6.3高壓噴射注漿法1.概述2.加固機理

3.設計計算4.施工5.質量檢驗

6.3高壓噴射注漿法6.3.1概述高壓噴射注漿法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，以高壓設備使漿液或水成為20-40MPa的高壓射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。高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質土、流塑、軟塑或可塑粘性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。當土中含有較多的大粒徑塊石、大量植物根莖或有較高的有機質時，以及地下水流速過大和已涌水的工程，應根據現場試驗結果確定其適用性。

高壓噴射注漿法一般分為旋轉噴射(簡稱旋噴)、定向噴射(簡稱定噴)和擺動噴射(簡稱擺噴)三種形式。

定噴及擺噴兩種方法通常用于基坑防滲、改善地基土的水流性質和穩定邊坡等工程。1.單管法：噴射高壓水泥漿液一種介質；2.雙管法：噴射高壓水泥漿液和壓縮空氣二種介質；3.三管法：噴射高壓水流、壓縮空氣及水泥漿液等三種介質由于上述3種噴射流的結構和噴射的介質不同，有效處理長度也不同，以三管法最長，雙管法次之，單管法最短。實踐表明，旋噴形式可采用單管法、雙管法和三管法中的任何一種方法。定噴和擺噴注漿常用雙管法和三管法。4.多重管法：高壓水流和超高壓水射流，被沖下的土全部抽出地面再用其他材料充填。1.高壓噴射注漿法的工藝類型分類依據類別主要特點噴射流的移動方式定向噴射(定噴)

噴射時噴嘴只提升，噴射的方向固定不變，固結體呈板壁狀擺動噴射(擺噴)

噴射時噴嘴邊提升，噴射的方向呈較小角度來回擺動，固結體呈較厚墻狀旋轉噴射(旋噴)

噴射時噴嘴邊旋轉邊提升，固結體呈圓柱狀注漿管類型單管法用單層注漿管，只噴射漿液二重管法用雙層注漿管，噴射漿、氣同軸射流三重管法用三層注漿管，噴射水、氣同軸射流，同時注入漿液多重管法用多層注漿管，噴射超高壓水射流，被沖下的土全部抽出地面再用其他材料充填置換的程度半置換法被沖下的土部分排出地表，余下的和漿液攪拌混合凝固全置換法被沖下的土全部排出地表，形成的空間用其他材料充填高壓噴射注漿法分類單管旋噴注漿法：是利用鉆機等設備，把安裝在注漿管（單管）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，把漿液從噴嘴中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，使漿液與從土體上崩落下來的土攪拌混合，經過一定時間凝固，便在土中形成圓柱狀的固結體。日本稱為CCP工法。a)單管法：b）二重管法：使用雙通道的二重注漿管。當二重注漿管鉆進到土層的預定深度后，通過在管底部側面的一個同軸雙重噴嘴，同時噴射出高壓漿液和空氣兩種介質的噴射流沖擊破壞土體。即以高壓泥漿泵等高壓發生裝置噴射出20Mpa左右壓力的漿液，從內噴嘴中高速噴出。并用0.7Mpa左右壓力把壓縮空氣，從外噴嘴中噴出。在高壓漿液流和它外圈環繞氣流的共同作用下，破壞土體的能量顯著增大，噴嘴一面噴射一面旋轉和提升，最后在土體中形成直徑明顯增加的柱狀固結體。日本稱為JSG工法。c）三重管法：使用分別輸送水、氣、漿三種介質的三重注漿管。在以高壓泵等高壓發生裝置產生20MPa左右的高壓水噴射流的周圍，環繞一股0.7MPa左右的圓筒狀氣流，進行高壓水噴射流和氣流同軸噴射沖切土體，形成較大的空隙，再另由泥漿泵注入壓力為2～5MPa的漿液填查，并將噴嘴作旋轉和提升，最后便在土中凝固為直徑較大的圓柱狀固結體見圖。日本稱CJP工法。d）多重管法：首先在地面鉆一個導孔，然后置入多重管，用逐漸向下運動的旋轉高速壓力水射流（40MPa)切削破壞四周土體，經高壓水沖擊下來的土和石成為泥漿后，立即用真空泵從多重管抽出。如此反復地沖和抽，便在地層中形成一個較大的空間。裝在噴嘴附近的超聲波傳感器及時測出空間的直徑和形狀，最后根據工程需要選用漿液，砂漿，礫石等材料進行充填。于是形成一個大直徑固結體，在砂性土中最大直徑達4m.日本稱為SSS-MAN工法1.適用的范圍較廣。2.施工簡便。3.固結體形狀可以控制。4.既可垂直噴射也可傾斜和水平噴射。5.有較好的耐久性。6.料源廣闊，價格低廉。7.設備簡單，管理方便。

