高压旋喷桩复合地基讲解
高压旋喷桩复合地基的应用浅析
高压旋喷桩复合地基的应用浅析介绍高压旋喷桩复合地基的原理，结合工程实际，论述高压旋喷桩复合地基在尾矿粉土地基基础上的设计方案选择，施工参数的选择以及质量验收的要求。
标签：高压旋喷桩；复合地基；尾矿粉土1 高压旋喷桩原理高压旋喷桩以其经济实用的性能，简单灵活的设计方法，以及施工中基本不产生环境污染等优点，在工程中得到了越来越广泛的应用[1]。
高压旋喷桩复合地基是以高压水泥浆液与地基土混合固结形成的一种桩土复合材料，是桩与土的共同作用，既利用了天然地基土的强度又使之强化，具有强化地基和防水止渗的作用，适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基，它有其施工工艺简单、工期短、投资少、适用性强等优点。
利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体。
由于钻杆以一定速度逐步向上提升和旋转，浆液形成高压喷出后具有很大的动能，产生高速、高压的喷射流，借助高压喷射流能大量置换软土层和挤密桩周土，能让砂砾石垫层或粘土和水泥浆充分混合、胶结、硬化，固结成一个整体。
这样，可在地基中形成具有较高强度的水泥土桩，达到改良土质、增加地基强度、减少土体压缩变形的目的，提高地基的承载能力[2]。
2 工程概况云南某尾矿库二期工程使用至今，已接近原设计库容，为了保证200万t/a 磷矿采选工程生产安全及可持续发展，决定对二期尾矿库进行加高增容，以满足生产之需，现计划实施尾矿库三期（扩容）工程。
扩容工程为在尾矿库内新增子坝18m。
尾矿库位于元良河左侧支流马屋箐沟的中下游，坝址距沟口元良河约560m，元良河从马屋箐沟会合口至小箐口村约490.0m。
小箐口村位于马屋箐沟出口的左侧山坡上，属元良河左岸的二级阶地。
场地表层为膜袋内尾粉土、膜袋外尾粉土以及尾粉砂组成。
中部为第四系冲洪积地层、残坡积地层与残积地层，主要由粉质黏土与黏土组成，下部为上震旦统灯影组、陡山陀组地层，该层埋藏较深，层顶深度约为39.5m，由中风化灰岩组成。
高压旋喷桩复合地基设计方案(第二版)资料讲解
高压旋喷桩复合地基设计方案(第二版)广元市利州区利元国有投资有限公司快乐人家项目高压旋喷桩地基加固处理方案（第二版）中国建筑西南勘察设计研究院有限公司2014年4月15日广元市利州区利元国有投资有限公司快乐人家项目高压旋喷桩地基加固处理方案（第二版）工程编号：B13-0730总经理：赵翔总工程师：康景文审定：朱丹审核：晏宾设计：王新刘小俊中国建筑西南勘察设计研究院有限公司2014年4月15日目录中国建筑西南勘察设计研究院有限公司 (1)2014年4月15日 (1)1、工程概况 ....................................................................................................................................... - 0 -2、场地条件 ....................................................................................................................................... - 1 -2.1场地位置、地形地貌................................................................................................................. - 1 -2.2地层结构及分布........................................................................................................................... - 2 -2.3场地水文条件............................................................................................................................... - 5 -3、高压旋喷桩复合地基设计............................................................................................................ - 6 -3.1设计依据 ...................................................................................................................................... - 6 -3.2地基加固技术要求....................................................................................................................... - 6 -3.3旋喷桩加固设计计算................................................................................................................... - 6 -3.4旋喷桩布置 ................................................................................................................................ - 