旋喷固结体的物理力学性状研究[1]

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高压旋喷注浆固结体强度影响因素的研究

抗折强度（MPa） 1.8 1.7 0.7 1.7 1.4
同一类土，含水量高则形成的固结体强度要低些。由于
土体还是固结体的养护环境，土体的含水量和渗透性对固结
体强度的形成有很大影响。当土体的含水量大而渗透性较小
时，水泥土浆中多余的水分就无法向外渗透，必然会在固结
体内形成孔隙，使固结体的强度降低。表 1 表示在不同地层
高压旋喷注浆技术的应用主要是利用旋喷出来的固结体，加固粘性土、黄土以及人工填土等地层，而且固结体要达到一定的强度标准，使其能够让地基更加稳固。所以科学分析影响高压旋喷注浆固结体强度的因素，对于提高高压旋喷注浆技术的应用具有重要的工程意义。
1 土的工程性质对固结体强度的影响
在固结体的形成过程中，土体结构破坏后和浆液混合在一
性质对固结体强度的形成起着决定性的作用。一般来说，砂类土
及原土地基承载力较高的土，所形成的固结体强度也较高；淤泥
以及泥质土（尤其含有有机质多的土）形成的固结体强度则较低。
表 1 不同土层固结体强度对比
土质淤泥粘砂土黄ຫໍສະໝຸດ 状土细砂砂卵石抗压强度（MPa） 1.5 4.2 7.6 10.1 16.1
ZHOU Hang
（ＳｈａｎｄｏｎｇＺｈｅｎｇｙｕａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｉｂｏ２５５０００，Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｉｎｔｈｅｍａｉｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｊｅｔｇｒｏｕｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅ，ａｎｄｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｊｅｔｇｒｏｕｔｉｎｇｉｓａｈｉｄｄｅｎｐｒｏｊｅｃｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｊｅｔｇｒｏｕｔｉｎｇｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎｂｏｄｙｄｉｒｅｃｔｌｙａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｆｏｕｎｄａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｊｅｔｇｒｏｕｔｉｎｇｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｂｅｔｔｅｒｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｗｏｒｋｉｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓａｆｅｔｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ． Keywords: ｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｊｅｔｇｒｏｕｔｉｎｇ；ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎｂｏｄｙ；ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｓ；ｒｅｓｅａｒｃｈ

干燥粉细砂地层水平旋喷固结体物理力学性能试验分析

（中铁十二局集团第三工程有限公司，山西太原０３００２４）
摘要：把隧道开挖切断的水平旋喷加固桩运回实验室加工成试件，进行了重度、劈裂抗拉试验、无侧限抗压试验、直剪试验、单轴和三轴抗压试验，经分析得出：干燥粉细砂地层的水平旋喷固结体的重度变异性
承受较大的地层压力。
试件，确定每个试件的体积，饱和状态下的重量Ｇ，
然后把试件置于烘箱内烘干２４ｈ，测得试件干燥状态
下的重量Ｇ，则可得固结体的饱和重度和干重度。８个试件的平均饱和重度为１８．９８ｋＮ／ｍ，变异系数
铁
道
建
筑
ＲａｉｌｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
文章编号：１００３ — １９９５（２０１４）０１ — ００４６ — ０３
干燥粉细砂地层水平旋喷固结体物理力学性能试验分析
侯刚
呈线性关系；随着围压的增大，固结体的塑性变形能力增强。
关键词：干燥粉细砂水平旋喷固结体力学指标试验分析中图分类号：Ｕ４５１．５文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３ — １９９５．２０１４．０１．１４

旋转空化喷嘴结构优化设计及涡旋特性分析

第 54 卷第 4 期2023 年 4 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.4Apr. 2023旋转空化喷嘴结构优化设计及涡旋特性分析武晓亚1，张逸群2, 3，赵帅2，李根生1, 3(1. 中国石油大学(北京) 石油工程学院，北京，102249；2. 中国石油大学(北京) 安全与海洋工程学院，北京，102249；3. 中国石油大学(北京) 天然气水合物国家重点实验室，北京，102249)摘要：为提升高压水射流破碎开采天然气水合物的效率，优化设计一种旋转空化射流喷嘴。

利用计算流体力学方法探究不同叶轮数、叶轮加旋角度、入口速度和出口围压对旋转空化射流特性的影响规律，对比分析旋转空化射流和收缩−扩张型空化射流的流场分布规律、涡旋特性及天然气水合物沉积物的破碎特征。

研究结果表明：叶轮加旋角度对旋转空化射流的影响明显比叶轮数的影响大，叶轮数及叶轮加旋角度的优化值分别为3个和360°；在喷嘴结构固定的情况下，提高入口速度能获得空蚀及射流冲蚀能力更强的旋转空化射流，而围压升高则会弱化流场中空化云的初生与发展；旋转空化射流因兼具正向冲击、径向张力及周向剪力和“梭形”空化云特点，较收缩−扩张型空化射流有更优的破岩效果；叶轮旋转效应所产生的中心涡使得旋转空化射流的涡结构更加复杂，流场中更易形成“负压”区以提升射流的空蚀能力。

