高压旋喷桩成桩机理
固结体的形状与喷嘴移动的方向及持续喷射的时间有着密切的关系。当喷嘴一面旋转和提升时,便形成圆柱状或异型圆柱状固结体;当喷嘴一面喷射一面提升时,便形成壁状固结体。
大砾石和腐硝土的旋喷固结机理有别于砂类土和粘性土。在大砾石中,喷射流因砾石的体大量重,不能切割颗粒或者使其移动和重新排列,喷射流只能通过其空隙,充满周围的空隙。鉴于喷嘴的旋转能使喷射流保持一定的方向性,浆液向四周挤压,其机理接近于所谓的渗透理论的机理,因而形成圆柱形加固的地基。对于腐硝土层,旋喷固结体的形状及它的性质,受植物纤维的粗细长短,含水量及土颗粒多少的影响很大。对纤维细短的腐硝土旋喷时,完全和在粘性土中的旋喷机理相同。然而对纤维粗长且数量多的腐硝土旋喷时,由于纤维质富有弹性,切削是困难的。但由于其孔隙较多,喷射流仍可穿过纤维体,形成圆柱形固结体。但在纤维质多而密的部位,浆液相对较少,固结体的均匀性较差。
定喷时,高压喷射灌浆的喷嘴不旋转,只作水平的固定方向喷射,喷嘴逐渐向上提升,便在土中冲成一条沟槽,并把浆液灌进槽中。从土体上冲落下来的土粒,一部分随着水流与气流被带出地而,其余的颗粒与浆液搅拌混合,最后形成个板状固结体。固结体在砂质土中有一部分渗透层,但在粘性土则没有。
旋喷桩加固技术的优点
(1)由于将水泥土与原地基软土就地搅拌混合,因而可大限度地利用原土;
(2)对周围原有建筑的影响较小;
(3)可按照不同的地基土的性质及工程设计要求,合理选择,设计比较灵活;
(4)施工设备简单,管理方便,施工时无振动,无污染,可在密集的建筑群中进行施工,而且料源广阔,价格低廉;
(5)土体加固后重度变化不大,粘性土固结体比原状土轻约10%(但砂类土固结体可能比原状土重10%左右),基本上轻于或接近原状土的容量,较小的产生附加沉降;
(6)低透气透水性,固结体内虽有一定的孔隙,但这些孔隙并不贯通,为封密型,而且固结体有一层较致密的硬壳,其渗透系数相当高,具有一定的防渗功能;
(7)固结强度高,单桩承载力较高;
(8)根据上部结构的需要,可灵活采取垂直喷射或倾斜喷射或水平喷射,使之形成柱状、壁状、块状等加固形式。
隧道施工、回填灌浆固结灌浆