高压旋喷注浆原理及施工
高压旋喷桩工作原理
高压旋喷桩工作原理
高压旋喷桩是一种常用的桩基施工方法,其工作原理如下:
1. 桩机安装:首先需要将旋喷桩机安装在施工现场。
桩机通常由旋喷装置、振动锤和液压系统组成。
2. 孔洞钻探:在施工现场,使用钻机或挖掘机等设备进行孔洞钻探。
孔径和深度根据工程设计要求确定。
3. 导入钢筋笼:按照设计要求,将预先制作的钢筋笼导入孔洞中。
钢筋笼通常由纵向钢筋和横向连接钢筋组成,以提供足够的桩体强度。
4. 土壤处理:在孔洞中安装旋喷装置,通过旋转喷射高压水流和水泥浆,将周围土壤处理成悬浮液状。
旋喷装置旋转喷射高压水流,形成强烈的湍流,在悬浮液中旋转土体。
5. 同时注入水泥浆:旋喷装置同时注入水泥浆,悬浮液中的水泥浆与旋转的土体发生化学反应,生成具有较高强度的土浆凝灰体,形成旋喷桩。
6. 桩基成型:使用振动锤,将新浇筑的土浆凝灰体压实,形成一个强固的桩基。
7. 钻探下一孔洞:完成一根旋喷桩后,将旋喷装置从孔洞中取出,继续进行下一个孔洞的钻探和施工,直到完成所有旋喷桩的施工。
高压旋喷桩工作原理的关键在于旋喷装置的旋转喷射和水泥浆的注入。
旋喷装置的旋转喷射产生强大的作用力,使土体与水泥浆混合均匀,并形成干密实的桩体。
水泥浆的注入能够提高土体的强度和稳定性,确保桩基的承载力和抗震能力。
整个施工过程需要严格控制水泥浆的比例和注入速度,以确保桩体的质量。
高压旋喷注浆施工方案
高压旋喷注浆施工方案1. 引言高压旋喷注浆施工是一种常用于地基处理和地下工程施工中的一种方法。
本文将介绍高压旋喷注浆施工方案及其关键步骤,以及施工过程中需要注意的事项。
2. 施工准备在进行高压旋喷注浆施工之前,需要做好以下准备工作:•确定注浆施工的范围和目的•确定注浆材料的种类和用量•准备所需的注浆设备和工具•安排施工人员和监理人员3. 施工步骤3.1 现场布置在开始施工之前,需要对施工现场进行布置,包括设置工地标志和安全警示标志。
同时,要确保施工区域的周边环境清理干净,以确保施工的顺利进行。
3.2 准备注浆设备将注浆设备安装在合适的位置,并检查设备是否正常运转。
同时,将注浆材料储存于合适的容器中,并准备好所需的配管和接头。
3.3 注浆孔钻探根据注浆的需要,在施工现场钻探注浆孔。
孔的直径和深度应根据具体情况进行设计,以确保注浆效果。
3.4 清理注浆孔在钻探完注浆孔之后,需要清理孔内的泥土、砂石等杂质,以保持孔壁的干净。
3.5 注浆将准备好的注浆材料通过注浆设备注入到注浆孔中。
注浆时,需控制注浆的流量和压力,以确保注浆的均匀性和充满度。
3.6 注浆压力维持在注浆完成后,需要保持一定的注浆压力,以确保注浆材料充分固化。
3.7 注浆孔封堵待注浆材料固化后,对注浆孔进行封堵,以防止注浆材料的流失和污染。
4. 施工注意事项•在进行高压旋喷注浆施工之前,要确保施工现场的安全,避免施工人员和周围人员受到伤害。
•注浆材料的选择和用量应符合设计要求,并遵守相关的质量标准。
•施工过程中需严格控制注浆的流量和压力,以确保注浆的质量。
•注浆设备和工具的使用需要按照说明书进行操作,并定期进行维护和保养。
•施工人员应具备相关的技术知识和操作经验,严格按照施工方案进行施工。
5. 总结高压旋喷注浆施工是一种常用的地基处理和地下工程施工方法,本文介绍了其施工方案及关键步骤,并指出了施工过程中需要注意的事项。
通过合理的施工准备与安排,严格控制施工过程,可以确保高压旋喷注浆施工的质量和效果。
高压喷射注浆法
第13章 高压喷射注浆法13.1概述高压喷射注浆法(Jet Grouting)是用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷出,形成喷射流,以此切割土体并与土拌和形成水泥土加固体的地基处理方法。
我国简称为高喷法或旋喷法。
20世纪60年代末期,日本NIT公司在承建日本国大阪市地下铁道建设冻结法施工中,由于冰冻融化,造成严重事故,后改为灌浆法施工。
在灌浆过程中,浆液沿着土层交界面溢走很多,不能完全达到加固地基和止水目的。
在这关键时刻,中西涉博士急中生智,大胆引用了水力采煤技术,将高压水射流技术应用到灌浆工程中,创造出一种全新的施工法——高压喷射注浆法。
它是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置后,用高压设备使浆液或水以20MPa左右的高压流从喷嘴中喷射出来,冲击破坏土体,同时钻杆以一定的速度渐渐向上提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固后,在土中形成一个均匀的固结体,其地基加固和防水止渗效果良好。