12 -3.5旋喷桩桩长 ................................................................................................................................ - 12 -3.6褥垫层 ........................................................................................................................................ - 12 -3.7设计工程量 ................................................................................................................................ - 12 -3.8旋喷桩施工工艺及施工方法..................................................................................................... - 13 -3.9施工控制参数............................................................................................................................. - 14 -4、旋喷地基加固质量检测.............................................................................................................. - 14 -附：高压旋喷桩桩位平面布置图 (3张)1、工程概况广元市利州区快乐人家项目由广元市利州区利元国有投资有限公司投资建设，由广元工程设计院进行建筑设计。
高速公路建设中高压旋喷桩复合地基
高速公路建设中高压旋喷桩复合地基【摘要】高压旋喷桩技术自20世纪70年代从日本引进我国己有近四十年的历史。
当时该技术主要用于软土地基的加固，目前，该技术己在全国进行了推广应用，并用于宣大高速、京秦高速等大型工程。
它具有安全可靠、适用的土质广、施工噪音小、桩身强度高、固结体形状可控制、料源广阔、价格低廉等特点，本文对高压旋喷桩复合地基的成桩加固机理进行研究分析。
【关键词】高速公路建设;高压旋喷桩;复合地基;加固机理1.复合地基理论1.1复合地基的形成条件能否形成复合地基，在荷载作用下，要看桩体与桩间天然地基土体是否共同承担荷载作用。
通过变形协调，桩与桩问土共同承担荷载作用是形成复合地基的基本条件。
在建筑工程中，通常在复合地基上设置刚度较大的扩展基础或筏形基础，也称为刚性基础下的复合地基。
而在道路工程中，荷载则通过刚度较小的路面层传递，亦称为柔性基础下的复合地基。
刚性基础和柔性基础下的复合地基的性状有较大差异；因此，增强体与天然地基土体在荷载作用下的变形协调关系是复合地基性状的主要特征。
设计时为了较充分的发挥天然地基土的承载作用，要求桩土间的荷载分担比在一个比较合理的范围内，这是复合地基设计的关键所在。
图１复合地基形成条件示意图图1所示为复合地基形成条件示意图，在基础下设置厚度为200～300mm的垫层可以改善地基中浅层土的受力状态，减小桩土荷载分担比。
垫层是复合地基的重要组成部分。
复合地基设计时，一般要求有一定的置换率，恰当的分担比。
置换率过低，复合地基承载力特征值低，桩土分担比高，桩土压力相差过大，使复合地基的均匀性变差。
1.2复合地基效用复合地基中桩间土的性状不同、桩体材料不同、成桩工艺不同，复合地基的效用也不同。
通过设置增强体，将地基分为：加固区和非加固区两部分，综合各种桩型的复合地基效用，主要有以下几方面：①置换作用，亦即复合地基具有桩体效应;②挤密、振密作用;③排水作用;④减载作用;⑤桩对土的约束作用。
高压旋喷桩工艺及注意事项说明
高压旋喷桩说明高压喷射注浆法是利用高压泥浆泵等高压发生装置，通过安装在钻杆杆端的特殊喷嘴，向周围土体喷射浆液，同时钻杆以一定速度逐步向上提升,注入剂形成高压喷出后具有很大的动能，产生高速高压的喷射流，借助高压喷射流使一定范围内的土体结构遭到切削破坏，并使土体与喷射浆液混合、胶结、硬化，从而在地基中形成具有较高强度的水泥土桩,达到改良土质、增加地基强度、减少土体压缩变形的目的。
高压旋喷桩适用于因施工机械工作面宽度、净高及施工安全等各方面因素影响，导致施工机械无法进场及开展施工的软基路段.本设计标段存在多处高压线横跨主线路基，需采用高压旋喷桩进行复合地基处理,高压旋喷桩有效桩径不小于50cm。
（1）高压旋喷桩的施工工艺与技术参数施工前须对场地进行清表处理,并进行一定深度的换填，采用单重管进行喷射作业.1)施工程序布孔—-钻机就位—-钻孔--插管——喷射作业—-拔管——清洗机具-—移开机具——回灌注浆.①布孔:按设计要求准确的进行旋喷桩桩位布设;②钻机就位:钻机进场安置在布设的桩位上，钻杆杆端必须对准桩位中心,垂直度偏差小于0。
