第六节 高压喷射注浆法 一、概述 1、高压喷射注浆法加工 固机理 高压喷射注浆法是通过高压喷射的化学浆液与土混合搅拌来达到加固 地基的自的。 利用钻成孔至设计深度；插入带特殊喷嘴的注浆管，用高压设备，使 暴液壶水以20←40炉的力丛喷喷共冲击破坏生体，片注浆 管边旋转、，边上提，浆液与王粒充芬拌混合并凝宙后，土中形战 固结株，从希使纯基得到加固。】 固结体形状与与高压喷射液流作用方向和注浆管移动轨迹有关。 旋喷显圆柱状；定喷显墙壁状；摆喷显扇形状； 静}豪寓膳李全粉艺土加學又 防 遙师手迩理於泥、淤泥质王、話性土、 粉王、黄土、 旋喷 预网
第六节 高压喷射注浆法 ◼ 一、概述 ◼ 1、高压喷射注浆法加工固机理 ◼ 高压喷射注浆法是通过高压喷射的化学浆液与土混合搅拌来达到加固 地基的目的。 ◼ 利用钻成孔至设计深度；插入带特殊喷嘴的注浆管，用高压设备，使 浆液或水以20～40MPa的压力从喷嘴喷出，冲击破坏土体，然后注浆 管边旋转、边上提，浆液与土粒充分搅拌混合并凝固后，土中形成一 固结体，从而使地基得到加固。 ◼ 固结体形状与与高压喷射液流作用方向和注浆管移动轨迹有关。 ◼ 旋喷显圆柱状；定喷显墙壁状；摆喷显扇形状； ◼ 高压喷射注浆法具有施工方便、操作简单安全、成本低、加固地基又 防渗。适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人 工填土和碎石土等
■ 2、高压喷射注浆法分类：单管法、二重管法和三重管法 (1)、单管法如图3-17所 示。利用钻成孔至设计深度； 灰正教管 单主浆营 插入带特殊喷嘴的注浆管 用高压设备，使浆液以20一 高正花某泵 搅拌机 40MPa的压力从喷嘴喷出 冲击破坏土体，然后注浆管 钻机 水泥 边旋转、边上提，浆液与土 旋转 粒充分搅拌混合并凝固后 土中形成一固结体，从而使 地基得到加固。固结体直径 固结体 高三水形浆喷流 般在0.30.8m。 图3-17 单管喷注家法示意图
◼ 2、高压喷射注浆法分类：单管法、二重管法和三重管法 ◼ （1）、单管法如图3-17所 示。利用钻成孔至设计深度； 插入带特殊喷嘴的注浆管， 用高压设备，使浆液以20～ 40MPa的压力从喷嘴喷出， 冲击破坏土体，然后注浆管 边旋转、边上提，浆液与土 粒充分搅拌混合并凝固后， 土中形成一固结体，从而使 地基得到加固。固结体直径 一般在0.3～0.8m
(2)、二重管法如图3-18 所示。具有又通道的二重注 二重 高压软管 注浆管 浆管；分别喷射水泥浆和压 缩空气。利用钻成孔至设计 高压泥浆氣 深度；插入带特殊喷嘴的二 重注浆管，用高压设备，喷 钻机 空狂机 水湿 射出20MPa的压力的水泥浆 太大2Z5 旋转 上提 和0.7Mpa的压缩空气，复合 喷出，由于压缩空气在外侧 显著提高冲击破坏土体能力 固结体 浆、气复台喷流 然后随注浆管边旋转、边上 孔 提，最后在土中形成一个圆 图3-18 柱形的固结体，从而使地基 二重管喷射注浆法示意 得到加固。固结体直径一般 在1.0m左右
◼ （2）、二重管法如图3-18 所示。具有又通道的二重注 浆管；分别喷射水泥浆和压 缩空气。利用钻成孔至设计 深度；插入带特殊喷嘴的二 重注浆管，用高压设备，喷 射出20MPa的压力的水泥浆 和0.7Mpa的压缩空气，复合 喷出，由于压缩空气在外侧， 显著提高冲击破坏土体能力， 然后随注浆管边旋转、边上 提，最后在土中形成一个圆 柱形的固结体，从而使地基 得到加固。固结体直径一般 在1.0m左右
（3)、三重管法如图3-19 所示。具有又通道的三重注 浆管；分别喷射高压水、水 泥浆和压缩空气。利用钻成 孔至设计深度；插入带特殊 三重 喷嘴的三重注浆管，用高压 往浆管 高任水须 设备，喷射出20MPa的水射 泥浆系 授机 流外环绕0.7Mpa的空气流复 合喷出，冲击破坏土体形成 钻机 空狂机 水跑 较大的空隙，再喷出1~ 22273 旋转 3Mpa的水泥浆，然后随边 上提 水、气 旋转、边上提，最后在土中 复台妳流 形成一个直径较大的圆柱形 立2 结体 水泥浆明减 的固结体，从而使地基得到 加固。固结体直径一般在 图3-19 三重管喷射注浆法示鱼图 1.0~2.0m左右