不但解决了大阪地下铁道建设的难题,而且划时代地创造出一种全新的施工法——高压喷射注浆法,当时定名为CCP工法(Chemical Churning Pile or Pattern,我国现称单管法)。
在1973年莫斯科举行的第八届国际土力学学会(ISSMFE)会议上,这一发明得到各国岩土工程专家的称赞与重视。
我国是在日本之后研究开发较早和应用范围较广的国家。
1972年铁道部科学研究院率先开发高压喷射注浆法。
1975年,我国冶金、水电、煤炭、建工等部门和部分高等院校,也相继进行了试验和施工。
至今,高压喷射注浆法已成功应用于已有建筑和新建工程的地基处理、深基坑地下工程的支挡和护底、构造地下防水帷幕防止砂土液化、增大土的摩擦力和粘聚力以及防止基础冲刷等方面。
据不完全统计,我国已有近千项工程应用了高压喷射注浆技术。
经过多年的实践和发展,高压喷射注浆法已成为我国常用的一种施工方法。
它已列入国家标准《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ 202-2002和国家行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2002中。
高压旋喷桩原理
高压旋喷桩原理高压旋喷桩是一种地基处理技术,通过高压旋转喷嘴将水泥浆等浆液喷入土层与土体混合,形成连续搭接的水泥加固体。
这种技术具有施工占地少、振动小、噪音较低等优点,但容易污染环境,成本较高。
本文将从高压旋喷桩的原理、施工过程、技术规范和应用等方面进行详细解析。
一、高压旋喷桩原理高压旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程,将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后,从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来,形成一股能量高度集中的液流,直接破坏土体。
喷射过程中,钻杆边旋转边提升,使浆液与土体充分搅拌混合,在土中形成一定直径的柱状固结体,从而使地基达到加固。
二、高压旋喷桩施工过程1. 施工准备:包括施工场地平整、桩位布置、桩基设计等。
2. 钻孔:利用钻机进行钻孔,将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程。
3. 注浆:将预先配制好的浆液通过高压发生装置,使液流获得巨大能量后,从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来。
4. 旋喷:喷射过程中,钻杆边旋转边提升,使浆液与土体充分搅拌混合。
5. 桩体形成:在土中形成一定直径的柱状固结体,使地基达到加固。
6. 施工完毕:完成旋喷后,将注浆管及喷头从土中取出,进行下一桩的施工。
三、高压旋喷桩技术规范1. 高压旋喷桩施工应遵循国家相关标准和规范,如《建筑地基处理技术规范》等。
2. 施工前应进行现场试验,确定施工参数,如喷嘴直径、喷射压力、旋喷速度等。
3. 浆液配制应按照设计要求进行,保证浆液性能满足施工要求。
4. 施工过程中应严格控制喷射压力、旋喷速度等参数,保证桩体质量。
5. 施工完毕后,应进行质量检测,如桩长、桩径、桩体强度等。
四、高压旋喷桩应用高压旋喷桩技术在地基处理领域具有广泛的应用,如建筑地基加固、道路路基加固、基坑支护等。
该技术适用于多种土层,尤其在软土、黏土、砂土等地层中具有良好的效果。
五、总结高压旋喷桩是一种地基处理技术,通过高压旋转喷嘴将水泥浆等浆液喷入土层与土体混合,形成连续搭接的水泥加固体。
三重管高压旋喷桩原理
三重管高压旋喷桩原理三重管高压旋喷桩是一种常用的地基处理技术,它通过高压旋喷法将土层改良,提高地基的承载力和稳定性。
本文将从三重管高压旋喷桩的原理、施工过程和应用范围等方面进行介绍。
一、三重管高压旋喷桩的原理三重管高压旋喷桩是一种利用高压水和水泥浆混合物进行土层改良的技术。
该技术主要包括三个关键元素:旋喷桩、高压水和水泥浆。
1. 旋喷桩:旋喷桩是通过旋转喷头和高压水进行施工的设备。
它由三根管子组成,内外两根管子分别用于输送高压水和水泥浆,中间的管子用于排出旋喷桩中的土层。
旋喷桩的喷头上有多个喷孔,喷孔可以使水泥浆均匀地喷射到土层中,形成固结体。
2. 高压水:高压水是旋喷桩施工的重要组成部分。