5o；③钻孔:钻机就位后钻孔至设计深度；④插管:钻孔完成后插入喷射注浆管；⑤喷射作业：该项操作是高压旋喷桩施工中最关键的一个环节，带有喷头装置的旋喷转杆钻至预定深度后，启动高压泵，待泵量泵压正常并达到设计要求后，自孔底由下而上进行喷射施工作业,旋喷钻杆边喷边提升，直至设计标高为止；⑥拔管：旋喷作业完成后拔出注浆管,并做好桩顶标记；⑦清洗机具：注浆施工完成后，清洗注浆泵、喷嘴、送浆泵、浆液搅拌机以免堵塞；⑧移动机具：将旋喷机具设备移至下一个孔位,进行同样的循环操作.2)高压喷射注浆技术参数①高压旋喷桩直径要求旋喷加固土体有效直径不小于50cm;②喷射注浆压力不小于20MPa;③旋喷提升速度20～25cm/min；④注浆管旋转速度18~25r/min；⑤浆量Q=80～100L/min；⑥水泥土桩固结体28天单轴抗压强度标准值≥2MPa;⑦水泥土固结桩体28天单桩承载力要求不小于250KN。
高压旋喷桩复合地基的应用浅析
高压旋喷桩复合地基的应用浅析1. 引言1.1 高压旋喷桩复合地基的定义高压旋喷桩复合地基是一种结合了高压旋喷桩和其他地基加固技术的综合地基处理方法。
通过将高压旋喷桩与其他地基处理技术相结合，可以充分发挥各自的优点，提高地基的承载能力和稳定性。
高压旋喷桩是一种通过旋转喷孔器，在施工过程中向地层中注入高压水泥浆体的地基加固技术。
其具有施工速度快、适用范围广、效果明显等特点，被广泛应用于地基处理工程中。
与传统地基处理技术相比，高压旋喷桩复合地基具有更高的承载能力和较好的稳定性，能够满足复杂地质条件下的工程需求。
通过对地基进行高压旋喷桩复合处理，可以有效减少地基沉降、边坡滑移等问题，提高工程的安全性和稳定性。
随着地基工程的不断发展和完善，高压旋喷桩复合地基技术将会得到更广泛的应用和推广，为工程建设提供更可靠的地基支撑。
1.2 研究背景随着城市化进程的不断加快和建设用地的日益紧缺，建筑工程往往需要在较短的时间内完成，且在有限的空间内承载更大的荷载。
传统的地基处理方法已经难以满足这些需求，因此需要寻找新的地基处理技术来解决这一问题。
随着科技的不断进步和人们对建筑质量和安全性要求的提高，高压旋喷桩复合地基在工程实践中的应用也逐渐得到了验证和推广。
研究高压旋喷桩复合地基的优势、工程案例以及影响因素，对促进建筑工程的发展具有重要意义。
2. 正文2.1 高压旋喷桩在复合地基中的应用高压旋喷桩是一种新型的地基处理技术，通过高压旋喷设备将水泥浆或其他固化材料喷射到地下土层中，在土体与固化材料的相互作用下形成旋喷桩。
在复合地基工程中，高压旋喷桩的应用具有以下特点：1. 提高地基承载力：高压旋喷桩可以通过固化土体增加地基的承载力和稳定性，使土壤的强度和变形特性得到改善。
2. 改善地基的抗液化性能：高压旋喷桩施工后，固化的土体能够有效地抵抗液化现象的发生，提高地基的抗震性能。
3. 降低地基沉降：在软土地区，高压旋喷桩可以有效地减少地基的沉降，提高地基的整体稳定性。
高压旋喷桩复合地基通用课件
详细描述
高压旋喷桩复合地基的未来 发展与展望
技术创新与改进
01
02
03
高效能设备研发
智能化控制技术
新型材料的应用
应用领域的拓展
复杂地质条件
特殊工程需求
海外市场的拓展
环境保护与可持续发展
节能减排
资源循环利用 环境友好型材料
高压旋喷桩复合地基通用课件
目录
• 高压旋喷桩复合地基的工程实例 • 高压旋喷桩复合地基的未来发展与展望
高压旋喷桩复合地基概述
定义与特点
定义 特点
工作原理
工作流程
原理分析
应用领域
适用范围
适用于各类建筑物的地基加固，如高层建筑、工业厂房、公路、铁路等。
应用优势
高压旋喷桩复合地基具有施工简便、工期短、成本低等优点，能够有效地提高地 基的承载力和稳定性，减少基础沉降和差异沉降，提高建筑物的安全性和使用寿 命。
高压旋喷桩的设计与施工
设计阶 段
勘察地质情况
确定设计参数
根据地质勘察结果，结合工程要求， 确定高压旋喷桩的设计参数，如桩径、 桩长、桩间距等。
施工准 备
设备检查与调试 场地清理与布置
施工工 艺
钻孔
使用钻机按照设计要求钻孔，钻孔深度应达到设计桩底标 高。
制浆
根据设计要求的配合比，制备水泥浆液，控制好水灰比和 搅拌时间。
案例二：高层建筑中的应用
总结词
详细描述
案例三：铁路建设中的应用
总结词
适应复杂地质条件、提高轨道稳定性
VS
详细描述
铁路建设常常面临复杂的地质条件，如软 土、沙土等。高压旋喷桩复合地基能够有 效地改善这些不良地质条件，提高轨道基 础的稳定性和安全性，保证列车的安全运 行。
高压旋喷桩复合地基的应用浅析
高压旋喷桩复合地基的应用浅析
高压旋喷桩复合地基技术是一种将高压旋喷桩与地基复合方式密实土壤形成的新型地
基技术，以其技术优势和工程效益受到广泛关注。
在工程应用中，高压旋喷桩复合地基主
要应用于以下方面：
一、建筑物基础加固
建成后的建筑物可能会在多种因素的影响下出现基础沉降和变形等问题，造成建筑物
结构安全隐患。
此时，可以采用高压旋喷桩复合地基技术，通过将高压旋喷桩嵌入到地基中，形成高强度承载点，有效提高于垂直荷载的承载能力，从而避免地基沉降和建筑物基
础变形等问题的出现。
二、隧道、地铁地基加固
对于隧道、地铁这样的交通工程而言，地基的承载能力和稳定性更是十分重要。
而高
压旋喷桩复合地基技术可以在地基加固中发挥重要作用，通过密实土壤形成高强度的地基。
这不仅有效提高了地基的承载能力，同时也大大提高了地基的稳定性和耐久性。
三、大型机器设备基础加固
对于大型机器设备的基础，其承载能力和稳定性同样非常重要。
在采取传统的静载试
验等方法检测基础承载能力时，很难达到满意的效果。
此时，高压旋喷桩复合地基技术可
以通过形成高强度的承载点，并通过对地基的低振动施工，对大型机器设备基础承载能力
和稳定性进行有效提升。
总之，高压旋喷桩复合地基技术是一种极具潜力的新型地基技术，将在工程应用中发
挥越来越重要的作用。
鉴于其技术和工程效益，未来还将在更广泛的领域得到应用。
高压旋喷桩复合地基的应用浅析
高压旋喷桩复合地基的应用浅析高压旋喷桩技术是一种以地基变基改造为主的施工技术，广泛应用于地下结构的施工中。
该技术通过用高压旋喷机将水泥土浆喷射到地基深层，形成密实的地基体，以提高地基承载力和稳定性，有效改善地基地质条件，提高结构的安全性和稳定性。
