高压喷射注浆法加固地基的作用机理探讨
高压喷射注浆技术在地基加固中的应用
高压喷射注浆技术在地基加固中的应用摘要:文章对高压喷射注浆技术进行了全面讲述,并对地基加固过程中该技术的有效应用更进一步地就该技术的技术要点、注意事项及具体施工工艺予以详细地阐述。
关键词: 地基加固;高压喷射注浆;施工程序前言:高压喷射注浆法是一种在注浆法的基础上并通过采用高压喷射技术而形成的地基加固新方法。
它主要是先通过钻机钻孔,并将带有特殊喷头的喷射管插至设计处理深度后,再用高压脉冲泵通过高压(20~40MPa)将浆液射出以冲击切割土体,当速度比较快、能量又较大的脉状喷射流的动压远超过土体结构自身的强度时,土粒便随之剥落,而此时一部分细小的土粒就被浆液所置换,并随着浆液被带到了土面上,至于其余的土粒则与浆液混合,并按照一定规律和比例重新排列,待其凝固之后,便在土体中形成固结体,从而达到地基加固的目的。
高压旋喷注浆法适于处理淤泥质粘土、淤泥地基。
当土体含有较多的坚硬粘性土、大粒径块石等物质时,则应根据现场试验结果来确定其使用程度。
1.施工程序及要点尽管各类高压喷射注浆法的材料数量和种类各不相同,但其施工程序却大同小异,都是按照自下而上的施工工序来进行。
1.1 钻孔:钻孔的目的是为了将喷射注浆管插至设计好的地层中,其方法要看具体的机具设备、地层地质情况等客观因素,钻孔深度可以达到30m以上,而当遇到坚硬土层时应当换地质钻机来进行钻孔。
1.2 插管:钻孔完成后,应及时把喷射注浆管插至地层中的指定深度,但是若钻孔使用的是地质钻机,则必须先拔出岩芯管,再插入喷射管。
在插管的过程之中,为了防止泥砂堵塞,可以一边插管、一边射水,但一定要将水压保持在1MPa以下。
1.3 喷浆:即根据地下水、土类、土质等客观因素自下而上地来进行喷射注浆。
如果工程需要还可以复喷,采取复喷时,喷射流冲击的对象即为第一次喷射形成的浆土混合体,当喷射流所遇的阻力小于第一次喷射,则可以有效增加固结体的直径。
1.4 补浆:在喷浆过程中,因为浆液具有析水作用,从而产生不同程度的收缩,并造成顶部的下陷,这样就影响了地基的防水力度和坚固程度,因此可以采用从喷口直接注入浆液来填补收缩的空洞,或对固结体的顶部进行二次注浆。
高压旋喷桩在某工程局部地基处理中的应用
高压旋喷桩在某工程局部地基处理中的应用高压旋喷桩施工技术,在地基加固处理中,具有施工便捷迅速、耐久性好、经济性,噪声小等特点。
以某一实际工程为例,提出高层建筑筏板基础在局部地基持力层缺失的情况下,采用高压旋喷桩进行地基处理的设计要点,为同类型工程地基处理提供参考。
标签:高压旋喷桩;持力层缺失;地基处理1.高压喷射注浆法简介高压喷射注浆法是在化学注浆法的基础上,采用高压水射流切割技术而发展起来的一种施工技术,就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置后,以高压设备使浆液成为高压(20MPa以上)射流从喷嘴中喷射出来,冲击切割土体,并使土体与浆液搅拌混合,浆液凝固后形成固结体(即旋喷桩),从而加固土体。
高压喷射注浆法在60年代末期始创于日本。
自1972年以来,我国经大量工程实践,高压喷射注浆已成为我国常用的施工工法之一。
高压喷射注浆法适用于处理淤泥、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。
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,高压喷射注浆法处理的效果差别较大,应根据现场试验结果确定其适用性。
2.高压喷射注浆法加固机理2.1高压喷射流对土体的破坏作用當高压喷射流的动压超过土体结构强度时,才会形成对土体的切割破坏,因此高压喷射的一个重要主要因素是喷射动压,为了取得更大的破坏力,需要增加旋喷压力,这样就使射流能冲击破坏土体,使土与浆液搅拌混合。
在终期区域,喷射流能量衰减很大,不能直接冲击土体使土颗粒剥落,但能对有效射程的边界土产生挤压力,对四周土有压密作用,并使部分浆液进入土粒之间的空隙里,使固结体与四周土紧密相依,不产生脱离现象。
在使用水或浆与气的同轴喷射作用时,空气流使水或浆的高压喷射流从破坏的土体上将土粒迅速吹散,使高压喷射流的喷射破坏条件得到改善,阻力大大减少,能量消耗降低,从而增大了高压喷射流的破坏能力,形成的旋喷固结体的直径较大。
高压喷射注浆在软土地基的运用浅析
高压喷射注浆在软土地基的运用浅析我国地域辽阔,各地区在地形、地质方面差别较大,在建设项目之初,方案设计之时,要对实际情况全面掌握,尤其是对于软土地基,要采用卓有成效的措施,巩固地基以满足建设的需求。
高压喷射注浆技术是巩固软土地基的有效方式之一,是利用高压技术将特殊材料的浆液灌注入土层,经过凝固结石作用后,起到提高土层强度、降低渗透性的作用。
高压喷射注浆技术最早出现于日本,经过长时间的发展,在当前我国的软土地基处理中得到较为广泛的应用。
一、高压喷射注浆技术的工作原理高压喷射技术的工作原理,首先是利用高压气液体切削手段破坏土层,将被切削土体与高压浆液混合均匀重新凝固排列结石,形成承压能力更强、抗渗能力高的固结体。
1.喷射区域划分高液喷射将混合均匀的浆液灌注入土体内部,对于喷射流的结构有着这样的划分:喷射流与喷嘴之间的区域按照距离的远近分别被称之为初始区、迁移区、主要区和结束区。
喷射区域划分(1)初始区作为高压喷射的初始阶段,喷射流在此区域的工作状态属于整个工作区域的核心,此阶段的喷射流与其他区域相比较,明显的较为透明致密且喷射流较为均匀,喷射质量较好。
在工作时,轴向动压处于常规水平,喷射器内部的水流速度与喷嘴处流速基本保持一致。
但必须注意的是,空气阻力对喷嘴的喷射距离有一定影响,随着喷射距离的加大,喷射流失造成的损失会相应加大,其损耗的能量也会越多,随着宽度的加大,喷射能维持的中心也会随之减小,并最终汇聚成为一个点。
对于初始区要保持多长是一个重要的问题,这直接关系到喷射的质量与灌浆搅拌的效果。