关键词：旋转空化射流；天然气水合物；射流冲蚀；分离涡模拟；涡旋；数值模拟中图分类号：TE52 文献标志码：A 文章编号：1672-7207（2023）04-1500-18Optimization design and vortex characteristics analysis ofswirling cavitating nozzleWU Xiaoya 1, ZHANG Yiqun 2, 3, ZHAO Shuai 2, LI Gensheng 1, 3(1. College of Petroleum Engineering, China University of Petroleum-Beijing, Beijing 102249, China;2. College of Safety and Ocean Engineering, China University of Petroleum-Beijing, Beijing 102249 China;3. State Key Laboratory of Natural Gas Hydrate, China University of Petroleum-Beijing, Beijing 102249, China)Abstract: In order to improve the efficiency of waterjet breaking and extracting natural gas hydrate(NGH), a swirling cavitating jet nozzle was designed. The effects of number and angle of impellers, inlet velocity and outlet confining pressure on the characteristics of swirling cavitating jet were investigated based on computational fluid dynamics(CFD). The flow field and vortex characteristics of swirling cavitating jet and convergent-divergent cavitating jet were compared and analyzed. The results show that the influence of impeller angle on swirling收稿日期： 2022 −06 −13；修回日期： 2022 −07 −30基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(51827804，52174009，U20B6005) (Projects(51827804, 52174009,U20B6005) supported by the National Natural Science Foundation of China)通信作者：张逸群，博士，教授，从事高压射流完井增产理论与技术研究；E-mail ：***************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.04.027引用格式：武晓亚, 张逸群, 赵帅, 等. 旋转空化喷嘴结构优化设计及涡旋特性分析[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(4): 1500−1517.Citation: WU Xiaoya, ZHANG Yiqun, ZHAO Shuai, et al. Optimization design and vortex characteristics analysis of swirling cavitating nozzle[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(4): 1500−1517.第 4 期武晓亚，等：旋转空化喷嘴结构优化设计及涡旋特性分析cavitating jet is stronger than that of the number of impellers, and the optimization values of the number and angle of impellers are 3 and 360°, respectively. Under the condition of constant nozzle structure parameters, the swirling cavitating jet with stronger cavitation and jet erosion ability can be obtained by increasing the inlet velocity, while the increase of confining pressure will weaken the initiation and development of cavitation cloud in the flow field.With the characteristics of forward impact, radial tension, circumferential shear and "shuttle" cavitation cloud, the swirling cavitating jet has better rock breaking effect than the convergent-divergent cavitating jet. The cooperation of central vortex developed by impeller swirling effect makes the vortex structure of swirling cavitating jet more abundant, and the "negative pressure" area is easier to form in the flow field to improve the cavitation erosion capacity of the jet.Key words: swirling cavitating jet; gas hydrate; jet erosion; detached eddy simulation; vortex; numerical simulation天然气水合物是由天然气和水分子在高压低温条件下生成的似冰状结晶化合物，具有能量密度高、储量丰富、环保无污染等特点[1−3]。