高压旋喷桩复合地基技术主要分为常规高压旋喷桩和草坪草毯高压旋喷桩。
常规高压旋喷桩适用于土壤砂土或砂质黏土，通过旋喷机将水泥土浆喷射到地下，形成强度较高的复合地基。
草坪草毯高压旋喷桩适用于软土地基，通过旋喷机将水泥土浆和草毯材料一起喷射到地下，形成以草毯为保护层的复合地基。
高压旋喷桩复合地基技术具有以下优点：1. 提高地基承载力和稳定性：高压旋喷桩喷射的水泥土浆与地基土层交互作用，形成致密的土-浆-石界面，提高了地基的强度和稳定性。
2. 治理地基沉降和下沉：地基沉降和下沉是建筑结构的常见问题，高压旋喷桩复合地基技术可以通过增加地基的承载能力和稳定性，有效地治理地基沉降和下沉问题。
3. 提高地基地质条件：高压旋喷桩喷射的水泥土浆可以填充地下空洞、裂缝和软土等地质问题，改善地基的地质条件，减少地基的不均匀沉降。
4. 施工周期短、效果明显：高压旋喷桩施工简单、速度快，可以在短时间内完成地基加固改造，且效果明显。
5. 运用范围广：高压旋喷桩技术适用于各种不同的地基类型和地质条件，包括软土地基、淤泥地基、填土地基等。
高压旋喷桩复合地基技术也存在一些局限性：1. 适用范围受限：高压旋喷桩复合地基适用于土壤砂土或砂质黏土，对于其他地基类型如粘土或岩石地基效果可能不佳。
2. 施工要求高：高压旋喷桩施工需要专业的设备和技术，施工要求较高，需要有经验丰富的施工队伍。
3. 成本较高：高压旋喷桩复合地基技术施工成本相对较高，需要投入大量的设备和人力资源。
对于特殊情况还需要进行复杂的现场试验和分析，增加了施工成本。
高压旋喷桩复合地基技术是一种有效的地基加固方法，具有提高地基承载力和稳定性、治理地基沉降和下沉、提高地基地质条件等优点。
高压旋喷桩复合地基
20世纪80年 代
1987年以来
广泛应用于各个 建设领域，成为 我国地基处理最 常用的方法之一
高压喷射注浆法
“ 所谓高压喷射注浆即利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻
进至土层的预定位置后，以20MPa~70 MPa的压力从喷 嘴喷出射流(水、浆液或空气)冲击和破坏土体。当能
量大、速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结
成因： 高压旋喷桩桩壁与桩周土的接触方式与其他方法所成的桩不同 ,它 在成桩过程中 ,高压水流边旋转切割土体边向上提升 ,因此它的形 状像“葫芦状”,每隔一段距离(50~80cm)桩径便由小到大,使桩壁
分段嵌入桩周土中。因此所成的桩在荷载作用下发生沉降时,在沉
降过程中所产生的摩阻力远大于仅靠“摩擦”所产生的阻力,所以 它的摩阻力要比一般桩基大的多。另外,由于它的“葫芦状” ,因
高压旋喷桩的成桩机理
(1)高压喷射流切割破坏土体的作用 喷射动压以脉冲形式冲击土体,使土体结构破坏出现空洞。 (2)置换作用 高压喷射流边旋转边以一定的速度缓慢提升 ,被切削下来的一部分细小土 粒被浆液置换发生升扬作用。 (3)混合搅拌作用 钻杆在旋转和提升的过程中,在射流后面形成空隙,在喷射压力作用下 ,迫 使土粒向与喷嘴移动相反的方向 (即阻力小的方向)移动,与浆液搅拌混合 后形成固结体。 (4)充填、渗透固结作用 高压浆液充填冲开的和原有的土体空隙后,析水固结。 (5)压密作用
值后,则摩阻力不再随荷载增大,而趋于一个常数,这段桩身在孔壁
中滑动一样。
2.沿着桩长,桩壁与桩周土之间的摩阻力 ,由上到下逐级发挥出来。
当第一段桩周的摩阻力趋于一个常数后 ,第二段的摩阻力便急剧增 加,彼此循环,桩周土逐步参与工作 ,最后才将外力传到桩底 ,摩阻 力的作用呈阶梯状发挥。
高压旋喷桩讲义课件
设备性能
设备的喷射压力、流量、 功率等性能参数需要根据 工程需要进行选择。
适用范围
不同类型的高压旋喷桩设 备适用于不同的地质条件 和工程要求，需要根据实 际情况进行选用。
材料的选择与要求
材料种类
包括水泥、骨料、添加剂 等，需要根据工程需要进 行选择。
材料质量
需要选用质量稳定、性能 可靠的材料，以保证高压 旋喷桩的质量和稳定性。
高压旋喷桩施工工艺
施工前的准备工作
01
02
03
04
现场勘查
对施工场地进行实地考察，了 解现场地形、地貌、地质构造
、地下管线等情况。
设备检查
对高压旋喷桩施工所需的各种 设备进行检查，确保设备性能 良好，能够满足施工要求。
材料准备
根据设计要求，准备充足的高 压旋喷桩施工材料，并确保材
料质量合格。
安全措施
桩身不均匀
严格控制施工工艺，确保注浆管埋设 深度和注浆压力。
桩身缩颈
采用跳注施工方法，控制注浆流量和 压力。
桩身断裂
加强质量检测，及时发现并处理问题 。
CHAPTER 05
高压旋喷桩的案例分析
案例一：某高速公路建设中的应用
总结词
高效、稳定、安全
详细描述
在某高速公路建设过程中，采用高压旋喷桩技术进行地基处理，有效提高了地 基的承载力和稳定性，减少了沉降和变形，保证了高速公路的安全和稳定运行 。
制定并落实高压旋喷桩施工的 安全措施，确保施工过程安全
可控。
施工流程与步骤
注浆管埋设
在钻孔中埋设注浆管，注浆管 应放置在钻孔底部，并用砂浆 固定。
高压旋喷注浆
使用高压注浆设备，将制备好 的浆液通过注浆管注入地层， 并进行高压旋喷注浆。
地基工程 旋喷桩复合地基施工
地基工程旋喷桩复合地基施工1.加固原理及适用范围旋喷桩复合地基是利用钻机成孔，再把带有喷嘴的注浆管进至土体预定深度后，用高压设备以20~40MPa高压把混合浆液或水从喷嘴中以很高的速度喷射出来,土颗粒在喷射流的作用下（冲击力、离心力、重力），与浆液搅拌混合，待浆液凝固后，便在土中形成一个固结体，与原地基土构成新的地基。
根据使用机具设备的不同，分为单管法、二重管法和三重管法。
