合制品。该类制品抗拉强度高，延伸率小。（4）土工合成纤维 在施工现场将喷射纤维掺与土体内，或将合成材料制成网片拌入土体内，形成纤维土或网片土。,2.主要应用及设计程序 加筋土法主要应用于支挡结构、护坡工程、和软土地基加固等方面。（1）支挡结构 在支挡结构中，土工合成材料常应用条带式和包裹式两种，填土厚度约为0.3 0.5m。,1.加筋土支挡结构设计程序如下：设计包括两方面：一方面是加筋土挡墙的整体稳定性设计，另一方面是加筋土中拉应力验算。1）加筋体横断面计算 按经验初定支挡结构断面后，根据作用于加筋体上的外荷载，包括填土重、墙表面上各种荷载、车辆重量和其它活荷载，计算拉应力。根据极限平衡原理，在加筋土支挡结构某一加筋体上的拉应力等于填土所受的侧向应