介紹
高壓鏇噴注漿始創於日本,它是在化學注漿法的基礎上,採用高壓水射流切割技術而發展起來的。高壓噴射注漿就是利用鑽機鑽孔,把帶有噴嘴的注漿管插至土層的預定位置後,以高壓設備使漿液成為20Mpa以上的高壓射流,從噴嘴中噴射出來衝擊破壞土體。當能量,速度快呈脈動狀的噴射動壓超過土體結構時,土粒便從土體上剝落下來。部分細小的土料隨著漿液冒出水面,其餘土粒在噴射流的衝擊力,離心力和重力等作用下,與漿液攪拌混合,並按一定的漿土比例有規律地重新排列。漿液凝固後,便在土中形成一個固結體與樁間土一起構成複合地基,從而提高地基承載力,減少地基的變形,達到地基加固的目的。以高壓噴射流直接衝擊破壞土體,漿液與土以半置換或全置換凝固為固結體的高壓噴射注漿法,從施工方法,加固質量到適用範圍,不但與靜壓注漿法有所不同,而且與其他地基處理方法相比,亦有獨到之處。高壓噴射注漿法的主要特徵如下:
適用的範圍較廣
鏇噴注漿法以高壓噴射流直接破壞並加固土體,固結體的質量明顯提高。它既可用於工程新建之前,也可用於工程修建之中,特別是用於工程落成之後,顯示出不損壞建築物的上部結構和不影響運營使用的長處。
施工簡便
鏇噴施工時,只需在土層中鑽一個孔徑為50mm或300mm的小孔,便可在土中噴射成直徑為0.4~4.0m的固結體,因而能貼近已有建築物基礎建設新建築物。此外能靈活地成型,它既可在鑽孔的全長成柱型固結體,也可僅作其中一段,如在鑽孔的中間任何部位。
固結體形狀可以控制
為滿足工程的需要,在鏇噴過程中,可調整鏇噴速度和提升速度,增減噴射壓力,可更換噴嘴孔徑改變流量,使用固結體成為設計所需要的形狀。高壓噴射注漿法所形成的固結體形狀與噴射流移動方向有關,一般分為鏇轉噴射(簡稱鏇噴),定向噴射(簡稱定噴)和擺動噴射(簡稱擺噴)三種形式,如圖1-10所示。
鏇噴法施工時,噴嘴一面噴射一面鏇轉並提升,固結體呈圓柱狀。主要用於加固地基,提高地基的抗剪強度,改善土的變形性質,也可組成閉合的帷幕,用於阻擋地下水流和治理流沙。鏇噴法施工後,在地基中形成的圓柱體稱為鏇噴樁。
定噴法施工時,噴嘴一面噴射一面提升,噴射方向固定不變,固結體形如板狀或壁狀。
擺噴法施工時,噴嘴一面噴射一面提升,噴射的方向呈較小角度來回擺動,固結體形如較厚牆狀。
定噴及擺噴兩種方法通常用於基坑防滲,改善地基土的水流性質和穩定邊坡等工程。
既可垂直噴射亦可傾斜和水平噴射一般情況下,採用在地面進行垂直噴射注漿,而在隧道、礦山井巷工程、地下鐵道等建設中,亦可採用傾斜和水平噴射注漿。有較好的耐久性在一般的軟弱地基加固中,能預期得到穩定的加固效果並有較好的耐久性能可用於永久性工程。
料源廣闊價格低廉
噴射的漿液是以水泥為主,化學材料為輔。除了在要求速凝超早強時使用化學材料以外,一般的地基工程的使用材料廣闊,一般使用價格低廉的425號普通矽酸鹽水泥。若處於地下水流速快或含有腐蝕性元素、土含水量大或固結強度要求高的場合下,則可根據工程需要,在水泥中摻入適量的外加劑,以達到速凝、高強、抗凍、耐蝕和漿液不沉澱等效果。此外,還可以在水泥中加入一定數量的粉煤灰,這不但利用了廢材,又降低了注漿材料的成本。