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1、1 高压旋喷注浆施工工艺标准1 适用范围本标准适用于高层建筑地基加固， 以提高地基承载力； 以及用于既有建筑物的纠偏和沉降治理。 在临时工程中， 也可用于防止土体滑动， 增加边坡的稳定性。 在基坑开挖中起隔水帷幕的作用，防止基坑隆起、流砂、渗漏。按工程用途，其适用范围可分为五类工程，见表1。高压旋喷法适用工程种类表 1工程类别用途(一 )增加地基强度1.提高地基承载力2.减少土体压缩变形1.保护邻近建（构）筑物( 二 )挡土围堰及地下2.地下工程洞室围岩的加固建设工程建设3.边坡加固及支护4.防止基坑底部隆起1.防止土体坍塌滑坡(三 )地层改良2.防治砂土液化，涌砂冒水1.整治路基翻浆冒泥(四
2、 )降低土的含水量2.防治地基冻胀1.河堤、水库坝基防渗墙2.矿山井巷防渗帷幕(五 )防渗隔水帷幕3.基坑、地下洞室隔水帷幕4.防止桥渡、河堤及水工建筑物基础的冲刷高压旋喷注浆法能在土中形成圆柱状固结体，是在普通化学注浆法的基础上发展起来的加固土体的一种新方法。旋喷形式可采用单管法、 双管法和三管法中的任意一种方法。 单管法：旋喷高压水泥浆液一种介质，使用 50mm 或 42mm 的地质钻杆为注浆管， 以 20MPa 压力从喷嘴中喷出， 直接冲击切割土体。双管法：旋喷高压水泥浆液和压缩空气二种介质，使用双1通道气液同轴喷嘴结构的二重管， 以 20MPa 高压喷射流外环绕一圈 0.7 MPa 空
3、气喷射流喷， 共同作用冲击切割土体； 三管法：旋喷高压水流、压缩空气及水泥浆液三种介质，施工预先用钻机钻成直径为 150 219 的孔，然后将三重旋喷管插入孔中旋喷，三根管子互不相通 ,分别输送水、空气和浆液。在均质土中， 旋喷的圆柱体比较均匀。 在非均质或有裂隙土中，旋喷的圆柱体则不均称；由于喷射流脉动和提升速度不均匀，固结体的外表很粗糙。在深度大的土中，如果不采取其它的措施，旋喷圆柱固结体可能出现上粗下细似胡萝卜的形状。高压旋喷注浆技术， 主要适用于松散软弱土层， 如第四纪的冲 (洪 )积层、残积层，砂类土、粘性土、粉土、黄土、人工填土及淤泥、淤泥质土等。当土中含有较多的大粒径块石、 坚硬
4、粘性土、 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。但对于地下水流速过大， 浆液无法在注浆管周围凝固的情况，对无填充物的岩熔地段，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 施工准备2.1 材料2.1.1 喷射注浆材料及配方注浆材料以水泥为主要材料， 并可加入不同外加剂和掺合剂，使其具有速凝早强、 抗冻等性能。 水泥类浆液的类型较多，随地质条件及用途不同，浆液材料有所差异。2.1.1.1 普通型，适用于无特殊要求的一般工程。一般采用强度等级 32.5 以上的普通水泥，不加添加剂，水灰比为 0.8 1.5，常用 1.0。2.1.1.2 速凝早强型，适
5、用于地下水丰富或早期承重的工程。常用的早强剂有氯化钙、水玻璃及三乙醇胺等。2.1.1.3 高强型，适用于固结体的平均强度在20MPa 以上的工2程，选用高强度水泥 （不低于强度等级 42.5）；在强度等级 32.5 普通水泥中添加高效能的扩散剂 （如 NNO 、三乙醇胺、 亚硝酸钠、硅酸钠等）和无机盐。2.1.1.4 填充剂型，适用于早期强度要求不高的工程，以降低工程造价。常用的填充剂为粉煤灰、矿渣等。2.1.1.5 抗冻型，适用于防止土体冻胀的工程。 常用的添加剂有：沸石粉， NNO ，三乙醇胺和亚硝酸钠。 注意不宜用火山灰水泥，最好用普通水泥，也可用高标号矿渣水泥。2.1.16 抗渗型，适
6、用于堵水防渗工程。常用2% 4%水玻璃作添加剂。 水玻璃的模数要求为 2.43.4，浓度要求为 30 45 波美度。注意应用普通水泥，不宜用矿渣水泥，如无抗冻要求也可使用火山灰水泥。2.1.1.7 改善型，适用于某些有特殊要求的工程。如水坝的防渗墙，可在喷射浆液中加入 10 50%的膨润土，使固结体有一定可塑性并有较好防渗性。2.1.1.8 抗蚀型，适用于地下水中有大量硫酸盐的工程，采用抗硫酸盐水泥和矿渣大坝水泥。2.1.2 浆液量计算浆液量常用下列两种方法的计算结果，选用其大值。体积法 :Q= 4 D s2 K 1 L 1 (1+ )+D k2 K 2 L 2式中：Q需用总浆量（m3）；K
