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

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)

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。

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

分类依据类型主要特点

喷射流的移动方式旋转喷射（旋喷）喷嘴在喷射时，边提升边旋

转，固结体呈圆柱状

定向喷射（定喷）喷嘴在喷射时，只提升不旋

转，固结体呈壁装

摆动喷射（摆喷）喷嘴在喷射时，边提升边以一

定角度正反转动

注浆管类型单（重）管使用单层（根）注浆管喷射浆

液（压力20MPa左右）

双（重）管使用双层（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）

三（重）管使用三重（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）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柱体或异形圆柱体。现代科学技术的发展，促进了注浆法进一步完善与提高，

由于不断的改进工艺和研制新型的机具，旋喷技术有了较快的发展，自单管旋喷法问世以来，在短短的几年内，二重管旋喷法和三重管旋喷法相继达到了实用程度。到20世纪70年代中期，已经逐渐形成了一套体系，它的基本工艺类型有以下三种：

1.单管法

单管注浆法是利用钻机等设备，把安装在注浆管（单管）底部

2.二重管法

3.三重管法

第二章高压喷射注浆法旳特点及适用条件

第一节高压喷射注浆法的主要特点

以高压喷射流直接冲击破坏土体，浆液与土体自行搅拌为均匀的固结体的高压喷射注浆法，从施工方法、加固质量到适用范围，不但与静压注射方法有所不同，而且与其他地基处理方法相比，更有独到之处，主要的特点如下：

1.适用的范围较

2.施工方便

3.固结体形状可以控制

4.确保固结体的强度

5.有较好的耐久性

6.料源广泛，价格低廉

7.浆液集中，流失较少

8.设备简单，管理方便

9.生产安全10.无公害

第二节高压喷射注浆法的适用条件

一．土质条件

高压喷射注浆法适用于处理淤泥、粘性土、黄土、沙土、人工填土和碎石土等地基。但当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、大量植物茎或含有过多的有机质时，处理效果较差，有时可能不如静压注浆，故应根据现场试验结果来确定其适用性。

当地层有地下水径流、永久冻土层和无填充物的岩溶地段，不宜采用。二．应用范围

高喷灌浆的应用范围如下：

（1）已有建筑物和新建建筑的地基处理，提高地基强度，减少或整治建筑物的沉降或不均匀沉降

（2）深基坑侧壁挡土或挡水以保护邻近建筑物及保护地下工程建设，见图14-6和图14-7

（3）基坑底部加固，防止管涌与隆起，见图14-8

（4）坝体的加固及防水帷幕

（5）边坡加固及隧道顶部加固，见图14-10

第三章高压喷射注浆法加固机理

第一节喷射流的相关性质

⑴单相喷射流的构造

单相液体以高压从喷嘴喷出后，所形成的高压喷射流由三个区域构成，即保持出口压力的初期区域A、紊乱发达的主要区域B和喷射流变得不连续的终期区域C。在初期区域中，喷嘴出口处速度分布是均匀的，轴向动压是个常

数，随着与喷嘴距离的增加，保持均匀分布的部分越来越窄，知道某一位置，断面上的流速分布不再均匀，速度分布保持均匀的这一部分称为喷射核（E区段），轴向动压有所减小的过度部分称为迁移区（D）。初期区域的长度是喷射流的一个重要参数，可根据此判断破坏土体和搅拌效果。

在主要区域，轴向动压陡然减弱，喷射流扩散宽度与距离的平方根成正比，喷射流的混合搅拌在这一部分内进行。

在终期区域，喷射流能量衰减很大，末端呈雾化状态，当喷射流摄入饱和介质或水中时，这一区域一般不存在，比如当在地下水位下喷浆时，就会出现这种情况。

喷射流的有效喷射长度为初期区域长度和主要区域长度之和，有效喷射长度愈长，搅拌土的范围愈大，所形成固体的直径也越大。

⑵单相喷射流的动压衰减规律

在空气中和水中喷射得到的压力与距离关系如下图：

⑶空气帷幕对水（浆）射流动压衰减的影响

单相射流喷射射入周围介质后，与周围介质进行动量交换，使动压迅速衰减，其衰减程度与周围介质有关。单相射流在水中喷射时，其衰减程度比在空气中喷射时要快的多。见图，如果采用双相同轴射流在水中喷射，即在水射流外围环绕空气射流，空气帷幕将减缓水射流的衰减，使有效喷射长度增加，见图。