旋喷桩法分类表1分类单管法二重管法三重管法喷射方法浆液喷射浆液、空气喷射水、空气喷射、浆液注入硬化剂水泥浆水泥浆水泥浆常用压力（MPa）15.0-20.015.0~20.0高压20.0~40.0⅜三0.5~3.0喷射量（L/min）60~7060-70高压60s70低压80-150压缩空气（kPa）不使用500-700500~700旋转速度（rpm）16**205~165~16桩径(mm)300~600600-1500800~2000旋喷桩适用于处理砂土、粉土、黏性土(包括淤泥和淤泥质土)、黄土、素填土和杂填土等地基。
但对于砾石直径过大,砾石含量高以及含有大量纤维质的腐殖土喷射质量较差。
强度较高的黏性土中喷射直径受到限制。
对于地下水流速过大、无填充物的岩溶地段、永久冻土和对水泥有严重腐蚀的地基，均不宜采用旋喷桩地基。
当土中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有较高的有机质时，以及地下水流速过大和已涌水的工程,应根据现场试验结果确定其适用性。
旋喷桩法既可用于新建建筑物地基加固，也可用于既有建筑物地基加固。
旋喷桩法不仅仅用于提高地基承载力,还可用于整治局部地基下沉、防止基坑底部隆起、防止小型塌方滑坡、防止地基冻胀、防止砂土液化、减少设备基础振动、止水帷幕等，应用范围很广。
2.iS⅛旋喷桩复合地基的设计应符合下列规定：(1)旋喷桩法分旋喷、定喷和摆喷三种类别。
根据工程需要和土质条件，可分别采用单管法、双管法和三管法。
加固形状可分为柱状、壁状、条状和块状。
高压旋喷桩复合地基
单管法
二重管法 三重管法 多重管法
三重管法使用分别输送气、水、浆三种介质的三 重注浆管，在压力 20MPa～ 50MPa 的高压或超高压 水射流的周围环绕 0.7MPa 左右的圆筒状气流，利用 高压水气同轴喷射流冲切土体，形成较大的空隙，另 由泥浆泵注入压力为 2MPa～5MPa 的浆液充填。当采 用不同的喷射方式时，可形成各种形状的凝固体。
高压旋喷桩的成桩机理
对于砂类土来说,浆液还可渗透到压缩层外一定的厚度,形成渗透 层。所形成的旋喷体经过一定时间后便凝固成强度较高、渗透系 数较小的固结体。由于旋喷体不是等颗粒的单体结构,固结体不太 均匀,通常中心的强度低,边缘部分强度高。
高压旋喷桩的成桩机理
在纵断面上,当地层呈多层分布时,各层土颗粒的质量不均,其中质 量大的土粒,在固化之前,受重力作用而下沉,部分小土粒会上浮, 作垂直交换。若上部土层为砂砾,下部为黏土,旋喷后,黏性土部位 的旋喷桩不是土一浆混合体而是砂一土和浆的混合物。因此,无论 横断面还是纵断面上,固结体各部分的水泥含量和强度都不相同。
单管法
二重管法 三重管法 多重管法
多重管法是先在地面钻一个导孔，然后置入多重 管，用旋转超高压水射流(压力约40MPa)切削破坏四 周土体，冲击下来的土和石随着泥浆用真空泵从多重 管中抽出。如此反复冲抽，在土体中形成一个较大的 空间。装在喷嘴附近的超声波传感器及时测出空间直 径和形状，最后根据工程要求选用浆液、砂浆、砾石 等材料充填。固结体的旋喷直径一般达2.0m～4.0m， 并可做到智能化管理。
A
单管法（CCP工法）
B
二重管法（JGS工法）
C
三重管法（CJG工法）
D 多重管法（SSS-MAN工法）
单管法 二重管法 三重管法 多重管法
高压旋喷桩复合地基的应用浅析
高压旋喷桩复合地基的应用浅析高压旋喷桩复合地基是一种结合了高压旋喷桩和复合地基的地基处理技术。
高压旋喷桩复合地基通过高压旋喷桩的方式，将水泥、砾石和土壤等材料混合喷射到地下，形成一个强固、坚实的地基支撑层。
在地基加固方面具有一定的优势，因此在建筑工程中得到了广泛的应用。
高压旋喷桩复合地基的应用能够解决地基不稳定、沉降以及地基难以施工的问题。
在地下工程中，由于地层松软、含水量高等原因，地基容易发生沉降和变形现象，对于建筑物的稳定性和安全性会造成很大的影响。
高压旋喷桩复合地基能够通过喷射的方式将水泥和砾石等坚固材料注入到地下，形成一个坚固的地基支撑层，有效地解决了地基不稳定的问题。
高压旋喷桩复合地基还可以改变地下土壤的物理和力学性质，提高地基的承载能力和抗沉降性能，通过调整地基的固结和固化状态，使地基能够更好地适应建筑物的载荷，并延缓地基的沉降速度。
高压旋喷桩复合地基的应用还可以减少工程施工时间和成本。
传统的地基处理方式需要进行土方开挖、细土饱和处理等步骤，耗时耗力且成本较高。
而高压旋喷桩复合地基只需要进行喷射处理，工程施工时间短，且施工过程较为简单，能够节省大量的工时和人力物力成本。
高压旋喷桩复合地基的施工过程分段进行，可以根据地下土层的情况进行灵活调整，提高施工效率和施工质量。
高压旋喷桩复合地基的应用也存在一些限制。
施工过程需要使用专业的设备和技术，对施工人员的素质要求较高。
在土壤条件较为复杂、地下水位较高或者土层较厚的情况下，高压旋喷桩复合地基的施工难度较大，需要采取一定的预处理措施。
由于高压旋喷桩复合地基施工需要使用大量水泥和砾石等材料，对环境造成了一定的影响，需要进行合理的环境保护和管理。
高压旋喷桩复合地基在建筑工程中具有广泛的应用前景。
通过喷射水泥和砾石等材料，能够有效地加固地基，提高地基的承载能力和抗沉降性能。
在施工过程中节省了工时和成本，对于加快施工进度和降低工程成本有着积极的作用。
高压旋喷桩讲义课件
CONTENTS
• 高压旋喷桩技术概述 •• 高高压压旋旋喷喷桩桩施质工量工检测艺与控制 • 高压旋喷桩与其他地基处理方法的比
• 高压旋喷桩工程实例
CHAPTER 01
高压旋喷桩技术概述
高压旋喷桩定义
• 高压旋喷桩是通过钻孔，将注浆管置入预定深度，通过高压注 浆泵以大于20Mpa的高压将浆液或水从喷嘴中喷射出来，形成 以高压旋转力切割地层，同时以一定的速度提升注浆芯管的钻 杆，将浆液与地层土石强制搅拌混合，经过一定时间后，在原 地形成圆柱形状的高喷桩的方法。
承载力。
质量控制措施
原材料控制
严格控制水泥、骨料等原材料的质量， 确保其符合设计和规范要求。