高压水通过内管喷孔喷射到土层中,将土壤颗粒冲击分散,并形成泥浆状的土体。
同时,高压水的冲击作用可以将土层松动,便于后续的注浆作业。
3. 水泥浆:水泥浆是土层改良的关键材料。
水泥浆由水和水泥按一定比例混合而成,具有较高的粘度和固结性。
水泥浆通过外管喷孔喷射到土层中,与土壤颗粒发生反应,形成固结体。
水泥浆的凝结时间较长,可以保证土层的稳定性。
二、三重管高压旋喷桩的施工过程三重管高压旋喷桩的施工过程主要包括以下几个步骤:1. 地面处理:在施工前,需要对地面进行处理,清除杂物和松散的土壤,保证施工的稳定性。
2. 定位布桩:根据设计要求,确定旋喷桩的位置和布置方式。
采用专业的设备进行定位,并进行精确测量。
3. 穿孔喷水:在桩位上进行穿孔作业,通过内管喷孔喷射高压水,冲击土层并形成泥浆状的土体。
穿孔的深度和直径根据设计要求确定。
4. 注浆固结:在穿孔的同时,通过外管喷孔喷射水泥浆,与土壤发生反应,并形成固结体。
注浆的时间和流量要根据实际情况进行调整,以保证固结体的质量。
5. 桩身整理:等待水泥浆固结后,对桩体进行整理和修整,使其符合设计要求。
三、三重管高压旋喷桩的应用范围三重管高压旋喷桩广泛应用于土层改良和地基处理工程中,主要适用于以下几个方面:1. 土壤固结:三重管高压旋喷桩可以通过注浆固结的方式,提高土壤的稳定性和承载力,适用于软弱地基的处理。
高压旋喷桩介绍及施工流程
高压旋喷桩介绍及施工流程1.高压旋喷桩介绍高压旋喷桩施工技术是在静压灌浆的基础上,引进水力采煤技术而发展起来的,是利用射流作用切割掺搅地层,改变原地层的结构和组成,同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体,借以达到加固地基和防渗水的目的。
1.1.加固原理利用钻机或驱动密封良好的喷射管,采用钻进或振动方式成孔,将加固剂(常为水泥浆或其他硬化剂)以1.5MPa以上的压力,通过射管进入喷射头上的横向喷嘴.向十中喷射高压细密的喷射流,与此同时钻杆一边旋转一边向上提升,喷射的水泥浆一边切削四周土体,一边与之搅拌混合,形成圆柱状的水泥和土混合的“旋喷桩”,这种加固方法称为高压旋喷桩加固法,又称“旋喷法”。
旋喷桩直径大小与喷射压力、喷嘴直径成正比,与提升速度、土的抗剪强度、浆液稠度成反比;加固后强度与单位加固体中水泥浆含量、浆液稠度、强度、搅拌的均匀性、喷射压力等有关。
1.2.分类喷射注浆虽然在喷嘴处具有很大的喷射压力,但四周均为土体,故衰减较快,切削范围较小。
为了扩大桩径,由单管喷射发展为二重管喷射法、三重管喷射法。
三种喷射方法分别采用压力为15~20MPa的浆液、15~20MPa浆液和空气20~40MPa空气和水以及0.3~0.5MPa液的喷射注方式。
后两者可在浆液周围形成气体保护膜,以减少喷射压力的衰减,使之尽可能接近在空气中喷射时的压力衰减率,从而扩大喷射直径;形成的桩径分别达到30~60cm,60~150cm,80~200cm;搅拌旋转速度分别为16 ~20,5~16,5~16r/min;提升速度分别为15~25,7~20,5~20cm/min。
1/4(1)单管法用一根单管喷射高压水泥浆作为喷射流,破碎土的射程较短,成桩直,单管法一般用于软土地基加固以增加软土地基承载力。
径在0.3~0.8m(2)二重管法二重管法,又称浆液、气体喷射法,用同轴双通道二重注浆管复合喷射高压水泥浆和压缩空气横向喷射,在水泥浆液射流外面包裹一层高压空气同时喷射,来破坏土层结构,同时完成置换、填充;成桩直径1.0m左右。
高压旋喷桩施工工艺
高压旋喷桩施工工艺1.工艺原理1.1高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后,以高压设备使浆液或水、(空气)成为高压射流从喷嘴中喷射出来,冲切、扰动、破坏土体,同时钻杆以一定速度逐渐提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固后,在土中形成一个圆柱状固结体(即旋喷桩),以达到加固地基或止水防渗的目的。
1.2根据喷射方法的不同,喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。
本工程采用二重管法施工。
二重管法:又称浆液气体喷射法,是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出,冲击破坏土体。
在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下,破坏、冲切土体形成固结体。