在土中喷射时，水高压射流在空气帷幕的保护下，喷射破坏条件得到改善，阻力大大减小，动压衰减变缓，因而增大了高压射流的破坏能力，所形成的加固体的直径也相应增大。

第二节高压喷射流对土体的破坏作用

高压射流破坏土体的作用是多方面的，包括射流动压、射流脉动负荷、水锤冲击力、空穴现象、水契效应、挤压力及气流液流搅动等因素，其中以喷射动压作用为主，由动量定理，喷射流在空气中喷射时，其破坏力为：

F=

式中，F为破坏力；ρ为喷射介质的密度；Q为流量；Vm为喷射流的平均速度。

由上式可知，当喷射流介质密度和喷嘴断面一定时，要取得更大的破坏力，就要增加平均流速，也就要增加喷射压力，一般要求高压泵的工作压力在

20MPa以上，使喷射流有足够的能量冲击破坏土体。但单纯的依靠增大喷射压力来提高喷射切割效果，在能量上浪费很大，不是获得较大桩径的最好办法。

在喷射中，有效射流长度内的土体结构被破坏至喷射流的终期区域，能量衰减很大，不能冲击切割土体，但能对有效射流边界的土产生挤压力，有挤密效果，并使部分浆液进入土粒之间的空隙中，使固结体与四周土连接紧密。

第三节高压喷射流成桩（壁）机理

⑴旋喷成桩机理

旋喷时，高压射流边旋转边缓慢上升，对周围的土体进行切削破坏，被切削下来的一部分细小的土颗粒被喷射浆液置换，被液流携带到地表（称为冒浆），其余的土颗粒在喷射动压、离心力和重力的共同作用下，在横断面按质量大小重新排列，形成一种新型的水泥——土网络结构，一般小颗粒在中部位置居多，大颗粒多分布在外侧或边缘部分，四周未被切削下来的土体被挤密压缩。在砂类土中还有一部分浆液渗透在压缩层外，形成渗透层。旋喷施工形成的固结体的横断面结构见图。旋喷桩体各部分的水泥含量和强度不同，一般水

泥含量为30%--50%。根据有关实测资料，旋喷桩体的平均抗压强度为0.8倍半径处的强度。

⑵定（摆）喷成壁机理

定喷施工时，喷嘴在逐渐提升的同时，不旋转或按某一角度摆动，在土体中冲出一条沟壑。被冲下的土粒一部分被携带流出地面。其余土粒与浆液搅拌混合，最后形成一个板状固结体，在砂土中还有一个渗透层。定喷固结体横断面结构，见图。

第四章高压喷射注浆机械

第一节施工机具

高压喷射注浆的施工机具包括钻孔机械和喷射注浆设备两大类。

(一)钻机

高压喷射注浆工艺要求所用的钻机除具有一般钻机的功能外，还能带动注浆管以10~20r/min慢速转动和以5~25cm/min慢速提升。若钻机不具备上述两种功能，则施工时应配备旋喷机机配合使用，或只用钻机成孔，下人注浆管后用人工旋转注浆管，卷扬机提升注浆管。表4.1.1是专门为高压喷射注浆施工而设计的振动钻机技术性能。这类钻机适用于标贯击数N值小于40的淤泥土层、黏性土层、砂类土层和砂砾层。