粉质黏土隧道地层中水平旋喷加固施工技术

１工程概况
后精确定位施作预导孔，导孔打设到设计长度后旋转回撤钻预
在用０ＭＰ一４ａ的压力，配制好的将京福铁路客专闽赣 Ⅵ标屏山二号隧道全长３１４ｍ，１．隧道起杆，回撤钻杆的同时，３ａ０ＭＰ止里程为：Ｋ３＋７８３Ｄ６１０．３一Ｄ６２＋１．３Ｋ３０９７。隧道表层为残坡积水泥浆液通过钻杆喷射到土体中。喷射流以巨大的冲击力切削粉质黏土，硬塑，下伏基岩为云母石英片岩，风化，湿，土土体，全潮呈强制土体颗粒与水泥浆液搅拌混合，在胶结硬化后，形成水
粉质黏土隧道地层中水平旋喷加固施工技术
罗国喜
摘要：以京福客运专线屏山二号隧道出口为依托，分析了水平旋喷加固关键技术要点，定了粉质黏土隧道地层中水制
平旋喷加固施工方案，功应用了水平旋喷桩预支护施工技术，证了施工质量，成保取得了良好的经济效益和社会效益，对
挖隧道流塑状黏性土中的应用施工技术；文献［］７介绍了隧道施地层、方地段的拱顶预支护，塌在隧道暗洞开挖之前完成。工中水平旋喷桩加固富水砂层的施工工艺及方法。施工前首先喷射混凝土封闭掌子面，后搭设钻机平台，然最
圆形式在隧道拱顶及周边形成封闭的水平旋喷帷幕体，起到防流近些年来，随着经济和社会的发展，国修建的隧道工程数砂、我抗滑移、防渗透的作用。量越来越多，相应施工难度也越来越大。国内隧道工程在浅埋条３２水平旋喷桩加固特点．件或复杂地层施工中造成施工事故的教训不少，能否安全通过浅１可控性。水平旋喷桩的浆液局限在土体破坏范围内，液）浆埋或复杂地层段关系到隧道工程施工的成败。浅埋或复杂地层注入部位和范围可以控制，可通过调节注入参数（削土体压力、切段施工是隧道施工技术发展的一个重要方向，同时施工中面ｌ临的固化材料注入速度与配比、注入量等）获得满足设计要求的固结安全风险也越来越大，给予了我们更严峻的挑战。体。２均匀性。喷射流在能量衰减前交汇，）切削能量在碰撞点相以往对水平旋喷桩施工技术已做了大量的研究工作：献互抵消，文在桩心距碰撞点距离大的地方，喷射流无能力切削土体，［］１对水平旋喷法施工关键技术进行了全面论述；文献［］２介绍了加固体均匀程度好。３成本低、）效率高。由于限定注入范围，注在软弱围岩隧道施工中，水平旋喷桩注浆工法；ｃ［］３献３研究了水入量大幅减少，水泥用量仅为１０ｋ／０ｇｍ～１０ｋ／施工速度比５ｇｍ，平旋喷桩止水技术措施；献［］文４总结出在风积砂地区隧道施工大管棚或深孔注浆提高２倍～３倍。４具有提高复合土体强度、）中，采用水平旋喷桩＋三台阶临时仰拱法施工技术，适用于对地防渗、抗滑、预支撑等多重效果。表沉降有严格控制要求的场合；文献［］５研究了富水砂层隧道中３３总体施工方案．水平旋喷桩加固施工技术；文献［］绍了水平旋喷桩在地铁暗６介水平定向旋喷桩适用于富水软弱松散土层、淤泥质土、质砂

旋喷桩技术要点

旋喷桩技术要点旋喷注浆使用的压力大，因而喷射流的能量大、速度快。

当它连续和集中地作用在土体上，压应力和冲蚀等多种因素便在很小的区域内产生效应，对从粒径很小的细粒土到含有颗粒直径较大的卵石、碎石土，均有很大的冲击和搅动作用，使注人的浆液和土拌合凝固为新的固结体。

实践表明，该法对淤泥淤泥质土、流塑或软塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基都有良好的处理效果。

但对于硬黏性土，含有较多的块石或大量植物根茎的地基，因喷射流可能受到阻挡或削弱，冲击破碎力急剧下降，切削范围小或影响处理效果。

而对于含有过多有机质的土层，则其处理效果取决于固结体的化学稳定性。

鉴于上述几种土的组成复杂、差异悬殊，旋喷桩处理的效果差别较大，不能一概而论，故应根据现场试验结果确定其适用程度。

对于湿陷性黄土地基，因当前试验资料和施工实例较少，亦应预先进行现场试验。

旋喷注浆处理深度较大，我国建筑地基旋喷注浆处理深度目前已达30m 以上。

高压喷射有旋喷(固结体为圆柱状)、定喷(固结体为壁状)、和摆喷(固结体为扇状) 等3 种基本形状，它们均可用下列方法实现。

1)单法:喷射高水泥液一种介质;2)双法:喷射高压水液和压缩空气两种介质;3)三管法:喷射高压水流、压缩空气及水泥浆液等三种介质。

由于上述3种喷射流的结构和喷射的介质不同，有效处理范围也不同，以三管法最大，双管法次之，单管法最小。

定喷和摆喷注浆常用双管法和三管法在制定旋喷注浆方案时，应搜集和掌握各种基本资料。

主要是:岩土工程勘察(土层和基岩的性状，标准贯人击数，土的物理力学性质，地下水的埋藏条件、渗透性和水质成分等) 资料;建筑物结构受力特性资料;施工现场和邻近建筑的四周环境资料;地下管道和其他埋设物资料及类似土层条件下使用的工程经验等。

