高壓噴射注漿法是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液或水、（空氣）成為20～40MPa的高壓射流從噴嘴中噴射出來，沖切、擾動、破壞土體，同時鉆桿以一定速度逐漸提升，將漿液與土粒強(qiáng)制攪拌混合，漿液凝固后，在土中形成一個圓柱狀固結(jié)體（即旋噴樁），以達(dá)到加固地基或止水防滲的目的。
一
適用范圍
1.可廣泛應(yīng)用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉質(zhì)粘土、 粉土（亞砂土）、砂土、 黃土及人工填土中的素填土，甚至碎石土等多種土層。
2.可作為既有建筑和新建建筑的地基加固之用， 也可作為基礎(chǔ)防滲之用；可作為施工中的臨時措施（如深基坑側(cè)壁擋土或擋水、 防水帷幕等）， 也可作為永久建筑物的地基加固、 防滲處理。
3.當(dāng)用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性、 地下水流速過大和已涌水的地基工程時， 宜通過試驗(yàn)確定其適用性。
根據(jù)噴射方法的不同，可分為單管法、二重管法和三重管法。
單管法：單層噴射管，僅噴射水泥漿。
二重管法：又稱漿液氣體噴射法，是用二重注漿管同時將高壓水泥漿和空氣兩種介質(zhì)噴射流橫向噴射出，沖擊破壞土體。在高壓漿液和它外圈環(huán)繞氣流的共同作用下，破壞土體的能量顯著增大，最后在土中形成較大的固結(jié)體。
三重管法：是一種漿液、水、氣噴射法，使用分別輸送水、氣、漿液三種介質(zhì)的三重注漿管，在以高壓泵等高壓發(fā)生裝置產(chǎn)生高壓水流的周圍環(huán)繞一股圓筒狀氣流，進(jìn)行高壓水流噴射流和氣流同軸噴射沖切土體，形成較大的空隙，再由泥漿泵將水泥漿以較低壓力注入到被切割、破碎的地基中，噴嘴作旋轉(zhuǎn)和提升運(yùn)動，使水泥漿與土混合，在土中凝固，形成較大的固結(jié)體，其加固體直徑可達(dá)2m。
噴射注漿法的加固半徑和許多因素有關(guān)，其中包括噴射壓力P、提升速度S、被加固土的抗剪強(qiáng)度τ、噴咀直徑d和漿液稠度B。加固范圍與噴射壓力P、噴咀直徑d成正比，與提升速度S、土的抗剪強(qiáng)度τ和漿液稠度B成反比。加固體強(qiáng)度與單位加固體中的水泥摻入量和土質(zhì)有關(guān)。
二
成樁機(jī)理
高壓噴射注漿的成樁機(jī)理包括以下五種作用：
1.高壓噴射流切割破壞土體作用。噴射流動壓以脈沖形式?jīng)_擊破壞土體，使土體出現(xiàn)空穴，土體裂隙擴(kuò)張。
2.混合攪拌作用。鉆桿在旋轉(zhuǎn)提升過程中，在射流后部形成空隙，在噴射壓力下，迫使土粒向著與噴咀移動方向相反的方向（即阻力小的方向）移動位置，與漿液攪拌混合形成新的結(jié)構(gòu)。
3.升揚(yáng)置換作用（三重管法）。高速水射流切割土體的同時，由于通入壓縮氣體而把一部分切下的土粒排出地上，土粒排出后所留空隙由水泥漿液補(bǔ)充。
4.充填、滲透固結(jié)作用。高壓水泥漿迅速充填沖開的溝槽和土粒的空隙，析水固結(jié)，還可滲入砂層一定厚度而形成固結(jié)體。
5.壓密作用。高壓噴射流在切割破碎土層過程中，在破碎部位邊緣還有剩余壓力，并對土層可產(chǎn)生一定壓密作用，使旋噴樁體邊緣部分的抗壓強(qiáng)度高于中心部分。
三
操作要點(diǎn)
1.施工前準(zhǔn)備工作
（1）在設(shè)計(jì)文件提供的各種技術(shù)資料的基礎(chǔ)上作補(bǔ)充工程地質(zhì)勘探，進(jìn)一步了解各施工工點(diǎn)地基土的性質(zhì)、埋藏條件。