表4.1.1

(二)高压泵

国内常用的高压泥浆泵和高压水泵的技术性能见表4.1.2、表4.1.3。

表4.1.2

表4.1.3

(三)泥浆泵

国内常用的泥浆泵的技术性能见表4.1.4。

表4.1.4

(四)空压机

国内常用的空压机的技术性能见表4.1.5。

表4.1.5

(五)浆液搅拌机

GM系列搅拌机，这些搅拌设备装有用来生产水泥浆液的自动和手动控制

系统。其主要组成部分包括:电子称重装置，带有配水系统的搅拌机，带有搅拌器的贮存装置、气动系统和电器系统等。GM7和GM12的技术性能见表4.1.6。

表4.1.6

(六)注浆管总成

1.单层注浆管总成

包括单层注浆管、单管导流器和单管喷头。

单层注浆管一般用外径50mm或42mm的地质钻杆。每根长1^-3. 5m，其连接螺纹处要采取密封措施。

TY一101型单管导流器的结构如图4.1.1。

图4.1.1

单管喷头的结构如图4.1.2。

图4.1.2

平头型单管喷头底端镶有硬质合金，可以钻进碎石土或较硬夹层。圆锥型单管喷头底端没有硬质合金，适用于黏性土。

2.二重注浆管总成

包括二重管导流器、二重注浆管和二重管喷头。

TY一201型二重管导流器的结构

TY一201型二重注浆管的结构如图4.1.3。外管规格:42mm X 5mm，内管规格:18mm >G 2mm。

图4.1.3

TY一201型二重管喷头的结构如图4.1.4。其侧面有浆、气同轴喷嘴，其环状间隙为1一2mm

图4.1.4

3.三重注浆管总成

包括三重注浆管、三重管导流器和三重管喷头。

4.喷嘴

（1）喷嘴类型。喷嘴是直接影响射流质量的主要因素之一。射流喷嘴通常有圆柱型、收敛圆锥型和流线型三种，图4.1.5。由试验结果表明，流线型喷嘴的射流特性最好，但这种喷嘴加工困难，故很少采用，而收敛圆锥型喷嘴的射流系数与流线型喷嘴很接近，见表4.1.7，而加工又较容易，因此在实际工作中使用较多。

图4.1.5

表4.1.7

(2)喷嘴结构。喷嘴的结构参数主要包括喷嘴的内圆锥角θ和喷嘴出口直径do

1)喷嘴出口直径do。在喷射压力、喷射泵量和喷嘴个数已经确定的情况下，do可由下式求出。

式中，d。为喷嘴出口直径，mm，常用的喷嘴直径为2-3.5mm;Q为喷射泵量，L/min;μ为流量系数，对圆锥型喷嘴可取μ=0. 95;ψ为流速系数，良好的圆锥型喷嘴可取ψ=0. 97; p为喷嘴入口压力，MPa;ρ为喷射液体密度，g/cm3;n为喷嘴个数。

2)内圆锥角θ。当喷嘴圆锥角θ为13-14时，喷射流的流量损失和速度损失最小，则喷射流的动量损失最小，喷射流的初期区域长度最大，见图4.1.6

图4.1.6

图4.1.7

在实际应用中，根据射流特性好同时又易加工的原则，喷嘴内孔的几何形状

一般由圆锥段和圆柱段构成，并将进口端加工成喇叭形，见图4.1.7。圆柱段的长度对喷射流的初期区域长度有影响，由图4.1.8可看出，当圆柱段长度L与喷嘴直径d。的比值为4时，初期区域长度最大。

图4.1.8

二重旋喷管和三重旋喷管所用的喷嘴结构较复杂，在圆锥型喷嘴外侧还要套一个环状气流喷嘴，形成双相同轴流，增加喷射流破坏土体的能力。根据试验资料和三重管旋喷工艺特点，目前使用的三重管水喷嘴为收敛圆锥型，圆锥角为l.3, L/do = 3 ^- 4,喷嘴直径do为1. 5mm，2. Omm，2. 5mm，3. Omm，3. 2mm，3. 5mm，3. 8mm，圆锥段长1=15-L，其具体结构见图4.1.9，气水同轴的环

状间隙一般调至l-2mm.

(3)喷嘴材质及加工要求。喷射水时，可用45号钢并进行热处理使其硬度达HRC45以上;喷射水泥浆时，磨耗大，要求具有较好的耐磨性，宜用硬合金钢(YG8)制造。喷嘴内表面的光洁度要求较高，如果光洁度不够，喷射流的局部水头损失较大，且喷出后射流表面层产生旋转涡流，使射流过早离散雾化。一般要求喷嘴内表面粗糙度不低于1.0。