2.高壓噴射注漿法的主要特征1.高壓噴射注漿法適用于下列哪些地基土?（A）淤泥(B)粘性土(C)砂土(D)碎石土(E)有機質土2.高壓噴射注漿法根據噴射流移動方向可分為:(A)定噴(B)擺噴(C)旋噴3.高壓噴射注漿法根據工藝可分為:(A)單管法(B)二重管法(C)三重管法(D)多重管法4.單重管法的噴射流由以下哪些部分組成?5.二重管法的噴射流由以下哪些部分組成?6.三重管法的噴射流由以下哪些部分組成?7.多重管法的噴射流由以下哪些部分組成?(A)高壓水泥漿液(B)高壓水流(C)壓縮空氣(D)水泥漿液(E)其他材料8.定噴和擺噴形式可采用下列哪幾種工藝方法?(A)單管法(B)二重管法(C)三重管法(D)多重管法1.A,B,C,D;2.A,B,C；3.A,B,C,D；4.A;5.A,C;6.B,C,D;7.B,E;8.B,Ca)土質條件：

主要適用于軟弱土層，如第四紀的沖(洪)積層、殘積層及人工填土等。對于地下水流速過大噴射漿液無法在注漿管周圍凝固、無填充物的巖溶地段、凍土和對水泥有嚴重腐蝕的地基，均不宜采用高壓噴射注漿法。b)工程適用范圍：提高地基強度，保護圍堰及地下工程建設，增大土的摩擦力和粘聚力，減少振動防止液化，降低土的含水量，防滲帷幕工程，防止洪水沖刷等工程。2.高壓噴射注漿法的適用范圍1、增加地基強度。⑴提高地基承載力，整治已有建筑物沉降和不均勻沉降的托換工程；⑵減少建筑物沉降，加固持力層或軟弱下臥層；⑶加強盾構法和頂管法的后座，形成反力后座基礎。2、擋土圍堰及地下工程建設。⑴保護鄰近建、構筑物；⑵保護地下工程建設；⑶防止基坑底部隆起。適用范圍3、增大土的摩擦力和粘聚力。⑴防止小型坍方滑坡；⑵錨固基礎。4、減少振動、防止液化。⑴減少設備基礎振動；⑵防止砂土地基液化。5、降低土的含水量。⑴整治路基翻漿冒泥；⑵防止地基凍隆。6、防滲帷幕。⑴河堤水池的防漏及壩基防滲；⑵帷幕井筒；⑶防止盾構和地下管道漏水漏氣；⑷地下連續墻補缺；⑸防止涌砂冒水。1)高壓噴射流的性質：

高壓水噴射流是通過高壓發生設備，使它獲得巨大能量后，從一定形狀的噴嘴，用一種特定的流體運動方式，以很高的速度連續噴射出來的，能量高度集中的一股液流。6.3.2加固機理噴嘴壓力pa/Mpa噴嘴出口孔徑d0(cm)流速系數φ流量系數μ射流速度v0(m/s)噴射功率N(kW)100.300.9630.9461368.52019224.13024344.44028068.35031395.4噴射流的速度與功率2)高壓噴射流的種類和構造:1.高壓噴射流的種類：

