1 高压旋喷注浆施工工艺标准

1 适用范围

本标准适用于高层建筑地基加固，以提高地基承载力；以及用于既有建筑物的纠偏和沉降治理。在临时工程中，也可用于防止土体滑动，增加边坡的稳定性。在基坑开挖中起隔水帷幕的作用，防止基坑隆起、流砂、渗漏。按工程用途，其适用范围可分为五类工程，见表1。

高压旋喷法适用工程种类 表1

工程类别 (一)增加地基强度 (二)挡土围堰及地下工程建设 (三)地层改良 (四)降低土的含水量 用 途 1.提高地基承载力 2.减少土体压缩变形 1.保护邻近建（构）筑物 2.地下工程洞室围岩的加固建设 3.边坡加固及支护 4.防止基坑底部隆起 1.防止土体坍塌滑坡 2.防治砂土液化，涌砂冒水 1.整治路基翻浆冒泥 2.防治地基冻胀 1.河堤、水库坝基防渗墙 2.矿山井巷防渗帷幕 3.基坑、地下洞室隔水帷幕 4.防止桥渡、河堤及水工建筑物基础的冲刷 (五)防渗隔水帷幕 高压旋喷注浆法能在土中形成圆柱状固结体，是在普通化学注浆法的基础上发展起来的加固土体的一种新方法。旋喷形式可采用单管法、双管法和三管法中的任意一种方法。单管法：旋喷高压水泥浆液一种介质，使用φ50mm或φ42mm的地质钻杆为注浆管，以20MPa压力从喷嘴中喷出，直接冲击切割土体。双管法：旋喷高压水泥浆液和压缩空气二种介质，使用双

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通道气液同轴喷嘴结构的二重管，以20MPa高压喷射流外环绕一圈0.7 MPa空气喷射流喷，共同作用冲击切割土体；三管法：旋喷高压水流、压缩空气及水泥浆液三种介质，施工预先用钻机钻成直径为φ150~φ219的孔，然后将三重旋喷管插入孔中旋喷，三根管子互不相通,分别输送水、空气和浆液。

在均质土中，旋喷的圆柱体比较均匀。在非均质或有裂隙土中，旋喷的圆柱体则不均称；由于喷射流脉动和提升速度不均匀，固结体的外表很粗糙。在深度大的土中，如果不采取其它的措施，旋喷圆柱固结体可能出现上粗下细似胡萝卜的形状。

高压旋喷注浆技术，主要适用于松散软弱土层，如第四纪的冲(洪)积层、残积层，砂类土、粘性土、粉土、黄土、人工填土及淤泥、淤泥质土等。

当土中含有较多的大粒径块石、坚硬粘性土、大量植物根茎或有过多的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用程度。

但对于地下水流速过大，浆液无法在注浆管周围凝固的情况，对无填充物的岩熔地段，永冻土以及对水泥有严重腐蚀的地基，均不宜采用高压喷射注浆法。 2 施工准备

2.1材料

2.1.1喷射注浆材料及配方

注浆材料以水泥为主要材料，并可加入不同外加剂和掺合剂，使其具有速凝早强、抗冻等性能。水泥类浆液的类型较多，随地质条件及用途不同，浆液材料有所差异。

2.1.1.1普通型，适用于无特殊要求的一般工程。一般采用强度等级32.5以上的普通水泥，不加添加剂，水灰比为0.8～1.5，常用1.0。

2.1.1.2速凝早强型，适用于地下水丰富或早期承重的工程。常用的早强剂有氯化钙、水玻璃及三乙醇胺等。

2.1.1.3高强型，适用于固结体的平均强度在20MPa以上的工

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程，选用高强度水泥（不低于强度等级42.5）；在强度等级32.5普通水泥中添加高效能的扩散剂（如NNO、三乙醇胺、亚硝酸钠、硅酸钠等）和无机盐。

2.1.1.4填充剂型，适用于早期强度要求不高的工程，以降低工程造价。常用的填充剂为粉煤灰、矿渣等。 2.1.1.5抗冻型，适用于防止土体冻胀的工程。常用的添加剂有：沸石粉，NNO，三乙醇胺和亚硝酸钠。注意不宜用火山灰水泥，最好用普通水泥，也可用高标号矿渣水泥。

