高压喷射注浆法
高压喷射注浆法
（1）桩径：桩直径大小应通过现场试验确定。
3.10 高压喷射注浆法
3.10.4 构造及材料
（2）材料：旋喷使用的水泥应采用新鲜无结 块32.5号或42.5号普通硅酸盐水泥。水泥浆 液的水灰比应按工程要求确定，一般可取1： l~1.5：l，常用1：1。根据需要可加入适量
的速凝、悬浮或防冻等外加剂及掺合料。
3.10.2 特点和适用范围
1.特点： （1）加固效果好。 （2）能利用小直径钻孔旋喷成比孔大8~10倍 的大直径固结体。 （3）既可垂直喷射，也可倾斜或水平喷射。 （4）不扰动附近土体，施工噪音低，振动小。 （5）可用于任何软弱土层，易控制加固范围。 （6）设备简单、轻便，机械化程度高。 （7）施工简便，操作容易，速度快，效率高， 用途广泛，成本低。
高压喷射注浆法
1 分类及形式
1.分类： (1)单管法：用一根单管喷射高压水泥浆液 作为喷射流。 喷射流衰减大，射程较短，成桩直径较小， 一般为0.3~0.8m。
高压喷射注浆法
1 分类及形式
1.分类： (2)二重管法：用同轴双通道的二重注浆管， 复合喷射高压水泥浆液和压缩空气二种介质。 以浆液作为喷射流，但在其外围环绕着一圈 空气流成为复合喷射流，破坏土体的能量显 著加大，成桩直径一般为1.0m左右。
3.10 高压喷射注浆法
3.10.3 机具设备
由高压发生装置、钻机注浆、特种钻杆和高 压管路等四部分组成。主要包括：钻机、高 压泵、泥浆泵、空压机、浆液搅拌器、注浆 管、喷嘴、操纵控制系统、高压管路系统、
材料储存系统等。
3.10 高压喷射注浆法
3.10.4 构造及材料
当无现场试验资料时，可参照相似土质条件 下其他旋喷工程的经验选用。
（10）高压喷射注浆时，当冒浆量大于注浆 量的20％或不冒浆，应查明原因。 ①不冒浆：地层中有较大空隙； 措施：在浆液中掺入适量的速凝剂，缩短固 结时间，使浆液在一定土层范围内凝固；在 空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续正 常喷浆。
高压喷射注浆法
四、高压喷射注浆法1、高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或者可塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。
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，以及地下水流速度过大和已涌水的工程，应根据现场试验结果确定其适用性。
2、高压喷射注浆法可用于既有建筑额新建设建筑地基加固，深基坑、地铁等工程的土层加固和防水。
3、高压喷射注浆法分旋喷、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。
4、对既有建筑物在制定高压喷射注浆方案时应搜集有关的历史和现状资料、邻近建筑物和地下埋设物等资料。
5、高压喷射注浆方案确定后，应结合工程情况进行现场试验，试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺。
6、高压喷射注浆形成的加固强度和范围，应通过现场试验确定。
当无现场试验资料时，亦可参照相似土质条件的工程经验。
7、竖项承载旋喷桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定。
8、当旋喷桩处理范围以下存在软弱下卧层时，应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定进行下卧层承载力验算。
9、竖项承载旋喷桩复合地基宜在基础和桩顶自检设置褥垫层。
褥垫层厚度可取200-300mm，其材料，其材料可选用中砂，、粗砂、级配砂石等，最大粒径不宜大于30mm。
10、竖项承载旋喷桩的平面布置可根据上部结构和基础特点确定。
独立基础下的桩数一般不少于4根。
11、桩长范围内复合土层以及下卧层地基变形值应按现行国家标准《建筑地基设计规范》GB 50007有关规定计算，其中，复合土层的压缩模量可根据地区经验确定。
12、高压喷射注浆法用于深基坑、地铁等工程形成连续体时，相邻桩搭接不宜小于300mm，并应符合设计要求和国家现行的有关规范的规定。
13、施工前应根据现场环境和地下埋设的位置等情况，复核高压喷射注浆的设计孔位。