施工示意参见图1。
2工艺工法特点施工设备简单、轻便、噪声小、施工速度快的特点。
采用不同的钻机,不仅可以形成垂直的桩,也可以形成倾斜的桩。
可以只对指定区域进行加固,加固体的强度较高,加固深度可自由调节。
可以形成一定间距的桩或相互咬合形成止水帷幕或挡土墙。
3适用范围广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、(亚粘土)、粉土(亚砂土)、浆桶水箱搅拌机水泥仓旋喷固结体注浆管钻机喷头图1 二重管旋喷注浆示意图空压机高压泥浆泵砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。
可作为既有建筑和新建建筑的地基加固、基础防渗之用;也可作为施工中的临时措施(如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等),也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理,在动水地层中施工时,首先要消除动水的影响。
4工艺流程及操作要点4.1施工工艺流程二重管高压旋喷桩施工工艺流程见图2所示。
图4 高压旋喷桩施工工艺流程图4.2操作要点4.2.1施工准备1.施工前对施工场地进行清理、平整,应保证场地的三通一平,确保用电安全。
2.施工前探明管线、建构筑物等地下障碍物埋深和位置,挖出探坑并作好详细的标示标记。
钻孔旋喷高压泵输送浆液成桩钻机移位终孔检查沉淀处理钻机就位废浆排放浆液制备废水渣土排放桩位测设试桩及工艺参数确施工准备空压机供风不合格3.挖好排浆沟,设置排浆等临时设施。
高压旋喷注浆的原理
高压旋喷注浆的原理
高压旋喷注浆是一种地下工程中常用的注浆方法,其原理如下:
1. 混合物准备:首先,将所需材料(如水泥、砂浆等)根据一定比例混合均匀,形成注浆材料。
根据需要,还可以添加一些化学添加剂来改变注浆材料的性能。
2. 高压泵供应材料:将混合好的注浆材料放入一个注浆泵中,通过高压泵的作用,将注浆材料以高压和高速度送入注浆管道。
3. 注浆管道:注浆管道一般由耐压、耐磨的材料制成,可以承受高压注浆的作用。
注浆管道通常设置有旋转喷头,使注浆材料在喷头的作用下形成喷射的旋涡。
4. 喷射作用:当注浆材料通过喷头喷射出来时,形成的高速旋涡会产生强烈的剪切力和旋转力,将注浆材料分散并混合均匀。
5. 渗透填充:喷射出的注浆材料会迅速渗透到地下空隙中,并填充其中。
由于注浆材料的高浓度、高稠度以及喷射作用的剪切力和旋转力,注浆材料可以填充地下空隙中的细小缝隙,并与周围的土石体紧密结合。
通过高压旋喷注浆的原理,可以实现地下空隙的填充、土体的加固和密实,从而提高地基的承载力和稳定性,防止地下水的渗漏等问题。
高压旋喷注浆法
环境保护法规遵守及污染治理措施
遵守环境保护法规
严格遵守国家和地方环境保护法规,确保施工过程中的环境污染控 制在规定范围内。
污染治理措施
针对施工过程中可能产生的废水、废气、废渣等污染物,采取有效 的治理措施,如建设污水处理设施、使用环保材料等。
环境监测与报告
定期对施工现场进行环境监测,并将监测结果及时报告相关部门,确 保环境保护工作的持续改进。
随着智能化技术的发展,高压旋喷注 浆法施工将更加自动化和智能化
06 经济效益分析与社会效益 评价
投资成本估算及回报周期预测
投资成本估算
包括设备购置、注浆材料、人工 费用、运营成本等各项费用。
回报周期预测
根据注浆工程规模、市场需求、 价格水平等因素,预测投资回报 周期。
节能减排效果量化指标展示
节能效果
注浆过程中,注浆压力容易受多种因素影 响而波动。解决方案包括优化注浆工艺、 加强注浆设备维护等。
注浆体不均匀问题
地面隆起或沉降问题
注浆完成后,注浆体内部容易出现不均匀 现象。解决方案包括改进注浆方法、提高 注浆材料性能等。
注浆过程中或注浆完成后,地面可能出现隆 起或沉降现象。解决方案包括加强地面监测 、调整注浆参数等。
经验教训
注浆参数设定需根据具体情况调整,避免注 浆不足或过量
对未来发展趋势预测
技术不断创新
高压旋喷注浆法将不断完善和改进, 提高施工效率和加固效果
应用范围扩大
随着技术成熟和推广,高压旋喷注浆 法将在更多领域得到应用
绿色环保要求提高
未来注浆材料将更加注重环保性能, 减少对环境的影响
智能化施工趋势明显
输送系统搭建
搭建好浆液输送管道,确 保管道连接牢固、密封可 靠,防止浆液泄漏。
高压旋喷桩施工技术介绍
案例三:建筑基础加固中的应用
总结词