旋喷注浆有强化地基和防漏的作用，可用于既有建筑和新建工程的地基处理、地下工程及堤坝的截水、基坑封底、被动加固、基坑侧壁防止漏水或减小基坑位移等。

高压旋喷桩复合地基承载力研究

高压旋喷桩复合地基承载力研究贾剑青;刘杰;赖远明;李明正【摘要】以某铁路枢纽西南环线铁路路基为背景,运用高压旋喷桩桩体低应变动态测试试验、抽芯检测及单桩复合地基承载力静载荷试验,以及理论计算和数值分析,研究高压旋喷桩复合地基承载力.结果表明:该路基的356根高压旋喷桩中,一类桩占95.5％,二类桩占4.5％,桩体强度均大于1.6 MPa;现场试验所得单桩复合地基承载力特征值为169～181 kPa,理论计算所得特征值为248.7 kPa,表明当现场加载未达到极限状态时,所得复合地基承载力特征值偏小;数值模拟所得单桩复合地基承载力为155kPa,其荷载—沉降曲线变化趋势与现场试验结果相同;该复合地基成桩质量及承载力能够满足工程设计要求.【期刊名称】《中国铁道科学》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】7页(P1-7)【关键词】铁路路基;高压旋喷桩;复合地基;承载力;加固【作者】贾剑青;刘杰;赖远明;李明正【作者单位】兰州交通大学交通运输学院,甘肃兰州730000;兰州交通大学交通运输学院,甘肃兰州730000;中国科学院西北生态环境资源研究院,甘肃兰州730000;中铁十七局集团有限公司第三工程有限公司,河北石家庄050227【正文语种】中文【中图分类】TU47320世纪70年代以来，高压喷射注浆技术逐渐应用于岩土工程领域。

近年来，随着我国基础设施建设速度的迅猛发展，高压喷射注浆技术广泛应用于软土地基加固处理、基坑支护及边坡防护等工程领域[1-4]，并形成了一系列施工工法和技术[5-6]。

单管高压旋喷桩是利用高压泵喷嘴中喷射出的高压浆液冲击破坏岩土体，同时借助于注浆管的提升和旋转，使浆液与崩落土体混合搅拌并凝结，在土体中形成圆柱状固结体[7-9]。

单管施工法的固结体直径较小，一般桩径为0.4～1.4 m，单桩垂直极限荷载约为500～600 KN[8]。

由于单管高压旋喷桩技术具有适用范围广、施工简便、振动噪音低及加固效果显著等特点，因此在软土地(路)基工程实践中得以广泛应用。

12 高压喷射注浆法

式中
； v0 ——初期流速（m/s）
xc ——初期区域长度（m）。
20 10 5 3 3 1 0.5 0.2 0 2 1
旋喷时，若高压水、气同轴喷射流的初期速度为20m/s，则其初期区域长度xc=0.1m，而以高压水喷射流单独喷射时，xc仅为 0.015m，可见，水、气同轴喷射比高压水单独喷射的初期区域长度增加了近7倍。
p(Pa)
10× 106 20× 106 30× 106 40× 106 50× 106
d 0 (cm)
0.30 0.30 0.30 0.30 0.30

0.963 0.963 0.963 0.963 0.963
／

0.946 0.946 0.946 0.946 0.946
v0 (m/s)
136 192 243 280 313
8
2）高压喷射注浆法适用范围
（1）土质条件适用范围适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑、可塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。高压喷射注浆处理深度较大，我国建筑地基高压喷射注浆处理深度目前已达30m以上。（2）工程应用范围高压喷射注浆有强化地基和防漏的作用，可有效地用于既有建筑和新建工程的地基处理、地下工程及堤坝的截水（防渗帷幕）、基坑封底、被动区加固、基坑侧壁防止漏水或减小基坑位移等。
1.高压泥浆泵 2.浆桶 3.水箱 4.搅拌机 5.水泥仓 6. 注浆管 7.喷头 8.旋喷体 9.钻机
3
2）二重管法（双管法）
高压泥浆泵等高压发生装置喷射出 20MPa左右压力的浆液，从内喷嘴中高速喷出，并用0.7MPa 左右压力把压缩空气从外喷嘴中喷出。日本称为JSG工法。
二重管法高压喷射注浆示意图 1.水箱 2.搅拌机 3.水泥仓 4.浆桶 5.高压泥浆泵6.空压机 7.二重管 8.气量机 9.喷头 10. 固结体 11.钻机 12. 高压胶管

水平旋喷加固技术现状及问题的研究

【摘要】随着我国城市地下空间开发建设和轨道交通建设的快速发展，水平旋喷加固技术在我国将得到越来越广泛的应用。

从水平旋喷加固工法和设备、水平旋喷加固的计算方法及水平旋喷加固效果等方面分析了我国水平旋喷加固技术研究的现状，并提出了需要进一步研究的问题。

【关键词】水平旋喷加固现状问题0 引言目前，竖直旋喷加固技术已经得到了广泛的应用。

但在一些需要采用旋喷加固的工程中，如果地面上不能给土体加固设备提供场地或场地太小设备不好安放，或由于管线、交通、垂直加固深度太深等原因以至很难或无法在地面进行垂直加固时，就需要采用水平旋喷加固方法加固土体。

由于水平旋喷加固能防止隧道渗漏和坍塌、能有效控制地面沉降，水平旋喷加固技术已受到相关行业的重视和广泛关注，并在我国得到了一定的应用。

特别是随着我国城市地下空间开发建设和轨道交通建设的快速发展，21世纪初至中叶将是我国大规模建设地铁的年代，在建造地铁隧道、地下通道等时，常会碰到需要采用水平旋喷法进行土体加固，为此，本文分析了我国水平旋喷加固技术研究的现状，并提出了需要进一步研究的问题。