14、高压喷射注浆的施工参数应根据土质条件、加固要求通过试验或者根据工程经验确定，并在施工中严格加以控制。
5.高压喷射注浆法
高压喷射注浆法
概述
二、按注浆管的类型(或高压喷射注浆法的工艺类型)，高压喷射注浆法 按注浆管的类型(或高压喷射注浆法的工艺类型) 可分为单管法、二重管法、三重管法、多重管法和多孔管法等5种方法。 可分为单管法、二重管法、三重管法、多重管法和多孔管法等5种方法。 3．三重管法 三重管法可分为；灌注低压水泥浆的GJG工法和高压水泥浆—气流复合喷 GJG工法和高压水泥浆 三重管法可分为；灌注低压水泥浆的GJG工法和高压水泥浆— 射流进行第二次切削泥合的RJP工法两种。 RJP工法两种 射流进行第二次切削泥合的RJP工法两种。 LJG法 是传统的三重管法。使用分别输送水． LJG法，是传统的三重管法。使用分别输送水．气．浆三种介质的三电注 浆管，以水气同轴双喷嘴， 20一40MPa的水射流外围环绕0.7MPa空气况组成 的水射流外围环绕0.7MPa 浆管，以水气同轴双喷嘴，在20一40MPa的水射流外围环绕0.7MPa空气况组成 高压水与气的复合喷射流， 高压水与气的复合喷射流，冲击切削上体借空气的上升力将部分小土粒排出地 形成较大的空隙，并通过在喷头下端的喷嘴再另注入1 5MPa压力的水泥浆 面，形成较大的空隙，并通过在喷头下端的喷嘴再另注入1-5MPa压力的水泥浆 使浆液凝结为固结体．由于水气复合喷射流的能量大于浆气复合喷射流， ,使浆液凝结为固结体．由于水气复合喷射流的能量大于浆气复合喷射流，三 重管固结体的直径大于二重管固结体， 重管固结体的直径大于二重管固结体，见图
高压喷射注浆法
概述
二、按注浆管的类型(或高压喷射注浆法的工艺类型)，高压喷射注浆法 按注浆管的类型(或高压喷射注浆法的工艺类型) 可分为单管法、二重管法、三重管法、多重管法和多孔管法等5种方法。 可分为单管法、二重管法、三重管法、多重管法和多孔管法等5种方法。 2．二重管法 使用双通道的二重注浆管。当二重注浆管钻进到土层的预定深度后， 使用双通道的二重注浆管。当二重注浆管钻进到土层的预定深度后，通过 在管底部侧面的一个同轴双重顷嘴， 在管底部侧面的一个同轴双重顷嘴，同时咳射出高压浆液和空气两种介质的喷 射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20MPa 20MPa左右的浆液 射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20MPa左右的浆液 从内喷嘴中高速冲出，并用0 7MPa左右压力把压缩空气从外喷嘴中喷出 左右压力把压缩空气从外喷嘴中喷出。 ，从内喷嘴中高速冲出，并用0．7MPa左右压力把压缩空气从外喷嘴中喷出。 在高压浆液流和它外围环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大， 在高压浆液流和它外围环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，喷 嘴一面喷射一面旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体。 嘴一面喷射一面旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体。固结体的直径显 然大于单管法的直径. 然大于单管法的直径.
第13章高压喷射注浆法ppt课件
高压喷射注浆法所形成的固结体的形态与高压 喷射流的作用方向、移动轨迹和持续喷射时间
有密切关系。按喷射流移动轨迹分为旋喷、定 喷和摆喷三种。
旋喷法施工时, 喷嘴一面喷射一面旋转并提升, 固结 体呈圆柱状。主要用于加固地基, 提高土的抗剪强 度, 改善地基的变形性质, 也可组成闭合的帷幕, 用 于截阻地下水流和治理流砂。喷射法施工后, 在地 基中形成的圆柱体, 称为旋喷桩。
初期区域后为主要区域:轴向动压陡然减弱，喷射扩散 宽度和距离平方根成正比，扩散率为常数，喷射流的 混合搅拌在这一部分内进行。
主要区域后为终了区域:到此喷射流能量衰减很大，末 端呈雾化状态，这一区域的喷射能量较小。
喷射加固的有效喷射长度为初期区域长度和主要区域 长度之和，若有效喷射长度愈长，则搅拌土的范围愈 大，喷射加固体的直径也愈大。
高压喷射注浆法, 当时定名为CCP 工法
