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高压旋喷桩加固地基的机理分析

类别:新闻资讯日期:2019-12-04 18:05:18
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       恒筑高压旋喷桩浆液喷射一般分为旋转喷射(简称旋喷)和定向喷射(简称定喷)两种注浆形式。旋喷时,喷嘴一面喷射一面旋喷和提升,固结体呈圆柱状,主要用于加固地基,提高低级的抗剪强度、改善土的变形性质,使其在上部结构荷载直接作用下,不产生破坏或过大的变形,也可以组成闭合的帷幕,用于截阻地上水流和治理流砂。定喷时,喷咀一面喷射一面提升,喷射的方向固定不变,固结体形状形如壁状,通常用于基础防渗、改善地基土的水流性质和稳定边坡等工程。


       高压旋喷法通过在土层中形成水泥固结体与桩间土一起形成复合地基,从而提高地基的承载力,减少地基的沉降变形,达到地基加固的目的,加固后的地基承载力与旋喷桩的强度、桩间土的性质和面积置换率等因素有关,通常采用下式来计算复合地基的承载力:


式中:fsp,k——复合地基承载力标准值(kPa);fs,k——桩间土地基承载力标准值(kPa);


Ae——一根桩承担的处理面积(m2);Ap——桩的平均截面积(m2);


β——桩间土承载力折减系数0~1;


Rdk——单桩竖向承载力标准值,通过现场载荷试验确定,也可按有关公式计算(kN)。


        到目前为止,国内外对桩间土承载力提高的机理尚没有进行系统研究,通过宣大线和京秦线高压旋喷注浆工程实践,初步认为其机理有以下几个方面:

①因旋喷桩的存在,使得软弱土层在荷载作用下由原来的无侧限状态转变为有一定的边界条件的应力状态,从而提高了桩间土的强度;②由于旋喷桩在自重作用下对桩周围有一定的挤密压实作用,及桩的侧壁摩擦阻力,也使得桩周围的软弱土层承载力提高;

③旋喷结束后,当水泥土混合浆液尚未凝结时,这种浆液将产生挤压力,对四周土有压密作用,并使部分浆液进入土粒之间的空隙中,形成“脉”状、“板”状水泥结石体,这种情况在开挖检查中比较明显。

        高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出,它是在静压灌浆的基础上,引进水力采煤技术而发展起来的,是利用射流作用切割掺搅地层,改变原地层的结构和组成,同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体,借以达到加固地基和防渗止水的目的。