(2)迁移区作为初始区与主要区的中间部位,主要起到过渡的作用,在此区域的喷射流宽度不断增加,随着宽度的变化,喷射流的流速也不再呈均匀态势,相应的轴向动压也有所降低。
(3)主要区位于主要区的喷射流在喷射过程中,受到空气带来的极大阻力,轴向动压的减小速度猛然增大,喷射流速不断降低,损失率也不断增加,但不能否认,这一区域仍是喷射注浆的主要环节。
高压旋喷法加固地基机理与方法
2 旋 喷 工 艺 、
() 喷深 层长桩 固结体 。 当前 施工情 1旋 从
效射程的边界土产生挤压力, 对四N土有压密 作 况来看, 由于天然地基的地层土质情况随深度变
用, 并使部 分浆液 进入土粒之 间的空 隙里, 使固 化较 大, 质种类、 土 密实程 度、 地下水状态 等都
结体 与四周紧密相依 , 不产生 脱离现象 。 、 7气流 有明显的差异。 所以在旋喷深层长桩 固结体时,
一
,
前言
搅动一 空气流具 有将己被水或 浆液的高压喷射 。 如果只采用单一 的固定旋喷参 数, 势必形成直径
从土的表面迅 速吹散的作用 , 高压喷射注 浆法是 以高压喷 射流为加 固地 流破坏 了的土体 , 基的主要作用, 是以高压喷射流 直接冲击破 坏土 使喷射流的作用得以保持, 量消耗得以减少, 能 体, 浆液与土 以半置换或全置换凝 固为固结体。
() 2 钻孔 。 钻孔 的 目的是为了将 旋喷 注浆喷 嘴 第二次喷射 ( 即重复唆 射) 则喷 射流冲击破 坏 ,
化、 增大土的摩擦力和粘聚 力以及防比基础冲刷 插 入预 定的地层中。 施工方法很 多, 主要视 地层 对象业己改变, 成为浆土混合液体。 冲击破 坏所 等方面。 而且高压喷射注 浆施工较为安 全, 这是 中地 质清况 、 固深度、 加 机具设 备等条件而定 。 遇 到的阻力减小 , 因此 在一般情况下, 重复喷 射 因为各种高压设备如高压水泵、 高压水浆泵等均 通常单管旋喷多使用7 型或柄型旋转震动钻机 , O
径率难 以控制和影响施 工速 度, 因此在实际中不 足影响 固结 质量 时或 工程 要求较大 的直径时才 进行重复喷射。( 冒浆的处理。 3 ) 在旋喷过程中,
浅析建筑工程中高压喷射注浆施工技术建筑工程论文.doc
浅析建筑工程中高压喷射注浆施工技术建筑工程论文1.1高压喷射注浆法施工原理在高压喷射注浆中,静压注浆技术属于根底,通常将其使用在地基加固中,属于一种化学的处理方法。
工作原理是首先在施工位置钻孔,再使用高压喷射设备,把混凝土通过注浆,灌注到指定的位置,在高压条件下,浆液会对地下组织造成冲击,在小范围内能够快速产生比拟大的压力。
因此,注浆可以快速变成固体,形成具有密实结构的桩体,起到防止渗透、改变土质的效果,从而发挥加固地基的作用,现今,在许多软土地基施工中,都会大范围使用这项技术。
1.2高压喷射注浆技术的特点使用高压喷射注浆技术,能够使用很小的孔,在小孔不断喷射的情况下,能够使用速度快的喷射流,快速包裹土层中固体结构物体,到达固定的作用,因为现今大多使用封水措施,所以在施工操作方面较为方便。
还有,使用高压喷射注浆技术,在操作的过程中,有压力小、对周围环境影响较小的优势,所以,现今我国这项技术在不断推广。
2.1地基的重新复合机理对于复合地基来讲,因为在结构方面复合地基与单一地基存在比拟大的差异,因此,在进行灌注的时候,复合地基施工也存在差异。
因为复合地基中比拟大的缺陷是存在沉降的情况,而造成沉降的主要因素是水分渗漏,从这个方面来讲,使用高压喷射注浆技术,可以有效防止地下水分出现渗漏,形成有效的防渗帷幕,加固复合地基,起到提高复合地基稳定性的作用。
2.2加固机理高压喷射注浆技术,主要是使用比拟高的压力喷射液体,快速包裹土壤内固体物质,最后有效形成固体,对地基起到有效的保护作用。
因为结构形状存在差异,形成的固体结也会产生较大差异,但因为伴随厚度增加,固体结构强度也会不断增加,通常地基使用这项技术加固后,能够有效提高承载能力,在温度不是太低的条件下,能够对地基起到持久性保护的作用。
2.3浆液的配置机理在进行浆液配置的时候,一般使用两种成分,包含主要成分与配制成分。
主要成分内,可以是水泥和泥沙,当然主要的材料能够是单一的材料,也能够是多种的成分。
高压喷射注浆
单管高压旋喷法高压喷射注浆1.1原理单管高压旋喷法是高压喷射注浆法之一,它是利用360度旋转高压喷射浆流连续地对加固土体产生切割、冲击破碎和搅动作用,使注入的浆液和土体混合凝固为新的圆柱状固结体——水泥土,水泥土具有较强的抗压及抗渗性能,因此,采用该工法对地基进行处理可起到强化地基和防水止渗的作用。
1.2适用范围单管高压旋喷法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工回填土和碎石土等地基。
可用于既有建筑和新建建筑的地基处理、深基坑侧壁挡土或挡水、基坑底部加固、防止渗漏与管涌、堤坝的加固与防水帷幕等工程高压喷射注浆法在地基加固工程中的应用高压喷射注浆法是在注浆法的基础上,应用高压喷射技术而发展起来的一项新的地基加固方法。
它与其它地基处理的方法相比,具有适用范围广,施工简便,具有较好的耐久性等特点,不失为众多地基处理方法中的一种好的地基处理方法。
1高压喷射注浆法机理高压喷射注浆法是利用高压水或浆液射流切割搅拌地层,同时射入水泥浆或复合浆液,形成新的凝结体,改变了原地层的结构或全臵换成新复合材料结构,提高承载力或原地基的防渗能力,达到加固地基和防渗的目的。
其工艺是利用钻机或其他造孔设备造孔,然后把带有喷头的注浆管下至土层的预定深度,由高压水泵或高压泥浆泵把浆液以10~25Mpa的高压射流在喷嘴中射出,以冲击和破坏预定深度地层的土体。
该射流能量大,速度快,当呈脉动状态的射流动压强度大于土体强度的时候,土粒便从原土体中剥落下来,一部分细小的土粒随着浆液冒出地面,其余较粗的土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下,与随之射入的水泥浆等浆液渗搅混合后,按一定的浆土比例和质量大小规律地重新排列,在土体中形成凝结体。