配合比设计
根据工程实际情况，进行高压旋喷桩 的配合比设计，确保其满足设计要求 的强度和性能。
施工过程控制
加强施工过程中的质量控制，确保施 工工艺、参数和操作符合设计和规范 要求。
质量检测与验收
按照相关规范和标准进行质量检测和 验收，确保高压旋喷桩的质量符合要 求。
在地基处理中，高压旋喷桩可以用于提高地基承载力、 减少地基沉降量、防止砂土液化等；在边坡支护中， 高压旋喷桩可以用于防止滑坡、加固边坡等；在基坑 支护中，高压旋喷桩可以用于防止基坑侧壁坍塌等； 在水利水电工程中，高压旋喷桩可以用于水库大坝的 防渗加固等；在港口工程中，高压旋喷桩可以用于码 头基础的加固等；在公路工程中，高压旋喷桩可以用 于防止路面沉降等。
环境影响小等优点也使其成为铁路路基加固的优选方案。
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实例二：高层建筑地基处理
总结词
高压旋喷桩在高层建筑地基处理中具有显著的优势，能够提高地基的承载力和稳定性，保证高层建筑的稳定性和 安全性。
地基加固高压旋喷桩方案知识讲解
目录一、概况 (2)1.1 工程概况 (2)1.2 地质情况 (2)1.3 地下水 (2)1.4 水文气象 (3)二、施工方法 (3)2.1 施工准备 (3)2.2 高压旋喷桩施工工艺及原理 (4)2.2.1 施工顺序 (4)2.2.2 高压旋喷桩施工工艺 (4)2.2.2 施工工序 (5)2.3 高喷施工参数选择： (5)2.3.1 高喷施工工艺参数 (5)2.3.2 机械设备参数 (5)2.3.3水泥用量计算 (6)2.4高压旋喷桩施工 (6)2.4.1 泥浆制备 (6)2.4.2 水泥浆制备 (6)2.4.3 高压旋喷钻机就位 (6)2.4.5 喷射注浆作业 (7)2.4.6 移动机具 (7)三、进度计划 (7)四、资源计划 (7)4.1 主要材料计划 (7)4.2 主要劳动力计划 (8)4.3 主要机械设备计划 (8)五、质量、职业安全健康、环境保证措施 (8)5.1质量保证措施 (8)5.1.1 质量安全责任承包制度 (8)5.1.2值班制度 (9)5.1.3 技术交底及培训制度 (9)5.1.4建立工程例会制度 (9)5.1.5质量控制要点 (9)5.2 安全保证体系 (10)5.3 环境保护措施及文明施工 (11)人民路地道地基加固工程高压旋喷桩方案一、概况1.1 工程概况宁波市外滩大桥工程人民路地道地基加固工程位于宁波市外滩大桥北侧，采用高压旋喷桩加固，加固区域为现有道路路面，路面宽17.2m，长178.0m，工程桩总方量约5300m3。
高压旋喷桩为格栅状布置，顺人民路道路中心线方向间距1.6m，垂直道路中心线方向间距1.56m，初步设计桩径φ700，桩长约12m，桩底标高-12m，地坪标高约0.2m。
设计桩数1344根，共约16000m。
旋喷桩工艺采用双重管，水灰比1：1，喷浆压力22MPa，回转转速20r/min，提升速度30cm/min，气压0.7MPa，3m3/min。
旋喷桩布置形式为如下图所示：1.2 地质情况该施工场地原为混凝土道路，现路面已经破除。
CFG 桩和旋喷桩复合地基施工技术
CFG 桩和旋喷桩复合地基施工技术CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩(cement flying2ash gravel) 的简称,由水泥、粉煤灰、碎石、砂加水拌制而成的高粘接强度桩。
旋喷桩是用高压泵将水泥浆或其他化学浆液向孔内周围土壤喷射,高压射流使一定范围内的土体发生破坏,并强制与土体颗粒胶结硬化,在土层中形成一定强度的圆柱体,是较大密度CFG桩的桩间有效补充。
在桩体与基础间的由碎石及砂组成的褥垫层是复合地基的核心技术,使桩与桩间土共同作用,能充分发挥桩间土的承载力,无论桩体是否落在好土层上,均能保证通过褥垫层使桩与桩间土始终参与工作。
1 工程概况龙岩市综合体育馆位于龙岩市龙腾路体育公园内,建筑面积为26 001 m2 ,工程造价约9 960 万元,为多功能体育馆,三层框架结构,工程等级为二级,基础结构形式为片筏基础,持力层为含砾粉质粘土。
地基类型为静压振动沉管CFG桩和高压旋喷桩共同组成的复合地基,地基基础设计等级为二级。
CFG桩桩身强度等级为C15 ,CFG桩、旋喷桩的直径均为500 mm ,CFG桩平均桩长约12. 3 m。
CFG 桩单桩竖向承载力特征值500 kN ,旋喷桩为300 kN。
CFG桩2 211 根,旋喷桩161 根,褥垫层为3∶7 砂石层300 mm 厚。
2 工程地质条件根据福建东辰勘测院提供的《龙岩市综合体育馆主馆岩土工程勘察报告》,土层由上而下分别为:①耕土:呈湿、松散,可塑状态,厚度0. 4 m～1. 5 m; ②粉质粘土层:呈可塑状态,厚度为0. 8 m～4. 0 m; ③含泥粉砂层:呈饱和、松散状态,厚度为0. 6 m～2. 5 m; ④泥质卵石:呈饱和、松散、稍密状,场地内均有分布,厚度为1. 9 m～31. 2 m; ⑤粘土:呈很湿、软～可塑状态,厚度为4. 9 m～34. 2 m ,变化较大; ⑥含砾粉质粘土: 局部分布; ⑦中风化灰岩:最大厚度为6. 8 m ,顶面埋深一般为16 m～36 m。
高压旋喷桩复合地基的应用浅析
高压旋喷桩复合地基的应用浅析【摘要】高压旋喷桩复合地基技术是一种新型的地基处理方法，通过利用高压旋喷桩与传统地基处理方法的结合，能够有效提高地基的承载能力和稳定性。
本文首先介绍了高压旋喷桩复合地基技术的基本原理，然后分析了高压旋喷桩在地基处理中的应用以及与传统地基处理方法的对比。
接着通过案例分析展示了高压旋喷桩复合地基的工程效果，并探讨了影响其效果的因素。
最后总结了高压旋喷桩复合地基的优势和特点，并展望了其未来的发展前景。