◼ （3）、三重管法如图3-19 所示。具有又通道的三重注 浆管；分别喷射高压水、水 泥浆和压缩空气。利用钻成 孔至设计深度；插入带特殊 喷嘴的三重注浆管，用高压 设备，喷射出20MPa的水射 流外环绕0.7Mpa的空气流复 合喷出，冲击破坏土体形成 较大的空隙，再喷出1～ 3Mpa的水泥浆，然后随边 旋转、边上提，最后在土中 形成一个直径较大的圆柱形 的固结体，从而使地基得到 加固。固结体直径一般在 1.0~2.0m左右
旋喷可采用任何一种，定喷和摆喷宜用三重管法。三重管 处理的直径和深度最长；二重管次之；单管法最短。 二、、注浆材料 1、水泥浆类型 (1)普通型水泥浆：纯水泥浆，不加任何外加剂。一般 用32.5普通硅酸盐水泥。 (2)早强型水泥浆：对地下水较发达的地基，宜在水泥 浆中掺入速凝早强剂。常用的有氯化钙、水玻璃、三乙醇 胺和三乙醇胺复合配方时，加快凝固时间，有效提高固结 体的后期强度。 (3)填充剂型的水泥浆：将粉煤灰、矿碴等材料作为填 充剂掺入水泥浆中，降低成本。 (4)其他类型的水泥浆：掺水玻璃为抗渗型；掺氯化钙 亚硝酸胺、三乙醇胺为抗蚀型；掺沸石粉、氯化钙、三乙 醇胺为抗冻型
◼ 旋喷可采用任何一种，定喷和摆喷宜用三重管法。三重管 处理的直径和深度最长；二重管次之；单管法最短。 ◼ 二、、注浆材料 ◼ 1、水泥浆类型 ◼ （1）普通型水泥浆：纯水泥浆，不加任何外加剂。一般 用32.5普通硅酸盐水泥。 ◼ （2）早强型水泥浆：对地下水较发达的地基，宜在水泥 浆中掺入速凝早强剂。常用的有氯化钙、水玻璃、三乙醇 胺和三乙醇胺复合配方时，加快凝固时间，有效提高固结 体的后期强度。 ◼ （3）填充剂型的水泥浆：将粉煤灰、矿碴等材料作为填 充剂掺入水泥浆中，降低成本。 ◼ （4）其他类型的水泥浆：掺水玻璃为抗渗型；掺氯化钙、 亚硝酸胺、三乙醇胺为抗蚀型；掺沸石粉、氯化钙、三乙 醇胺为抗冻型
■ 2、对材料的要求 （1)可喷性的要求：必需具有良好可喷性。一般水灰比越 小，高压喷射处理的地基的强度越高。水灰比小于0.8时 喷射困难，一般都在1：1~1.5间变动，水灰比为1：1。 (2)稳定性要求：是指水泥的稳定性。水泥成分不稳定时 将导致水泥浆凝固时间长，强度低。所以要质量检验合格方 能使用。 三、施工工艺 (1)主要机具：钻机、高压泥浆泵、空压机、高压水泵、 普通泥浆泵、注浆管、泥浆搅拌机和高压胶管等。三类高压 喷射注浆法所用机具的组配情况，如表3-7所示。 (2)工艺技术参数：高压喷射注浆时，高压水、压缩空气 水泥浆和注浆管的常用技术参数如表3-8所示
◼ 2、对材料的要求 ◼ （1）可喷性的要求：必需具有良好可喷性。一般水灰比越 小，高压喷射处理的地基的强度越高。水灰比小于0.8时， 喷射困难，一般都在1：1～1.5间变动，水灰比为1：1。 ◼ （2）稳定性要求：是指水泥的稳定性。水泥成分不稳定时， 将导致水泥浆凝固时间长，强度低。所以要质量检验合格方 能使用。 ◼ 三、施工工艺： ◼ （1）主要机具：钻机、高压泥浆泵、空压机、高压水泵、 普通泥浆泵、注浆管、泥浆搅拌机和高压胶管等。三类高压 喷射注浆法所用机具的组配情况，如表3-7所示。 ◼ （2）工艺技术参数：高压喷射注浆时，高压水、压缩空气、 水泥浆和注浆管的常用技术参数如表3-8所示
■表3-7高压喷射注浆法主要施工机具 机械设备名称 常用型号 规格 所用机具 单管 二重管 三重管法 法 高压泥浆泵 SNC-H300水 压力30mpa,流 V 泥车 量100L/min 高压水泵 3XB3D2-S 压力20~40mpa, 流量80L/min 钻机 工程地质钻76 压力0.7mpa, 振动钻 气量3m3/min 泥浆泵 BW- 容积1.2m3,转 150/200/250 速30~40r/min 空压机 泥浆搅拌机 √ 单管 √ 二重管 三重管 高压胶管 V