加固既有建筑基础、提高抗震性能
详细描述
在既有建筑基础加固中,高压旋喷桩技术能够有效地提高基础的承载能力和抗震性能。 通过在建筑基础周围或内部设置高压旋喷桩,增加基础的刚度和稳定性,降低地震等自 然灾害对建筑的影响,确保建筑物的安全使用。同时,高压旋喷桩施工具有对既有建筑
提升速度
合理控制提升速度,使浆 液在土层中均匀扩散,避 免出现断桩或桩径不均的 情况。
旋转速度
选择合适的旋转速度,确 保桩身连续、均匀,提高 成桩质量。
施工质量的控制
试桩
在正式施工前进行试桩,确定合 理的施工参数和技术指标,为后
续大规模施工提供依据。
过程控制
在施工过程中,加强质量监督和控 制,确保各道工序符合规范要求。
01
02
03
现场勘查
对施工场地进行详细勘查, 了解场地地形、地貌、地 下管线等情况,以便制定 合理的施工方案。
设备检查
对施工设备进行检查和维 护,确保设备正常运转, 避免因设备故障影响施工 进度。
材料准备
根据施工需要,准备充足 的高压旋喷桩施工材料, 如水泥、砂石等。
施工参数的选择
压力参数
根据土质条件和施工要求, 选择合适的注浆压力和喷 射压力,确保浆液能够充 分渗透到土层中。
质量检测
对已完成的桩体进行质量检测,如 桩径、桩长、抗压强度等指标,确 保施工质量达标。
施工安全与环境保护
安全措施
制定完善的安全管理制度,加强 施工现场的安全监管,确保施工 人员的安全。
环境保护
合理处理施工过程中产生的废水 和废浆,减少对周边环境的污染 。同时,采取降噪、减尘等措施 ,降低施工对周边居民的影响。
地基处理第5节 高压喷射注浆法
(2)定喷注浆,简称定喷 喷射注浆时,喷射方向随提升而不变,所形成的固结
体呈壁状体,按喷射孔位排列形成不同形状的连续壁。
(3)摆喷注浆,简称摆喷 喷射注浆时随喷嘴提升按一定角度摆动,所形成固结
体的形状呈扇形体。
5.5.2 应用及设计 1、应用
主要有两方面: (1)利用加固体形成桩体、块体等与地基土共同作用,提高 地基的承载力,改善地基的变形特性;也可用于加固边坡, 基坑底部,深部地基,提高基底的强度和边坡的稳定性。 主要应用于淤泥质土和黄土
•
• (4)稳定性分析——加固岸坡或基坑底部时,采用圆弧滑
动法
• (5)防渗帷幕设计—— 搭接性好
5.5.3 施工及检测
• 检测:抗压强度、渗透性 • 抗压强度 ——钻孔取试样到室内试验、在现场用标准贯
入试验和载荷试验
• 渗透性——压水试验检验
• 检验的布置与范围,喷射浆液的 配方与加固体强度的要求,并进行分析与计算;
(2)抗渗、防渗 —— 根据防渗要求进行布置,相应采用 抗渗的浆液配方。
• 综合起来主要的内容如下:
(1)喷射注浆直径的估计 (2)确定地基的承载力
(3)沉降计算 —— 用常规分层总和法计算,其中复合地基 压缩模量可按下式计算:
§5.5 高压喷射注浆法
5.5.1 原理及类型
一、定义 在化学注浆的基础上采用高压水射流切割技术发展起来的一种
地基处理方法。 一般用钻机成孔至预定深度后,再用高压注浆流体发生设备,
使水和浆液通过装在钻杆末端的特制喷嘴喷出,以高压脉动的喷 射流向土体四周喷射.把一定范围内土的结构破坏,并强制与化学 浆液混合,形成注浆体,同时钻杆按一定方向旋转和提升,待浆 液凝固后在土中制成具有一定强度和防渗性能的圆柱状、板状、 连续墙等的固结体,与周围土体共同作用加固地基。
高压旋喷注浆施工方案
高压旋喷注浆施工方案高压旋喷注浆是一种常用的地下工程加固方法,适用于地基处理、岩石支护和地下洞室加固等工程。
它通过将水泥浆料以高压喷射到地层中,形成稳定的注浆帷幕,从而改善地层的物理力学性质。
本文将介绍的设计要点和施工技术。
一、设计要点在进行高压旋喷注浆施工之前,需要进行详细的工程勘测和地质勘察,以了解地层的特性和强度等参数。
这些信息将用于确定喷射压力、注浆剂的配方以及注浆孔的布置等设计要点。
1. 喷射压力的确定喷射压力是决定注浆帷幕厚度和均匀性的关键因素。
一般情况下,喷射压力应根据地层的强度和导水性来确定。
较软的地层可以使用较低的压力,以避免地层的破碎和溢浆现象。
而对于较硬的地层,则需要使用较高的压力,以确保注浆帷幕的厚度和均匀性。
2. 注浆剂的配方注浆剂的配方应根据地层的物理性质和工程要求来确定。
一般来说,注浆剂的主要成分应为水泥、砂子和水。
水泥的掺量和砂子的粒径应根据地层的强度和导水性来确定,以确保注浆帷幕的强度和密实度。
3. 注浆孔的布置注浆孔的布置应根据地层的特性和工程要求来确定。
一般情况下,注浆孔应均匀分布在地层表面上,并且与地层的结构特点相适应。
