大四岩石生產實習報告

固結體的形狀和噴射流的移動方向有關。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)。鏇噴樁主要用於加固地基,提高地基的抗剪強度,改善地基土的變形性能,使其在上部結構荷載作用下,不至破壞或產生過大的變形。定噴固結體呈壁狀,擺噴形成厚度較大的扇狀固結體。定噴和擺噴通常用於地基防滲,改善地基土的水力條件及邊坡穩定等工程。

(一)加固機理

高噴法如三管高噴法用壓縮空氣包裹高壓噴射水流衝擊破壞攪動土體,同時用低壓灌漿泵灌入漿液,漿液被高壓水、氣射流卷吸帶入,同時與被攪動土體混合形成固結體。加固地基,形成樁、板、牆的機理可用五種作用來說明:

1.高壓噴射流切割破壞土體作用 噴流動壓以脈衝形式衝擊土體,使土體結構破壞出現空洞。

2.混合攪拌作用 鑽桿在鏇轉和提升的過程中,在射流後面形成空隙,在噴射壓力作用下,迫使土粒向與噴嘴移動相反的方向(即阻力小的方向)移動,與漿液攪拌混合後形成固結體。

3.置換作用 三重管高噴法又稱置換法,高速水射流切割土體的同時,由於通入壓縮空氣而把一部分切割下的土粒排出灌漿孔,土粒排出後所空下的體積由灌入的漿液補入。

4.充填、滲透固結作用 高壓漿液充填沖開的和原有的土體空隙,析水固結,還可滲入一定厚度的砂層而形成固結體。

5.壓密作用 高壓噴射流在切割破碎土體的過程中,在破碎帶邊緣還有剩餘壓力,這種壓力對土層可產生一定的壓密作用,使高噴樁體邊緣部分的抗壓強度高於中心部分。

(二)基本種類

按噴射介質及其管路多少可分為單管法、二管法、三管法等。

1.單管鏇噴法 通過單根管路,利用高壓漿液(20~30mpa),噴射沖切破壞土體,成樁直徑為40~50cm。其加固質量好,施工速度快和成本低,但固結體直徑較小。

2.二管鏇噴法 在單管法的基礎上又加以壓縮空氣,並使用雙通道的二重灌漿管。在管的底部側面有一個同軸雙重噴嘴,高壓漿液以20mpa左右的壓力從內噴嘴中高速噴出,在射流的外圍加以0.7mpa左右的壓縮空氣噴出。在土體中形成直徑明顯增加的柱狀固結體,達80~150cm。

3.三管鏇噴法 使用分別輸送水、氣、漿三種介質的三重灌漿管。高壓水射流和外圍環繞的氣流同軸噴射沖切破壞土體,在高壓水射流的噴嘴周圍加上圓筒狀的空氣射流,進行水、氣同軸噴射,可以減少水射流與周圍介質的摩擦,避免水射流過早霧化,增強水射流的切割能力。噴嘴邊鏇轉噴射,邊提升,在地基中形成較大的負壓區,攜帶同時壓入的漿液充填空隙,就會在地基中形成直徑較大、強度較高的固結體,起到加固地基的作用。

三、其它地基處理方法

常用的地基處理方法有:換填墊層法、強夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預壓法、夯實水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴樁法、單液矽化法和鹼液法等。 

(一)、置換法 

(1)換填法 

就是將表層不良地基土挖除,然後回填有較好壓密特性的土進行壓實或夯實,形成良好的持力層。從而改變地基的承載力特性,提高抗變形和穩定能力。 

施工要點:將要轉換的土層挖盡、注意坑邊穩定;保證填料的質量;填料應分層夯實。 

(2)振沖置換法 

利用專門的振沖機具,在高壓水射流下邊振邊沖,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成樁體。該樁體與原地基土組成複合地基,達到提高地基承載力減小壓縮性的目的。施工注意事項:碎石樁的承載力和沉降量很大程度取決於原地基土對其的側向約束作用,該約束作用越弱,碎石樁的作用效果越差,因而該方法用於強度很低的軟粘土地基時必須慎重行事。 

(3)夯(擠)置換法 

利用沉管或夯錘的辦法將管(錘)置入土中,使土體向側邊擠開,並在管內(或夯坑)放人碎石或砂等填料。該樁體與原地基土組成複合地基,由於擠、夯使土體側向擠壓,地面隆起,土體超靜孔隙水壓力提高,當超靜孔隙水壓力消散后土體強度也有相應的提高。 

施工注意事項:當填料為透水性好的砂及碎石料時,是良好的豎向排水通道。