图4.1.9

(完整版)高压旋喷灌浆施工措施.doc

目录 1 概述.......................................................................................................... 1.1 编制依据 ......................................................................................................................................... 1.2 工程概况 ......................................................................................................................................... 2 施工布置 ................................................................................................... 2.1 施工布置 ........................................................................................................................................ 2.2 设备选型 ........................................................................................................................................ 3 施工工艺 ................................................................................................... 3.1 施工程序 ......................................................................................................................................... 3.2 施工方法 ......................................................................................................................................... 3.3 钻孔 ................................................................................................................................................. 3.4 高喷灌浆 ......................................................................................................................................... 3.5 回灌及封孔 ..................................................................................................................................... 3.6 特殊情况的处理 ............................................................................................................................. 3.7 质量检查 ......................................................................................................................................... 4 资源配置 ................................................................................................... 4.1 施工人员 ......................................................................................................................................... 4.2 施工机械 ......................................................................................................................................... 5 施工进度计划 ............................................................................................. 6 施工管理措施 ............................................................................................. 6.1 组织措施 ......................................................................................................................................... 6.2 技术措施 ......................................................................................................................................... 7 质量目标及保证措施 .................................................................................... 7.1 质量目标 ......................................................................................................................................... 7.2 质量保证措施 ................................................................................................................................. 8 施工安全保证措施 ....................................................................................... 8.1 安全生产目标 ................................................................................................................................. 8.2 安全生产方针 ................................................................................................................................. 8.3 进行安全培训教育 ......................................................................................................................... 8.4 安全保证技术措施 ......................................................................................................................... 9 文明施工与环境保护措施 .............................................................................. 9.1 文明施工 ......................................................................................................................................... 9.2 环境保护措施 ................................................................................................................................. 附图： （1）高压旋喷灌浆孔平面布置图 （2）高压旋喷灌浆各种施工记录表

高压喷射注浆施工工艺方法要点

施工工艺方法要点 (1)旋喷桩施工工艺流程： 单管旋喷桩施工工艺流程： 钻机就位钻孔——钻孔至设计标高——旋喷开始——边旋喷边提升——旋喷结束成桩 三重管旋喷法施工工艺流程： ①振动沉桩机就位，放桩靴，立套管，安振动锤；②套管沉入设计深度；③拔起一段套管，卸上段套管，使下段露出地面；④套管中插入三重管，边旋、边喷、边提升；⑤自动提升旋喷管；⑥拔出旋喷管与套管，下部形成圆柱喷射桩加固体。 (2)施工前先进行场地平整，挖好排浆沟，做好钻机定位。要求钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.5%。 (3)旋喷桩施工程序为：机具就位→贯入注浆管、试喷射→喷射注浆→拔管及冲洗等。 (4)单管法和二重管法可用注浆管射水成孔至设计深度后，再一边提升一边进行喷射注浆。三重管法施工须预先用钻机或振动打桩机钻成直径150~200mm孔，然后将三重注浆管插入孔内，按旋喷、定喷或摆喷的工艺要求，由下而上进行喷射注浆，注浆管分段提升的搭接长度不得小于200mm。 (5)在插入旋喷管前先检查高压水与空气喷射情况，各部

位密封圈是否封闭，插入后先作高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。如因塌孔插入困难时，可用低压(0.1~2MPa)水冲孔喷下，但须把高压水喷嘴用塑料不包裹，以免泥土堵塞。 (6)喷嘴直径、提升速度、旋喷速度、喷射压力、排量等旋喷参数见表或根据现场试验确定。 注：高压泵喷射的(单管法、二重管法)是浆液或(三重管法)水。 (7)当采用三重管法旋喷，开始时，先送高压水，再送水泥浆和压缩空气，在一般情况下，压缩空气可晚送30s。在桩底部边旋转边喷射1min后，再进行边旋转、边提升、边喷射。

高压喷射注浆法(旋喷桩法)施工工艺标准

高压喷射注浆法（旋喷桩法） 选喷桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等的地基加固。桩径一般，最大2m，深达45m，其抗压强度5-10MPa，渗透系数可降至10-7-10-8cm/s。 A. 旋喷 （一）施工准备 1.材料 （1）浆液材料以水泥为主材，加入不同外加剂后，可具有速凝早强、抗冻等性能。一般普硅425#纯水泥浆，固结体强度28天可最大达1-2MPa。 固结体的强度和抗渗性能（MPa）

