高压喷射灌浆课件.ppt

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1、高压喷射灌浆施工二十世纪70年代初，日本将高压水射流技术应用于软弱地层的灌浆处理，成为一种新的地基处理方法──高压喷射灌浆法。它是利用钻机造孔，然后将带有特制合金喷嘴的灌浆管下到地层预定位置，以高压把浆液或水、气高速喷射到周围地层，对地层介质产生冲切、搅拌和挤压等作用，同时被浆液置换、充填和混合，待浆液凝固后，就在地层中形成一定形状的凝结体。通过各孔凝结体的连接，形成板式或墙式的结构，不仅可以提高基础的承载力，而且成为一种有效的防渗体。高压喷射灌浆具有对地层条件适用性广、浆液可控性好、施工简单等优点，近年来在国内外都得到了广泛应用。我国已运用该技术处理了

2、近百项防渗工程，所构筑的防渗板墙约百万平方米，在大颗粒地层、动水、淤泥地层和堆石堤（坝）等场合，应用高压喷射灌浆技术具有显著的技术经济效益高压喷射灌浆作用分析浆液以水泥浆为主，压力在10~30MPa，对地层的作用和机理有：（1）冲切掺搅作用高压喷射流通过对原地层介质的冲击、切割和强烈扰动，使浆液扩散充填地层，并与土石颗粒掺混搅和，硬化后形成凝结体，从而改变原地层结构和组分，达到防渗加固的目的。（2）升扬置换作用随高压喷射流喷出的压缩空气，不仅对射流的能量有维持作用，而且造成孔内空气扬水的效果，使冲击切割下来的地层细颗粒和碎屑升扬至孔口，空余部分由浆液代替

3、，起到了置换作用。（3）挤压渗透作用高压喷射流的强度随射流距离的增加而衰减，至末端虽不能冲切地层，但对地层仍产生挤压作用；喷射后的静压浆液对地层还产生渗透凝结层，有利于提高其抗渗性能。（4）位移握裹作用地层中的小块石，由于喷射能量大，升扬置换作用，浆液可填满块石四周空隙，将其握裹；大块石或块石集中区，如降低提升速度，提高喷射能量，可以使块石产生位移，浆液便深入到空（孔）隙中去。在高压喷射、挤压、余压渗透以及浆气升串的综合作用下，产生握裹凝结作用，从而形成连续和密实的凝结体二、高压喷射凝结体（1）凝结体的型式凝结体的型式与高压喷射方式有关。常见有三种：①喷

4、嘴喷射时，边旋转边垂直提升，简称旋喷，可形成圆柱形凝结体；②喷嘴的喷射方向固定，则称定喷，可形成板状凝结体；③喷嘴喷射时，边提升边摆动，简称摆喷，形成哑铃状或扇形凝结体。（2）结构布置型式为了保证高压喷射防渗板（墙）的连续性与完整性，必须使各单孔凝结体在其有效范围内相互可靠连接，这与设计的结构布置型式及孔距有很大关系。常用的结构布置型式：（a）定喷折线结构；（b）摆喷折线结构；（c）摆喷对接结构；（d）柱定结构；（e）柱摆结构；（f）旋喷套接结构(单排、双排、三排)高压喷射灌浆施工方法高压喷射灌浆分单管法、二管法、三管法及多管法等几种，它们各有特点，根据

5、工程要求和地层条件选用。（1）单管法（CCP法）采用高压灌浆泵以大于20MPa的高压将浆液从喷嘴喷出，冲击、切割周围地层，并产生搅和、充填作用，硬化后形成凝结体。该方法施工简易，但有效范围小。（2）双管法（JSG法）有两个管道，分别将浆液和压缩空气直接射入地层，浆压达45~50MPa，气压1~1.5MPa。由于射浆具有足够的射流强度和比能，易于将地层加压密实。其工效高，效果好，适合处理地下水丰富、含大粒径块石及孔隙率大的地层。（3）三管法（CJP法）用水管、气管和浆管组成喷射杆，水、气的喷嘴在上，浆液的喷嘴在下。随着喷射杆的旋转和提升，先有高压水和气的射

6、流冲击扰动地层，再以低压注入浓浆进行掺混搅拌。常用参数为：水压38~40MPa，气压0.6~0.8MPa，浆压0.3~0.5MPa。（4）多管法（SSS-MAN法）其喷管包含输送水、气、浆管、泥浆排出管和探头导向管。采用超高压水射流（40MPa）切削地层，所形成的泥浆由管道排出，用探头测出地层中形成的空间，最后由浆液、砂浆、砾石等置换充填。多管法可在地层中形成直径较大的柱状凝结体。四、施工程序与工艺（1）造孔在软弱透水的地层进行造孔，应采用泥浆固壁或跟管（套管法）的方法确保成孔。造孔机具有回转式钻机、冲击式钻机等。（2）下喷射管用泥浆固壁的钻孔，可以将喷

7、射管直接下入孔内，直到孔底。将喷嘴对准设计的喷射方向，不偏斜，是确保喷射灌浆成墙的关键。（3）喷射灌浆根据设计的喷射方法与技术要求，将水、气、浆送入喷射管，喷射1~3min；待注入的浆液冒出后，按预定的速度自上而下边喷射边转动、摆动，逐渐提升到设计高度。进行高压喷射灌浆的设备由造孔、供水、供气、供浆和喷灌等五大系统组成。