8.3高壓旋噴樁支護(hù)技術(shù)

第八章深基坑支護(hù)施工技術(shù)大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部宋永發(fā)鉆孔灌注樁支護(hù)技術(shù)概述課程內(nèi)容contents8.18.2高壓旋噴樁支護(hù)技術(shù)8.3SMW工法預(yù)應(yīng)力錨桿（索）支護(hù)技術(shù)8.48.5地下連續(xù)墻8.6內(nèi)撐式支護(hù)8.7逆作法8.88.9雙排樁支護(hù)體系新技術(shù)8.3高壓旋噴樁支護(hù)技術(shù)8.3.1相關(guān)概念高壓噴射注漿法（HighpressureJetgrouting），是利用高壓噴射技術(shù)發(fā)展起來的一項(xiàng)地基加固的新方法。它利用工程鉆機(jī)鉆孔，用髙壓脈沖泵等高壓發(fā)生裝置，將噴嘴的噴射管插入設(shè)計(jì)深度，使水泥漿液或水以2040MPa的高壓流從噴嘴中噴出來，沖擊切割土體。待漿液凝固后，便在土中形成固結(jié)體，形成的固結(jié)體形狀由噴射流的移動(dòng)方向決定。高壓注漿法可應(yīng)用于大量特殊土地基，例如淤泥質(zhì)粘土、粉土、黃土、人工填土等。同時(shí)，在可用于處理既有建筑物的地基或航道整治中用做防水、抗?jié)B等。此外，高壓旋噴加固體可加固地基，用作擋土結(jié)構(gòu)、護(hù)坡結(jié)構(gòu)、地下水庫結(jié)構(gòu)等。高壓旋噴注漿法的應(yīng)用廣泛涉及到煤炭、水利、市政、邊坡建設(shè)等方面。8.3.2高壓旋噴樁支護(hù)技術(shù)高壓旋噴樁的成樁機(jī)理可用以下作用來說明：1)噴射動(dòng)壓沖擊切割土體，使其結(jié)構(gòu)遭到破壞，即切割破壞土體的作用。2)一部分細(xì)小土粒高壓噴射流邊旋轉(zhuǎn)邊提升的過程中，做垂直交換，發(fā)生上浮現(xiàn)象，即為置換作用。3)鉆桿在旋轉(zhuǎn)和提升過程中，土粒受到噴射壓力作用，與漿液在阻力小的方向攪拌混合，形成旋噴樁體，即混合攪拌作用。4)滲透固結(jié)作用。5)噴射流在切割破壞土體的終期區(qū)域，還有部分剩余壓力，這種壓力對周圍土體產(chǎn)生擠壓，使樁體邊緣抗壓強(qiáng)度較高，中心部分強(qiáng)度較低，這種現(xiàn)象為壓密作用。高壓旋噴樁成樁原理8.3.3高壓旋噴樁支護(hù)技術(shù)高壓旋噴樁注射形式旋噴注漿將預(yù)先配置好的漿液通過高壓裝置加壓，后從噴嘴中高速噴射出來，破壞土體同時(shí)與土體充分混合攪拌，同時(shí)在噴射過程中，鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升，在土中形成一定直徑的柱狀固結(jié)體。旋噴法主要適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土等。可根據(jù)需要做成單樁、排樁、連續(xù)樁等。擺噴注漿它是以直徑127mm的鉆孔作為導(dǎo)孔，將帶有特殊噴嘴的定向擺動(dòng)噴射管插入預(yù)計(jì)加固的地層深度，噴射管內(nèi)有水、氣、漿三管，因此也稱為三重管，其中水管與氣管同軸。先以20-25MPa的壓力將高壓水對導(dǎo)孔一側(cè)作定向擺動(dòng)噴射，擺角為45“-60”破壞地層結(jié)構(gòu)；而后用1-2MPa的壓力灌注漿液，使之充填水射流造成的空隙，并與地層介質(zhì)的顆粒攪拌混合，經(jīng)過凝固形成橫截面為扇形的柱樁，起到地基加固作用。8.3.3高壓旋噴樁支護(hù)技術(shù)高壓旋噴樁注射形式定噴注漿它是以直徑108毫米的鉆孔作為導(dǎo)孔，將帶有特殊噴嘴的定向噴射管插入預(yù)計(jì)防滲加固的地層深度。噴射管內(nèi)有水、氣、漿三管，因此也稱為三重管，其中水管與氣管同軸。先以20~30MPa的壓力將高壓水對導(dǎo)孔一側(cè)或二側(cè)作定向噴射，破壞地層結(jié)構(gòu)，而后用0.5~4MPa的壓力灌注漿液，使之充填水射流造成的空隙，并與地層介質(zhì)的顆粒攪拌混合，經(jīng)過凝固形成類似的板墻，起到防滲加固的作用。為使水射流在地層介質(zhì)中有較大的射程，在其周圍以0.7MPa的壓力噴射一層空氣流，使水射流形成一個(gè)空氣保護(hù)筒。8.3.4高壓旋噴樁支護(hù)施工工藝單管單管高壓旋噴灌漿防滲墻的基本原理是利用鉆機(jī)成孔并將預(yù)制好的水泥漿通過高壓軟管送至噴頭，從噴嘴中噴射出來切削土體，同時(shí)注漿管不斷旋轉(zhuǎn)并提升鉆杄，使泥漿液與土體發(fā)生攪拌，從而形成一種新的、有一定強(qiáng)度的圓柱狀水泥樁，相鄰水泥樁相互連接結(jié)合組成一道地下連續(xù)防滲墻。雙管和三管雙管法中主要是通過低壓空氣，輔助鉆進(jìn)切割，提高旋噴漿處理能力。從使用設(shè)備上來看，雙管與單管沒有任何區(qū)別，不同的是雙管后臺比單管加了一臺空氣壓縮機(jī)。三管則是高壓漿加高壓水加高壓氣。機(jī)械設(shè)備條件3.5.1高壓噴射注漿施工工藝流程高壓噴射注漿施工工序應(yīng)先分排孔進(jìn)行，每排孔應(yīng)分序施工。當(dāng)單孔噴射對鄰孔無影響時(shí)，可依次進(jìn)行施工。單管法非套接獨(dú)立的旋噴樁不分序，依次進(jìn)行施工。操作工藝1)測量放線：根據(jù)設(shè)計(jì)的施工圖和坐標(biāo)網(wǎng)點(diǎn)測量放出施工軸線。2)鉆機(jī)造孔：可采用泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、沖擊套管鉆進(jìn)和沖擊回轉(zhuǎn)跟管鉆進(jìn)等。3)測量孔深：鉆終孔時(shí)測量鉆桿鉆具長度，孔深大于20m時(shí)，進(jìn)行孔內(nèi)測斜。4)下噴射管：鉆孔經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行髙壓噴射注漿。5)拌制漿：保證高壓噴射注漿連續(xù)供漿需求量。6)水供氣：施工用高壓水和壓縮氣的流量、壓力應(yīng)滿足工程設(shè)計(jì)要求。7)噴射注漿：髙壓噴射注漿法為自下而上連續(xù)作業(yè)。噴頭可分單嘴、雙嘴和多嘴。