高压喷射注浆法(PPT-53)

喷嘴压力 喷嘴出口孔径 流速系数 流量系数 射流速度 喷射功率
（pa）
d0(cm)
φ
μ
v0(m/s) N(kW)
从10上×10表6 可见，0.3虽0 喷嘴的0.出963口孔径0.9只46有3m1m36，由于8喷.5
射20压×10力6 为10、0.3200、30、0.94630和500.M946Pa，它19们2 是以1243.16、

➢(二) 工程使用范围
➢ 1、增加地基强度： ▪ ⑴提高地基承载力，整治已有建筑物沉降和不均
匀沉降的托换工程； ▪ ⑵减少建筑物沉降，加固持力层或软弱下卧层； ▪ ⑶加强盾构法和顶管法的后座，形成反力后座基
础。 ➢ 2、挡土围堰及地下工程建设： ▪ ⑴保护邻近建、构筑物(图5-18)； ▪ ⑵保护地下工程建设(图5-19) ； ▪ ⑶防止基坑底部隆起(图5-20) 。
⑷ 地 下 连 续 墙 补 缺
⑶防止盾构和地下管道漏水漏气； ⑸防止涌砂冒水。
➢8. 2 加固机理
➢一、高压水射流的性能
▪ 高压水喷射流是通过高压发生设备，使它获得巨大能量后， 从一定形状的喷嘴，用一种特定的流体运动方式，以很高 的速度连续喷射出来的，能量高度集中的一股液流。其功 率与速度和喷射流的压力的关系如下表所示。
这种方法日本称为sss-
MAN工法。
➢二、高压喷射注浆法的特征
➢ 1、适用范围较广：
▪ 由于固结体的质量明显提高，它既可用于新建工 程也可用于竣工后的托换工程。
➢ 2、施工简便： ▪ 只需在土层中钻一个孔径为50mm或300mm的小
孔，便可在土中喷射成直径为0.4～4.0m的固结 体，因而在施工时能贴近已有建筑物，成型灵活。
➢ 3、可控制固结体形状：
▪ 在施工中可调整旋喷速度和提升速度、增减喷射 压力或更换喷嘴孔径改变流量，使固结体形成工 程设计所需要的形状：
➢ 4、可垂直、倾斜和水平喷射：
▪ 通常在地面上进行垂直喷射注浆，但在隧道、矿 山井巷工程地下铁道等建设中，亦可采用倾斜和 水平喷射注浆。
➢ 5、耐久性较好；
➢ 6、料源广阔：
➢(一) 土质条件适用范围
▪ 主要适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、 黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。当土中 含有较多的大粒径块石，坚硬黏性工、大量植物 根茎或有过多的有机质时，应根据现场试验结果 确定其适用程度。
▪ 对于地下水流速度过大，浆液无法在注浆管周围 凝固的情况，对无填充物的岩溶地段，永冻土以 及对水泥有严重腐蚀的地基，均不宜采用高压喷 射注浆法。
➢ 2、二重管法
▪ 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。
在高压浆液和它外圈 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。固结体的 直径明显增加。这种 方法日本称为JSG工 法。
▪ 浆液以水泥为主体。在地下水流速快或含有腐蚀 性元素、土的含水量大或固结体强度要求高的情 况下，则可在水泥中捶人适量的外加剂，以达到 速凝、高强、抗冻、耐蚀和浆液不沉淀等效果。
➢ 7、设备简单：
▪ 高压喷射注浆全套设备结构紧凑、体积小、机动 性强、占地少、能在狭窄和低矮的空间施工。
➢三、高压喷射注浆法的适用范围
➢4、多重管法
这种方法首先需要在地面钻—个导孔，然后置人多重管，用逐 渐向下运动的旋转超高压力水射流(压力约40MPa)，切削破坏 四周的土体，经高压水冲击下来的土和石成为泥浆后，立即用 真空泵从多重管中抽出。 如此反复地冲和抽，便在地 层中形成一个较大的空间。 装在喷嘴附近的超声波传感 器及时测出空间的直径和形 状，最后根据工程要求选用 浆液、砂浆、砾石等材料进 行填充：于是在地层中形成 一个大直径的柱状固结体， 在砂性土中最大可达4m，
1390×21、06 243、02.3800和3130m.9／63 s的速0.9度46连续不24断3 地从4喷4.4
嘴40中×10喷6 射出来0.3，0 它们的0.喷963射功率0.9分46别为82.850、24、684.34、
6580×和1096 5KW。0.30
0.963
▪ 固结体的形状和喷射流移动方向有关。一 般分为旋转喷射(简称旋喷)、定向喷射(简 称定喷)和摆动喷射(简称摆喷)三种型式 ：
➢一、高压喷射注浆法的工艺类型
➢ 当前高压喷射注浆法的基本工艺类型有：单管法、 二重管法、三重管法和多重管法等四种方法。
➢1、单管法 •单管旋喷注浆法是利用钻机把安 装在注浆管(单管)底部侧面的特殊 喷嘴，置入土层预定深度后，用 高压泥浆泵等装置，以20Mpa左 右的压力，把浆液从喷嘴中喷射 出去冲击破坏土体，同时借助注 浆管的旋转和提升运动，使浆液 与从土体上崩落下来的土搅拌混 合，经一定时间凝固，便在土中 形成圆柱状的固结体。这种工法 日本称为CCP工法：
➢3、增大土的摩擦力和黏聚力： ⑴防止小型坍方滑坡(图5-21)； ⑵锚固基础。
➢ 4、减少振动、防止液化： ➢6、防渗帷幕：
▪ ⑴减少设备基础振动； ▪ ⑵防止砂土地基液化。
⑴河堤水池的防漏及坝 基防渗(图5-22)；
➢ 5、降低土的含水量：
▪ ⑴整治路基翻浆冒泥；
▪ ⑵防止地基冻隆。
⑵帷幕井筒；
➢ 3、三重管法
▪ 使用分别输送水、气、浆三种介质的三重注浆管。在以高 压泵等高压发生装置产生20MPa左右的高压水喷射流的 周围，环绕一股0.7MPa左右的圆筒状气流，
进行高压水喷射流和气流 同轴喷射冲切土体，形成 较大的空隙，再另由泥浆 泵注入压力为2～5MPa的 浆液填充，喷嘴作旋转和 提升动，最后便在土中凝 固为直径较大的圆柱状固 结体。这种方法日本称 CJP工法。
高压喷射注浆法
8. 1 概述
▪ 高压喷射注浆法是60年代后期创始于日本，它是 利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定 位置后，以高压设备使浆液或水成为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，在土中形成一个固 结体。