通过本文的研究可以发现，高压旋喷桩复合地基技术具有广阔的应用前景，将在地基工程领域发挥重要作用。
【关键词】高压旋喷桩复合地基技术、研究背景、基本原理、应用、对比、工程案例、影响因素、优势、特点、发展前景。
1. 引言1.1 介绍高压旋喷桩复合地基技术高压旋喷桩复合地基技术是一种结构性地基改良方法，在地基工程领域被广泛应用。
该技术通过在地基中嵌入高压旋喷桩，利用旋喷桩施工时产生的旋喷作用和压力效应，使地基土体得到改良和加固。
高压旋喷桩复合地基技术能有效提高地基土体的承载力和抗变形能力，改善地基的力学性能，减小地基沉降和变形，保障工程结构的安全稳定。
高压旋喷桩复合地基技术具有施工速度快、成本低、操作简便等优点，适用于各类地基土质，尤其在软弱地层或特殊地质条件下表现出色。
在城市建设、河道堤岸加固、桥梁基础加固、工业厂房地基处理等领域，高压旋喷桩复合地基技术都有着广泛的应用前景和市场需求。
高压旋喷桩复合地基技术是一种高效、经济、可靠的地基处理方法，对于提高工程质量、延长工程寿命、确保工程安全有着重要的意义和价值。
通过不断的技术创新和实践积累，高压旋喷桩复合地基技术将会进一步完善和发展，为地基工程领域带来更多的创新和突破。
1.2 阐述研究背景和意义高压旋喷桩复合地基技术是一种结构地基处理方法，通过将高压旋喷桩与地基土一起使用，能够有效提高地基的承载力和稳定性。
在建筑工程中，地基处理是非常重要的环节，如果地基不稳定或承载力不足，会对建筑物的安全性和稳定性产生严重影响。
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本节主要内容
定义及其 种类 结构特性 发展历史 及现状 工艺类型 成桩加固 机理
主要优点
适用范围
高压喷射注浆法的发展历史
日本中西涉博士 创造新施工方法 中国自主研究工 法及设备、机具
20世纪60年代 末期 20世纪70年 代
高压旋喷桩的主要优点
浆材来源 广泛
固结体强 度高
4 5 6
无污染 可回收
喷射注浆浆液材料主要以水泥为主，化学材料为辅，造价 低廉、无公害、材料来源广泛。当地基土情况比较特殊时， 可根据具体情况在水泥中掺入适量外加剂，以达到加固效 果。
高压喷射固结体具有比重低，承载力大、渗透系数小等特性， 可以极大的改善原地基土强度。软弱地基加固时，在高压喷 射注浆的喷射流范围外，受喷射压力的作用，会出现多条水 泥翼板，加强了桩间土的固化，提高了桩间土的强度。
2.由于旋喷桩在设置过程中对周围土体有一定的挤密压实作用 ,即
桩的侧摩阻力,也使得桩周围的软弱土层承载力提高。
高压旋喷桩的主要优点
适用范围广
施工简便 灵活安全
固结体形状 可控制
1 2 3
高压旋喷注浆法适用土质广泛。由于高压喷射注浆法固结体 的存在使地基土的质量明显提高，它即可用于新建工程地基 加固，又可用于竣工后的托换工程，可以不损坏建筑物上部 结构，且能使已有建筑物在施工时正常使用。
定喷和摆喷通常用于基础防渗、改善地 基土的水流性质和稳定边坡等工程。
高压旋喷法的工艺类型
A
B C D
单管法（CCP工法）
二重管法（JGS工法） 三重管法（CJG工法） 多重管法（SSS-MAN工法）
单管法
二重管法
三重管法
多重管法
利用高压泥浆泵等装置，以20MPa～30MPa的压力， 将浆液从喷嘴中喷射出去，冲击破坏土体，同时借助 注浆管的提升和旋转，使浆液与崩落下来的土混合搅 拌，经过一定时间的凝固，在土中形成圆柱状的固结 体。单管法形成的固结体直径较小。
构强度时，土粒便从土体剥落下来。一部分细小的土 粒随着浆液冒出地面，其余土粒在喷射流的冲击力、 离心力和重力等作用下，与注入的浆液搅拌混合，并 按一定的浆土比例和质量大小有规律的重新排列，在
土体中形成固结体。
”
高压喷射注浆法的分类
01
旋转喷射 （旋喷）
02
定向喷射 （定喷）
03
摆动喷射 （摆喷）
旋喷
高压喷射注浆施工时机具震动小、噪声低，不会对周围 的建筑物带来影响及噪声公害。三重管施工中，冒出的 浆液可回收再利用，大量节约了水泥用量，并对环境无 污染。
高压旋喷桩的适用范围
土质条件适用范围
（ 1）高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑 或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。 （ 2）当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物 根茎或有过多的有机质时，对淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿 陷性黄土地基的加固，应根据现场试验结果确定其适用程度。应 通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数。
成因： 高压旋喷桩桩壁与桩周土的接触方式与其他方法所成的桩不同 ,它 在成桩过程中 ,高压水流边旋转切割土体边向上提升 ,因此它的形 状像“葫芦状”,每隔一段距离(50~80cm)桩径便由小到大,使桩壁
分段嵌入桩周土中。因此所成的桩在荷载作用下发生沉降时,在沉
降过程中所产生的摩阻力远大于仅靠“摩擦”所产生的阻力,所以 它的摩阻力要比一般桩基大的多。另外,由于它的“葫芦状” ,因
此使它的摩阻力形成了阶梯性的作用方式。
桩周土摩阻力的分析
单管旋喷注浆
二重管旋喷注浆
三重管旋喷注浆
高压旋喷桩复合地基的加固机理
1.因旋喷桩的存在,使得软弱土层在荷载作用下由原来的无侧限状 态转变为有一定边界条件的应力状态,由于旋喷桩对周围土体的挤 压、扰动,即使桩间土中出现了超孔隙水压力 ,土体强度暂时有所 降低,但复合地基施工完成后,随着超孔隙水压力的消散,桩间土的 有效应力增大,从而提高了桩间土的强度;
中国引进喷射 注浆技术
20世纪80年 代
1987年以来
