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岩土研究院

高压喷射注浆法的定义

316 2022-03-14 09:01:32

所谓高压喷射注浆法就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入(或置人)至土层预定的深度后,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及预定形状的空间,当能量大、速度快和脉动状的喷射流的动压力大于土层结构强度时,土颗粒便从土层中剥落下来,一部分细粒土随浆液或水冒出地面,其余土颗粒在射流的冲击力、离心力和重力等作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小,有规律地重新排列。这样注入的浆液将冲下的部分土混合凝结成加固体,从而达到加固土体的目的。它具有增大地基强度、提高地基承载力、止水防渗、减少支挡结构物的土压力、防止砂土液化和降低土的含水量等多种功能。

 

高压喷射注浆法的发展概况

高压喷射注浆法的出现是经济建设发展的需要,是科学技术的进步和现代化生产的产物。现代工业提供了大功率高压泵、钻机和硬质合金喷嘴等先进设备,水力采煤工作中高压水射流技术的发展应用,为新的加固土体的方法创造了新的物质条件和理论基础。20世纪60年代末期,日本N.I.T公司(Nakanishi Institute Technology Co.,Ltd)在承建日本大阪市地下铁道建设冻结法施工中,由于冻结融化,造成了大事故,后改为灌浆法施工。在灌浆过程中,浆液沿土层交界面溢走很多,不能完全达到加固地基和止水的目的。为解决这一问题,在灌浆的基础上,施工中大胆采用了水力采煤技术,以高压喷射水泥浆液,,把土粒搅拌和浆液混合成为均匀的加固体,地基加固和止水防渗效果十分良好,不但解决了大阪地下铁道建设的难题,面且划时代地创造出一种全新的施工法—高压喷射注浆法,当时定名为 CCP 工法(Chermnical Charning Pile or Pattern)。1973年,莫斯科第八届国际土力学会议上这一发明得到了各国岩土工程界学者的称赞和重视。

当时的施工法即目前我国现称的单管法.为不断满足生产建设对高压喷射周结体百径更大的需求,在 20世纪 70年代中期,日本又开发出利用同轴双喷嘴的同时输入高压浆液和压缩空气两种介质的复合喷射流的JSG(Jumbo Special Grout)工法,即我国现称之为双管法,继面又创造出高压水和高压空气复合喷射流和低压管水泥浆的 CJG(Column Jet Grout)工法,即我国现称之为三管法;到了80年代,日本又开发出多种高压喷射注浆施工方法,已形成系统的施工方法。

我国是在日本之后研究开发较早和应用范围较广的国家。1972年铁道部建筑科学研究院率先开发;1975年我国的高压喷射注浆法进入了一个新的时期,进行了单管法的试验和应用;1977年冶金部建筑研究总院在宝钢工程中首次应用三重管喷射注浆法获得成功。在这之后,我国水电,煤炭和建工等部门及高等院校也相继进行了试验和施工,在广大工程技术人员和工人的共同努力下,卓有成效地用于已有建筑和新建工程的地基处理、深基坑地下工程的支挡和护底、筑造地下防水帷幕、减振防止砂土液化、增大土的摩擦力和粘聚力以及防止基础冲刷等各方面,至今我国已有数百项工程应用了高压喷射注浆法。1985年和1986年,铁道部的高压喷射注浆加固技术和水电部的高压喷射灌浆技术成果,分别获国家科学技术进步二等奖。1986年冶金部建筑研究总院又成功地开发了高压喷射注浆法的新工艺,即干喷法,并取得国家专利。

经过多年的实践和发展,高压喷射注浆法已成为我国常用的一种施工方法,我国建筑地基高压喷射注浆处理深度目前已达 30m 以上。这种地基处理方法已分别列人我国两个现行标准∶《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202一2002)和《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2002)中。

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