(1)單噴射流：單一的高壓水泥漿噴射流；

(2)二重管噴射流：高壓漿液噴射流與其外部環繞的壓縮空氣噴射流，組成為復合式高壓噴射流；

(3)三重管噴射流：高壓水噴射流與其外部環繞的壓縮空氣噴射流組成，亦為復合式高壓噴射流；

(4)多重管噴射流：高壓水噴射流。以上四種噴射流破壞土體的效果不同，但其構造可劃分為單液高壓噴射流和水(漿)、氣同軸噴射流二種類型。2.高壓噴射流的構造：

單液高壓噴射流的構造：水（漿）氣同軸噴射的構造：3）加固地基的機理：(一)高壓噴射流對土體的破壞作用破壞土體的結構強度的最主要因素是噴射動壓，根據動量定律，在空氣中噴射時的破壞力為：P：破壞力，kgm／s2；ρ：密度，kg／m3；Q：流量，m3／s，Q=VmA；Vm：噴射流的平均速度，m／s。A：噴咀斷面積，m2（二）姿水（徑漿）氣德同軸噴服射流對浩土體的理作用：單射聾流雖壇然具稼有巨慘大的枝能量貓，但饑由于壓力在掛土中急同劇衰減抬，因此絮破壞土軟的有效許射程較兄短，致共使旋噴叮固結體棋的直徑占較小。當在噴使嘴出口岸的高壓秩水噴流絡的周圍加上圓拴筒狀空館氣射流，進行水、紗氣同挖軸噴時射時，空世氣流奇使水裹或漿妨的高飼壓噴嫁射流飾從破郵壞的發土體腹上將片土粒證迅速吵吹散漂，使家高壓頃噴射吐流的撇噴射忙破壞話條件殊得到執改善筒，阻力津大大倍減少劈燕，能嘩量消趣耗降炸低，護因而銅增大延了高承壓噴態射流強的破車壞能塑力，矛形成效的旋康噴固嘩結體竹的直敞徑較烘大，(三).水泥與匙土的固慰結機理莊：4)加固土披的基本屆性狀：1.直徑較冬大：單管一卸般為0.3繡-0.扶8m,三重親管為0.7姐-1.服8m,多重醉管為2.固結體斷形狀可程不同：固結體獨的形狀秘可通過遣噴射參講數來控剖制，大弱致可噴聲成均勻盾圓柱狀是、非均壟勻圓柱至狀、圓謙盤狀、設板墻狀醬及扇形躺狀。3.重量輕揪：固結墳體內部既土粒少榨并含有匠一定數黎量的氣傭泡粘性眨土固學結體鏈比原狀土摔輕約10％，但砂絕類土絡固結蛋體也臉可能起比原廉狀土若重10％。4.滲透系奮數小：固結體略有一層唐較致密希的硬殼遵，其滲召透數達10-6cm／s或更侮小，異故具繳有一介定的稅防滲店性能舞。5.固結不強度兇高：橫斷朵面上間中心按強度羅低，貝外側立強度衰高，除與土哪交換溜的邊況緣處截有一湯圈堅哀硬的歸外殼病。6.單樁承愉載力高爛：旋斗噴柱狀訪固結體坡有較高既的強度撐，外形壺凸凹不槳平，因姑此有較紙大的承壓載力，六固結體反直徑愈裂大，承開載力愈暴高。1.高壓家噴射遼注漿檢法加就固地暴基的鍋機理優有：(A除)高壓秧噴射泡流對的土體四的破溫壞作米用(B)水漿豪、氣箭同軸搬噴射濤流對遞土的吐破壞億作用(C卷)水泥念與土論的固踏結機揪理(D快)排水掙固結雨作用(E)置換婚作用3.高壓具噴射瞞注漿紅法的懲有效拖處理僅長度腳應按貌下列待哪個憤次序烈依次慶排列折?(A)乞三重管敗>二重直管>單素管(第B)三白重管<枯二重管跨<單管(C)方三重管尸<二重尾管>單課管2.壓噴射澤注漿法新的有效奏噴射長魄度由哪烤幾個區挽域組成哀?(A)虛初期區濕域撓(蒜B)主護要區域蛾(拜C)終伏期區域1.望A,儀B,帳C,曠E;2.A豬,B；3.柿A；a)工程迎地質緊勘測按和土腦質調螺查：對基巖鐮形態枝，深昏度和框物理劃力學諷特性規，各島土層逗層面蔽的狀艘態，稀土脾的孝種類竭及特罪性b)水文地低質情況烤：水位汽，土層懶的滲透歇性，附稱近地溝代，暗河捧，地下本水分布裕情況。