广泛应用于各个 建设领域，成为 我国地基处理最 常用的方法之一
高压喷射注浆法
“ 所谓高压喷射注浆即利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻
进至土层的预定位置后，以20MPa~70 MPa的压力从喷 嘴喷出射流(水、浆液或空气)冲击和破坏土体。当能
量大、速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结
高压旋喷桩的成桩机理
(1)高压喷射流切割破坏土体的作用 喷射动压以脉冲形式冲击土体,使土体结构破坏出现空洞。 (2)置换作用 高压喷射流边旋转边以一定的速度缓慢提升 ,被切削下来的一部分细小土 粒被浆液置换发生升扬作用。 (3)混合搅拌作用 钻杆在旋转和提升的过程中,在射流后面形成空隙,在喷射压力作用下 ,迫 使土粒向与喷嘴移动相反的方向 (即阻力小的方向)移动,与浆液搅拌混合 后形成固结体。 (4)充填、渗透固结作用 高压浆液充填冲开的和原有的土体空隙后,析水固结。 (5)压密作用
高压喷射注浆设备轻便、机动性大，操作简单，并可在狭窄 和低矮的空间内施工。喷射注浆施工质量容易控制，在施工 过程中，通过对喷射压力、冒浆量等情况的观测，即可了解 旋喷桩的加固效果，以便及时调整施工参数，保证施工质量。
压喷射固结体可根据工程的需要调整喷射速度、旋转角度 和提升速度、增减喷射压力或变化喷嘴直径改变流量，改 变固结体形状。随喷射参数和方法的不同，固结体形状有 均匀圆柱状、非均匀圆柱状、圆盘状、板墙状及扇形等。
单管法
二重管法
三重管法
多重管法
三重管法使用分别输送气、水、浆三种介质的三 重注浆管，在压力 20MPa～ 50MPa 的高压或超高压 水射流的周围环绕 0.7MPa 左右的圆筒状气流，利用 高压水气同轴喷射流冲切土体，形成较大的空隙，另 由泥浆泵注入压力为 2MPa～5MPa 的浆液充填。当采 用不同的喷射方式时，可形成各种形状的凝固体。
单管法
二重管法
三重管法
多重管法
使用同轴二重注浆管同时输送两种介质，通过在 管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射高压浆液 (20MPa～30MPa)和空气(0.7MPa～0.8MPa)两种介质， 在高压浆液流和它外围环绕气流的共同作用下冲击破 坏土体，破坏土体的能量显著增大。固结体的直径比 单管法有明显增加。
高压旋喷桩的成桩机理
旋喷时,高压喷射流是水泥浆液,边旋转边以一定的速度缓慢提升,
被切削下来的一部分细小土粒被浆液置换发生升扬置换作用,随着
液流以泥浆的形式被带到地面（称为冒浆）。其余的土颗粒在喷 射动压力、离心力和重力的共同作用下,在横断面上按质量大小有
规律地重新排列并与浆液搅拌混合形成一种新型的水泥—土网络
均匀,通常中心的强度低,边缘部分强度高。
高压旋喷桩的成桩机理
在纵断面上,当地层呈多层分布时,各层土颗粒的质量不均,其中质 量大的土粒 ,在固化之前 ,受重力作用而下沉 ,部分小土粒会上浮 ,
作垂直交换。若上部土层为砂砾,下部为黏土,旋喷后,黏性土部位
的旋喷桩不是土一浆混合体而是砂一土和浆的混合物。因此,无论 横断面还是纵断面上,固结体各部分的水泥含量和强度都不相同。
单管法
二重管法
三重管法
多重管法
多重管法是先在地面钻一个导孔，然后置入多重 管，用旋转超高压水射流(压力约40MPa)切削破坏四 周土体，冲击下来的土和石随着泥浆用真空泵从多重 管中抽出。如此反复冲抽，在土体中形成一个较大的 空间。装在喷嘴附近的超声波传感器及时测出空间直 径和形状，最后根据工程要求选用浆液、砂浆、砾石 等材料充填。固结体的旋喷直径一般达2.0m～4.0m， 并可做到智能化管理。
值后,则摩阻力不再随荷载增大,而趋于一个常数,这段桩身在孔壁
中滑动一样。
2.沿着桩长,桩壁与桩周土之间的摩阻力 ,由上到下逐级发挥出来。
当第一段桩周的摩阻力趋于一个常数后 ,第二段的摩阻力便急剧增 加,彼此循环,桩周土逐步参与工作 ,最后才将外力传到桩底 ,摩阻 力的作用呈阶梯状发挥。
桩周土摩阻力的分析
（ 3）高压喷射注浆法，对基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石
呈骨架结构的地层，地下水流速过大和已涌水的地基工程，地下 水具有侵蚀性，应慎重使用。
高压旋喷桩的适用范围
工程适用范围
THANKS
@***
结构。随着喷射流在终了区域失去了冲切力,四周的土体未被切削 下来,不能与浆液发生混合搅拌,但它仍有挤压力,对周围土体有挤
密压缩作用。
高压旋喷桩的成桩机理对于砂 Nhomakorabea土来说 ,浆液还可渗透到压缩层外一定的厚度 ,形成渗透
层。所形成的旋喷体经过一定时间后便凝固成强度较高、渗透系 数较小的固结体。由于旋喷体不是等颗粒的单体结构,固结体不太
高压喷射流在切割破碎土体的过程中 , 在破碎带边缘还有剩余压力 , 这种 压力对土层产生一定的压密作用 ,使高压旋喷桩桩体边缘部分的抗压强度 高于中心部分。
高压旋喷桩的固结体特性
(1)直径大
(2)固结体形状不同
旋喷固结体的形状随土质的不同而不同，在均质土中，旋喷的圆柱体比 较匀称，在非均质或有裂隙土中，旋喷的圆柱体不匀称，甚至在圆柱体 旁长出翼片。 (3)固结体重量轻 旋喷固结体内部的土粒较少并含有一定量的气泡，因此结体的重量轻于 或接近于原状土的密度。 (4)透气透水性差 高压旋喷固结体的渗透参数可达 10-6cm/s 或更小，具有很好的止水防渗 性。 (5)固结体强度高但不均匀 高压旋喷固结体由于喷射流的作用，使土体中土粒重新排列，一般外侧 土颗粒直径大些，数量也多些，浆液成分多，因此，在横断面上，中心 强度低，外侧强度高。 (6)单桩承载力高 高压旋喷固结体具有较高的强度，且外形凸凹不平，因此有较大的承载 力。