（2）喷浆量可按下列两种方法计算取大值） （3）对地下水丰富的工程需要在水泥浆中掺入速凝早强剂，通常有氯化钙、水玻璃及三乙醇胺等，用量为水泥用量的2%-4%，早期强度能提高倍。 （4）旋喷固结体的平均抗压强度为20MPa以上高强型，一般注浆用的水泥要求不低于525号普硅水泥，通常掺入高效能扩散剂有NNO、NR3、NaNa2、Na2SiO3等。 （5）对于有抗渗要求的旋喷固体，不宜使用矿渣水泥，如仅要求抗渗而无抗冻要求的可使用火山灰水泥，在水泥浆中掺入2%-4%的水玻璃，注浆用的水玻璃模数要求在较为合适，浓度要在30-45波美度为宜。 （6）对改善型，在水泥浆中掺入膨润土，使浆液悬浮性增加，微减小水泥颗粒沉淀量，以至浆液的析水率减小，稳定性强，其配方为： 水：水泥：陶土：碱（水玻璃）=1：1：3： （7）在水泥浆中掺入其它外加剂，如铝酸钠、三乙醇胺（NR3）、β-萘磺酸盐甲醛缩合物（NF）、氧节——节树脂磺酸盐（CRS）、亚甲基二萘磺酸钠（NNO）、沸石粉等，按不土要求的流定性和稳定度凝结时间或提高抗压强度作适当选择。 2.作业条件 选喷注浆加固方案拟定前需要进行试验性调查及工作准备。 （1）工程地质资料，各钻孔柱状图及地质剖面图，有各土层的物理力学特性，化学成分，各种要求参数齐全。 （2）旋喷体作端承桩时，应注意持力层顶面的起伏变化情况，用作摩擦桩的注意土层不均匀性，有无软弱夹层。 （3）室内配方，为了解喷射注浆后桩体可能有的强度和决定浆液合理配合比，必须取现场各层土样，在室内按不同的含水量和配合比进行配方试验，优选出最合理的浆液配方。 （4）根据估算喷射直径来选用喷射注浆的种类和喷射方式。

高压旋喷桩技术规范

高压旋喷桩技术规范 高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体。施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。 1.适用范围 （1）高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。 （2）当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的有机质时，对淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固，应根据现场试验结果确定其适用程度。应通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数。 （3）高压喷射注浆法，对基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石呈骨架结构的地层，地下水流速过大和已涌水的地基工程，地下水具有侵蚀性，应慎重使用。 （4）高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程。 2.基本规定 （1）高压喷射注浆地基工程的设计和施工，应因地制宜，综合考虑地基类型和性质、地下水条件、上部结构形式、荷载大小，场地环境、施工设备性能等因素，做到技术先进，经济合理，确保工程质量。 （2）高压喷射注浆法的注浆形式分旋喷注浆、摆喷注浆和定喷注浆等3种类别。根据工程需要和机具设备条件，可分别采用单管法、二管法和三管法，加固体形状可分为圆柱状、扇形块状、壁状和板状。 （3）高压喷射注浆定喷适用于粒径不大于20mm的松散地层，摆喷适用于粒径不大于60mm的松散地层，大角度摆喷适用于粒径不大于100mm的松散地层，旋喷适用于卵砾石地层及基岩残坡积层。 （4）在制定高压喷射注浆方案时，应掌握场地的工程地质、水文地质和建筑结构设计资料等。对既有建筑尚应搜集有关的历史和现状等资料、邻近建筑和地下埋设物等资料。 （5）高压喷射注浆方案确定后，应结合工程情况进行现场试验、试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺。 （6）高压喷射注浆试验场地应选择在对整个工程有代表性地段，通过试验能够反映出高压喷射注浆后对地基处理工程所起到的加固或防渗效果。 3.施工准备 1. 材料、成品、半成品、构配件进场验收和复试要求 (1) 高压喷射注浆法所用灌浆材料，主要是水泥和水，必要时加入少量外加剂。 (2) 高压喷射注浆所采用的水泥品种和标号，应根据环境和工程需要确定，一般情况下，宜采用普通硅酸盐水泥，其强度等级不宜低于32.5。使用其他水泥注浆时应得到设计许可。 (3) 注浆所用水泥应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB 175—1999中的规定。 (4) 高压喷射注浆用水泥必须符合质量标准，应严格防潮和缩短存放时间，施工过程中应抽样检查，不得使用过期的和受潮结块的水泥。 (5) 搅拌水泥浆所用的水，应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ 63—89的规定。 (6) 高压喷射注浆一般使用纯水泥浆液。在特殊地质条件下或有特殊要求时，根据工程需要，通过现场注浆试验论证可使用不同类型浆液。如水泥砂浆等。 (7) 根据需要可在水泥浆液加入粉细砂、粉煤灰、早强剂、速凝剂、水玻璃等外加剂。 2.主要施工机具、设备 (1) 高压喷射注浆法所用施工机具设备，有国产设备和进口设备。施工用主要设备机具有:地质成孔设