1 水平旋喷加固工法和设备1.1 加固工法日本和和欧美等国是研究开发水平旋喷加固技术较早的国家。

日本在单管旋喷的基础上相继开发出了CCP-H工法、RJFP工法、MJS工法等。

意大利RODIO公司于1983年首次将水平旋喷加固技术应用于隧道预支护，并逐渐把水平旋喷注浆列为加固和保护隧道围岩的基本方法之一。

水平旋喷加固技术在欧美各国已得到了广泛的应用，如德国波恩地铁、美国华盛顿地铁、挪威蒙特奥利姆比诺浅埋铁路隧道、瑞士苏黎世地铁和楚格瓦尔德隧道等。

在我国，水平旋喷加固技术作为一种新型的施工工艺，在岩土工程中的研究和应用起步较晚，大多数还处于试验、摸索阶段。

我国铁道科学研究院于1987年在内蒙古乌兰浩特附近轻亚粘土层进行了首次水平旋喷试验，随后各施工单位、高校、研究院也开始了这方面的研究，并将水平旋喷加固技术应用于各种工程建设中，如神延铁路沙哈拉峁隧道、北京长安街热力隧道复线、广州地铁2号线新－磨区间隧道、深圳地铁一期大剧院～科学馆区间隧道等。

高压旋喷桩在海堤达标加固设计中的应用[1]

高压旋喷桩在海堤达标加固设计中的应用林志文(东莞市水利勘测设计院有限公司广东东莞 523109)【摘要】本文针对既有海堤存在的稳定性问题,提出在海堤达标加固设计中采用高压旋喷桩复合地基,同时解决大堤抗滑稳定性及护岸变形问题,并分析了施工过程中可能出现的问题及解决办法。

【关键词】高压旋喷桩抗滑稳定性复合地基喷射压力置换率【中图分类号】 T V52 【文献标识码】 A 【文章编号】 1672-2469(2006)06-0045-051 前言当前,随着我省,特别是珠三角经济的快速发展,沿海海堤防护区内的社会经济发展水平较高,防护对象的等别和防潮标准均有大幅度提高。

为确保防护区的安全,按《广东省海堤工程设计导则》DB44/T182-2004要求,现有海堤防潮标准需由原来10年~30年一遇提高到50~100年一遇进行达标加固。

一般来说,海堤达标加固应包括堤身加高培厚及堤基处理两部分内容。

显然,堤基处理特别是软土堤基处理是海堤达标加固的重点,也是难点,它不但影响到工程造价,也影响到工程的安全性。

高压旋喷桩由于其适用范围广、施工方便、造价合理、加固体强度较高,特别是对既有建筑物地基加固时,该方法能发挥其特殊作用,将其应用于海堤达标加固时往往可起到事半功倍的功效。

下面以东莞市沙田镇立沙联围海堤达标加固工程为例,说明高压旋喷桩在该工程中的应用情况。

2 工程概况东莞市立沙联围位于珠江河口段狮子洋水道左岸,海堤始建于60年代,历史上经多次加高培厚,现有海堤堤顶高程约3 50m(珠基,下同),防浪墙顶高程约4 20m,堤面宽度约6m,其防潮标准基本可达到30年一遇。

由于建设年代资金、材料、技术等条件的限制,当时海堤基础基本上都采用抛石基床、堤身填土的施工方法,历次加高培厚也没有进行必要的基础处理,导致海堤建成后,逐年沉降,并产生局部破坏情况。

据管理部门反映,在台风季节,站在大堤上,可明显感觉到堤身摇晃、震颤现象,这说明现有海堤除了堤高堤宽能满足挡潮要求外,堤身、堤基强度无法满足抵御风浪需要。

灌注桩桩基础施工中的几个问题探讨

文章编号:1007-967X(2002)04-0010-04灌注桩桩基础施工中的几个问题探讨Ξ刘剑平1,刘　萍2(1.东北广厦工程建设监理有限责任公司辽宁沈阳110008;2.沈阳建工学院职业技术学院辽宁沈阳110005)摘　要:就目前灌注桩桩基保证成桩质量施工中的几个问题,进行分析探下灌注桩桩基的施工通病和质量问题,并确保桩基承载力和沉降满足设计要求。

关键词:扩大头;桩端注浆;高压旋喷注浆;水下混凝土;单桩承载力中图分类号:TU473.1 文献标识码:A 20世纪90年代以来,我国桩基研究与应用飞速发展,从50年代的混凝土预制桩,60年代的钻孔灌注桩、爆扩桩,发展成今天的以挖孔灌注桩、钻孔灌注桩为主的数十种桩型。