喷射时,若一面提升一面旋转,则形成柱状体即旋喷桩,若一面提升一面按一定的方向角度摆动,则形成墙状体。
2施工机具高压喷射注浆的施工机具,主要由高压泥浆泵及钻机两部分组成。
由于采用的喷射方式不同,单管、二重管和三重管旋喷作业所使用的机具类型和数量不同,主要包括钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆特种钻杆、注浆管、喷嘴、高压胶管、输浆管、流量计、浆液搅拌机等。
高压喷射注浆水泥土固化机理
高压喷射注浆水泥土固化机理一、引言高压喷射注浆水泥土是一种常见的加固地基的方法,其机理是通过高压喷射将水泥浆注入土壤中,使得土壤与水泥浆混合并固化成为新的地基。
本文将从以下几个方面详细介绍高压喷射注浆水泥土的固化机理。
二、高压喷射注浆水泥土的组成高压喷射注浆水泥土主要由以下几个部分组成:1. 水泥:作为主要的固化剂,其含量通常在10%-20%之间;2. 水:用于调节混合物的流动性和粘度;3. 砂:用于增加混合物的强度和稳定性;4. 石子:用于增加混合物的强度和稳定性。
三、高压喷射注浆水泥土的固化机理高压喷射注浆水泥土的固化机理主要有以下几个方面:1. 化学反应:在水泥与水混合时,会发生一系列复杂的化学反应,其中最重要的是硬化反应。
硬化反应是指在水泥与水混合时,水泥中的硅酸盐会与水中的氢氧根离子结合,形成水化硅酸钙等化合物,从而使混合物逐渐固化。
2. 物理作用:高压喷射注浆水泥土在注入土壤中后,会与土壤发生物理作用。
首先,由于混合物的黏性较大,在注入土壤时会将土壤与混合物一起推进,从而增加了地基的密实度;其次,在硬化反应过程中,混合物会释放出大量热量,并且由于热膨胀效应,使得混合物与土壤之间形成了更紧密的结合。
3. 结构改变:高压喷射注浆水泥土在固化后,其结构也发生了改变。
由于硬化反应产生的新化合物具有较高的强度和稳定性,在固化后可以承受更大的荷载,并且由于混合物与土壤之间形成了更紧密的结合,在地震等自然灾害中也具有更好的抗震性能。
四、高压喷射注浆水泥土固化过程中需要注意的问题在进行高压喷射注浆水泥土固化时,需要注意以下几个问题:1. 水泥的选择:不同类型的水泥具有不同的硬化速度和强度,因此在选择水泥时需要考虑具体情况。
2. 水泥浆的配比:水泥浆的配比需要根据具体情况进行调整,以保证混合物具有良好的流动性和黏性。
3. 喷射压力:喷射压力需要根据地基情况进行调整,以保证混合物能够充分渗透到土壤中,并且在硬化过程中能够与土壤形成更紧密的结合。
高压喷射灌浆技术在建筑物地基加固工程中的应用探讨
第一节概述高压喷射灌浆技术是通过在地层中的钻孔内下入喷射管,用高速射流(水、浆液或空气)直接冲击、切割、破坏、剥蚀原地基材料,受到破坏、扰动后的土石料与同时灌注的水泥浆或其它浆液发生充分的掺搅混合、充填挤压、移动包裹,至凝结硬化,从而构成坚固的凝结体,成为结构较密实、强度较高、有足够防渗性能的构筑物,以满足工程需要的一种技术措施。
高压喷射灌浆于二十世纪六十年代首创于日本。
七十年代初,我国铁路、煤炭、水电及冶金系统相继引进,开始研究和应用高压喷射灌浆技术,目前已广泛地应用于各种建筑物地基的加固工程中。
八十年代初,我国水利系统于将此项技术应用于山东白浪河土坝防渗并取得良好效果。
本章主要阐述高喷灌浆防渗工程的有关技术问题。
1 高喷灌浆的适用范围高压喷射灌浆防渗和加固技术适用于软弱土层,如第四纪的冲(淤)积层、残积层以及人工填土等(图3-1-1)。
我国的实践证明,砂类土、粘性土、黄土和淤泥等地层均能进行喷射加固,效果较好。
对粒径过大的含量过多的砾卵石以及有大量纤维质的腐殖土地层,一般应通过现场试验确定施工方法。
对含有较多漂石或块石的地层,应慎重使用。
对于地下水流速过大喷射浆液无法在喷射管周围凝固、无填充物的岩溶地段、永冻土和对水泥有严重腐蚀的地基,不宜采用高压喷射灌浆。
在水利水电建设中,高喷灌浆广泛应用于低水头土石坝坝基、堤防、临时围堰的防渗,边坡挡土,基础防冲,地下工程缺陷的修补等工程。
2 高喷灌浆的方法高压喷射灌浆方法常用的有单管、两管、三管三种,多管法国内尚少应用。
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━编写:涂建湘、何培章、李志斌审稿:张福贤单管高喷灌浆的工艺流程如图3-1-2所示。
单管法是用高压泥浆泵以20~25MPa或更高的压力,从喷嘴中喷射出水泥浆液射流,冲击破坏土体,同时提升或旋转喷射管,使浆液与被剥落下来的土石颗粒掺搅混合,经一定时间后凝固,在土中形成凝结体。
这种方法形成凝结体的范围(桩径或延伸长度)较小。
水工建筑物地基处理高压喷射注浆法
0.7 1.2 6~10 6~10
新三 管法
40
70~ 100
40
75
1 2~6 6~16 6~20
27
高压喷射注浆法——旋喷桩施工
➢ 1、 主要施工工序 ➢ 2、施工中的注意事项: ▪ (1)在复杂地基中的旋喷工艺 ▪ (2)复喷工艺 ▪ (3)关于冒浆 ▪ (4)控制喷射固结体的形状 ▪ (5)消除固结体顶部凹穴
24
高压喷射注浆法
——概述——旋喷加固方法分类
1-外套管;2-水管;3-气管;4-浆管; 5-喷头;6-水气喷嘴;7-浆喷嘴。
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高压喷射注浆法
——概述——旋喷加固方法分类
➢ 新三重管法: ▪ 喷射水、气、浆三种介质; ▪ 在水压不变的情况下,采用高压泥浆泵,改低压注浆为高压射浆; ▪ 先用高压水切割冲击原始地层,再用高压射浆队员是地层进行二次切割,
40
高压喷射注浆法
——旋喷桩复合地基设计
➢ 2、熟悉了解地基条件: ▪ ①工程地质 ▪ ②水文地质:地层渗流情况及水质情况。 ▪ →判别本工法适用性并确定合适的旋喷参数。