高压旋喷灌浆施工实例

高压旋喷灌浆施工实例 高压旋喷灌浆施工方法说明 1工程简要概况 本工程砂砾石层截渗采用旋喷桩，施工轴线长度283m。分河床段和两岸段，河床段砂砾石层厚度8-12m，上接心墙粘土，底部为基岩；两岸段无砂砾石层，心墙粘土以下为基岩。初设旋喷孔距1.0m，钻孔工作量为8535m，旋喷工作量为2471m。截渗面积2289m2。 2施工程序 高压旋喷灌浆孔均分两序或三序施工（遇串浆、串风现象，分成三序施工），总程序为：施工临建（包括水管、电缆铺设、排污系统和集中制浆站建造）、高喷灌浆试验、高喷钻孔、高喷灌浆（先封堵河床段，后施工两岸段）和墙体检查。 高喷灌浆施工程序见图3-1。 图3-1 高喷灌浆施工程序图 3钻孔施工工艺 3.1钻孔设备 拟采用9台地质钻机造孔，其中重庆探矿机械厂生产的XY-2型钻机5台和杭州探矿机械厂生产的SGZ-ⅢA型回转式地质钻机各4台。每台钻机配一台BW200/4型双作用柱塞泵钻孔。 3.2钻孔方法 钻进方法采用硬质合金回转钻进、金刚石钻进、合金牙轮钻进等方法成孔。心墙粘土层段一般宜采用干钻取芯成孔，必要时可向孔内加入少量清水或泥浆；亦可采用泥浆钻进，冲洗液选用优质粘土泥浆或膨润土泥浆；当坝体心墙粘土适合于自然造浆时，可用清水做为冲洗液，但泵量应根据需要严格控制。各种造孔方式均以不破坏坝体心墙粘土结构为原则。砂砾石层采用硬质合金回转钻进、合金牙轮钻进，泥浆护壁，基岩段造孔采用硬质合金回转钻进或金刚石钻进方法。 3.3钻孔基本要求 孔径：高喷钻孔孔径不小于Φ110mm。 孔深：终孔深度以达到设计要求为准，即伸入基岩1.0m。 孔斜：孔斜合格标准为偏斜率≤0.5%。 桩位：根据施工图纸规定的桩位进行放样定位，其中心允许误差应不大于1%孔距。 3.4孔斜测量与控制 ⑴孔斜测量 测量仪器采用上海地质仪器厂制造的KXP-1轻便测斜仪，便于操作，可直接从操作箱刻度盘上观察到测量结果，精度可满足工程使用要求。因钻孔孔径比仪器外径较大，以求测量结果真实准确，测孔时配加导向，测斜仪安装在导向管内，与导向管（长度 3.5-4.0m，外径与钻孔钻具外径相同）同心同轴。导向装置如图3-2所示。

双重管高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺流程 一、适用范围： 适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、素填土、碎石土的地基处理。 二、编制依据： 《地基处理技术及工程应用》 三、高压旋喷桩定义： 高压旋喷桩－高压旋喷是高压喷射注浆法的一种。高压喷射注浆法是先利用工程钻机钻孔作为导孔，将带有特殊喷嘴的注浆管插入设计的土层深度，然后将水泥浆（或水）以高压流的形式从喷嘴内射出，冲击切削土体。土体在高压喷射流的强大动压等作用下，发生强度破坏，土颗粒从土层中剥落下来，与水泥浆搅拌形成混合浆液。一部分细颗粒随混合浆液冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。这样从下向上不断地喷射注浆，混合浆液凝固后，在土层中形成具有一定强度的固结体。旋喷注浆是喷嘴在提升时不停的旋转，固节体呈圆柱状。 四、高压旋喷桩作业内容 高压旋喷桩根据注浆管类型不同分为单管法、双管法、三管法等。本项目设计均采用双管法注浆。双管法使用二孔注浆管输送水泥浆和空气两种介质。 1、施工准备： 1）技术准备 根据设计要求本项目高压旋喷桩选用PC32.5普通硅酸盐水泥浆， 水灰比0.9。 根据设计资料绘制旋喷桩布桩图，并注明桩位编号。 2）场地准备 原地面清理、整平，并用小型压路机碾压密实。挖好排浆沟，设置回浆池，浆液回收处理，防止污染环境。 3）机具设备准备 喷射注浆前检查高压设备和管路系统，设备的压力必须满足施工需要。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴内不得有杂物，并准备适量的常规配件。检查电源、线路，并做好照明准备工作。 4）人员准备 配齐所有管理人员和施工人员，并对所有人员进行安全技术交底。

