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2015-01-14 14:08  建設工程教育網(wǎng)整理  【大 中 小】【打印】【我要糾錯】

　　高壓旋噴注漿原理：首先將水泥漿液注入高壓泥漿泵，然后將高壓噴嘴通過(guò)特殊結束壓進(jìn)土體預訂的地方，然后以大約20MPa的壓力將水泥漿液從噴嘴噴出。噴漿的同時(shí)由于注漿管是高速旋轉并且勻速提升的，水泥漿液從高壓噴嘴噴出后會(huì )慣性旋轉，從而與軟基土粒進(jìn)行調和。待漿液凝固成塊之后，土體中就會(huì )存在圓柱體固體，即旋噴樁。

　　1.高壓旋噴樁加固機理分析

　　1.1成樁機理分析

　　注漿水泥從高壓噴嘴連續噴出之后，形成具有強大壓力的噴射流，由于軟地基土體結構相對比較松散，在強大的壓力之下，水泥漿很容易進(jìn)入土體結構并與其發(fā)生物混合。水泥漿被持續不斷地噴出，隨著(zhù)噴出量越來(lái)越大，其進(jìn)入軟基土體的范圍也越來(lái)越廣。由于高壓旋噴注漿泵在噴出之前是高速旋轉的，所以噴出的水泥漿液在慣性作用下也是旋轉的，以旋轉形式進(jìn)入土體的水泥漿液將和一些被削切下來(lái)的土粒發(fā)生升揚置換反應，被置換出來(lái)的小土粒將以泥漿的形式被帶到地面，也就是所謂的冒漿。而剩下的土粒在水泥漿液旋轉攪拌的作用下，在橫截面上糅合成一種土網(wǎng)絡(luò )結構的新型水泥。這種新型土網(wǎng)絡(luò )結構經(jīng)過(guò)一系列的物理化學(xué)反應之后結構變硬，待干燥之后就成為強度高、滲透系數較小的旋噴樁。

　　1.2加固機理分析

　　旋噴工作完成之后，由于噴出水泥漿液進(jìn)入土體之后具有流動(dòng)性，從而和軟基土體發(fā)生混合，再加上強大的擠壓力，使得水泥漿液對周?chē)�的土體進(jìn)行壓密，并且漿液會(huì )自動(dòng)流向土粒之間的壓力相對較小的地方，即土粒間的空隙，從而使得樁間土體加固，進(jìn)入空隙的漿液凝固之后呈“脈”狀或者“板”狀。這種現象在開(kāi)挖檢查中顯而易見(jiàn)。

　　2.工程背景

　　某高速公路K37+888—K40+130段由于地基強度不夠，需進(jìn)行加固。加固方法最初選用水泥粉煤灰碎石（CementFly—ashGrave，CFG）樁，但是在實(shí)際施工過(guò)程中發(fā)現此處的地層中夾雜著(zhù)一層大塊體厚塊石，CFG樁不能進(jìn)行施工。經(jīng)過(guò)分析，決定采用單管高壓旋噴樁為該段軟基進(jìn)行加固處理，并且通過(guò)設計單位的審核。

　　首先需查看該地的地質(zhì)情況，從地面向下的土質(zhì)依次是人工填土、根植土、淤泥及淤泥質(zhì)土、細砂、粗砂及粉質(zhì)黏土。每層土層的厚度為12～40m.

　　3.單管高壓旋噴樁設計與布置

　　單管高壓旋噴樁施工參數確定。根據土體增強體和周?chē)�地基土共同承擔荷載的地基或者樁基設計旋噴樁。土體增強體和周?chē)�地基土共同承擔荷載的地基荷載力的值按公式：fsp=mNd/Apβ（1-m）f（1）進(jìn)行設計。

　　其中m為旋噴樁體斷面面積和復合土體單元面積之比（%）；Nd為一根樁在外荷載作用下，不喪失穩定，不產(chǎn)生過(guò)大變形所能承受的最大荷載，其值取公式中的最小值；β為樁間未經(jīng)加固的地基承受荷載的能力折減系數；fs為樁間未經(jīng)加固的地基承受荷載的能力的值（kN）。

　　其中，K為土體所能發(fā)揮的最大抗剪強度與外荷載在邊坡內所產(chǎn)生的實(shí)際剪應力之比；qu為旋噴樁試塊在實(shí)驗中不對試塊的側邊加以限制的值（kPa）；qi為樁周?chē)�土體的平均阻力標準值（kPa）；Up為樁體周長(cháng)（m）；L為旋樁長(cháng)（m）；α為旋噴樁端未經(jīng)加固的土體所能承受最大荷載的折減系數；為樁端未經(jīng)加固的地基承受荷載的能力的標準值（kPa）。

　　噴樁施工參數：高壓泵泵壓%20MPa，高壓泵泵量%60L/min，提升速度18～20cm/min，旋轉速率10～20r/min，水泥漿濃度%1.40，水灰比1：1.

　　旋噴樁注漿量計算方法為體積法和噴量法，按兩種算法結果的最大值進(jìn)行注漿。珠江三角洲水泥用量理論計算值為0.25t/m，而在實(shí)際工程操作中每米多出0.01t.

責任編輯：cj

延伸閱讀：工程技術(shù) 路基工程 單管高壓旋噴樁

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