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高压喷射注浆法
——旋喷桩复合地基设计
➢ 3、初步假定加固体直径
: 与 工 法 和 土 质 有 关 。
d
42
高压喷射注浆法
约10
约10
桩径(cm)
与土质有关,见课本P117表4-8
国内最大深度(m)
45
20
53
18
高压喷射注浆法
——概述——主要优点
19
高压喷射注浆法
——概述——旋喷加固方法分类
➢ (1)单管法:
▪利用高压水泥浆切割土体 (Pe≈20MPa)
高压喷射灌浆技术的作用机理及其在水利工程中的应用
高压喷射灌浆技术的作用机理及其在水利工程中的应用【摘要】高压喷射灌浆技术是一种在水利工程中广泛应用的施工技术,其作用机理主要包括填充空隙、加固岩体和防渗等方面。
通过对高压喷射灌浆技术在水利工程中的应用案例进行分析,可以看出其在防渗处理、岩体加固和裂缝修复等方面具有显著效果。
该技术也存在着局限性,如施工难度大、成本较高等问题。
未来,随着技术的不断发展,高压喷射灌浆技术将进一步完善和提升,成为水利工程中不可或缺的重要技术手段。
在处理山洪灾害等突发事件时,高压喷射灌浆技术也能发挥重要作用,提高水利工程的抗灾能力和安全性。
高压喷射灌浆技术在水利工程中的应用具有重要意义,值得进一步深入研究和推广。
【关键词】关键词:高压喷射灌浆技术,水利工程,作用机理,应用案例,优势,局限性,发展趋势,山洪灾害治理,总结,未来发展,重要性。
1. 引言1.1 背景介绍高压喷射灌浆技术是一种在水利工程中广泛应用的重要施工技术。
随着水利工程建设的不断推进,对于高压喷射灌浆技术的要求也越来越高。
在水利工程中,高压喷射灌浆技术主要用于修复、加固和防水。
通过将特定的灌浆材料以高压喷射的方式注入到混凝土、岩石等结构物中,可以填充裂缝、密封渗漏点,提高结构物的抗压强度和稳定性,延长其使用寿命。
1.2 高压喷射灌浆技术概述高压喷射灌浆技术是一种在水利工程中广泛应用的技术手段,其作用主要是通过高压喷射将灌浆材料注入岩体或土体裂缝中,以便填充和加固岩土体,改善岩土体的力学性质和水文特性。
高压喷射灌浆技术能够有效地控制地下水流,并提高岩土体的强度和稳定性,从而确保水利工程的安全和可靠运行。
该技术具有操作简便、施工效率高、工程质量好等优点,因此受到广泛关注和应用。
随着现代技术的不断进步和水利工程建设的需求增加,高压喷射灌浆技术将在未来得到更加广泛的应用和发展。
1.3 研究目的研究目的是深入探讨高压喷射灌浆技术在水利工程中的应用,分析其作用机理及优势与局限性,为水利工程建设提供科学的技术支撑和指导。
高压喷射注浆技术在路基加固中的应用
怒熊苎;凰.高压喷射注浆技术在路基加固中的应用罗春桂阳选堂:李长坡:(1.嘉兴市世纪交通工程咨询监理有限公司,浙江嘉兴314000;2.嘉兴市交通投资集团有限责任公司,浙江嘉兴314000)脯要]文章首先介绍了高压喷射往浆法的工作原理、种类及特点,接着探讨了高压喷射注浆法的工艺,最后介绍施工后的质蚤捡验方法。
鹾锺阑】高压喷射注装;路基加固;旋喷高压喷躺主浆技术由于施工方便、处理效果好等优点,在公路路基和建筑基础工程施工中应用较为广泛,下面笔者将简要介绍高压喷射注浆技术在路基加固中应用的相关要点。
1高压喷射注浆法的作用机理1.1工作原理高压喷射注浆法是利用钻机把注浆管置入土层的预定深度,浆液经高压设备的作用从注浆管的特殊喷嘴喷出,形成高压喷射流强力冲击土体结构,并部分置换彩中下的土体,最后凝结成固结体,与桩间土一起构成复合地基,从而达到加固地基的目的。
具体作用机理可分为以下几点:1)切割破坏:喷射流以脉冲形式连续冲击土体,破坏土体结构,使其出现空洞。
2)置换作用:喷射注浆时部分土粒被排出孑L外,灌入的浆液就置换填充空下的体积。
3)混合搅拌:射进土体的浆液在压力作用下与被切下的土体颗粒充分搅拌混合形成新的混合体j4)充填压密:原有的土体空隙被浆液充填,并且对周边土体有较大的挤压密实作用。
5)渗透固结:喷射注浆时,浆液可渗入渗透性较好的地层中未破坏土体一定的厚度,使周围土体的强度得到了有效提高。
1.2种类及特点’高压喷射注浆法根据喷射流移动方向可分为旋转喷射、定向喷射和摆动喷射三类,其中旋喷桩主要用于软土地基中进行加固、减少地基土变形,而后两者主要用于地基防渗、改善地基土的水力条件及增强边坡稳定等工程中。
高压旋喷注浆法还可根据土质条件及管路数目,分为单管法、二重管法、三重管法和多重管法。
1)单管法:单管喷射高压浆液(20~40M P a),其加固质量好,施工速度快和成本低,但成桩直径较小(一般为03一oB m)。
浅谈地基处理—高压喷射注浆法
搅拌地层 , 同时射入水泥浆或复合浆液 , 形成新的凝
结体, 改变了原地层 的结构或全置换成新复合材料 结 构 , 高承载 力或 原地基 的防渗 能力 , 提 达到 加 固地
基 和 防渗 的 目的 。其工艺 是利 用钻机 或其他 造孔设
产生附加沉降 ; 6 透气透水性差 , ) 固结体 内虽有一定 的孔隙,
但这些孔隙并不贯通 , 为封密型 , 而且固结体有一层 较致 密 的硬壳 , 其渗透 系数相 当高 , 具有 一定 的防渗
功能 ;
第2 4期
雒成玲 : 浅谈地基处理一高压喷射注浆法
15 3
7 固结强度高 , ) 单桩承载力较高 ; 8 与 钢筋 混凝 土 桩基 比, 省 了 大量 的 钢 材 , ) 节 降低了造价; 9 根据 上部 结构 的需要 , 灵 活 采取 垂 直 喷 射 ) 可
或倾斜 喷射 或水 平 喷 射 , 之形 成 柱 状 、 状 、 状 使 壁 块 等加 固形式 。
通 硅酸 盐水 泥 。根据需 要 可加人适 量 的外加 剂及掺 和料 。外 加剂 和掺 和 料 的 用量 , 通过 试 验 确定 。水