（2）準(zhǔn)備充足的水泥加固料和水。水泥的品種、規(guī)格、出廠時間經(jīng)試驗(yàn)室檢驗(yàn)符合國家規(guī)范及設(shè)計(jì)要求,并有質(zhì)量合格證。嚴(yán)禁使用過期、受潮、結(jié)板、變質(zhì)的加固料。一般水泥為425號普通硅酸鹽水泥。水要干凈，酸堿度適中，pH值在5～10之間。
（3）根據(jù)補(bǔ)充勘探資料，在選擇的試驗(yàn)工點(diǎn)加固范圍內(nèi)的各代表性地層用薄壁取土器采取必需數(shù)量的原狀土送試驗(yàn)室，對取得的土樣在進(jìn)行試驗(yàn)之前應(yīng)妥善保存，使土樣的物理和化學(xué)性能盡可能保持不變。
（4）室內(nèi)配合比試驗(yàn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求的噴漿量或現(xiàn)場土樣的情況，按不同含水量設(shè)計(jì)并調(diào)整幾種配合比，通過在室內(nèi)將現(xiàn)場采取的土樣進(jìn)行風(fēng)（烘）干、碾碎，過2～5mm篩的粉狀土樣，按設(shè)計(jì)噴漿量、水灰比攪拌、養(yǎng)護(hù)、力學(xué)試驗(yàn)，確定施工噴漿量、水灰比。一般水灰比可取1.0～1.5。為改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高強(qiáng)度，可適當(dāng)摻入木質(zhì)素磺硫鈣、石膏、三乙醇胺、氯化鈉、氯化鈣、硫酸鈉、陶土、堿等外摻劑。若試驗(yàn)之前土樣的含水量發(fā)生了變化，應(yīng)調(diào)整為天然含水量。
（5）試樁試驗(yàn)。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)確定的施工噴漿量、水灰比制備水泥漿液在試驗(yàn)工點(diǎn)打設(shè)數(shù)根試樁，并根據(jù)試樁結(jié)果，調(diào)整加固料的噴漿量，確定攪拌樁攪拌機(jī)提升速度、攪拌軸回轉(zhuǎn)速度、噴入壓力、停漿面等施工工藝參數(shù)。
（6）推土機(jī)、挖掘機(jī)配合自卸汽車清除地表0.3m厚的種植土，雜物，并將原地面按設(shè)計(jì)要求整平，填出路拱。根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況，施作臨時排、截水設(shè)施，并在施工范圍以外開挖廢泥漿池以及施工孔位至泥漿池間的排漿溝。
（7）按設(shè)計(jì)要求完成施工放樣，用木樁定出樁位，用白石灰作出明顯標(biāo)識。
2.施工工藝
（1）鉆機(jī)定位。移動旋噴樁機(jī)到指定樁位，將鉆頭對準(zhǔn)孔位中心，同時整平鉆機(jī)，放置平穩(wěn)、水平，鉆桿的垂直度偏差不大于1%～1.5%。就位后，首先進(jìn)行低壓（0.5MPa）射水試驗(yàn)，用以檢查噴嘴是否暢通，壓力是否正常。
（2）制備水泥漿。樁機(jī)移位時，即開始按設(shè)計(jì)確定的配合比拌制水泥漿。首先將水加入桶中，再將水泥和外摻劑倒入，開動攪拌機(jī)攪拌10～20分鐘，而后擰開攪拌桶底部閥門，放入第一道篩網(wǎng)（孔徑為0.8mm），過濾后流入漿液池，然后通過泥漿泵抽進(jìn)第二道過濾網(wǎng)（孔徑為0.8mm），第二次過濾后流入漿液桶中，待壓漿時備用。
（3）鉆孔（三重管法）。當(dāng)采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔時，鉆頭在預(yù)定樁位鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高（預(yù)鉆孔孔徑為15cm）。