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。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 造地下防水帷幕等。
高压喷射注浆
13.2 定义及其种类
第13章 高压喷射注浆法
Chapter 13 High Pressure Jet Grouting
13.1 概 述
13.1 Introduction
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。
20 世纪60 年代末期, 日本NIT 公司在日本大阪 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的目的。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。
高压喷射注浆法
h D
D2
t
2 0
h 0.2m
2）单向摆动交联形布孔：用一个喷嘴定向摆动喷射注浆，单孔成扇形，重叠
宽度r0和有效厚度t0用下式计算：
t0 = 2r0sin θ/2
r0= (D/2) – lB
3) 双向摆动交联形布孔：孔距 lc= 1.8lB
(3)定喷堵水防水布孔：
(a)一字形定喷要求定向准确；（b）菱形定喷防水墙可靠性较高；（c）折线形定 喷和V形定喷防水性能高于一字形定喷。
2）二重管法：使用双通道的二重注浆管，同时喷出高压浆液和空气两种介质的 射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等发生装置喷射出20MPa左右的浆液，从内 喷嘴中高速冲出，并用0.7MPa左右的压力把压缩空气从外喷嘴喷出。在高压浆液 流和外环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，形成固结体的直径显 然大于单管法。一般为1.0 ~2.0m。
疏桩基础是将全部由桩承担的荷载改为由桩土共同承担荷载。 疏桩基础中的桩是摩擦桩。疏桩基础的桩数确定要根据建筑物 允许的沉降量来确定，即采用“控制沉降量设计法” 代替传 统的“按承载力桩基设计法”。
微型桩一般是指直径小于300mm的钢筋混凝土桩，包括灌 注桩和预制桩，常用作摩擦桩。微型桩有时可倾斜设置，呈树 根状，称为树根桩。主要用于古建筑修复工程，修建地铁原有 建筑物地基加固，楼房加层改造工程和危房加固工程的地基加 固。
筋体材料主要有以下种类：
（1）土工织物 编织型（有纺）：径纬编织、针织；
非编织型（无纺）：机械粘结、热粘、化粘；
（2）加筋制品 加筋制品包括土工格栅、土工网、土工垫、土工格室、和条
带筋材。这类制品一般具有较高的抗拉强度和较低的延伸率， 它们与筋间土相互作用好，界面咬合力高，摩阻力大。
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
11-高压喷射注浆法
一、高压喷射注浆法的类型、适用范围 1.高压喷射注浆法的类型
固结体的形态和喷射流移动方向有关，一般分为旋转喷射 (旋喷)、定向喷射(定喷)和摆动喷射(摆喷)三种。
壁
截阻地下水流 治理流砂
形成防渗帷幕
高压喷射流构造
2.加固土的基本形状
(1)直径或长度
旋喷固结体的直径大小与土的种类和密实程度有较密切的关系。 对粘性土地基加固，单管旋喷注浆加固体直径一般为0.3～0.8m； 三重管旋喷注浆加固体直径可达0.7～1.8m；
二重管旋喷注浆加固体直径介于以上二者之间。
多重管旋喷直径为2.0～4.0m。旋喷桩的设计直径见下表。定喷和 摆喷的有效长度约为旋喷桩直径的1.0～1.5倍。
单管旋喷注浆示意图
2．二重管法
二重管旋喷注浆法是使用双通道的二重注浆管。当二注浆管 钻进到土层的预定深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷 嘴，同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。 即以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。在高压浆液流和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏 土体的能量显著增大，喷嘴一面喷射一面旋转和提升，最后在土 中形成圆柱状固结体。
(4)强度 影响固结体强度的主要因素是土质和浆材，有时使用同一浆材