泥浆液的水灰比视工程地质特点或实际工程要求确 定, 可取 0 8—15 常用 10 . ., . 。高压 喷射注 浆 的施工 工序为机具就位、 贯人喷射管 、 喷射注浆 、 拔管和冲 洗 等 。喷射孔 与 高压 注 浆 泵 的 距离 不 宜 大 于 5 m, 0 钻孔 的 位置与设 计 位 置 的偏 差 不 得大 于 5rm。实 0 a 际孔位、 孔深和每个钻孔 内的地下 障碍物、 洞穴、 涌 水、 漏水及与岩土工程勘察 报告不符等情况均应详
浆法 是在注浆法 的基础上 , 用高压喷射技术而 发展起来 的一项新 的地基加 固方法 。它与其他 地基处理 的方法相 应 比, 具有适 用范围广 , 施工简便 , 具有较好 的耐久 性等特点 , 不失 为众多地基 处理方法 中的一种好 的地基处理 方法。 主要探讨高压旋喷注浆技术 的机理及在地基加 固中的应用。
简述高压喷射注浆法
地基处理结课论文学院:水利学院专业:水利水电工程班级:19班学号:*********简述高压喷射注浆法摘要高压喷射注浆法在我国称“高喷法”,是20世纪70年代初期开发的一种新型地基加固技术。
70年代初期,日本最先把高压喷射技术应用于地基加固和防水帷幕,形成了一种特殊的地基加固加固技术,即CCP工法。
高压喷射注浆法是在注浆法的基础上,应用高压喷射技术而发展起来的一项新的地基加固方法。
它与其它地基处理的方法相比,具有适用范围广,施工简便,具有较好的耐久性等特点,不失为众多地基处理方法中的一种好的地基处理方法。
本文简要概括一下高压喷射注浆法的机理、工艺及施工要点。
关键词:高压喷射注浆法;地基加固工程正文: 1 、高压喷射注浆法机理高压喷射注浆法是利用高压水或浆液射流切割搅拌地层,同时射入水泥浆或复合浆液,形成新的凝结体,改变了原地层的结构或全置换成新复合材料结构,提高承载力或原地基的防渗能力,达到加固地基和防渗的目的。
其工艺是利用钻机或其他造孔设备造孔,然后把带有喷头的注浆管下至土层的预定深度,由高压水泵或高压泥浆泵把浆液以10~25 MPa的高压射流在喷嘴中射出,以冲击和破坏预定深度地层的土体。
该射流能量大,速度快,当呈脉动状态的射流动压强度大于土体强度的时候,土粒便从原土体中剥落下来,一部分细小的土粒随着浆液冒出地面,其余较粗的土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下,与随之射入的水泥浆等浆液渗搅混合后,按一定的浆土比例和质量大小规律地重新排列,在土体中形成凝结体。
喷射时,若一面提升一面旋转,则形成柱状体即旋喷桩,若一面提升一面按一定的方向角度摆动,则形成墙状体。
2、高压喷射注浆法优点综述如下:2.1 受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间的影响较小,可广泛适用于淤泥、软弱粘性土、砂土甚至砂卵石等多种土质。
2.2 料源广。
浆液可采用价格便宜的水泥作为主要硬化剂,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,则可在水泥中掺入适量的外加剂,已达到速凝、高强、抗冻、耐蚀和浆液不沉淀等效果。
高压喷射注浆施工技术在地基加固中的应用
高压喷射注浆施工技术在地基加固中的应用随着我国建筑行业的发展,以及实际的需要,很多技术也相应的得到了长远的发展而不管是对于哪一种工程项目而言,地基的施工是非常重要的。
由于地质的影响,难免会遇到软基以及地质较为松软等情况,因此地基的加固技术尤为重要。
本文对常见的高压喷射注浆技术施工技术的特点以及要点进行了详细的分析,供相关人员参考。
标签:高压喷射;注浆;施工技术;地基;加固前言地基对于建筑而言无疑是非常重要的,地基不固定或者是地基承載力下降,很容易出现地基下沉,对于建筑而言是一件非常危险的事情,而对于公路运输而言,也会对公路造成很大的危害,因此对于特殊处理的地基需要采用加固,而高压喷射注浆技术是常用地基加固技术,本文对这项进行了详细的分析,便于人们的采纳和使用。
1 高压喷射注浆法工作原理和特点1.1 高压喷射注浆法工作原理静压注浆技术是高压喷射注浆的基础,这种方法在地基的加固方法中属于化学处理方法。
其原理首先对施工位置进行钻孔,然采用高压喷射设备将混凝土注浆灌注到相应的位置,这些浆液在高压的情况下,对地下组织进行冲击,因此会在很小的范围内快速的产生较大的压力。
注入的浆液能够快速的形成固体,形成的桩体具有结构密实,以及防止渗透的作用,改变底下土质的结构特点,将土的性质能够快速的改变,因此达到对地基的加固效果,因此这项技术在目前在很多软土地基的施工中会大范围的进行使用。
1.2 高压喷射注浆技术的基本特点高压喷射注浆法可以使用非常小的小孔,在小孔连续的喷射条件下,次年改成比较大的固定结体,这项技术的优点是能够采用较高速度的喷射流,将土层中的大部分固体结构的物体进行快速的包裹,从而达到有效的固定作用,由于目前基本上采用的是封水措施,因此在施工上是非常方便。
另外采用高压喷射注浆技术在操作过程中存在压力较小以及对于周围环境较小的特点,因此我国目前在广泛的进行推广,此外,高压喷射注浆法,采用的是混合的材质,因此在混合上存在一定的技术要求。
高压喷射注浆地基施工技术浅析
高压喷射注浆地基施工技术浅析摘要:在地基的加固工程中,对高压喷射注浆技术的应用比较多,该注浆方式可以有效的提高注浆的效率,同时也可以保证地基的质量,促进我国建筑施工水平的提高。
本文主要对高压喷射注浆技术进行了介绍,并分析了高压喷射注浆地基施工的方法,旨在为我国建筑行业的发展提供参考。
关键词:施工技术;高压喷射注浆;地基1 高压喷射注浆的概述在建筑的地基施工管理中,高压喷射注浆技术发挥了非常重要的作用。
高压喷射注浆地基在我国得到了广泛的应用,这是因为其为地基的施工提供了很大的方便,又对我国的建筑行业的发展有着重要的作用。
高压喷射技术采用了高压力对浆液进行灌注,通过喷射管对地基的缝隙进行加固,在加固过程中,可以很好的对混凝土的施工材料进行搅拌,使得浆液满足施工的需求,是一种节省时间的施工方式,变喷浆变搅拌的方式也大大的节省了工期。