（4）插管（單重管法、二重管法）。當(dāng)采用旋噴注漿管進(jìn)行鉆孔作業(yè)時，鉆孔和插管二道工序可合而為一。當(dāng)?shù)谝浑A段貫入土中時，可借助噴射管本身的噴射或振動貫入。其過程為：啟動鉆機(jī)，同時開啟高壓泥漿泵低壓輸送水泥漿液，使鉆桿沿導(dǎo)向架振動、射流成孔下沉；直到樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高，觀察工作電流不應(yīng)大于額定值。三重管法鉆機(jī)鉆孔后，拔出鉆桿，再插入旋噴管。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，可用較小壓力（0.5～1.0MPa）邊下管邊射水。
（5）提升噴漿管、攪拌。噴漿管下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，停止鉆進(jìn)，旋轉(zhuǎn)不停，高壓泥漿泵壓力增到施工設(shè)計(jì)值（20～40MPa），坐底噴漿30s后，邊噴漿，邊旋轉(zhuǎn)，同時嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和試樁確定的提升速度提升鉆桿。若為二重管法或三重管法施工，在達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，接通高壓水管、空壓管，開動高壓清水泵、泥漿泵、空壓機(jī)和鉆機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并用儀表控制壓力、流量和風(fēng)量，分別達(dá)到預(yù)定數(shù)值時開始提升，繼續(xù)旋噴和提升，直至達(dá)到預(yù)期的加固高度后停止。
（6）樁頭部分處理。當(dāng)旋噴管提升接近樁頂時，應(yīng)從樁頂以下1.0m開始，慢速提升旋噴，旋噴數(shù)秒，再向上慢速提升0.5m，直至樁頂停漿面。
（7）若遇礫石地層，為保證樁徑，可重復(fù)噴漿、攪拌：按上述4～6步驟重復(fù)噴漿、攪拌，直至噴漿管提升至停漿面，關(guān)閉高壓泥漿泵（清水泵、空壓機(jī)），停止水泥漿（水、風(fēng)）的輸送，將旋噴漿管旋轉(zhuǎn)提升出地面，關(guān)閉鉆機(jī)。
（8）清洗。向漿液罐中注入適量清水，開啟高壓泵，清洗全部管路中殘存的水泥漿，直至基本干凈。并將粘附在噴漿管頭上的土清洗干凈。
（9）移位。移動樁機(jī)進(jìn)行下一根樁的施工。
（10）補(bǔ)漿。噴射注漿作業(yè)完成后，由于漿液的析水作用，一般均有不同程度的收縮，使固結(jié)體頂部出現(xiàn)凹穴，要及時用水灰比為1.0的水泥漿補(bǔ)灌。
3.推薦的主要施工技術(shù)參數(shù)
（1）單重管法。漿液壓力20～40MPa，漿液比重1.30～1.49，旋噴速度20rmin，提升速度0.2～0.25m/min，噴嘴直徑2～3mm，漿液流量80～100L/min（視樁徑流量可加大）。
（2）二重管。法漿液壓力20～40MPa，壓縮空氣壓力0.7～0.8MPa。
（3）三重管。法漿液壓力0.2～0.8MPa，漿液比重1.60～1.80，壓縮空氣壓力0.5～0.8MPa，高壓水壓力30～50MPa。
4.推薦主要機(jī)具設(shè)備，見表2。
5.勞動力組織
單機(jī)作業(yè)每班人員組織分工，見表3。
四
質(zhì)量要求及質(zhì)量控制要點(diǎn)
1.施工質(zhì)量要求
旋噴樁施工質(zhì)量要求應(yīng)滿足表4要求。
2.質(zhì)量控制要點(diǎn)
（1）正式開工前應(yīng)認(rèn)真作好試樁工作，確定合理的施工技術(shù)參數(shù)和漿液配比。
（2）旋噴過程中，冒漿量小于注漿量的20%為正�，F(xiàn)象，若超過20%或完全不冒漿時，應(yīng)查明原因，調(diào)整旋噴參數(shù)或改變噴嘴直徑。
（3）鉆桿旋轉(zhuǎn)和提升必須連續(xù)不中斷，拆卸接長鉆桿或繼續(xù)旋噴時要保持鉆桿有10～20cm的搭接長度，避免出現(xiàn)斷樁。