配方，软粘土的固结强度成倍地小于砂土固结强度。 一般在粘性土和黄土中的固结体，其抗压强度可达(5～10)MPa 砂类土和砂砾层中的固结体其抗压强度可达(8～20)MPa
(5)单桩承载力
旋喷柱状固结体有较高的强度，外形凸凹不平，因此有较大 的承载力，固结体直径愈大，承载力愈高。
高压喷射注浆法
材料控制要点
1)无特殊要求时宜采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不得
低于32.5级，具有出厂合格证，并应按要求现场抽样送检， 合格后方可使用。 2)搅拌水泥浆所用的水须符合相关规范的规定。 3)外加剂的使用应符合设计要求，使用量应按试验资料或已 有工程经验确定。外加剂应为合格产品，并应按要求送实 验室检验，合格后方可使用。
施工工艺
场地平整 钻机就位 钻孔 插管 喷射注浆 拔管及冲洗
施工要点
场地平整。 钻机就位。 钻孔。 插管。 喷射作业 冲洗。 移动机具。
质量控制要点
钻机或旋喷机就位时机座要平稳，立轴或转盘要与孔位对 正。 喷射注浆前要检查高压设备和管路系统。 及时用水灰比为0.6的水泥浆进行补灌，并要预防其他钻 孔排出的泥土或杂物进入。 可以采用提高喷射压力、泵量或降低回转与提升速度等措 施，及时了解土层情 况。 对冒浆应妥善处理，及时清除沉淀的泥渣。 在软弱地层旋喷时，可以在旋喷后用砂浆泵注入M15砂浆 来提高固结体的强度。 在湿陷性地层进行高压喷射注浆成孔时，宜用空气洗孔。 在砂层尤其是于砂层中旋喷时，喷头的外径不宜大于注浆 管，否则易夹钻。
施工准备
技术准备 主要材料
1)高压喷射施工所用材料包括水泥、外加剂和水。 2)外加剂包括速凝剂,早强剂,扩散剂,填充剂,抗冻剂,抗溶剂
主要机具
钻机,高压泥浆泵,高压清水泵,空压机,浆液搅拌机,真空泵等。
作业条件
1)场地应具备“三通一平”。 2)按有关要求铺设各种管线(施工电线，输浆、输水、 输气 管)，开挖泥浆池及泥浆沟(槽)。 3)测量放线，并设置桩位标志。 4)机具设备已配齐进场,并进行维修,安装就位,进行试运转。
地基载荷试验和单桩载荷试验。
高压喷射注浆法
一般在0.3～0.8m。
（2）、二重管法如图3-18 所示。具有又通道的二重注 浆管；分别喷射水泥浆和压 缩空气。利用钻成孔至设计 深度；插入带特殊喷嘴的二 重注浆管，用高压设备，喷 射出20MPa的压力的水泥浆 和0.7Mpa的压缩空气，复合 喷出，由于压缩空气在外侧， 显著提高冲击破坏土体能力， 然后随注浆管边旋转、边上 提，最后在土中形成一个圆 柱形的固结体，从而使地基 得到加固。固结体直径一般 在1.0m左右。
压缩空气
压力/Mpa 流量/(L/min) 喷嘴直径/mm 喷嘴个数
≥0.7 ≥3 1~3环状喷嘴 2
≥0.7
≥3 1~3环状喷 嘴
2~4
水泥浆液
压力/Mpa 流量/(L/min) 喷嘴直径/mm 喷嘴个数
﹥20 80~120 2~3 2
﹥20 80~120 2~3 2
1~3 100~150 10~14 1
（4）平板荷载试验。它分垂直和水平两种。试验前要在 固结体外浇0.2～0.3m厚的钢筋混凝土板，然后分级施加 荷载，记录地基变形稳定时间的沉降量。通过变形和荷载 的关系曲线，求得地基承力和变形特性。此方法是检验地 基处理质量的良好方法，由于试验工作量大，因此只有基 础为甲级的工程才采用。
注浆管
提升速度/m/min) 旋转速度（r/mm 外径mm
8高压喷射注浆法
方法 土质 0< N <5 粘性土 6< N <10 11< N <20 0< 砂性土 0.5～0.8 0.4～0.7 0.3～0.6 0.6～1.0 0.5～0.9 0.4～0.8 0.8～1.2 0.7～1.1 0.6～0.9 1.0～1.4 0.9～1.3 0.8～1.2 1.2～1.8 1.0～1.6 0.7～1.2 1.5～2.0 1.2～1.8 0.9～1.5
第八章
高压喷射注浆法
8
8.2.2加固土的基本形状 加固土的基本形状
(1)直径或长度 旋喷固结体的直径大小与土的种类和密实程度有较密切的 关系。对粘性土地基加固，单管旋喷注浆加固体直径一般为0.3～0.8m；三重管 旋喷注浆加固体直径可达0.7～1.8m；二重管旋喷注浆加固体直径介于以上二者 之间。多重管旋喷直径为2.0～4.0m。旋喷桩的设计直径见表8-2。定喷和摆喷的 有效长度约为旋喷桩直径的1.0～1.5倍。
η
第八章
高压喷射注浆法
14