c)環境調懶查：地己形，地邪貌，施襲工現場魂的空間柿及地下部埋設物爽狀態等d)室內檔配方華與現議場噴撫射試尾驗：糕為了萄決定賊注漿疾后固父結體耽可能警具有殼的強狂度和綱決定癥合理梁的配運合比遍，采姻用現導場的緊土樣致進行慨配比探試驗像，優炸選合疲理的荷漿液建配方奴。對只規模敵大及譽重要辦的工窗程，沃要在桐現場短進行嚴試驗體，查左明固漁結體僑的直償徑，叉強度粗等。6.嚴3.西3設計吸計算1)設計愧前的瓜調查旦準備攔：a)尺寸匆取決動與土兇的類暫別及其動密實株程度鋤，注耗漿管吼的類艇型，濃噴射休技術備參數(噴射壓對力與流絹量，噴朵嘴直徑幅與個數刷，壓縮初空氣的摟壓力，睛流量與夸噴嘴間季隙，注候漿管的肢提升速鴨度與旋手轉速度睜等）b)無試究驗資跑料的貸情況顫下，房誠可對副小型衛或不士太重痰要的溫工程燦，可擺根據記經驗酒選用聽表7-9所列開數值片。c)對大撤型或嚼重要臥的工言程，晝應通剃過現懲場噴孤射試捐驗后抄開挖言獲鉆森孔采宮樣確題定。2)固結鑼體的跟尺寸a)強度取耗決與土宏質，噴射材叔料及水鍋灰比，郵注漿管權的類型雷，提升余速度及最注漿量移。b)固結島強度臘以28天強遲度計順算。c)注漿將材料健為水設泥時氏，固欺結體權強度親初步礎設計穴可參敗考表7-乏11栽.c)對大明型或搬重要糞的工都程，器應通研過現句場噴希射試飲驗后叮采樣軋測試檢來確裙定強絞度及列滲透傳性等豬性質繞。3)固結挨體的侄強度4)豎向幕承載旗水泥甩攪拌體樁復熟合地矩基承唯載力陣特征卻值：復合鋸地基容于許承載而力特征巡壽值(k稍Pa賠)：樁間珍天然地恰基土容昂許承載飼力(kP佩a)；：樁土浴面積置嫩換率；：樁擦間土鉛承載鍵力折顯減系氣數。詞當樁杠端為料軟土舒時可取責；當涉樁端始為硬棄土時版，可嶺取：單樁昨豎向承悟載力特祥征值(k障Pa超)：樁順的截覽面積閥（m2）設計猾要求乎基底板下復喇合地盼基承爺載力占特征仍值達炊到28堵0k另Pa，現擬親采用樁徑為0.5替m的旋糾噴樁，樁崇身試盞塊的立方惰體抗盆壓強居度平昆均值錦為7.殺0M選Pa，強度蝕折減系賭數取0.3禮3。已知黨樁間土毀承載力橡特征值120減kPa，承載寒力折減目系數內取0.鹽45。若采提用等邊營三角形犬布樁，擱依據《建筑臘地基口處理拆技術詢規范》(司JG灰J7尖9-軟20衣02野)，旋擴噴樁半的樁陸距最新接近犯下列敢哪個爐值?(A椒)1題.0費m總(被B)切1.槐2m勻(C璃)1忽.5廣m爬(商D)魔1.懲8m旋噴樁放復合地擺基設計首先梯計算飄旋噴站樁的渣單樁怨承載被力。收由于租題中兩未提億土的障側阻犁力和繞端阻歪力，斷只能徐理解駝由土衫抗力繪計算唱的單造樁承巷載力驢特征攏值高冰于按意樁身肉材料來強度械控制即的單泊樁承仇載力梨特征響值。單樁殘容許腹承載糾力：單龍樁容飲許承圣載力(kN證)；：水泥聲土90頌d齡期林的抗丑壓強干度平攻均值(kP銅a)；：樁的噴截面積(m2)：樁身塵強度折心減系數降，可取退；：樁的壞周長(m青)；：樁虛周第i層土慈的容粥許摩迷阻力妹。對鞋淤泥辦可取5-候8k惡Pa；對淤泥瘋質土可蘇取8-陶12宿kP扇a；對澇粘性蓬土可荷取12-挖15k凳Pa：樁周熱第i層土的燭厚度(m)；：樁端紗天然地疤基土的黎承載力(k隊Pa羽)；：樁端臟天然地柔基土的企承載力蜘折減系逝數，可棗取樁長以債內復合泄土層及吼嚇我地疤基變形孩應按GB5揭007變-20前02有關滴規定景計算草，其斧中復淹合地厘基的苦壓縮錯模量蹤蝶可根竭據地讀區經暖驗確摘定。)5)沉降瘋計算a)加固脊地基欄豎向束承載鵲：平彩面布高置根旬據上訊部結垮構和民基礎助確定辮。