高压喷射注浆法

第13章 高压喷射注浆法

13.1 概述

高压喷射注浆法(Jet Grouting)是用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷出，形成喷射流，以此切割土体并与土拌和形成水泥土加固体的地基处理方法。我国简称为高喷法或旋喷法。

20世纪60年代末期，日本NIT公司在承建日本国大阪市地下铁道建设冻结法施工中，由于冰冻融化，造成严重事故，后改为灌浆法施工。在灌浆过程中，浆液沿着土层交界面溢走很多，不能完全达到加固地基和止水目的。在这关键时刻，中西涉博士急中生智，大胆引用了水力采煤技术，将高压水射流技术应用到灌浆工程中，创造出一种全新的施工法——高压喷射注浆法。它是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置后，用高压设备使浆液或水以20MPa左右的高压流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体，同时钻杆以一定的速度渐渐向上提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个均匀的固结体，其地基加固和防水止渗效果良好。不但解决了大阪地下铁道建设的难题，而且划时代地创造出一种全新的施工法——高压喷射注浆法，当时定名为CCP工法（Chemical Churning Pile or Pattern，我国现称单管法）。在1973年莫斯科举行的第八届国际土力学学会（ISSMFE）会议上，这一发明得到各国岩土工程专家的称赞与重视。

我国是在日本之后研究开发较早和应用范围较广的国家。1972年铁道部科学研究院率先开发高压喷射注浆法。1975年，我国冶金、水电、煤炭、建工等部门和部分高等院校，也相继进行了试验和施工。至今，高压喷射注浆法已成功应用于已有建筑和新建工程的地基处理、深基坑地下工程的支挡和护底、构造地下防水帷幕防止砂土液化、增大土的摩擦力和粘聚力以及防止基础冲刷等方面。据不完全统计，我国已有近千项工程应用了高压喷射注浆技术。

经过多年的实践和发展，高压喷射注浆法已成为我国常用的一种施工方法。它已列入国家标准《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ 202－2002和国家行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ 79－2002中。

意大利、法国、德国、美国、瑞典、俄罗斯等国家，起步于20世纪80年代，它们发展较快，机具设备的效率较高。新加坡、泰国等国家，约在20世纪80年代后期开始有一定应用，主要由外国公司施工。

13.2 高压喷射注浆法的定义及其种类

13.2.1 高压喷射注浆的定义

高压喷射注浆法，就是利用钻机将带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定深度后，以20～40MPa压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层。当能量大、速度快脉动状的射流动压大于土层结构强度时，土颗粒便从土层中剥落下来。一部分细颗粒随浆液或水冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等的作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土层中形成一个固结体。

高压喷射注浆法所形成的固结体的形态与高压喷射流的作用方向、移动轨迹和持续喷射