(四)高压喷射注浆法
(1)高压喷射注浆法起源
在科学技术发展推动下,现代工业提供了大功率高压泵、钻机的硬质合金喷嘴等先进装备。水力采煤工作中高压水射流技术的发展应用,为高压喷射注浆法提供了理论基础。
20世纪七十年代,高压喷射注浆法创始于日本,是在化学注浆法的基础上,采用高压水射流切割技术而发展起来的。它彻底改变了化学注浆法的浆液配方和工艺措施的传统作法,以水泥为主要原料,加固土体的质量高、可靠性好,具有增加地基强度,提高地基承载力,止水防渗,减少支挡建筑物土压力,防止砂土液化和降低土的含水量等多种功能。自1972年以来,我国近几百项目工程实践,均取得了良好的社会效益和经济效益,高压旋喷地基已列入我国现行的“建筑地基处理技术规范”(GBJ202—2002)。
(2)高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后,以20MPa左右的高压水流从喷嘴中喷射出来,冲击破坏土体,再用泥浆泵注入压力为2~5MPa的水泥浆与土体混合,浆液凝固后,在土中形成较大的增强固结体。固结体形状和喷射移动方向有关,一般分为旋喷、定喷、摆喷三种注浆形式。
高压喷射注浆法的基本种类有:单管法、二重管法、三重管法和多重管法等四种方法,目前国内以二重管法和三重管法应用较多。
高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。
高压喷射注浆法具有增强地基强度、提高地基承载力、止水防渗、减少支挡建筑物土压力、防止砂土液化和降低土的含水量等多种功能,可用于既有建筑物和新建建筑地基加固,深基坑、地铁等工程的土层加固或防水;在深基坑防渗帷幕、水库坝基防渗、多层及高层建筑的地基处理、挡土墙加固等工程中应用广泛。
(3)加固机理
主要是利用高压喷射流对土体的破坏作用,冲击切割破坏土体,并使浆液与土体拌和,形成较高强度的混合体。 (4)施工机械
(五)水泥土搅拌法
(1)起源
水泥浆搅拌法最早在美国研制成功,称为Wixed-in-Place Pile(简称MIP法);日本称此为Cement Deep Mixing Method(CDM工法)并在1973年~1974年投入实际使用。
1977年,由冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院进行了室内实验和机械研制工作,与1978年底制造出国内第一台SJB-1型双搅拌轴中心管输浆的搅拌机械,并由江阴市江阴振冲器厂成批生产(目前SJB-2型加固深度可达18m)。 (2)施工简介及适用条件
水泥土搅拌法是利用水泥作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械,边钻进边往软土中喷射浆液或雾状粉体,在地基深处就地将软土固化成为具有足够的强度、变形模量和稳定的水泥土,从而达到地基加固的目的。
固化剂采用的有水泥浆液和水泥干粉,因此,水泥土搅拌法分为湿法和干法。在国内,搅拌的最大深度达30m,搅拌加固的柱体直径为500~850mm。
水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。
水泥土搅拌法最适用于加固各种成因的饱和软粘土,如沿海一带的海滨平原、河口三角洲、湖盆地沉积的河海相软土等,还常用于深基坑支护中的防水帷幕。
水泥土搅拌法具有施工工期短、效率高的特点;在施工过程中,无振动、无噪声、无地面隆起、不排污、不挤土、不污染环境以及施工机具简单、加固费用低廉等特点。 (3)加固机理
水泥土搅拌法主要是利用水泥与土体强制拌和,发生一系列的物理化学作用,形成具有一定强度的混合体。该混合体较周围原状土体强度高,与周围土体组成复合地基,按一定的应力比共同分担上部荷载。
(4)施工机械