qsi ——桩周第i层土的侧阻力特征值(kPa)，可按现行国家标准
《建筑地基基础设计规范》GB 50007有关规定或地区经验确定。 q p ——桩端地基土未经修正的承载力特征值(kPa)，可按现行国家 标准《建筑地基基础设计规范》GB50007有关规定或地区经验确定。 当旋喷桩处理范围以下存在软弱下卧层时，应按现行国家标准《建筑地基基 础设计规范》GB 50007的有关规定进行下卧层承载力验算。 竖向承载旋喷桩复合地基宜在基础和桩顶之间设置褥垫层。褥垫层厚度可 取200~300mm，其材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等，最大粒径不宜大于 30mm。
第八章
高压喷射注浆法
10
高压喷射注浆法名词解释
高压喷射注浆法名词解释
高压喷射注浆是一种最新的混凝土浇筑方法。
该技术可以使混凝土均匀分布和快速浇筑，
有效地解决了传统施工工法中混凝土浇筑时遇到的真空空气、偏心重力比例不准确等问题。
高压喷射注浆是通过对高压水力机进行带压加工，在孔道末端输送砂浆，以提高压力、改
变孔道内流动形态，并使孔内混凝土深入结构中的一个完整的技术过程。
该工艺的有效压
力可达70MPa以上，可以使混凝土和回填料在坚固的夹紧状态下深入到孔道末端，使孔内
回填材料均质，减少夹强噪声，避免混凝土的“后排”，深入到极深孔道。
在高压喷射注浆过程中，应用水平面混凝土动平衡原理，砂浆质量和注入压力应随混凝土
厚度变化连续调节，切实保证砂浆水泥率和流动性，混凝土自身就可以实现完全的吸收和
扩展，提高施工效率，减少可以节省的人力物力。
此外，高压喷射注浆法在施工过程中特定工艺操作，能够在较长时间内保持较高的压力注入，保持挤出速度，混凝土树脂降解排出，混凝土更有界面和性能，完全达到均匀性和覆
盖性。
最后，高压喷射注浆可以大大减少砂浆消耗量，由于机械操作，使得机器浇筑效果更加稳定，紧凑度更高，增大了施工过程中的抗水性能，还可以把混凝土注入轻质材料。
从而减
轻工程的重量，节省施工成本，提高施工质量和效率，也增加了结构强度和密实度。
总之，高压喷射注浆是一种在施工现场取得良好结果的混凝土浇筑技术，它可以提高工程
质量、稳定性和连续性，及时解决灌注难题，节省人力物力，大大减少施工成本，使用的
广泛应用范围从基础建设到水利工程，尤其是在提高立管嵌入深度方面成效卓著。
高压喷射注浆法的特征
高压喷射注浆法的特征
高压喷射注浆法是一种将建筑用浆液材料通过高压喷射的方式注入到混凝土结构中的修复方法。
它的特征包括：
1. 高压喷射：高压喷射是该方法的核心特征。
通过使用高压注浆泵将浆液材料以高压喷射的方式注入混凝土结构中，使其充分渗透和填充混凝土内部的空洞、裂缝等缺陷。
2. 注浆材料：常用的注浆材料包括水泥浆液、环氧树脂浆液等。
这些材料具有较低的粘度和较高的流动性，能够在高压喷射下迅速渗透到混凝土结构中。
3. 修复效果可控：由于采用高压喷射注浆法进行修复，注浆材料可以充分填充和修复混凝土内部的缺陷。
修复效果可以通过控制喷射的压力和流量来调整，以达到理想的修复效果。
4. 修复速度快：高压喷射注浆法具有快速施工的特点。
浆液材料可以迅速注入结构中，填补缺陷，修复施工时间较短。
5. 适用范围广：高压喷射注浆法适用于各种混凝土结构的修复，包括建筑物墙体、地板、梁柱等。
同时，它还适用于不同类型的缺陷，如裂缝、空洞、孔洞等。
总的来说，高压喷射注浆法具有施工快速、修复效果可控、适用范围广等特点，是一种广泛应用于混凝土结构修复领域的方法。
高压喷射注浆法
高压喷射注浆法
1、高压喷射注浆法对淤泥、淤泥质土、粘性土、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。
但对硬黏性土，含有较多石块或者大量植物根茎的地基，因喷射流可能受到阻止，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土层，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，高压喷射注浆处理的效果差别较大，应根据现场试验结果确定其适用程度。
对于陷性黄土地基也应进行现场试验。
2、由于高压喷射注浆使用的压力大，印而喷射流的能量大、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微课颗粒直径较大的卵石、碎石土、均有巨大的冲击和搅拌作用，使注入的浆液和土拌合凝固为新的固结体。
