高压旋喷桩的基本工艺类型有:单管法、二重管法、三重管法和多重管法等四种方法。使用较多的是单管法和二重管法。
单管法是利用钻机把安装在注浆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20KPa左右的压力,吧水泥浆从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体,使浆液与从土体上崩落下来的土搅拌混合,经过一定时间凝固,便在土中形成一定的固结体。(单管法成桩直径较小,一般为0.3-0.8m)
二重管法是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喷嘴,同时喷射出高压浆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20KPa左右的浆液,从内喷嘴中高速喷出。在高压浆液和它外环气流的共同作用下,破坏土体的能量显著增大,最后在土中形成较大的固结体。(二重管法成桩直径为1.0m左右)
三重管法:分别输送水泥浆液和空气及高压水。在以高压泵等高压发生装置产生20MP左右的高压水喷射流周围,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2-5MPa的浆液填充,当喷嘴作旋转和提升运动时,便在土中凝固为直径较大的圆柱状固结体。(三重管法成桩直径较大,一般在1-2m,但桩身强度低,一般在0.9-1.2MPa)
高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出,它是在静压灌浆的基础上,引进水力采煤技术而发展起来的,是利用射流作用切割掺搅地层,改变原地层的结构和组成,同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体,借以达到加固地基和防渗水的目的。
工艺特点
(1)施工机具设备简单,施工简便。
(2)具有较好的耐久性,且料源广阔,价格低廉。
(3)噪声小,无污染。
适用范围
(1)受土层、土的粒度、土的密度等因素影响,可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质黏土、粉土、砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。
(2)可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用,也可以作为基础防渗之用。
(3)可作为施工中的临时措施(如深基坑侧壁挡土或挡水、止水帷幕等),也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理。
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