2.1.16抗渗型，适用于堵水防渗工程。常用2%～4%水玻璃作添加剂。水玻璃的模数要求为2.4～3.4，浓度要求为30～45波美度。注意应用普通水泥，不宜用矿渣水泥，如无抗冻要求也可使用火山灰水泥。

2.1.1.7改善型，适用于某些有特殊要求的工程。如水坝的防渗墙，可在喷射浆液中加入10～50%的膨润土，使固结体有一定可塑性并有较好防渗性。

2.1.1.8抗蚀型，适用于地下水中有大量硫酸盐的工程，采用抗硫酸盐水泥和矿渣大坝水泥。 2.1.2浆液量计算

浆液量常用下列两种方法的计算结果，选用其大值。 体积法:

Q=π／43[Ds23K13L13(1+β)+Dk23K23L2] 式中： Q—需用总浆量（m3）；

K1——填充率，与注浆管类型，加固直径、土质

等有关，变化范围为0.6～1.3，一般取0.75～0.9；

K2——未旋喷部分土的填充率；一般取0.5～0.75； β——损失系数，一般取0.1～0.2； Ds——旋喷体直径（m）； Dk——注浆管直径（m）；

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L1——旋喷体长度（m）；

。 L2——未旋喷体长度（m）

喷量法:

Q=L13q3(1+β)/V L1——旋喷体长度（m）；

q ——单位时间喷浆量（m3/min）； β——损失系数，一般取0.1～0.2； V——喷嘴上升速度（m/min）。

2.2机具设备 2.2.1设备

见“高压旋喷注浆需用设备表”表2.2.1

高压旋喷注浆需用设备表 表2.2.1 序号 设备名称 规 格 XJ-100，SH-30 76型震动钻等 3XB， 3W-6B 3W-7B， 3D2等 主要性能 依工程条件而不同 用 途 旋喷钻孔 1 钻机 2 高压水泵 3 泥浆泵 4 空压机 5 浆液搅拌机 三重管法 泵量60～250L/min 高压水射泵压20～50MPa 流 泵量80～150L/min 三重管法 BW-150，BW-250， 泵压5～7MPa 泥浆注入 SNS-H300型水泥车， 单管、二重泵量150L/min ZJB型高压泵， 管法,泥浆泵压20～30MPa Y型液压泵 注入 二重管、三YV-3/8,ZWY-6/7 风量1～3m3/min 管重法空BH6/7,LGY20-10/7等 风压0.6～0.8MPa 气射流 容量0.8～2m3 制浆 2.2.2专用器具

2.2.2.1单管法

（1）喷管导流器安装在钻杆的顶部，其作用是把静止的高

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压胶管和旋转的钻杆喷头连接起来，并把高压浆液从胶管送给钻杆、喷头。其技术指标见下表2.2.2.1-（1）。

导流器的技术指标 表2.2.2.1-（1）

最高转数 (r/min) 150 最大工作压力 (MPa) 30.0 最大起重能力 (KN) 20.0 允许通 过介质 水、水泥浆 允许震动 冲击力（kW） 20.0 （2）喷管及喷头

a喷管：可用φ50mm或φ42mm的地质钻杆。

b喷头：形状有圆锥形和平头型，前者适用于地层为透镜体或个别卵石层，后者适用于粘性土或砂性土地层。

c喷嘴：喷头一侧或两侧装1～2个喷嘴，直径1.6～3.5mm，多用硬质合金钢制成。 2.2.2.2二重管法：

（1）二重钻杆：由不同直径的同轴钢管套在一起组成。 （2）二重管导流器。 （3）喷头：形状有圆锥形和平头型，空气间隙为1～2mm，喷头一侧或两侧装1～2个喷嘴，直径2～3mm。 2.2.2.3三管喷射系统

（1）三重注浆管总成：包括三重钻杆、三重管导流器和三重管喷头、喷嘴。 （2）三重钻杆：由三根不同直径的同心钢管套在一起组成。

（3）三重管导流器。

（4）三重喷头：形状有圆锥形和平头型，分单向喷头和双向喷头。

（5）喷嘴：喷头一侧或两侧装1～2个喷嘴，高压水喷嘴直径2～3mm，空气间隙为1～2mm，高压浆液喷嘴直径10 mm（2个喷嘴）或14mm（1个喷嘴）。 2.2.2.4其它器具

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