3、高压喷射有旋喷、定喷和摆喷等三种基本形式。
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。
高压喷射注浆
高压喷射注浆法前言高压喷射注浆技术是日本20世纪60年代末期创造出来的一种全新的施工方法，当时定名为CCP工法，即单管法。
在70年代中期，日本又开发出JPG工法，即二重管法、CJG工法，即三重管法。
70年代末期，高压喷射注浆技术开始在我国得到迅速发展，但主要在铁路、冶金和市政等部门用于提高地基承载力，进行建筑物的地基加固处理。
20世纪80年代初开始，山东省水利科学研究院在土坝静压灌浆和高压旋喷桩的基础上，进行高压喷射注浆防渗技术的研究。
1988年国家科委将其列为重点研究、推广项目后，我国的高压喷射注浆技术有了很大进展。
高压喷射注浆是一种处理软土地基的新技术，适用与建筑物的地基补强、防沉陷、防倾斜、防渗透、防砂基液化及地基隆起。
该技术的原理是利用工程钻机，将灌浆管置与预计的地基加固深度，在灌浆管的下部，装有特制的喷具，可在水平或下倾方向上喷射30MPa 以上的高压水、气细射流。
灌浆管不断缓慢提升，同时还可摆动或旋转，对土体进行切割与搅拌，并充填固化剂，待土体固化后，便可在地下形成符合要求的板墙或桩体。
板墙厚度可为0.07-1.0m，桩体直径最大可达2m多。
数个板或桩相交，便形成地下连续墙。
我国自引进高压喷射注浆技术以来，经过多年的研究、发展及应用，该技术日趋成熟。
高压喷射注浆是通过射流作用强制性破坏原地层结构，不存在一般静压注浆的可灌性问题。
只要高压射流能破坏的细砂层、极细砂层、黏土层等均可处理，对块、卵石层的较大孔隙及集中渗漏的空间，以各种射流机理加之绕流、位移、袱裹等作用，便可将地层颗粒或及配料予以充填、封堵。
高压喷射注浆板墙具有良好的连接性能，板墙自身及它与建筑物在上下、左右、前后能实现三维空间连接；可通过新高压喷射流将老板墙或地下原有构筑物表面冲刷干净并与其凝结为一体。
该工艺对施工场地要求不高，不需要对地层进行开挖，而通过在钻孔内的任何高度上采用不同方向、不同喷射形式，可按设计要求喷射成各种形状的凝结体；可穿过坝体、涵洞等建筑物对数十米下的沙砾层、隐患进行处理；也可在水上对水下隐患进行处理，对高喷形成板墙的物理力学指标也可以人为通过浆液予以调整。
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高压喷射注浆法第一节一般规定第10.1.1条高压喷射注浆法包括旋喷注浆、定喷注浆和摆喷注浆三种方法。
本法欧美国家称为Jet Grouting，日本称作高压喷射注浆法或CCP工作，JSG工法等。
由于高压喷射注浆法使用的压力大，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颗粒直径很小的卵石、碎石土，几乎各种土质，无论其软硬，均有巨大的冲击破碎和搅动作用，使注入的浆液和土拌合均匀凝固为新的固结体。
实践表明，本法对淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、碎石土和人工填土等地基都有良好的处理效果。
但对于含有较多的大粒径块石或有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，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，高压喷射注浆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应程度。
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。
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到30m以上。
第10.1.2条高压喷射注浆有强化地基和防水止渗的作用，可卓有成效地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、筑造地下防水帷幕、减振防止砂土液化、增大土的磨擦力和粘聚力，以及防止基础冲刷等方面。
对地下水流速过大和已涌水的防水工程，由于工艺、机具和瞬时速凝材料等方面的原因，应慎重使用。
必要时应通过现场试验确定。