注浆孔的直径和深度应根据注浆剂的流变性质和地层的特性来确定,以确保注浆帷幕的厚度和均匀性。
二、施工技术高压旋喷注浆的施工过程包括预处理、喷射注浆和后处理三个阶段。
下面将分别介绍每个阶段的施工技术。
1. 预处理预处理是为了准备地层和设备,以确保施工的顺利进行。
预处理包括清理地层表面、搭建工作平台、安装喷射装置等工作。
在进行这些工作之前,需要进行详细的施工计划和安全措施的制定,以确保施工的安全性和效率。
2. 喷射注浆喷射注浆是使用高压喷射装置将注浆剂喷射到地层中的过程。
在进行喷射注浆之前,需要根据设计要点确定喷射压力和注浆剂的配方,并进行相关设备的调试和试验。
喷射注浆的过程中,需要保持稳定的喷射压力和均匀的喷射速度,以确保注浆帷幕的厚度和均匀性。
高压旋喷注浆原理及施工.总结
高压旋喷注浆原理及施工.总结课题名称:汇报人:小组成员:院系:班级:专业:指导老师:前言................. 错误!未定义书签。
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第一章高压喷射注浆法的定义与种类 (22)第一节高压喷射注浆法的定义 (22)第二节高压喷射注浆法的种类 (33)第二章高压喷射注浆法旳特点及适用条件 (55)第一节高压喷射注浆法的主要特点 (55)第二节高压喷射注浆法的适用条件 (55)第三章高压喷射注浆法加固机理 (77)第一节喷射流的相关性质 (77)第二节高压喷射流对土体的破坏作用 (99)第三节高压喷射流成桩(壁)机理 (1010)第四章高压喷射注浆机械 (1212)第一节施工机具 (1212)第五章施工工艺...................................................... (2020)第一节高压喷射注浆工艺流程见图 (2020)第二节施工要点 (2121)第三节常见施工问题及处理 ...................................... 2222展望2222前言1960年日本在中西涉博士发明了单管高压旋喷注浆法(CCP工法)以后,又相继开发了二重管高压旋喷注浆法(JGS工法)、三重管高压旋喷注浆法(GJG工法),他们在三重管高压旋喷注浆法的基础上,开发的555一MAN施工法(SuPer5011stabilizationManagement)和RJP(超高压旋喷注浆法,RodinJetPile)工法,旋喷直径最大可达4m,其研究的全方位高压旋喷注浆法(MJS工法),是一种全方位(水平和倾斜方向)大孔径旋摆喷技术,该技术包括喷头测试装置和排泥处理装置。
近年来,日本又把高压喷射注浆法与深层水泥浆液搅拌法结合起来,同时发挥机械搅拌和射流搅拌两者的优点,形成了深层喷射搅拌混合法。
高压喷射注浆技术的发明,完善了注浆技术体系,使施工注浆结构体成为现实。
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岩土钻掘设备课程设计课题名称:高压喷射注浆工艺汇报人:孔海潮小组成员:李立辰张田田孔海潮张继超张良余子烨李洲院系:工程学院班级:051123专业:地质工程(岩土钻掘方向)指导老师:卢春华前言................................................. 错误!未定义书签。
第一章高压喷射注浆法的定义与种类 (2)第一节高压喷射注浆法的定义 (2)第二节高压喷射注浆法的种类 (3)第二章高压喷射注浆法旳特点及适用条件 (5)第一节高压喷射注浆法的主要特点 (5)第二节高压喷射注浆法的适用条件 (5)第三章高压喷射注浆法加固机理 (7)第一节喷射流的相关性质 (7)第二节高压喷射流对土体的破坏作用 (9)第三节高压喷射流成桩(壁)机理 (10)第四章高压喷射注浆机械 (12)第一节施工机具 (12)第五章施工工艺 .......................................................... (20)第一节高压喷射注浆工艺流程见图 (20)第二节施工要点 (21)第三节常见施工问题及处理22展望 (22)前言1960年日本在中西涉博士发明了单管高压旋喷注浆法(CCP工法)以后,又相继开发了二重管高压旋喷注浆法(JGS工法)、三重管高压旋喷注浆法(GJG工法),他们在三重管高压旋喷注浆法的基础上,开发的555一MAN施工法(SuPer5011stabilizationManagement)和RJP(超高压旋喷注浆法,RodinJetPile)工法,旋喷直径最大可达4m,其研究的全方位高压旋喷注浆法(MJS工法),是一种全方位(水平和倾斜方向)大孔径旋摆喷技术,该技术包括喷头测试装置和排泥处理装置。