有效地解决了复杂条件下的深基础问题。

但是由于施工方法本身的弊病和施工质量问题,往往使桩基承载力和沉降(不均匀沉降)不能满足设计要求,本文就桩基施工中的几个问题进行探讨。

1　水下扩底问题1.1　静压注浆扩底众所周知,用人工和机械将桩底扩大,可以用较小的混凝土量,使单桩承载力成倍提高,尤其是人工挖孔桩,目前在国内已广泛应用于工业与民用建筑基础。

它具有桩质量可靠、质量易于保证、桩底部易于施工扩大头、提高单桩承载力等特点。

然而,在地下水位埋藏较浅、水量丰富的中粗砂中进行挖孔施工时,涌砂会产生虚土,形不成扩大头,从而导致桩端承载力降低或引起建筑物沉降。

为解决这一问题,预埋管桩前高压注浆技术兴起并得到发展。

所谓预埋管桩前注浆,即成桩后将配制好的水泥浆液在泵压的驱使下,经驱水、渗透、劈裂、压密注入桩底一定范围内的砂土层中,使桩端下一定范围内的土体得到加固,形成了扩大头,从而使复杂地质条件下的挖孔桩基,通过注浆改善桩的变形特性,降低沉降量,满足设计承载力要求。

1.2　高压旋喷扩底如果扩底要求深且范围较大,静压注浆难以完成,高压旋喷扩底技术是可行的。

高压旋喷扩底技术,可分成桩前旋喷扩底和预埋管高压旋喷扩底两种。

江门隧道强风化花岗岩及旋喷桩桩体物理力学参数研究

参数取值有重要借鉴意义．
自稳和自承能力差，使得衬砌结构的设计和施工工艺选择上会遇到一系列特殊问题＿４Ｊ．为了保证设
１强风化花岗岩室内试验
江门隧道地层从上往下为： ① 素填土，黄灰
第２２卷
第１期
兰州工业学院学报
ＪｏｕｎａｒｌｏｆＬａｎｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ＿２２Ｎｏ．１Ｆｅｂ．２０ｌ５
２０１５年２月
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｈｙｓｉｃａｌａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＳｔｒｏｎｇｌｙ
水平旋喷桩进行预加固，对旋喷桩桩体进行压缩变形、抗拉强度试验．测定旋喷桩体的抗压强度、
弹性模量Ｅ、泊松比、抗拉强度等力学参数，对旋喷桩施工质量进行评价，为预加固效果评价提供依据，本文研究成果对风化花岗岩类工程的力学
稳和自承能力差，在隧道衬砌结构的设计和施工工艺的选择方面会遇到一系列特殊的问题．主要
通过对天然强风化花岗岩岩样和旋喷桩桩体进行一系列的室内试验，获得其基本物理力学参数．

研究得出表面围岩的粘聚力相对较小，渗透系数较大，不利于隧道稳定．全风化花岗岩地层水平旋喷桩进行预加固效果较好，能很大程度提高地层的力学参数，研究成果对风化花岗岩类工程的力学参数取值有重要借鉴意义，对该类岩体中隧道的设计施工具有指导作用．关键词：隧道工程；强风化花岗岩；力学参数

高压喷射注浆法(旋喷桩法)施工工艺标准

高压喷射注浆法（旋喷桩法）选喷桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等的地基加固。

桩径一般，最大2m，深达45m，其抗压强度5-10MPa，渗透系数可降至10-7-10-8cm/s。

A. 旋喷（一）施工准备1.材料（1）浆液材料以水泥为主材，加入不同外加剂后，可具有速凝早强、抗冻等性能。

一般普硅425#纯水泥浆，固结体强度28天可最大达1-2MPa。

固结体的强度和抗渗性能（MPa）浆液配方及性能（2）喷浆量可按下列两种方法计算取大值）（3）对地下水丰富的工程需要在水泥浆中掺入速凝早强剂，通常有氯化钙、水玻璃及三乙醇胺等，用量为水泥用量的2%-4%，早期强度能提高倍。

（4）旋喷固结体的平均抗压强度为20MPa以上高强型，一般注浆用的水泥要求不低于525号普硅水泥，通常掺入高效能扩散剂有NNO、NR3、NaNa2、Na2SiO3等。

（5）对于有抗渗要求的旋喷固体，不宜使用矿渣水泥，如仅要求抗渗而无抗冻要求的可使用火山灰水泥，在水泥浆中掺入2%-4%的水玻璃，注浆用的水玻璃模数要求在较为合适，浓度要在30-45波美度为宜。

（6）对改善型，在水泥浆中掺入膨润土，使浆液悬浮性增加，微减小水泥颗粒沉淀量，以至浆液的析水率减小，稳定性强，其配方为：水：水泥：陶土：碱（水玻璃）=1：1：3：（7）在水泥浆中掺入其它外加剂，如铝酸钠、三乙醇胺（NR3）、β-萘磺酸盐甲醛缩合物（NF）、氧节——节树脂磺酸盐（CRS）、亚甲基二萘磺酸钠（NNO）、沸石粉等，按不土要求的流定性和稳定度凝结时间或提高抗压强度作适当选择。