7、1填充率，与注浆管类型，加固直径、土质等有关，变化范围为0.6 1.3，一般取0.750.9；K 2未旋喷部分土的填充率；一般取 0.5 0.75； 损失系数，一般取0.1 0.2；D s旋喷体直径（m）；D k注浆管直径（m）；3L 1旋喷体长度（m）；L 2 未旋喷体长度（m）。喷量法 :Q=L 1 q(1+ )/VL 1旋喷体长度（m）；q 单位时间喷浆量（3m /min ）； 损失系数，一般取0.1 0.2；V 喷嘴上升速度（m/min ）。2.2 机具设备2.2.1 设备见“高压旋喷注浆需用设备表”表2.2.1高压旋喷注浆需用设备表序设备名称规格主要性能号1钻机XJ-100 ，SH-
8、30依工程条件而不同76 型震动钻等2高压水泵3XB ， 3W-6B泵量 60250L/min3W-7B ， 3D2 等泵压 20 50MPaBW-150 ，BW-250 ，泵量 80150L/min泵压 57MPa3泥浆泵SNS-H300 型水泥车，泵量 150L/minZJB 型高压泵，泵压 20 30MPaY 型液压泵4空压机YV-3/8,ZWY-6/7风量 13m3/minBH6/7,LGY20-10/7 等风压 0.60.8MPa5浆液搅拌机容量 0.82m3表 2.2.1用 途旋喷钻孔三重管法高 压 水 射流三重管法泥浆注入单管、二重管法 , 泥浆注入二重管、三管 重 法 空气射流
9、制浆2.2.2 专用器具2.2.2.1 单管法（ 1）喷管导流器安装在钻杆的顶部，其作用是把静止的高4压胶管和旋转的钻杆喷头连接起来，并把高压浆液从胶管送给钻杆、喷头。其技术指标见下表2.2.2.1-（ 1）。导流器的技术指标表 2.2.2.1- （1）最高转数最大工作压力最大起重能力允许通允许震动冲击力(r/min)(MPa)(KN)过介质（kW ）15030.020.0水、水泥浆20.0（ 2）喷管及喷头a 喷管：可用 50mm 或 42mm 的地质钻杆。b 喷头：形状有圆锥形和平头型，前者适用于地层为透镜体或个别卵石层，后者适用于粘性土或砂性土地层。c 喷嘴：喷头一侧或两侧装1 2 个喷
10、嘴，直径 1.63.5mm，多用硬质合金钢制成。2.2.2.2 二重管法：（ 1）二重钻杆：由不同直径的同轴钢管套在一起组成。（ 2）二重管导流器。（ 3）喷头：形状有圆锥形和平头型， 空气间隙为 12mm ，喷头一侧或两侧装 1 2 个喷嘴，直径 23mm 。2.2.2.3 三管喷射系统（ 1）三重注浆管总成： 包括三重钻杆、 三重管导流器和三重管喷头、喷嘴。（ 2）三重钻杆：由三根不同直径的同心钢管套在一起组成。（ 3）三重管导流器。（ 4）三重喷头： 形状有圆锥形和平头型， 分单向喷头和双向喷头。（5）喷嘴：喷头一侧或两侧装1 2 个喷嘴，高压水喷嘴直径 2 3mm，空气间隙为 12mm
11、 ，高压浆液喷嘴直径 10 mm （ 2 个喷嘴）或 14mm（ 1 个喷嘴）。2.2.2.4 其它器具5（ 1）高压胶管（输送喷射浆液）一般采用钢丝缠绕液压胶管，或铠装橡胶管。其工作压力不低于喷射泵压。（ 2）压气胶管（输送压缩空气）用 3 8 层帆布缠裹浸胶制成，工作压力 1.0MPa 以上，内径 16 32mm。（ 3）电磁式液体流量计。（ 4）玻璃转子风量流量计，如LZB-50 型，最大流量3m3 /min 。2.3 作业条件2.3.1 施工范围内的地表、 地下和空中障碍物应清理或改移完毕,对不能改移的障碍物必须进行标识，并有保护措施。2.3.2 做好“三通一平”工作，做到水通、电通、
12、道路畅通，对施工场区进行清理平整，对不利于施工机械行走的松软地面进行碾压或夯实处理，以保证各种设备行走的安全和稳定。2.3.3 雨季施工时， 应做好排水沟和集水坑，及时将桩孔周围的积水排走，确保雨后场地内无积水。进入现场的设备和材料避免堆放在低洼处，露天存放的要垫高加塑料布盖好。2.3.4 冬季施工时， 水泥浆的使用要集中，施工场地内不得到处存集，并对泥浆、水泥浆及贮浆设施进行有效保温，防止浆液冻结。2.3.5 施工前应对机械设备进行调试， 确保各设备均处于正常状态。2.4 技术准备2.4.1 当高压旋喷注浆技术用于地基处理时，应按复合地基设计，设计计算按建筑地基处理技术规范 （ JGJ 79
13、-2002）进行；用于桩基础时， 设计参照建筑桩基技术规范 （ JGJ 94-94）进行；用于挡土结构时， 设计可参照 建筑基坑支护技术规程（ JGJ 120-99）、建筑基坑工程技术规范 （ YB 9258-97 ）进行；用于深基坑底部抗隆起、管涌加固时，应满足抗隆起或抗管涌的安全要求；用于防渗隔水帷幕时，应参照有关相应规范进行设计。6高压旋喷注浆设计参数可根据表2.4.1-1 、表 2.4.1-2 进行数据估计，最终参数根据现场试验确定。高压旋喷注浆固结体参数表表 2.4.1-1方法单管二重管三重管土质情况有粘0N50.50.80.81.21.21.8性6N100.40.70.71.11.01.