高压旋喷桩施工工艺设计流程图

高压旋喷桩施工工艺流程图 1.1高压旋喷桩施工方法 高压旋喷桩施工 顶管接收井采用Φ800高压旋喷桩作洞口止水，桩径为Φ800mm，搭接300mm，采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，高压旋喷桩水灰比0.7～1.0，每立方米土体中的水泥掺入量不应小于450kg，加固体28天无侧限抗压强度不低于1.0Mpa。单管法水泥浆的压应力大于20Mpa。 其主要工作原理为：是利用钻机等设备，把安装在注浆管（单管）底部侧面的特殊喷咀、置入土层预定深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷咀，同时喷射出高压浆液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 20～30MPa左右压力的浆液从内喷咀中高速喷出。并用0.7MPa左右的压力把压缩空气从外喷咀中喷出。在高压浆液流煌它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，当喷咀一面喷射一面旋转煌提升，最后在土中形成圆柱状固结体。固结体的直径一般为 0.8~1.0m。 旋喷注浆机具设备由旋转喷射注浆的设备及制浆机具组成。采用的旋喷方式不同，机具设备也不同，主要包括钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆管、喷咀、流量计、输浆管、制浆机等。 本工程旋喷浆液采用PO42.5普通硅酸盐水泥，用水配制而成的浆液，称为水泥系浆液。施工程序有准备工作、钻孔、插管、旋喷作业、冲洗等。 加固范围W11号井北侧洞口井壁外2m、宽4.4m、深度为4.4m。

高压旋喷桩施工工艺流程图 1、钻机就位、钻孔 根据现场放线移动钻机，使钻杆头对准孔位中心。同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使其钻杆轴线，垂直对准钻孔中心位置，保证钻孔的垂直度不超过1％。在校直纠偏检查中，利用垂球（高度不得低于2米）从垂直两个方向进行检查，若发现偏斜，则在机座下加垫薄木块进行调整。钻进成孔，严格按已定桩位进行成孔，平面位置偏差不得大于50mm，采用原土造浆护壁。

高压旋喷灌浆施工措施

目录 1 概述 1.1编制依据.......................................................................................................................................... 1.2工程概况.......................................................................................................................................... 2 施工布置 2.1 施工布置......................................................................................................................................... 2.2 设备选型......................................................................................................................................... 3 施工工艺 3.1施工程序.......................................................................................................................................... 3.2施工方法.......................................................................................................................................... 3.3钻孔.................................................................................................................................................. 3.4高喷灌浆.......................................................................................................................................... 3.5回灌及封孔...................................................................................................................................... 3.6特殊情况的处理.............................................................................................................................. 3.7质量检查.......................................................................................................................................... 4 资源配置 4.1施工人员.......................................................................................................................................... 4.2施工机械.......................................................................................................................................... 5 施工进度计划 6 施工管理措施 6.1组织措施.......................................................................................................................................... 6.2技术措施.......................................................................................................................................... 7 质量目标及保证措施 7.1质量目标.......................................................................................................................................... 7.2质量保证措施.................................................................................................................................. 8 施工安全保证措施 8.1安全生产目标.................................................................................................................................. 8.2安全生产方针.................................................................................................................................. 8.3进行安全培训教育.......................................................................................................................... 8.4安全保证技术措施.......................................................................................................................... 9 文明施工与环境保护措施 9.1文明施工.......................................................................................................................................... 9.2环境保护措施.................................................................................................................................. 附图： （1）高压旋喷灌浆孔平面布置图 （2）高压旋喷灌浆各种施工记录表