在建筑工程施工中,高压喷射的注浆施工的主要的材料就是水泥,水泥的使用考虑到地基的稳定性,所以选择的是具有一定强度的水泥材料,并采用了一些添加剂促进了水泥的减半均匀和节省凝结的时间。
在喷射的过程中,水泥在地基上可以迅速的凝结,对扫地机进行加固,还能够有效的对外界的水分和污染物进行隔离,这样才能保证地基的稳固性,提高地基施工管理的质量,从而使得水泥发挥了其重要的作用,为建筑的地基加固准备了有力的条件。
施工人员在使用高压喷射注浆的施工中,要注意对浆液的混合搅拌,调整浆液的比例,有利于更好的完成高压喷射的注浆施工。
2 构造要求采用高压喷射注浆技术进行地基的施工中要注意整个地基的构造和结构,从实际的形式出发,对该技术进行合理的使用,并采用一定的施工方式对地基的承受能力进行核算,核算完成以后也可以通过对施工现场的检查,确定施工的具体方案,严格按照施工的方案和规定的施工程序进行,这样才能保证施工的质量和水平,对地基的施工现场也要进行监管,防止一些不符合规定的材料进场。
3 施工要点3.1 高压喷射的地基施工在高压喷射的地基施工中,施工人员要注意对施工现场的清理,保持施工现场的整洁和平滑,方便对浆液的搅拌多喝关注,同时也可以防止出现一些不安全的因素。
高压旋喷地基施工
高压旋喷地基施工1.加固地基原理高压喷射注浆法就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入(或置入)至土层预定的深度,以20~40 MPa 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及预定形状的空间。
当能量大、速度快和脉动状的喷射流的动压力大于土层结构强度时,土颗粒便从土层中剥落下来,一部分细粒土随浆液或水冒出地面,其余土颗粒在射流的冲击力、离心力和重力等作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小,有规律地重新排列。
这样注入的浆液将冲下的部分土混合凝结成加固体,从而达到加固土体的目的。
它具有增大地基强度、提高地基承载力、止水防渗、减少支挡结构物的土压力、防止砂土液化和降低土的含水量等多种功能。
其施工顺序如图2.1所示。
图2.1 旋喷法施工顺序示意图(a)开始钻进;(b)钻进结束;(c)高压旋喷开始;(d)边旋转边提升;(e)喷射完毕,桩体形成1—超高压水力泵;2—钻机高压喷射注浆法的适用范围:淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石等地基。
当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、大量植物根茎或有过多的有机质时,应根据现场实验结果确定其适用程度。
2.高压喷射注浆法的施工工艺高压喷射注浆法的施工工艺流程如图2.2所示。
图2.2 高压喷射注浆法的施工工艺流程(1)钻机就位。
钻机需平置于牢固坚实的地方,钻杆(注浆管)对准孔位中心,偏差不超过10 cm,打斜管时需按设计调整钻架角度。
(2)钻孔下管或打管。
钻孔的目的是将注浆管顺利置入预定位置,可先钻孔后下管,亦可直接打管,在下(打)管过程中,需防止管外泥沙或管内水泥浆小块堵塞喷嘴。
(3)试管。
当注浆管置入土层预定深度后应用清水试压,若注浆设备和高压管路安全正常,则可搅拌制作水泥浆开始高压注浆作业。
(4)高压注浆作业。
浆液的材料、种类和配合比,要视加固对象而定,在一般情况下,水泥浆的水灰比为1∶(1~0.5),如用以改善灌注桩桩身质量,则应减小水灰比或采用化学浆。
高压喷射注浆在地基加固中设计要点分析
高压喷射注浆在地基加固中设计要点分析摘要:高压喷射注浆钻机导向孔后,将带有喷嘴的管子插入孔的设计高度,然后用高压设备将浆液加压到20-40MPa高压射流中,从喷嘴喷出,破坏土壤。
高能、高速、脉动射流的动压超过土壤的结构强度时,土壤颗粒就会从土壤中剥离。
随着泥浆离开泥浆表面(俗称冒浆),大多数泥土颗粒在高压射流、离心力和重力的作用下与泥浆混合,按一定比例定期重新排列。
本文对高压喷射注浆在地基加固中设计要点进行分析,以供参考。
关键词:高压喷射注浆;地基加固;设计要点引言由于高压射流以高能、高速、连续的方式作用在凝结的土壤上,冲击剪应力、侵蚀等多种因素总是集中在泥与土壤之间的接触界面上,因此起着冲击切割土壤、混合溶液、土壤颗粒等的作用。
以浆液为喷射流的单管喷射灌浆、双管喷射灌浆也接受浆液作为射流,在外部气流周围形成复合射流。
三管喷射灌浆,灌浆结合水蒸气,形成填充空白区域的复合射流。
多级喷雾灌浆方法是用高压水射流冲洗土壤,注入浆液。
上述四种灌浆方法中使用的泥浆与土壤颗粒混合,并随时间固化和硬化。
1特征分析(1)适用范围较广。
高压喷射注浆法本身既可以用在新建工程前的地基加固作业中,又可用在已经建设完毕的建筑物托换工程中,并且其既满足了建筑物正常使用的功能,又可以在不破坏建筑物结构形式的基础上实现对地基的加固。
(2)该方法在实际工程施工期间能够对喷射的速度和方向进行同时调整,也正是因为这种灵活性的特点,促使目前很多建筑工程都在使用这种方法进行地基的加固作业施工。
(3)在使用该方法过程中,以50-300mm的孔径范围,在施工区域内钻取土层小孔,在孔内满足形状的深度要求,并且基于这样的深度也可形成直径在0.4-4m的固结体。
(4)在一些矿山井巷工程或者是地下铁道的修筑工程建设期间,需要对地面与注浆管之间的角度进行调整,进而确定桩体的具体位置,便于后续施工需要。
(5)在地基土被加固之后其重度基本不会发生变化,并且软弱下卧层也不会出现极大的附加沉降问题。
浅析高压喷射灌浆技术的作用机理及其在水利工程中的应用
浅析高压喷射灌浆技术的作用机理及其在水利工程中的应用摘要:高压喷射灌浆(高喷灌浆)技术在地下和基础工程防渗加固工程中的应用十分广泛。
由于高压喷射灌浆施工技术的优越性,在实际水利工程施工中常采用此技术进行防渗漏处理,本文介绍了高压喷射灌浆施工技术的作用机理、特点、流程以及施工质量控制工艺要求。