第10.1.3条高压喷射有旋喷注浆（固结体为圆柱状或圆盘状）定喷注浆（固结体为墙壁状）和摆喷注浆（固结体为扇状）等3种基本形式，它们均可用于下列方法实现：一、单管法：喷射高压水泥浆液1种介质：二、二重管法：喷射高压水泥浆液和气流复合流或分别喷射高压水流和灌注水泥浆液等两种介质：三、三重管法：喷射高压水流和气流复合流并灌注水泥浆液等3种介质。
由于上述3种喷射流的结构和喷射的介质不同，有效处理长度也不同，以三重管法最长，二重管法次之，单管法最短。
实践表明，旋喷注浆形式可采用单管法、二重管法和三重管法中的任何一种方法。
定喷和摆喷注浆宜用三重管法。
第10.1.4条在制定高压喷射注浆方案时，应搜集和掌握各种基本资料。
主要是：工程地质和水文地质（土层和基岩的性状，标准贯入击数，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；地下管道和其它埋设物资料等。
第二节设计第10.2.1条由于旋喷桩系土与水泥的混合固结体，其强度较低，受力之后桩身的变形量大，同时考虑到经济性，因此，通常视作复合地基，即由桩和承台下的桩间土共同承担基础荷载。
但用作挡土结构时，由于土层与桩相比抗剪、抗压强度差别很大，在作挡土结构计算时，仅仅考虑桩的作用。
第10.2.2条旋喷桩的强度受到许多因素影响，其强度在粘性土中一般可达1～5Mpa，砂土中可达4～10Mpa，根据国内外的施工经验，其设计直径可按表10.2.2选用。
定喷及摆喷的有效长度约为旋喷桩直径的1.0～1.5倍。
旋喷桩的设计直径(m) 表10.2.2第10.2.3条旋喷桩单桩承载力的确定，基本出发点与钻孔灌注桩相同。
但在下列方面有所差异。
一、桩径与桩的面积。
由于旋喷桩的桩径与土层及喷射压力有关，而这两个因素并非固定不变，所以旋喷桩的桩径是有变化的。
因此，在计算中规定选用平均值。
二、关于折减系数。
由于旋喷桩桩身的均匀性较差，因此选用比灌注桩更高的安全系数。
三、桩身强度。
规定按28d强度计算。
试验证明，在粘性土中，由于水泥水化物与粘土中矿物继续作用，后期强度（28d后）将会继续增长。
这种强度的增长作为安全储备。
四、由于影响旋喷单桩承载力的因素较多，因此，在根据本条款进行设计计算时，除了依据现场试验和本规范提供的数据外，尚需结合本地区或相似土质条件下的经验作出综合判断。
采用复合地基的模式进行承载力计算的出发点是考虑到旋喷桩的强度较低（与混凝土桩相比）和经济性两方面。
如果桩的强度较高，并接近于混凝土桩身强度，以及当建筑物对沉降要求很严格时，则可以不计桩间土的承载力，全部外荷载由旋喷桩承受，即β=0。
在这种状态下，则与混凝土桩计算相同。
第10.2.4条由于旋喷桩迄今积累的沉降观测及分析资料很少，因此，复合地基变形计算的模式均以土力学和混凝土材料性质的有关理论和成熟经验为基础，待今后积累更多经验之后，再进行补充和修正。
由于旋喷桩的强度远远高于土的强度，因此确定旋喷桩压缩模量采用混凝土的确定割线弹性模量的方法，就是在试块的应力～应变关系曲线σ～ε中（图10.2.4），连续0点至某一点应力σh处割线的正切值。
E p=tga （10.2.4）σh值取0.4倍破坏强度σa，做割线弹性模量的试块边长为100mm的立方体。
σσhε图10.2.4 σ～ε曲线上述方法是当前确定混凝土割线弹性模量的规范规定的方法,由于旋喷桩体的性质接近混凝土的性质，同时采用0.4的折减系数与旋喷桩强度折减值也相近，因此在本规范中采用了这种方法。
第10.2.5条在圆弧法计算中目前假定旋喷桩的抗剪强度与土的抗剪强度能够共同工作。
根据工程经验，在选取适当安全系数的情况下，是可以保证基坑稳定的。
在砂性土地基或者存在承压水的条件下，旋喷处理尚应考虑进行浮力及管涌的计算。
第10.2.6条当旋喷桩用作挡土结构时，除了重力式挡墙的形式外，国内已有采用带动性骨架的旋喷桩挡墙。
在这种情况下，应按非重力式挡土壁进行相应的计算，包括埋入土的深度、挡土壁抗弯计算等。
第三节施工第10.3.1条施工前，应对照设计图纸核实设计孔位处有无妨碍施工和影响安全的障碍物。
如遇有上水管、下水道、电缆线、煤气管、人防工程、旧建筑基础和其它地下埋设物等障碍物影响施工时，则应与有关单位协商搬移障碍物或更改设计孔位。
第10.3.2条由于高压喷射注浆的压力愈大，处理地基的效果愈好，因此单管法、二重管法及三重管法的高压水泥浆液流或高压射水流的压力宜大于20Mpa，气流的压力以空气压缩机的最大压力为限，通常在0.7Mpa左右,低压水泥浆的灌注压力,宜在1.0Mpa左右,提升速度为0.1～0.25m/min，旋转速度可取10～20rpm。
