高壓噴射注漿法是60年代后期創(chuàng)始于日本,它是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆進至土層的預定位置后,以高壓設備使?jié){液或水成為20~40MPa左右的高壓流從噴嘴中噴射出來,沖擊破壞土體,同時鉆桿以一定速度漸漸向上提升,將漿液與土粒強制攪拌混合,漿液凝固后,在土中形成一個固結體。固結體的形狀和噴射流移動方向有關。
高壓噴射注漿法的分類(按注漿管的類型)
1)單管法(CCP):利用鉆機等設備將安裝在注漿管底部側面的特殊噴嘴置入土層預定深度后,用高壓泥漿泵等裝置,以20MPa左右的壓力,把漿液從噴嘴噴射出去沖擊破壞土體,同時借助注漿管的旋轉和提升運動,使?jié){液與土體混合,形成水泥土固體,其直徑一般為0.3 ~ 0.8m,如圖所示。
2)二重管法(JSG):使用雙通道的二重注漿管,同時噴出高壓漿液和空氣兩種介質的射流沖擊破壞土體。即以高壓泥漿泵等發(fā)生裝置噴射出20MPa左右的漿液,從內噴嘴中高速沖出,并用0.7MPa左右的壓力把壓縮空氣從外噴嘴噴出。在高壓漿液流和外環(huán)繞氣流的共同作用下,破壞土體的能量顯著增大,形成固結體的直徑顯然大于單管法。一般為1.0 ~2.0m。
3)三重管法(CJG):使用分別輸送水、氣、漿三種介質的三通道注漿管。在20 ~ 40MPa的水射流,并外環(huán)繞0.7MPa空氣流組成高壓水與氣的復合噴射流,沖切土體,以形成較大的孔隙,另外再由泥漿泵注入壓力為2MPa ~5MPa的漿液填充,形成固結體。國內主要采用這種三重管法。另一種三重管法是水泥漿采用高壓噴射,并在其外圍環(huán)繞空氣流進行第二次沖擊切削土體,此中方法形成的固結體直徑大于前一種方法。
4. 多重管法(3s法)
這種施工方法需要先打一個導孔置入多重管,利用大于或等于40MPa的高壓水流,旋轉運動切削破壞土體,被沖刷下來的土、砂和礫石等,立即用真空泵從管中抽到地面,如此反復沖切土體和抽泥,并以自身的泥漿護壁,邊在土中沖出一個較大的空洞,裝在噴頭上的超升波傳感器,及時測出空洞的直徑和形狀。當空洞的形狀、大小和高度符合要求后,立即通過多重管充填洞穴。充填的材料根據(jù)工程需要隨意選擇,水泥漿、水泥砂漿、混凝土、等均可,于是在地層中形成一個大直徑的柱狀固結體。在砂層中,最大直可達4.0m。這種方法可做到信息管理,施工人員完全掌握固結體的直徑和質量。