近年来,日本又把高压喷射注浆法与深层水泥浆液搅拌法结合起来,同时发挥机械搅拌和射流搅拌两者的优点,形成了深层喷射搅拌混合法。
高压喷射注浆技术的发明,完善了注浆技术体系,使施工注浆结构体成为现实。
低压的渗透注浆可使土体不变形、浆液充填土颗粒间孔隙、附加地应力较小,中压的压密注浆造成土体变形、浆液与土体共同形成似柱状固结体、附加地应力较大,较高压的劈裂注浆能够破坏土体、产生树状固结体、附加地应力较大,而高压喷射注浆利用高压将土体切割后部分获全部排出、浆液在切割范围内均匀搅拌或置换形成高强度的结构体、附加地应力小,注浆技术成为较完整的技术体系。
高压喷射注浆技术的发展促进了注浆材料的发展,使成本低廉的水泥浆材逐步替代化学浆材,进一步减小了对环境的污染和降低工程造价。
我国注浆技术起步较晚但发展迅速,上世纪50年代开始初步掌握注浆技术,60年代开始在继水电行业进行坝基基础注浆,静压注浆法在许多行业的矿山井巷、软基加固、边坡治理等领域得到应用,70年代末在铁路行业开始进行高压喷射注浆法的研究和应用,随后在冶金、煤炭、水电、建筑、交通等各部门进行了大量的工程应用。
历经四十余年的发展,我国注浆技术得到了成熟的进步,注浆材料和注浆设备均实现了自行研制和生产,注浆技术水平已可跻身国际先进行列。
第一章高压喷射注浆法的定义与种类第一节高压喷射注浆法的定义高压喷射注浆,就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定深度后,以20--40MPa的压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来,形成喷射流冲击破坏土层,当能量大、速度快和动脉状的射流动压大于土层结构强度时,土颗粒便从土层中剥落下来。
一部分细颗粒随浆液或水冒出地面,其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小,有规律的重新排列,浆液凝固后,便在土层中形成一个固结体。
固结体的形状与高压喷射流的作用方向、移动轨迹和持续时间有密切关系。
当喷射流作360º旋转(旋喷)时,固结体呈圆形;喷射流束固定一个方向喷射(定喷)时,固结体为条形;喷射流作顺、逆时针方向小于180º往复喷射(摆喷)时,固结体呈扇形。
第二节高压喷射注浆法的种类高压喷射注浆法按照喷射流的移动方式、注浆管的类型分为不同的种类,如下表:高压喷射注浆法分类表分类依据类型主要特点喷射流的移动方式旋转喷射(旋喷)喷嘴在喷射时,边提升边旋转,固结体呈圆柱状定向喷射(定喷)喷嘴在喷射时,只提升不旋转,固结体呈壁装摆动喷射(摆喷)喷嘴在喷射时,边提升边以一定角度正反转动注浆管类型单(重)管使用单层(根)注浆管喷射浆液(压力20MPa左右)双(重)管使用双层(根)注浆管喷射浆液,气体同轴射流(浆液压力20MPa左右,气体压力0.7MPa左右)三(重)管使用三重(根)注浆管,一个喷射嘴射水,气体同轴射流切割土体,另一个喷嘴喷入浆液(水压20MPa,气体0.7MPa,浆压2—5MPa)作为地基加固,通常采用旋喷注浆的形式使加固在土体中成为均匀的圆柱体或异形圆柱体。
现代科学技术的发展,促进了注浆法进一步完善与提高,由于不断的改进工艺和研制新型的机具,旋喷技术有了较快的发展,自单管旋喷法问世以来,在短短的几年内,二重管旋喷法和三重管旋喷法相继达到了实用程度。
到20世纪70年代中期,已经逐渐形成了一套体系,它的基本工艺类型有以下三种:1.单管法单管注浆法是利用钻机等设备,把安装在注浆管(单管)底部2.二重管法3.三重管法第二章高压喷射注浆法旳特点及适用条件第一节高压喷射注浆法的主要特点以高压喷射流直接冲击破坏土体,浆液与土体自行搅拌为均匀的固结体的高压喷射注浆法,从施工方法、加固质量到适用范围,不但与静压注射方法有所不同,而且与其他地基处理方法相比,更有独到之处,主要的特点如下:1.适用的范围较2.施工方便3.固结体形状可以控制4.确保固结体的强度5.有较好的耐久性6.料源广泛,价格低廉7.浆液集中,流失较少8.设备简单,管理方便9.生产安全10.无公害第二节高压喷射注浆法的适用条件一.土质条件高压喷射注浆法适用于处理淤泥、粘性土、黄土、沙土、人工填土和碎石土等地基。
但当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、大量植物茎或含有过多的有机质时,处理效果较差,有时可能不如静压注浆,故应根据现场试验结果来确定其适用性。
