高壓旋噴樁施工技術(shù)是70年代日本首先提出,它是在靜壓灌漿的基礎(chǔ)上,引進水力、采煤技術(shù)而發(fā)展起來的,是利用射流作用切割摻攪地層,改變原地層的結(jié)構(gòu)和組成,同時灌入水泥漿或復合漿形成凝結(jié)體,借以達到加固地基和防滲的目的。
1工藝特點
。1)施工機具設(shè)備簡單,施工簡便。
。2)具有較好的耐久性,且料源廣闊,價格低廉。
。3)噪聲小,無污染。
2適用范圍
。1)受土層、土的粒度、土的密度、硬化劑粘性、硬化劑硬化時間影響小,可廣泛應(yīng)用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉質(zhì)粘土、(亞粘土)、粉土(亞砂土)、砂土、黃土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多種土層。
。2)可作為既有建筑和新建建筑的地基加固之用,也可作為基礎(chǔ)防滲之用;可作為施工中的臨時措施(如深基坑側(cè)壁擋土或擋水、防水帷幕等),也可作為永久建筑物的地基加固、防滲處理。
(3)當用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性、地下水流速過大和已涌水的地基工程時,宜通過試驗確定其適用性。
3工藝原理及設(shè)計要求
3.1加固原理
高壓噴射注漿法是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆進土層的預(yù)定位置后,以高壓設(shè)備使?jié){液或水、(空氣)成為20~40MPa的高壓射流從噴嘴中噴射出來,沖切、擾動、破壞土體,同時鉆桿以一定速度逐漸提升,將漿液與土粒強制攪拌混合,漿液凝固后,在土中形成一個圓柱狀固結(jié)體(即旋噴樁),以達到加固地基或止水防滲的目的。
根據(jù)噴射方法的不同,噴射注漿可分為單管法、二重管法和三重管法。
單管法:單層噴射管,僅噴射水泥漿。
二重管法:又稱漿液氣體噴射法,是用二重注漿管同時將高壓水泥漿和空氣兩種介質(zhì)噴射流橫向噴射出,沖擊破壞土體。在高壓漿液和它外圈環(huán)繞氣流的共同作用下,破壞土體的能量顯著增大,最后在土中形成較大的固結(jié)體。
三重管法:是一種漿液、水、氣噴射法,使用分別輸送水、氣、漿液三種介質(zhì)的三重注漿管,在以高壓泵等高壓發(fā)生裝置產(chǎn)生高壓水流的周圍環(huán)繞一股圓筒狀氣流,進行高壓水流噴射流和氣流同軸噴射沖切土體,形成較大的空隙,再由泥漿泵將水泥漿以較低壓力注入到被切割、破碎的地基中,噴嘴作旋轉(zhuǎn)和提升運動,使水泥漿與土混合,在土中凝固,形成較大的固結(jié)體,其加固體直徑可達2m。
噴射注漿法的加固半徑和許多因素有關(guān),其中包括噴射壓力P、提升速度S、被加固土的抗剪強度τ、噴咀直徑d和漿液稠度B。加固范圍與噴射壓力P、噴咀直徑d成正比,與提升速度S、土的抗剪強度τ和漿液稠度B成反比。加固體強度與單位加固體中的水泥摻入量和土質(zhì)有關(guān)。