2.作业条件选喷注浆加固方案拟定前需要进行试验性调查及工作准备。

（1）工程地质资料，各钻孔柱状图及地质剖面图，有各土层的物理力学特性，化学成分，各种要求参数齐全。

（2）旋喷体作端承桩时，应注意持力层顶面的起伏变化情况，用作摩擦桩的注意土层不均匀性，有无软弱夹层。

（3）室内配方，为了解喷射注浆后桩体可能有的强度和决定浆液合理配合比，必须取现场各层土样，在室内按不同的含水量和配合比进行配方试验，优选出最合理的浆液配方。

高压旋喷注浆法

在施工过程中，随着喷射深度的增加，静水压力增大，喷射距离减小，喷射直径将随之减小，容易形成上粗下细的形状。
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2 .固结体形状
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3 .固结土重度
固结体的重度随土质不同而略有差别，在粘性土中形成的固结体的重度比原状土约轻10％，在砂土中所形成的固结体重度约重10％。
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( 二 ) 应用范围
⑴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和不均允沉降；
⑵深基坑侧壁挡土或当水以保护邻近建筑物及保护地下工程建设；
⑶基坑底部加固、防止管涌与隆起； ⑷坝体的加固及防水帷幕； ⑸边坡加固及隧道顶部加固。
⑵旋喷桩防渗帷幕孔距计算 ①但排桩孔距计算：
②多排桩： L＝0.866D
S＝0.75D
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2 .插入深度确定
⑴防渗帷幕达不透水层防渗帷幕应尽量插入不透水层，保证不发生管涌
；
按以下两式计算：
， ⑵防渗帷幕在透水层中一方面采取降水措施；一方面增加插入深度：
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( 二 ) 成桩机理
1 .旋喷成桩机理旋喷时，高压射流边旋转边缓慢提升，对周围土体进行切削破坏，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(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分布，形成一种新的水泥—土网络结构。
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( 七 ) 孔距及布置
旋喷桩的孔距应根据工程需要经计算确定，一
般情况下取L＝(2～3)d；布孔方式可采用正方形、矩

高压旋喷桩在不均匀地基中的应用

高压旋喷桩在不均匀地基中的应用摘要：高压旋喷桩复合地基利用高压旋喷桩桩体对周围土体的挤密作用，增大了桩间土的有效应力，从而提高桩间土的强度，使得地基承载力提高，并减少地基的不均匀沉降差异，实现安全、高效、环保的建设要求。

本文对采用高压旋喷桩复合地基处理丹阳市某污水处理厂细格栅及曝气沉砂池不均匀地基中的软土区的方案设计进行了总结，为后续类似工程的应用提供了参考借鉴。

关键词：高压旋喷桩、复合地基、不均匀地基前言：不均匀地基是指单体建（构）筑物不同区段地基的工程性质变化极大，由软硬程度或厚度变化较大的土层构成的地基[1]。

当设计厂区单体遇到该种地基情况时，须着重解决由于软、硬土土体工程性质不同、承载力不同而导致沉降差异较大的问题。

硬土区由于地基承载力较高，往往可以利用天然地基作为单体建（构）筑物的基础持力层，因此需要对软土部分区域进行地基处理，以达到提高软土区地基承载力，减少地基沉降异的目的[2]。

工程概况：拟建工程位于丹阳市某污水处理厂，该工程为改扩建工程，厂区新建单体细格栅及曝气沉砂池基础范围内存在不均匀地基土，池体地基西侧为软土区，东侧为硬土区。

该处地基土软土区与硬土区交界较为明显，位于单体基础中间位置，垂直池体长边方向。

由于该单体距离现状池体较近，施工操作空间较小，限制施工机械尺寸，工期紧迫，故在此种工程背景情况下，须选择满足施工可行性、便捷、工期短、且对周围建（构）筑物单体影响较小的地基处理方案。

地质情况：（一）地形地貌拟建场地位于现状污水厂周边，场地现为农田、树林和荒地，场地内存在多处排水沟，水深约0.7~0.8米。

施工时场地较为平整，整平标高为5.20米。

（二）场地土工程地质特征根据勘探揭示，场地地基土层在埋深25.95m深度范围内根据时代成因及物理力学性质将地基土可分为8层，自上而下分述如下：①层素填土，结构松散，土质不均匀，压缩性高，密实性差，层厚0.30~1.80m。