当地层有地下水径流、永久冻土层和无填充物的岩溶地段,不宜采用。
二.应用范围高喷灌浆的应用范围如下:(1)已有建筑物和新建建筑的地基处理,提高地基强度,减少或整治建筑物的沉降或不均匀沉降(2)深基坑侧壁挡土或挡水以保护邻近建筑物及保护地下工程建设,见图14-6和图14-7(3)基坑底部加固,防止管涌与隆起,见图14-8(4)坝体的加固及防水帷幕(5)边坡加固及隧道顶部加固,见图14-10第三章高压喷射注浆法加固机理第一节喷射流的相关性质⑴单相喷射流的构造单相液体以高压从喷嘴喷出后,所形成的高压喷射流由三个区域构成,即保持出口压力的初期区域A、紊乱发达的主要区域B和喷射流变得不连续的终期区域C。
在初期区域中,喷嘴出口处速度分布是均匀的,轴向动压是个常数,随着与喷嘴距离的增加,保持均匀分布的部分越来越窄,知道某一位置,断面上的流速分布不再均匀,速度分布保持均匀的这一部分称为喷射核(E区段),轴向动压有所减小的过度部分称为迁移区(D)。
初期区域的长度是喷射流的一个重要参数,可根据此判断破坏土体和搅拌效果。
在主要区域,轴向动压陡然减弱,喷射流扩散宽度与距离的平方根成正比,喷射流的混合搅拌在这一部分内进行。
在终期区域,喷射流能量衰减很大,末端呈雾化状态,当喷射流摄入饱和介质或水中时,这一区域一般不存在,比如当在地下水位下喷浆时,就会出现这种情况。
喷射流的有效喷射长度为初期区域长度和主要区域长度之和,有效喷射长度愈长,搅拌土的范围愈大,所形成固体的直径也越大。
⑵单相喷射流的动压衰减规律在空气中和水中喷射得到的压力与距离关系如下图:⑶空气帷幕对水(浆)射流动压衰减的影响单相射流喷射射入周围介质后,与周围介质进行动量交换,使动压迅速衰减,其衰减程度与周围介质有关。
单相射流在水中喷射时,其衰减程度比在空气中喷射时要快的多。
见图,如果采用双相同轴射流在水中喷射,即在水射流外围环绕空气射流,空气帷幕将减缓水射流的衰减,使有效喷射长度增加,见图。
在土中喷射时,水高压射流在空气帷幕的保护下,喷射破坏条件得到改善,阻力大大减小,动压衰减变缓,因而增大了高压射流的破坏能力,所形成的加固体的直径也相应增大。
第二节高压喷射流对土体的破坏作用高压射流破坏土体的作用是多方面的,包括射流动压、射流脉动负荷、水锤冲击力、空穴现象、水契效应、挤压力及气流液流搅动等因素,其中以喷射动压作用为主,由动量定理,喷射流在空气中喷射时,其破坏力为:F=式中,F为破坏力;ρ为喷射介质的密度;Q为流量;Vm为喷射流的平均速度。
由上式可知,当喷射流介质密度和喷嘴断面一定时,要取得更大的破坏力,就要增加平均流速,也就要增加喷射压力,一般要求高压泵的工作压力在20MPa以上,使喷射流有足够的能量冲击破坏土体。
但单纯的依靠增大喷射压力来提高喷射切割效果,在能量上浪费很大,不是获得较大桩径的最好办法。
在喷射中,有效射流长度内的土体结构被破坏至喷射流的终期区域,能量衰减很大,不能冲击切割土体,但能对有效射流边界的土产生挤压力,有挤密效果,并使部分浆液进入土粒之间的空隙中,使固结体与四周土连接紧密。
第三节高压喷射流成桩(壁)机理⑴旋喷成桩机理旋喷时,高压射流边旋转边缓慢上升,对周围的土体进行切削破坏,被切削下来的一部分细小的土颗粒被喷射浆液置换,被液流携带到地表(称为冒浆),其余的土颗粒在喷射动压、离心力和重力的共同作用下,在横断面按质量大小重新排列,形成一种新型的水泥——土网络结构,一般小颗粒在中部位置居多,大颗粒多分布在外侧或边缘部分,四周未被切削下来的土体被挤密压缩。
在砂类土中还有一部分浆液渗透在压缩层外,形成渗透层。
旋喷施工形成的固结体的横断面结构见图。
旋喷桩体各部分的水泥含量和强度不同,一般水泥含量为30%--50%。
根据有关实测资料,旋喷桩体的平均抗压强度为0.8倍半径处的强度。
⑵定(摆)喷成壁机理定喷施工时,喷嘴在逐渐提升的同时,不旋转或按某一角度摆动,在土体中冲出一条沟壑。
被冲下的土粒一部分被携带流出地面。
其余土粒与浆液搅拌混合,最后形成一个板状固结体,在砂土中还有一个渗透层。
定喷固结体横断面结构,见图。
第四章高压喷射注浆机械第一节施工机具高压喷射注浆的施工机具包括钻孔机械和喷射注浆设备两大类。
(一)钻机高压喷射注浆工艺要求所用的钻机除具有一般钻机的功能外,还能带动注浆管以10~20r/min慢速转动和以5~25cm/min慢速提升。
若钻机不具备上述两种功能,则施工时应配备旋喷机机配合使用,或只用钻机成孔,下人注浆管后用人工旋转注浆管,卷扬机提升注浆管。