第10.3.3条喷射注浆的主要材料为水泥,对于无特殊要求的工程宜采用325号或425号普通硅酸盐水泥。
根据需要，可在水泥浆中分别加入适量的外加剂和掺合料，以改善水泥浆液的性能。
常用的速凝早强剂有水玻璃、氯化钙、三乙醇胺等。
悬浮剂有膨润土，膨润土加碱等。
防冻剂有沸石粉、三乙醇胺和亚硝酸钠等。
掺合料多用粉煤灰（粉煤灰需磨细）。
所用外加剂或掺合剂的数量，应通过室内配比试验或现场试验确定。
当有足够实践经验时，亦可按经验确定。
喷射注浆的材料还可以选用化学浆液，因费用昂贵，我国只有少数工程应用。
第10.3.4条水泥浆液的水灰比越小,高压喷射注浆处理地基的强度越高。
在生产中因注浆设备的原因，水灰比小于0.8时,喷射有困难，故水灰比取1.0～1.5,生产实践中常用1.0。
由于生产，运输和保存等原因，有些水泥厂的水泥成分不够稳定，质量波动较大，可导致高压喷射水泥浆液凝固时间过长，固结强度降低。
因此事先应对各批水泥进行检验，鉴定合格后才能使用。
对拌制水泥浆的用水，只要符合混凝土拌合标准即可使用。
第10.3.5条高压喷射注浆的全过程为钻机就位、钻孔、置入注浆管、高压喷射注浆和拨出注浆管等基本工序。
施工结束立即对机具和孔口进行清洗。
钻孔的目的是为了置入注浆管到预定的土层深度，如能用震动或锤击机械直接把注浆管打入土层预定深度，则钻孔和置入注浆管的两道工序合并为一道工序。
第10.3.6条高压泵通过高压橡胶软管输送高压浆液至钻机上的注浆管，进行喷射注浆。
若钻机和高压水泵的距离过远，势必要增加高压橡胶软管的长度，使高压喷射流的沿程损失增大，造成实际喷射压力降低的后果，因此钻机与高压水泵的距离不宜过远。
在大面积场地施工时，如不能减少沿程损失，则应搬动高压泵保持与钻机的距离。
实际施工孔位与设计孔位偏差过大时，会影响加固效果。
故规定孔位偏差值应小于50mm。
土层的结构和土质种类对加固质量关系更为密切，只有通过钻孔和打管过程详细记录地质情况并了解地下特殊情况后，施工时才能因地制宜及时调整工艺和变更喷射参数，达到处理效果良好的目的。
第10.3.7条各种形式的高压喷射注浆，均自下而上进行。
当注浆管不能一次提升完成而需分数次卸管时，卸管后喷射的搭接长度不得小于100mm，以保证固结体的整体性。
第10.3.8条在不改变喷射参数的条件下,对同一标高的土层作重复喷射时,能使土体破碎性增加,从而加大有效加固长度和提高固结体强度,这是一种获得较大旋喷直径或定喷、摆喷长度的简易有效方法。
复喷时可先喷水或喷浆。
复喷的次数根据工程要求决定。
在实际工作中，通常在底部和顶部进行复喷，以增大承载力和确保处理质量。
第10.3.9条当喷射注浆过程中出现下列异常现象时，需查明原因采取相应措施：一、流量不变而压力突然下降时，应检查各部位的泄漏情况，必要时拨出注浆管，检查密封性能。
二、出现不冒浆或断续冒浆时，若系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷；若系附近有空洞、通道，则应不提升注浆管继续注浆直至冒浆为止或拨出注浆管待浆液凝固后重新注浆。
三、在大量冒浆压力稍有下降时，可能系注浆管被击穿或有孔洞，使喷射能力降低。
此时应拨出注浆管进行检查。
四、压力陡增超过最高限值，流量为零，停机后压力仍不变动时，则可能系喷嘴堵塞。
应拨管疏通喷嘴。
第10.3.10条当高压喷射注浆完毕后，或在喷射注浆过程中因故中断，短时间（小于或等于浆液初凝时间）内不能继续喷浆时，均应立即拨出注浆管清洗备用，以防浆液凝固后拨不出管来。
每孔喷射注浆完毕后可进行封孔。
为防止因浆液凝固收缩，产生加固地基与建筑基础不密贴或脱空现象，或采取超高旋喷（旋喷处理地基的顶面超过建筑基础底面，其超高量大于收缩高度）、回灌冒浆捣实或第二次注浆等措施。
第10.3.11.条高压喷射注浆处理地基时，在浆液未硬化前，有效喷射范围内的地基因受到扰动而强度降低，容易产生附加变形，因此在处理既有建筑物地基或在邻近既有建筑旁施工时，应防止施工过程中，在浆液凝固硬化前导致建筑物的附加下沉。
通常采用控制施工速度、顺序和加快浆液凝固时间等方法防止或减小附加变形。
第10.3.12条应在专门的记录表格上，如实记录下施工的各项参数和详细描述喷射注浆时的各种现象，以便判断加固效果并为质量检验提供资料。
第四节质量检验第10.4.1条选定质量检验方法时,应根据机具设备条件,因地制宜。