高压喷射注浆法的概念及特点

1.概念

高压喷射注浆是利用喷射化学浆液与土混合搅拌来处理地基的一种方法。一般是利用工程钻机孔作为导孔，将带有喷嘴的注浆管插入土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水成为20MPa左右的高压流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体，同时钻杆以一定速度渐渐向上提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个固结体，从而达到加固地基的目的。

2.高压喷射注浆法的类型

根据固结体的形状和喷嘴流移动方向不同，高压喷射注浆法一般分为旋转喷射(简称旋喷)、定向喷射(简称定喷)和摆动喷射(简称摆喷)三种形式，如图7-8所示。

图7-8 高压喷射注浆的类型

旋喷法施工时，喷嘴一面喷射一面旋转并提升，固结体呈圆柱状。主要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善土的变形性质;也可组成闭合的帷幕，用于截阻地下水流和治理流砂。旋喷法施工后，在地基中形成的圆柱体，称为旋喷桩。随着土质的不同，横断面结构也多少有些不同，如图7-9所示。由于旋喷体不是等颗粒的单体结构，固结质量也不均匀，通常是中心部分强度低，边缘部分强度高。

定喷法施工时，喷嘴一面喷射一面提升，喷射的方向固定不变，固结体形状如状或壁状。定喷时，高压喷射注浆的喷嘴不旋转，只作水平的固定方向喷射，并逐渐向上提升，便在土中冲成一条沟槽，并把浆液灌进槽中，最后形成一个板状固结体。固结体在砂性土中有一部分渗透层，而粘性土却无这一部分渗透层，如图7-10所示。

图7-9 旋喷最终固结状况示意图

图7-10 定喷固结体横断面结构示意图

摆喷法施工时，喷嘴一面喷射一面提升，喷射的方向呈较小角度来回摆动，固结体形如较厚墙状。定喷及摆喷两种方法通常用于基坑防渗、改善地基土的水流性质和稳定边坡等工程。

3.高压喷射注浆法的特点

1)适用范围较广:由于固结体的质量明显提高，它既可用于工程新建之前，又可用于竣工后的托换工程，且能使已有建筑物在施工时使用功能正常。

2)施工简便:施工时只需在土层中钻一个孔径为50mm或300mm的小孔，便可在土中喷射成直径为0.4～4.0m的固结体，因而施工能贴近已有建筑物;成形灵活，既可在钻孔的全长形成柱形固结体也可仅作其中一段。

3)可控制固结体形状:在施工中可调整旋喷速度和提升速度，增减喷射压力或更换喷嘴孔径改变流量，使固结体形成工程设计需要的形状，如图7-11所示。

图7-11 固结体的基本形状示意图

4)可垂直、倾斜和水平喷射:通常是在地面上进行垂直喷射注浆，但在隧道、矿山井巷工程、地下铁道等建设中，亦可采用倾斜和水平喷射注浆。处理深度达30m以上。

5)耐久性较好:由于能得到稳定的加固效果并有较好的耐久性，所以可用于永久性工程。

6)料源广阔:浆液以水泥为主体，在地下水流速快或含有腐蚀性元素、土的含水量大或固结体强度要求高的情况下，则可在水泥中掺入适量的外加剂，以达到速凝、高强、抗冻、耐蚀和浆液不沉淀等效果。

7)施工设备简单:高压喷射注浆全套设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少，能在狭窄和低矮的空间施工。