（4）在旋噴過程中，如因機(jī)械出現(xiàn)故障中斷旋噴，應(yīng)重新鉆至樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高后，重新旋噴。
（5）制作漿液時，水灰比要按設(shè)計(jì)嚴(yán)格控制，不得隨意改變。在旋噴過程中，應(yīng)防止泥漿沉淀，濃度降低。不得使用受潮或過期的水泥。漿液攪拌完畢后送至吸漿桶時，應(yīng)有篩網(wǎng)進(jìn)行過濾，過濾篩孔要小于噴嘴直徑1/2為宜。
（6）在旋噴過程中，若遇到孤石或大漂石，樁可適當(dāng)移動位置（根據(jù)受力情況，必要時可加樁），避免畸形樁或斷樁。
3.質(zhì)量通病處理
（1）不冒漿或冒漿量少： 通常原因是加固土層粒徑過大，孔隙較多，可采取以下措施。
1）加大漿液濃度，可以從1.1加大到1.3左右繼續(xù)噴射。
2）灌注粘土漿或加細(xì)砂、中砂，待孔隙填滿后再繼續(xù)正常噴射。
3）在漿液中摻加骨料。
4）加泥球封閉后繼續(xù)正常噴射。
5）灌注水泥砂漿后，再將孔內(nèi)水泥漿置換成粘土漿，待孔隙填滿后繼續(xù)正常噴射。
（2）冒漿量過大：通常是有效噴射范圍與噴漿量不適應(yīng)有關(guān)，可采取以下措施。
1）提高噴射壓力。
2）適當(dāng)縮小噴嘴直徑。
3）適當(dāng)加快提升速度。由于冒漿量中含有地層顆粒和漿液的混合體，目前對冒漿中的水泥的分離回收尚無適宜方法，在施工中多采用過濾、沉淀、回收調(diào)整濃度后再利用。
（3）凹穴處理。
1）在噴射灌漿完畢時，即連續(xù)或間斷地向噴射孔內(nèi)靜壓灌注漿液，直至孔內(nèi)混合液凝固不在下沉。
2）在噴射灌漿完成后，向凝固體與其上部結(jié)構(gòu)之間的空隙進(jìn)行第二次靜壓灌漿，漿液的配比應(yīng)為不收縮且具有膨脹性的材料，如采用水泥∶水∶鋁粉的配比為9.8∶6.9∶0.3的漿液。
五
安全措施
1.高壓泥漿泵、空壓機(jī)、高壓清水泵必須指定專人操作，壓力表應(yīng)定期檢修檢定，以保證正常工作。
2.鉆機(jī)操作人員應(yīng)具有熟練操作技能。
3.施工前應(yīng)檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，其壓力和流量（風(fēng)量）需滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)檢查管道的耐久性以及管道連接是否可靠，泵體、注漿管及噴嘴內(nèi)不得有任何雜物，各類密封圈必須良好，無滲漏現(xiàn)象，否則接頭斷開、軟管破裂，將會導(dǎo)致漿液、高壓水流飛散、軟管甩出等安全事故。安全閥中的安全銷要進(jìn)行試壓檢驗(yàn)（試壓檢驗(yàn)到當(dāng)?shù)貕毫θ萜鳈z驗(yàn)所檢驗(yàn)），必須確保在達(dá)到規(guī)定壓力時能斷銷卸壓，絕不能輕易安裝未經(jīng)試壓檢驗(yàn)的自制安全銷。
4.噴射漿自噴嘴噴出時，具有很高的能量，因此人體與噴嘴之間的距離不應(yīng)小于60cm。
5.噴射注漿的漿液目前一般以水泥漿為主，但有時也加入其他化學(xué)填加劑，一般說漿液硬化后對人畜均無害，但硬化前的液體進(jìn)到眼睛里時，必須立即進(jìn)行充分清洗，并及時到醫(yī)院治療。
6.吊、放噴射管路時，嚴(yán)禁管下站人。不得將電纜浸泡在水和泥漿中，防止漏電傷人。
六
環(huán)境保護(hù)
1.水泥、石灰細(xì)顆粒散體材料，應(yīng)遮蓋存放；運(yùn)輸時必須必須封閉覆蓋，不得沿途撒落。
2.制定灑水防塵措施，指定專人負(fù)責(zé)現(xiàn)場灑水降塵。
3.采取有效降噪措施。
4.不得隨意排放廢棄的加固料。