◼ 表3-7 高压喷射注浆法主要施工机具 机械设备名称 常用型号 规格 所用机具 单管 二重管 法 三重管法 高压泥浆泵 SNC-H300水 泥车 压力30mpa,流 量100L/min √ √ 高压水泵 3XB3D2-S 压力20~40mpa, 流量80L/min √ 钻机 工程地质钻76 振动钻 压力0.7mpa， 气量3m3/min √ √ √ 泥浆泵 BW- 150/200/250 容积1.2m3，转 速30~40r/min √ 空压机 √ √ 泥浆搅拌机 √ √ √ 单管 √ 二重管 √ 三重管 √ 高压胶管 √ √ √
表3-8高压喷射注浆常用技术参数 介质及技术参数 单管法 二重管法 三重管法 高压水 压力/Mpa >20 流量/L/mim 30~120 喷嘴直径/mm 2~3 喷嘴个数 2≈4 压缩空气 压力/Mpa ≥0.7 ≥0.7 流量/L/min) ≥3 ≥3 喷嘴直径/mm 1~3环状喷嘴 1~3环状喷 喷嘴个数 2 嘴 2~4 水泥浆液 压力/Mpa >20 >20 1~3 流量/L/min) 80120 80~120 100~150 喷嘴直径/mm 23 23 10~14 喷嘴个数 2 2 1 注浆管 提升速度/m/min) 0.1~0.25 0.1~0.25 0.10.25 旋转速度（r/mm 10~20 10~20 10~20 外径mm ￠42、￠50 ￠42、￠50 ￠42、￠90
表 3-8 高压喷射注浆常用技术参数 介质及技术参数 单管法 二重管法 三重管法 高压水 压力/Mpa 流量/(L/min) 喷嘴直径/mm 喷嘴个数 ﹥20 30~120 2~3 2~4 压缩空气 压力/Mpa 流量/(L/min) 喷嘴直径/mm 喷嘴个数 ≥0.7 ≥3 1~3环状喷嘴 2 ≥0.7 ≥3 1~3环状喷 嘴 2~4 水泥浆液 压力/Mpa 流量/(L/min) 喷嘴直径/mm 喷嘴个数 ﹥20 80~120 2~3 2 ﹥20 80~120 2~3 2 1~3 100~150 10~14 1 注浆管 提升速度/m/min) 旋转速度（r/mm 外径mm 0.1~0.25 10~20 ￠42、￠50 0.1~0.25 10~20 ￠42、￠50 0.1~0.25 10~20 ￠42、￠90
■ 3、施工工序如右图所示。 施工步聚如下： (1)清碍； (2)机具就位；对准孔位 (10 (2) (3) (4) 钻孔，设置注浆管横喷射注浆 回抽注浆 注浆结束 中心，偏差不超过50mm。 A液A液「 ▣一B液 工-B液 高压泥泵不易太远。 (C液 722777 (3)钻至设计深度； (4)插入注浆管： (5)喷射注浆，插到设计 深度后，按设计参数，自 下而上进行喷射注浆，并 加固局士壤 钻孔水 做好现场记录。 注浆工艺流程图 (6)冲洗机具，移动机具 到新的孔位
◼ 3、施工工序如右图所示。 施工步骤如下： ◼ （1）清碍； ◼ （2）机具就位；对准孔位 中心，偏差不超过50mm。 高压泥泵不易太远。 ◼ （3）钻至设计深度； ◼ （4）插入注浆管； ◼ （5）喷射注浆，插到设计 深度后，按设计参数，自 下而上进行喷射注浆，并 做好现场记录。 ◼ （6）冲洗机具，移动机具 到新的孔位
四、质量检验 ■ 1、检验内容 「、固结体质量检验。包括整体性、均匀性、 垂直度、有 效直径、抗压强度、抗剪强度、抗冻性、抗渗性、抗蚀性 和耐久性等方面的检验。检验时间要为施工结束28天后。 ⅱ、土、固结体复合地基承载力检验。检验时间要为施工 结束28天后。 ii、建筑物沉降观测。 检验点数量可取施工注浆孔数的2%~5%。对不足20孔的 至少取2个点。不合格者应进行补喷。检验点的位置在建 筑物荷载较大处、防渗帷幕中心线上、施工中出现异常情 况复杂处等
◼ 四、质量检验 ◼ 1、检验内容 ◼ ⅰ、固结体质量检验。包括整体性、均匀性、垂直度、有 效直径、抗压强度、抗剪强度、抗冻性、抗渗性、抗蚀性 和耐久性等方面的检验。检验时间要为施工结束28天后。 ◼ ⅱ、土、固结体复合地基承载力检验。检验时间要为施工 结束28天后。 ◼ ⅲ、建筑物沉降观测。 ◼ 检验点数量可取施工注浆孔数的2%～5%。对不足20孔的 至少取2个点。不合格者应进行补喷。检验点的位置在建 筑物荷载较大处、防渗帷幕中心线上、施工中出现异常情 况复杂处等