水平旋喷桩工法简介.ppt

水平旋喷 软弱地层超前支护的有效方法,水平旋喷的主要方法：,1、CCP-H工法 单管扩径 后发展有双管、三管旋喷 2、RJFP工法 固结体中插入钢筋或钢管 3、MJS工法（太复杂，国内少用） 增设排泥机构，采用七管旋喷法,旋喷原理：,水平旋喷桩是以高压泵（）为动力源,通过水平钻机钻杆、喷嘴把配制好的浆液喷射到土体内。喷射流以巨大的能量将一定范围内的土体切削,并在喷嘴作缓慢旋转和进退的同时切割土体,强制土颗粒与浆液搅拌混合。浆液凝固后,形成水平圆柱状水泥土固结体即水平旋喷桩,当旋喷桩相互咬合后,便以同心圆形式在隧道拱顶及周边形成封闭的水平旋喷帷幕体,起到防流砂、抗滑移、防渗透的稳定拱壳保护作用。,适用范围,软弱地层，特别是含水软弱地层，如： 淤泥层、粘性土、砂类土、泥页岩、砂砾 层、破碎带等。,水平旋喷的成桩性,高压浆液切割破坏地层，并置换或混合地层，形成水泥和岩土组成的流塑体，最终固结成水平桩。,水平旋喷的成拱性,在隧道开挖轮廓线之外及附近，固结的水平桩相互咬合搭接，规则排布成类似水平放置的地下连续墙，形成近似圆（弧）形拱壳。,施工设备：,1、水平钻机、泥浆泵 2、钻具（钻杆、钻头、喷头） 3、搅浆机、储浆罐、高压泵 4、导向仪器,工艺流程,人机料准备,机具就位,开孔及孔口管安设,水平钻孔,测 量,回撤旋喷,导 向,插管补注,水平旋喷特点：,1、可控性。水平旋喷桩的浆液大多局限在土体破坏范围内,浆液注入部位和范围可以控制,可通过调节注入参数获得满足设计要求的固结体。 2、均匀性。喷射流在能量衰减前交汇,切削能量在碰撞点相互抵消,在比桩心到碰撞点距离大的地方, 射流无能力切削土体,加固体均匀程度好。 3、成本低、效率高。由于限定注入范围,注入量大幅减少,水泥用量仅为成桩体积的30-40 , 施工速度快。 4、具有提高复合土体强度、防渗、抗滑、预支撑等多重效果。,旋喷过程控制：,1、施工时按设计要求,分孔计算每根桩的偏角和仰角,使钻机精确定位。 2、成孔精度是旋喷质量的关键。采用导向钻进的方法才能保证精度打设超过20米。 3、钻至设计深度后回撤旋喷,当浆液从喷嘴喷出并达设计压力后开始旋喷,在底部可根据需要定喷封底。 4、根据地层情况合理确定施工参数和采取相应措施，保证工程安全。 5、在掌子面适当选择不同的参数进行对比，为后续施工提供依据。 6、做好施工组织，提高工效。,旋喷经验参数：,1、钻杆回撤速度:1525cm/min 2、水泥浆配合比:1:1 3、每延米水泥用量:按成桩体积的30计 4、旋喷压力:5 MPa 5、旋喷桩径 单管： 双管：,存在问题：,水平旋喷桩在国外隧道施工中应用很广泛。特别是在软弱围岩及在富水情况下需要对掌子面前方核心土进行加固或对隧道周围进行封水时，水平旋喷是非常有效的。在国内虽已有不少尝试但很少有成功的例子。这主要有如下几个方面的原因：,施工工艺不过关,水平旋喷的最主要的特点是喷射混凝土的压 力非常大，现在一般旋喷的压力都超过了30MP。 施工中从搅浆到喷出的各个环节容易产生故 障，常有泄漏或堵塞情况发生，成桩质量不能保 证,打设精度低,水平旋喷多用于隧道周围的封水，防止开挖 时产生涌水涌沙。这样相邻的桩之间一定要咬合 到位，即水平旋喷桩在打设时要保证角度一致。 目前国内的钻机定位及打设过程中较难保证,机械化程度低,隧道施工的工期要求越来越高，特别是工序 转换频繁时对工效要求更高。目前国内的水平旋 喷的相关机械及钻具的整体水平还很低。,没有专业的施工队伍,水平旋喷的最重要内容是成孔，往往因地层因素成孔很困难 。因此根据不同的地质情况采取合适的施钻方法，保证不抱钻并能不扰动地层的情况下防水堵漏，使旋喷顺利进行是工作的难点。专业化的施工队伍是水平旋喷的关健。,结论 1、优