关键词:高压喷射灌浆;水利工程;质量控制;防渗加固水利工程中针对病险工程的不同实际情况,岩基灌浆施工技术及理论随着工程实践正在不断发展。
我们应当结合各工程的具体地质、情况等,依据岩体力学、灌浆理论的基本理论,建立灌浆模拟计算的基本模型,确立一套可行的工程实施方案。
选择最为安全又经济的施工措施,深入分析浆体在岩基中的运动规律,提高岩基灌浆施工的有效性,确保水利工程施工的安全。
一、钻孔综合施工方法钻孔应当采用金刚石或回转式钻机和钻头。
钻孔的孔向、孔深以及孔位等必须严格按照设计要求执行。
为防止管底部流沙掉,影响钻孔进度,建议对砂卵石层进行钻孔时采用金刚石钻头。
钻孔施工时,孔径上下要尽量保持一致,保持在75-91mm 之间。
帷幕灌浆孔位与设计孔位的偏差值应尽量控制在 10mm 以下。
帷幕灌浆孔径尽量不要大于 46mm,固结灌浆孔孔径也尽量不要大于38mm。
为了保证灌浆质量,因此要保证孔壁平顺,钻孔过程中,尽量避免孔壁缝隙被堵塞,不允许产生过量的岩粉细屑。
当遇到地下水后,坝体土、壤土最好采用先钻进,然后再下套管的作业方式。
为防止塌孔,涌砂层、流砂层要跟管钻进,通常采用活门钻头冲击跟管,坝体土、壤土打入。
依据岩石的性质,基岩采用金刚石钻头自上而下分段清水钻进,这就需要选用胎体硬度较为合适的金刚石钻头。
钻孔过程中倘若遇到塌孔、掉块或内在洞穴而无法继续作业时,可以先进行灌浆处理,再行钻进。
为防止洞孔流入污水或落入异物,各类钻孔施工暂停作业以及灌浆孔在钻进结束时,应当对钻孔进行冲洗,并将洞孔妥善保护起来,以免发生意外。
1、钻孔方法对帷幕灌浆施工效率的影响由于基础防渗分部工程是制约工程沥青混凝土心墙施工的瓶颈,鉴于回转冲击钻造孔速率是地质钻机4倍~6倍的生产经验,针对回转冲击钻与地质钻造孔做压水试验,验证回转冲击钻造孔是否能够满足灌浆质量要求。
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高压喷射注浆法加固地基的作用机理探讨摘要:本文首先简介了旋喷桩加固地基的基本概念,旋喷桩在地基加固应用中的优点。
进而探讨了旋喷浆液在土中的喷射形态、喷射流构造,以及高压旋喷成桩机理。
详细的分析了旋喷浆液在土中的硬化机理。
最后,对旋喷注浆法的可靠性进行了探讨。
总之,使用优质的注浆材料和采用恰当喷射技术参数以及合理的设计方案,旋喷桩复合地基就能取得良好的加固地基的效果。
关键词:注浆复合地基端阻力摩阻力1 引言高压喷射注浆法是在注浆法的基础上,应用高压喷射技术而发展起来的一项新的地基加固方法,于1970年始于日本。
它是利用工程钻机钻孔作为导孔,将带有特殊喷嘴的喷射管插入设计处理深度后,用高压脉冲泵等高压发生装置,使浆液或水以20~40 MPa的高压流从喷嘴中喷出,冲击切割土体。
当能量大、速度快、呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时,土粒便从土体上剥落下来。
一部分细小的土粒被喷射的浆液所置换,随着液流被带到土面上(俗称冒浆)。
其余的土粒与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小有规律的重新排列。
待浆液凝固后,便在土中形成一固结体,固结体的形状与喷射流移动方向有关。
高压旋喷注浆法适用于处理淤泥、淤泥质粘土,粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土等地基。
当土中含有较多的大粒径块石、坚硬粘性土、大量植物根茎或有过多的用机质时,应根据现场试验结果确定其使用程度。
2 旋喷桩加固技术的优点(1)由于将水泥土与原地基软土就地搅拌混合,因而可最大限度地利用原土;(2)对周围原有建筑的影响较小;(3)可按照不同的地基土的性质及工程设计要求,合理选择,设计比较灵活;(4)施工设备简单,管理方便,施工时无振动,无污染,可在密集的建筑群中进行施工,而且料源广阔,价格低廉;(5)土体加固后重度变化不大,粘性土固结体比原状土轻约10%,但砂类土固结体可能比原状土重10%左右,基本上轻于或接近原状土的容量,较小的产生附加沉降;(6)透气透水性差,固结体内虽有一定的孔隙,但这些孔隙并不贯通,为封密型,而且固结体有一层较致密的硬壳,其渗透系数相当高,具有一定的防渗功能;(7)固结强度高,单桩承载力较高;(8)与钢筋混凝土桩基比,节省了大量的钢材,降低了造价;(9)根据上部结构的需要,可灵活采取垂直喷射或倾斜喷射或水平喷射,使之形成柱状、壁状、块状等加固形式。
2 水射流破土机理分析2.1 影响水射流破土效果的因素水气同轴喷射时,高压水射流破碎土体的效果与水射流出口压力、喷射速度、喷嘴直径、喷嘴形状等因素有关;与空气射流的速度、方向及流量大小等因素有关;与被破碎土体的密度、颗粒大小及级配、抗剪强度等因素有关。
随着喷射压力增加,有效喷射距离增大,但喷射流的流量对水射流压力有较大影响。
水射流出口速度增加,所携带的能量增大,破土效果提高。
空气射流的速度越大,高压水射流速度的衰减越小,空气射流的流量增加,水射流的扩散减小,射流有效距离增大,可取得较好的破土效果,因而成桩直径增大。
2.2 水射流对土体的破坏作用水射流破土效果,随土介质的物理力学性质不同而变化。
当喷射初始时,被破坏土体处于三向受压状态,在水射流冲击点表而,土体被水射流冲压产生凹陷变形。
射流作用在土体表而时,将产生两种作用力:一是在距喷嘴较近处,射流作用而积很小,压力远远大于土体的自重应力,因而在土体中少产生个剪切力;一是在距喷嘴较远处,射流压力不能使土体发生破坏,但可压密土体并将部分射流液体挤入土体中,因而在土体中产生个挤压力。
对于无粘性土,渗透作用占主导地位;对于粘性土,压密起主要作用。
当水射流移动进入土颗粒之间时,土体因被切割而破坏。
由于土质的不均匀性,水射流首先进入大孔隙中产生侧向挤压力,以裂隙为边界大块土体被冲刷下来,翻滚到射流压力较小处而停止。