不可直接作为天然浅基础持力层；②-1层粉质黏土夹粉土，中压缩性土，强度低，分布不稳定，土质不均匀；层厚0.00~2.50m，fak =100kPa。

RJP工法在超深地基加固中的应用及分析

RJP工法在超深地基加固中的应用及分析摘要：文章介绍了上海某越江隧道工程为合理控制工程造价，通过技术方案比选和成本分析，最终选用RJP工法进行超深地基加固。

阐述了RJP工法在实际施工中产生的综合效益，使工程不仅能保证较高的质量和安全，还能达到最大限度节约施工成本的目标。

关键词：RJP工法；超深地基加固；成本；1 引言目前在深基坑加固施工中，通常采用的是双重或多重管这样的常规旋喷加固，但随着城市的快速发展，工程的规模日益壮大，各种建筑、隧道工程的开挖深度均在不断加大，地下水尤其是承压水的问题是深基坑施工安全的控制重点，而常规的旋喷加固已不能满足施工要求或大大增加使用成本，RJP工法恰恰能很好地解决超深地基加固这一难题，目前也广泛应用于深基坑工程项目的裙边及坑底加固，其加固原理与常规的高压旋喷加固基本相同，但成桩效果及经济效益较常规的旋喷加固要出色不少，今后的发展前景也非常广阔。

2 工程概况该工程为上海某越江隧道工程，用于连接黄浦江两岸，西起西起徐汇区龙水南路，东至浦东新区耀龙路，工程分南、北两线，南线全长2331米，北线全长1781米，隧道共设4座工作井，采用一台14.45m盾构以及两台11.36m盾构。

本次采用RJP工法施工的基坑位于浦东1号工作井内，工作井左侧为黄浦江，右侧为前滩大道，开挖基坑面积约2883平方米，最大开挖深度38.8米。

两端工作井支护结构采用1.2米厚地下连续墙加8道钢筋混凝土支撑，中间车架段支护结构采用1.2米厚地下连续墙加7道钢筋混凝土支撑，地下连续墙接头方式为工字钢接头，明挖顺作法施工。

工作井平面图见图1图1龙水南路浦东1号工作井平面图2.1工程地质情况拟建场地最深范围在90米内，其土层主要由粘性土、粉性土和砂性土组成，从土体和物理力学性质上的差异可分为七个主要层次及分属不同层次的亚层。

根据勘察资料显示，施工场地处于黄浦江边，属于古河道沉积区，受江水潮汐影响较大，第⑤层粉质粘土缺失，有厚度较大的⑤3层。

【精品】水平旋喷隧道预支护施工技术水平旋喷隧道预支护技术简况

水平旋喷隧道预支护施工技术水平旋喷隧道预支护技术简况隧道水平旋喷“预支护”控制变形有关技术及变形有关量测研究一、在松散不稳定地层中，预支护是控制隧道变形的重要技术措施，而水平旋喷用作预支护，其高压射流切割周边土体并混合胶凝成柱状固结体，可在粘土、淤泥、松砂地层中成柱直径大，强度高，质量可靠，旋喷柱体间可环向完全咬合、纵向良好搭接的预支护拱棚，在松散含水不稳定地层隧道施工中，可有效止水、防流砂、防止坍塌、控制地层变形，提高地层稳定性，保证施工和支护结构的安全。

所采用的TGD-50型水平旋喷机结构新颖，可实现液压升降及水平，倾斜和竖直旋喷作业；液压系统简单，操作维修方便，各项性能参数合理，造价低。

这套设备和工艺在国内属首创。

该项成果已成功应用于风积粉细砂隧道、黄土偏压隧道工程预支护。

成果已通过铁道部鉴定，铁道部科教司发函（科教基函[2001]140号），要求下属各设计、施工单位，结合有关工程，推广该成果。

因此，即将开工建设的神朔铁路复线风积粉细砂隧道等工程将应用该项新技术。

二、水平旋喷隧道预支护技术与国内外同类技术的比较1．水平高压旋喷注浆技术的开发及应用与隧道施工技术的发展有密切关系。

在覆盖层较薄的松软层，如含砂地层及淤泥质地层，邻近建筑物和地中埋设物对隧道暗挖施工引起地层扰动要求严格时，修建地下建筑物面临着地层不稳定，容易引起坍塌和地面过量沉陷等问题。

以前解决办法一般是在地面注浆加固地层后再进行开挖。

而传统的水泥浆或化学浆液静态注浆都有注浆效果不易控制，仅适用于中粗砂等颗粒较粗、空隙度比较大的地层。

静压注浆压力低，达不到注浆效果，压力过高会引起地面隆起，损坏地面建筑物。

高压喷射注浆开发成功使各国工程技术界想到利用它来提高围岩的稳定性。

开始是从地面竖直钻孔在隧道周边进行高压旋喷，当地面有建筑物或地面交通繁忙时，也有从侧上方进行倾斜钻孔旋喷。

竖直和倾斜钻孔旋喷受到地面场地限制，隧道埋深较大时，旋喷桩体之间不易搭接完善，受固结体之间粘结强度及抗剪强度控制，加固范围比较大。