高压旋喷注浆原理及施工

岩土钻掘设备课程设计

课题名称：高压喷射注浆工艺 汇 报 人：孔海潮

小组成员：李立辰 张田田 孔海潮

张继超 张 良 余子烨 李洲

院 系：工程学院 班 级：051123 专 业：地质工程（岩土钻掘方向） 指导老师：卢春华

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前言 ........................ 错误!未定义书签。

第一章 高压喷射注浆法的定义与种类 ............. 2

第一节 高压喷射注浆法的定义 ........................ 2 第二节 高压喷射注浆法的种类 ........................ 3

第二章 高压喷射注浆法旳特点及适用条件 ......... 5

第一节 高压喷射注浆法的主要特点 .................... 5 第二节 高压喷射注浆法的适用条件 .................... 5

第三章 高压喷射注浆法加固机理 ................. 7

第一节 喷射流的相关性质 ............................7 第二节 高压喷射流对土体的破坏作用 .................. 9

第三节 高压喷射流成桩（壁）机理 ............ 10

第四章 高压喷射注浆机械 ...................... 12

第一节 施工机具 .................................. 12

第五章 施工工艺 ........................ ......20

第一节 高压喷射注浆工艺流程见图 .................. 20 第二节 施工要点 ................................... 21 第三节 常见施工问题及处理22

展望

................................................. 22

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中国地质大学（武汉）

前言

1960年日本在中西涉博士发明了单管高压旋喷注浆法(CCP工法)以后,又相继开发了二重管高压旋喷注浆法(JGS工法)、三重管高压旋喷注浆法(GJG工法),他们在三重管高压旋喷注浆法的基础上,开发的555一MAN施工法(SuPer5011stabilizationManagement)和RJP(超高压旋喷注浆法,RodinJetPile)工法,旋喷直径最大可达4m,其研究的全方位高压旋喷注浆法(MJS工法),是一种全方位(水平和倾斜方向)大孔径旋摆喷技术,该技术包括喷头测试装置和排泥处理装置。近年来,日本又把高压喷射注浆法与深层水泥浆液搅拌法结合起来,同时发挥机械搅拌和射流搅拌两者的优点,形成了深层喷射搅拌混合法。

高压喷射注浆技术的发明,完善了注浆技术体系,使施工注浆结构体成为现实。低压的渗透注浆可使土体不变形、浆液充填土颗粒间孔隙、附加地应力较小,中压的压密注浆造成土体变形、浆液与土体共同形成似柱状固结体、附加地应力较大,较高压的劈裂注浆能够破坏土体、产生树状固结体、附加地应力较大,而高压喷射注浆利用高压将土体切割后部分获全部排出、浆液在切割范围内均匀搅拌或置换形成高强度的结构体、附加地应力小,注浆技术成为较完整的技术体系。高压喷射注浆技术的发展促进了注浆材料的发展,使成本低廉的水泥浆材逐步替代化学浆材,进一步减小了对环境的污染和降低工程造价。

我国注浆技术起步较晚但发展迅速,上世纪50年代开始初步掌握注浆技术,60年代开始在继水电行业进行坝基基础注浆,静压注浆法在许多行业的矿山井巷、软基加固、边坡治理等领域得到应用,70年代末在铁路行业开始进行高压喷射注浆法的研究和应用,随后在冶金、煤炭、水电、建筑、交通等各部门进行了大量的工程应用。历经四十余年的发展,我国注浆技术得到了成熟的进步,注浆材料和注浆设备均实现了自行研制和生产,注浆技术水平已可跻身国际先进行列。

第一章 高压喷射注浆法的定义与种类

第一节 高压喷射注浆法的定义

高压喷射注浆，就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定深度后，以20--40MPa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，当能量大、速度快和动脉状的射流动压大于土层结构强度时，土颗粒便从土层中剥落下来。一部分细颗粒随浆液或水冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律的重新排列，浆液凝固后，便在土层中形成一个固结体。

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固结体的形状与高压喷射流的作用方向、移动轨迹和持续时间有密切关系。当喷射流作360o旋转（旋喷）时，固结体呈圆形；喷射流束固定一个方向喷射（定喷）时，固结体为条形；喷射流作顺、逆时针方向小于180o往复喷射（摆喷）时，固结体呈扇形。

第二节 高压喷射注浆法的种类

高压喷射注浆法按照喷射流的移动方式、注浆管的类型分为不同的种类，如下表：

高压喷射注浆法分类表

分类依据 喷射流的移动方式 类型 旋转喷射（旋喷） 定向喷射（定喷） 摆动喷射（摆喷） 注浆管类型 单（重）管 双（重）管 主要特点 喷嘴在喷射时，边提升边旋转，固结体呈圆柱状 喷嘴在喷射时，只提升不旋转，固结体呈壁装 喷嘴在喷射时，边提升边以一定角度正反转动 使用单层（根）注浆管喷射浆液（压力20MPa左右） 使用双层（根）注浆管喷射浆液，气体同轴射流（浆液压力20MPa左右，气体压力0.7MPa左右） 使用三重（根）注浆管，一个喷射嘴射水，气体同轴射流切割土体，另一个喷嘴喷入浆液（水压20MPa，气体0.7MPa，浆压2—5MPa） 三（重）管 作为地基加固，通常采用旋喷注浆的形式使加固在土体中成为均匀的圆

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