因此该处射流压力较小土块不会再发生破坏,这就是喷射桩体内存在块状土的原因。
3 高压旋喷桩成桩机理由于高压喷射流是高能高速集中和连续地作用于土体上,压应力和冲蚀等多种因素总是同时密集在压应力区域内发生效应。
因此,喷射流具有冲击切割破坏土体并使浆液与土搅拌混合的功能。
单管喷射注浆使用浆液作为喷射流;一重管喷射注浆也以浆液作为喷射流,但在其外周裹着一圈空气流形成复合喷射流;三重管喷射法注浆,以水气为复合喷射流并注浆填空;多重管喷射注浆的高压水射流把土冲空以浆液填充。
以上四种注浆法所使用的浆液都随时间增长而逐渐凝固硬化。
固结体的形状与喷嘴移动的方向及持续喷射的时间有着密切的关系。
当喷嘴一面旋转和提升时,便形成圆柱状或异型圆柱状固结体;当喷嘴一面喷射一面提升时,便形成壁状固结体。
大砾石和腐硝土的旋喷固结机理有别于砂类土和粘性土。
在大砾石中,喷射流因砾石的体大量重,不能切割颗粒或者使其移动和重新排列,喷射流只能通过其空隙,充满周围的空隙。
鉴于喷嘴的旋转能使喷射流保持一定的方向性,浆液向四周挤压,其机理接近于所谓的渗透理论的机理,因而形成圆柱形加固的地基。
对于腐硝土层,旋喷固结体的形状及它的性质,受植物纤维的粗细长短,含水量及土颗粒多少的影响很大。
对纤维细短的腐硝土旋喷时,完全和在粘性土中的旋喷机理相同。
然而对纤维粗长且数量多的腐硝土旋喷时,由于纤维质富有弹性,切削是困难的。
但由于其孔隙较多,喷射流仍可穿过纤维体,形成圆柱形固结体。
但在纤维质多而密的部位,浆液相对较少,固结体的均匀性较差。
定喷时,高压喷射灌浆的喷嘴不旋转,只作水平的固定方向喷射,喷嘴逐渐向上提升,便在土中冲成一条沟槽,并把浆液灌进槽中。
从土体上冲落下来的土粒,一部分随着水流与气流被带出地而,其余的颗粒与浆液搅拌混合,最后形成个板状固结体。
固结体在砂质土中有一部分渗透层,但在粘性土则没有。
4 旋喷浆液在土中的硬化机理高压喷射所采用的硬化剂主要是水泥,并在其中增添防治沉淀或加速凝固的外加剂。
旋喷固结体是一种特殊的水泥-土骨架结构,水泥土的水反应要比纯水泥浆复杂的多。
由于水泥土是一种空间不均匀材料,在高压旋喷搅拌过程中,水泥和土混合在一起,土颗粒间被水泥浆所填满。
水泥水化后在土颗粒的周围形成各种水化物的结晶,它们不断生长,特别是钙矾石的针状结晶,很快的生长交织在一起,形成空间的网络结构,土体被分隔包围在这些水泥的骨架中。
随着土体的不断被挤密,自由水也不断减少,甚至消失,形成了一种特殊的水泥土骨架结构。
固结体强度随时间增长的机理可分别从水泥的水化硬化作用、水泥—土空间结构的形成、以及水泥与土之间的长期物理化学变化等方面加以解释。
水泥中四种基本矿物熟料分别与水发生化学反应,生成一系列结晶,随时间增长结晶过程不断趋于完整,这些结晶是水泥石强度的主要来源。
水泥的加入已从根本上改变了土体结构,水泥包裹在土颗粒表面,并把它们粘在一起形成整体。
在短时间内,土粒周围充满了水泥凝胶体。
随时间增长,水泥凝胶体结晶,并逐渐充满土体的空隙,土体与水泥形成特殊的水泥—土骨架结构,土的强度也随之得以改善。
水泥凝胶体的结晶过程是较缓慢的,因此,固结体的强度会在较长时间内持续增长。
由水泥的各种成分所生成的胶质膜逐渐发展连接成胶质体,即表现为水泥的初凝状态,随着水化过程的不断发展,凝胶体吸收水分并不断扩大,产生结晶体。
结晶体与胶质体相互包围渗透,并达到一种稳定状态,这就是硬化的开始。
水泥的水化过程是一个长久的过程,水化作用不断的深入到水泥的微粒中,直到水分完全被吸收,胶质体凝固结晶充满为止。
在这个过程中,固结体的强度将不断提高。
5 旋喷注浆法的可靠性高压喷射注浆用高达20~40MPa压力,其冲击破坏土体的能量十分巨人,对粘性上和砂土都能冲切破坏。
凡是高压水射流能冲动土粒的土,都能进行高压喷射注浆加固,只要按照正确的顺序施工、使用优质水泥等注浆材料和采用恰当喷射技术参数以及合理的设计,即可获得优良的加固地基和防渗帷幕墙。
(1) 固结体的可靠性高高压喷射注浆是以高压喷射流强力破坏土体,有效破坏的距离较大,待水泥浆与土粒硬化后,即形成一个固结体。
固结体的直径(长度)受土层影响外表呈凸凹不规则状,硬土的固结直径(长度)要小一些,高压喷射注浆的整体性、均匀性都要高于一般的静压灌浆。
此外,固结体在良好的(对混凝土无侵蚀)环境中,强度不断增加,强度增加率延续至10年以上。
经实测10年可增加1.5倍乃至更高。
因此,只要在对混凝土无侵蚀的地下水和不受冻(即冻结温度不低于负200C)的条件下,固结体的质量可靠,可作为永久性地基和防渗帷幕。
(2) 高压喷射注浆构筑物的可靠性强高压喷射注浆构造的旋喷排桩、复合地基、地下防渗帷幕等形式的构筑物的质量较好。
① 旋喷排桩及防渗帷幕整体的连接质量优良旋喷排桩系由多个旋喷单桩连接而成,防渗帷幕亦是由多个定喷、摆喷或旋喷的单体组成。
它们不是同时喷成,但是不存在新老连接不好的问题。
防渗帷慕的稳定性较好。
因为高压喷射流的能量巨大,只要新老固结体能相连接,新固结体的喷射流能把老固结体表面冲击的非常干净,硬化后新老固结体连为一体。
② 旋喷复合地基的质量有保证旋喷复合地基由多个不相连的旋喷桩组成。
旋喷时其主体为有一定直径和体形的旋喷桩,还有一部分连在旋喷桩外面的支体,支体是因土的裂缝造成,其数量、粗细(厚薄)和长短与土的裂隙状况及喷射技术参数有关。
也就是说,旋喷复合地基不但有旋喷桩,在桩之间的土中还有若干支体固结体,它们在一定程度上改善了桩间土的物理力学性能,从而加大了复合地基的承载力,减小了地基的沉降量。
参考文献[1] 龚晓南. 地基处理技术发展展望.地基处理,2000,(11):3-8.[2] 龚晓南. 复合地基设计和施工指南.北京:人民交通出版社,2003:2.[3] 叶书麟主编. 地基处理工程实例应用手册.北京:中国建筑工业出版社,1998:4.[4] 叶书麟,韩杰,叶观宝. 地基处理与托换技术(第二版).北京:中国建筑工业出版社,1994:17-18.。