单管高压旋喷注浆法

单管旋喷注浆法 单管旋喷注浆法是利用钻机把安装在注浆管（单管）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20MPa左右的压力，把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体，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，便在土中形成一定形状的固结体，这种方法日本称为CCP工法。 一、施工机具 施工机具主要由钻机和高压发生设备两大部分组成。由于喷射种类不同，所使用的机器设备和数量均不同，如下表： 设备名称型号功率数量单位 旋喷钻杆XY-4 10kW 1 台 高压柱塞泵3D2-S2-85/45 75kW 1 台 空压机6m3 37kW 1 台 浆液搅拌机立式4kW 1 台 灌浆泵SGB6-10 22kW 1 台 排污泵立式7.5kW 1 台 配套设备若干 二、施工工艺 1．场地三通一平 施工前应保证场地的三通一平，确保用电安全。 2．桩位测设

桩位应严格按照图纸设计测设，偏差不得大于50mm。 3．试桩及确定工艺参数 为保证施工质量应严格遵守试桩要求，在展开大批量制桩前进行试桩，以校验施工工艺参数是否合理，现根据工程经验提出试桩用工艺参数如下： ⑴注浆管：提升速度12～18cm；旋转速度10～20r/min。 ⑵水：压力20～25Mpa；流量85L/min。 ⑶浆液压力：≥20Mpa；流量>60Lmin。 ⑷空气：压力0. 5～0. 9Mpa；流量0. 7m3/min。 ⑸水灰比：1：1 4．钻机就位 钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直，施工时旋喷管的允许倾斜度不得大于1.5%。 5．钻孔 单管旋喷常使用76型旋转振动钻机，钻进深度可达30m以上，适用于标准贯入度小于40的砂土和粘性土层，当遇到比较坚硬的地层时宜用地质钻机钻孔。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。 6．插管 插管是将喷管插入地层预定的深度。使用76型振动钻机钻孔时，插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。如使用地质钻机钻孔完毕，必须拔出岩芯管并换上旋喷管插入到预定深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1 MPa，若压力过高，则易将孔壁射塌。

高压旋喷注浆工艺规程

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 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φ50mm或φ42mm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0.7MPa空气喷射流喷，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φ150~φ219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。

高压旋喷桩施工工艺及要点

高压旋喷桩施工工艺及要点 高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。 一、适用范围 1.可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、粉土（亚砂土）、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，也可作为基础防渗之用；可作为施工中的临时措施（如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等），也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理。 3.当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时，宜通过试验确定其适用性。 根据喷射方法的不同，可分为单管法、二重管法和三重管法。 单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。 二重管法：又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，最后在土中形成较大的固结体。

三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，在土中凝固，形成较大的固结体，其加固体直径可达2m。

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

精品文档 。 1欢迎下载 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)

2 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。

高压旋喷施工与方案

. 岳西县响水岩水库除险加固工程 高压旋喷灌浆防渗墙工程施工方案 批准： 审核： 编写： 岳西县响水岩水库除险加固工程施工标项目部

二00九年十二月七日 目录 .. 1 工程概况 ............................................. 3 2 施工准备 ............................................. 4 3 施工设备的选择 ....................................... 5 4 高喷灌浆材料 ......................................... 5 5 高喷防渗的施工顺序及施工工艺 ......................... 5 6 施工方法 ............................................. 5 7 质量要求 ............................................. 6 8 高喷灌浆质量控制措施 ................................. 6 9 质量检查及验收 ....................................... 7 10 施工计划 ............................................

8 2 1 工程概况 1.1工程概况 3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合利用任m200.0万响水岩水库总库容3；死水位265. 5mm，型水库。其中正常蓄水位294.0m，兴利库容l71.5万务的小(1)3。万m死库容0 5现状枢纽工程由大坝，溢洪道、放水隧洞、水电站组成。坝后一级站处于停产状态。 大坝为粘土心墙砂壳坝，最大坝高35 2m。现状坝顶高程299.2-299.5m，坝顶长168.5m、宽7.0m，坝顶设1.0m高浆砌石防浪墙。大坝迎水坡在286m、274m各设2m宽平台，平台上、下坝坡分别为1：2 5，1：2 75，1：3；背水坡分别在286. 5m、273.8m高程处分设2m、3m宽平台，其中286.5m平台上下坡比均为1:2.4，273. 8m平台以外坝脚设排水棱体，棱体顶面高程272. 0m，其上设浆砌石灌溉过水涵。 大坝上游在272m高程以上坝面采用干砌石护砌。 根据历史资料介绍，心墙顶宽4m、最大底宽21m、顶高程298. 0m。 溢洪道：溢洪道位于大坝的左坝头。进口控制段为宽顶堰，原设计堰顶高程