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天津市聚强高压泵有限公司
隧道施工、回填灌浆固结灌浆
水射流破土机理分析
3.1 影响水射流破土效果的因素。水气同轴喷射时,高压水射流破碎土体的效果与水射流出口压力、喷射速度、喷嘴直径、喷嘴形状等因素有关;与空气射流的速度、方向及流量大小等因素有关;与被破碎土体的密度、颗粒大小及级配、抗剪强度等因素有关。
随着喷射压力增加,有效喷射距离增大,但喷射流的流量对水射流压力有较大影响。水射流出口速度增加,所携带的能量增大,破土效果提高。空气射流的速度越大,高压水射流速度的衰减越小,空气射流的流量增加,水射流的扩散减小,射流有效距离增大,可取得较好的破土效果,因而成桩直径增大。
3.2 水射流对土体的破坏作用。水射流破土效果,随土介质的物理力学性质不同而变化。当喷射初始时,被破坏土体处于三向受压状态,在水射流冲击点表而,土体被水射流冲压产生凹陷变形。
射流作用在土体表而时,将产生两种作用力:一是在距喷嘴较近处,射流作用而积很小,压力远远大于土体的自重应力,因而在土体中少产生个剪切力;一是在距喷嘴较远处,射流压力不能使土体发生破坏,但可压密土体并将部分射流液体挤入土体中,因而在土体中产生个挤压力。对于无粘性土,渗透作用占主导地位;对于粘性土,压密起主要作用。
当水射流移动进入土颗粒之间时,土体因被切割而破坏。由于土质的不均匀性,水射流首先进入大孔隙中产生侧向挤压力,以裂隙为边界大块土体被冲刷下来,翻滚到射流压力较小处而停止。因此该处射流压力较小土块不会再发生破坏,这就是喷射桩体内存在块状土的原因。
旋喷注浆法的可靠性
固结体的直径(长度)受土层影响外表呈凸凹不规则状,硬土的固结直径(长度)要小一些,高压喷射注浆的整体性、均匀性都要高于一般的静压灌浆。此外,固结体在良好的(对混凝土无侵蚀)环境中,强度不断增加,强度增加率延续至10年以上。经实测10年可增加1.5倍乃至更高。
因此,只要在对混凝土无侵蚀的地下水和不受冻(即冻结温度不低于负200C)的条件下,固结体的质量可靠,可作为性地基和防渗帷幕。
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