一渣般不晨少于4根。b)堵水防菌滲：最病好按雙拍排或三涌排布孔抱形成帷培幕。定輛噴和擺瘦噴也是璃一種常焰用的堵俊水防滲忍方法，像由于噴反射出的醋板墻薄體而長，庫不但成咐本較旋撓噴低，悲而且整德體連續輛性也高努。7)布孔形左式及孔畏距基礎和菊樁之間賢設置2音00-猜300副mm褥罷墊層。6)墊層定噴森帷幕各形式伶示意(a王)為單噴鄙嘴單墻崖首尾連偵接；(b堡)為雙胞噴嘴跑單墻另前后畫對接；(c)為雙韻噴嘴奴單墻見折線器連接；(d)為雙噴丑嘴雙墻鞏折線連判接；(e)為雙噴踏嘴夾角皆單墻連盼接；(f)為單噴謙嘴扇形治單墻首模尾連接；(g)為雙界噴嘴絞扇形固單墻踏前后百對接；(h枕)為雙她噴嘴促扇形散單墻想折線鐵連接。K2：未旋雖噴范肅圍土藥的填臨充率,0.5-0.你75H2：未旋噴戀長度，m；：損失蛇系數,0.1～0.2。H：噴激射長百度(m條)q：單晃位時類間噴俗射量(m3/m泛in焦)v：提升飼速度（m/文mi喇n)Q：需要用范的漿量(m3)De：旋噴體湖直徑(m)Do：注漿己管直損徑(m)K1：填充陶率,0.屑75-0.9h1：旋噴身長度(m夏)水泥是否最便宜醒的注漿棍材料，種類也但較多，是旋噴促注漿的肅基本漿子液。漿矮量計算雞方法有炸體積法米和噴量叫法兩種。8）注漿緒材料及腫漿量計擠算體積法仁計算噴量孟法計鮮算1）漿液掉特性：有良網好的殼可噴危性；有足夠猴的穩定辟性；氣泡祥少；調劑漿闊液的膠賴凝時間率；有良好貍的力學肝性能；無毒吉，無梅臭；結石率扭高；9）漿液終材料與件配方2）漿液潮配方：a)普通撕型;b)速凝早座強型；c)高強型鄭；d)填充劑梨型;e)抗凍型;f）抗律滲型盯；高壓劉噴射限注漿工施工典程序沃如下：打管旋噴另漿開孝始噴漿噴漿哈結束移位重糟新噴射施工亭機具否有鉆缸機和被高壓棄發生麥設備利組成虛，由庸于噴無射種趨類不俯同機居器設由備和倡數量圾均不占同。6.3坑.4施工施工注戲意事項北：1.施工前球應根據儀現場環奇境和地雁下埋設同物的位太置等情推況，復俗核高壓豆噴射注娃漿的設證計孔位泄。施工紐奉前，應脖對照設偽計圖紙它核實設陸計孔位送處有無散妨礙施傳工和影蛾響安全充的障礙胡物。如檔遇有上項水管、殘下水管符、電纜刑線、煤嫁氣管、檢人防工伐程、舊迎建筑基活礎和其同他地下悄埋設物聾等障礙框物影響澤施工時貌，則應膊與有關分單位協森商清除賭或搬移暈障礙物音或更改挖設計孔麥位。2.噴射注釣漿前要協檢查高執壓設備椒和管路戚系統3.水泥漿粉液的水驕灰比應視按工程投要求確在定，可捕取0.8～1.5，常蒼用1.辭0。4.為了妹加大濕固結勸體尺匪寸，短或在影深層耕硬土區中為貞了避戴免固續結體艙尺寸撇減小尖，可促以提爺高噴激射壓汪力，站泵量枕，降雕低回夫轉與軌提升漠速度蔽，也帖可以夸采用解復噴捏工藝叨。5.在高拼壓噴奪射注仆漿過客程中洗出現天壓力困驟然陪下降巴、上際升或弓冒漿腹異常肚時，勒應查虛明原為因并宣及時冶采取備措施慘。6.當高壓軌噴射注塊漿完畢淡后，或對在噴射允注漿過閱程中因鏡故中斷毛，短時塑間（小哪于或等蛋于漿液錘初凝時耀間）內毫不能繼勿續噴漿活時，均著應立即股拔出注海漿管清績洗備用眉，以防尋漿液凝造固后拔更不出管稠來。7.當處脂理既害有建譯筑地經基時柜，應膠采用奴速凝撓漿液評或跳談孔噴禮射和服冒漿嫩回灌咬等措愧施，腳以防仇噴射巡壽過程董中地構基產進生附音加變驅形和跑地基辜與基南礎間鑄出現嫁脫空叉現象診。同叉時，素應對有建筑俗物進儉行變廊形監蓬測。8.噴射影孔與忽高壓受注漿凱泵的死距離作不宜