何永輝

【摘 要】 高壓旋噴法是地基加固和止水的有效工法，RJP工法和普通三重管工法是旋噴法中最為常見的兩種工法，兩種工法有類似點(diǎn)也有著不可相互替代的區(qū)別，適用范圍也有所區(qū)別。

【關(guān)鍵詞】 高壓旋噴法；RJP；雙高壓；普通三重管

1 背景概述

20世紀(jì)70年代初，旋噴法首先被應(yīng)用于日本的地基加固技術(shù)。我國(guó)于70年代末開始引進(jìn)旋噴法地基加固。隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技的快速發(fā)展，建筑物朝著上下雙向方向發(fā)展，地下工程的規(guī)模越來越大，基坑的地基加固對(duì)整個(gè)工程的施工起著關(guān)鍵性的作用。再隨著地鐵、隧道、高層建筑地下室等地下工程的發(fā)展，旋噴法的運(yùn)用快速得到推廣。

2 加固原理

高壓噴射注漿法是在注漿法的基礎(chǔ)上，應(yīng)用高壓噴射技術(shù)而發(fā)展起來的一項(xiàng)新的地基加固方法。它是利用工程鉆機(jī)鉆孔作為導(dǎo)孔，將帶有特殊噴嘴的噴射管插入到設(shè)計(jì)處理深度后，用高壓脈沖泵等高壓發(fā)生裝置，使?jié){液或水以20～40？MPa的高壓流從噴嘴中噴出，沖擊切割土體。當(dāng)能量大、速度快、呈脈動(dòng)狀的噴射流的動(dòng)壓超過土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，土粒便從土體上剝落下來。一部分細(xì)小的土粒被噴射的漿液所置換，隨著液流被帶到土面上（亦稱冒漿）。其余的土粒與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例和質(zhì)量大小有規(guī)律的重新排列。待漿液凝固后，便在土中形成固結(jié)體，固結(jié)體的形狀與噴射流移動(dòng)方向有關(guān)。

高壓旋噴注漿法適用于淤泥、淤泥質(zhì)粘土，粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土等土層的地基處理。當(dāng)土中含有較多的大粒徑塊石、堅(jiān)硬粘性土、大量植物根莖或有過多的用機(jī)質(zhì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果確定其使用程度。

3 旋噴法分類

常見的旋噴法有普通工法（單管法、雙管法、三管法）、RJP工法、SSS-MAN、MJS工法等。

常規(guī)旋噴樁施工一般都會(huì)選用普通工法，但是隨著工程的需求，樁徑不斷加大，深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常規(guī)法的施工深度，于2004年開始施工RJP工法的雙高壓旋噴法。

4 RJP工法與普通三管工法的幾點(diǎn)區(qū)別與聯(lián)系

4.1 相同點(diǎn)

4.1.1加固機(jī)理相同

兩種工法都是先利用鉆機(jī)成孔鉆進(jìn)到預(yù)定的土層位置，再把帶有噴嘴的注漿管沿著孔位下放到設(shè)計(jì)標(biāo)高位置，然后開始噴射高壓水切削土體，被切削土層呈顆粒狀分散，一部分被漿液和水帶出鉆孔，另一部分則與漿液攪拌混合，隨之漿液的凝結(jié)，與水泥漿組成具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B能力的固結(jié)體。

4.1.2 施工工藝相同

4.2 不同點(diǎn)

4.2.1 成樁效果不一樣

普通工法三重管高壓旋噴樁以高壓水一次切削土體，低壓漿液噴出拌合，若需要更大一點(diǎn)的樁徑效果需要復(fù)噴作業(yè)。成樁樁徑一般在0.8～1.5m。

RJP則是以高壓水一次切削土體，高壓泥漿二次切削土體并拌合水泥土，利用了二次切削一次達(dá)到預(yù)定的樁徑效果，一般情況下不需要再復(fù)噴作業(yè)。加快了施工進(jìn)度和降低材料消耗從而降低了投入成本。成樁效果一般能達(dá)到1.8～2.3m。

RJP 高壓旋噴工法采用的三重管構(gòu)造，高壓水、壓縮空氣、超高壓水泥流體采用3點(diǎn)獨(dú)立噴射，和傳統(tǒng)的工藝不同的是采用摩擦阻力極小的噴嘴使噴射損失率減小，并使地基切削能力提高了10%左右。另外，在上段和下段都配備了噴射口，和傳統(tǒng)的大口徑加固工藝相比總體效率上升了30%。如圖的噴射模式圖所示。上段超高壓水噴射的防護(hù)切削產(chǎn)生一定空間，在加固體造成時(shí)發(fā)生的排泥能更順暢的排出并伴有內(nèi)部壓力釋放效果。下段超高壓硬化材噴射和空氣噴射流可以進(jìn)一步對(duì)加固土層可以有效的進(jìn)行切削，來形成加固體。RJP 高壓旋噴工法比傳統(tǒng)工藝相比能進(jìn)行更高效更快速施工，經(jīng)濟(jì)且加固質(zhì)量高。

4.2.2 設(shè)備上的區(qū)別

不同的工程地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)樁徑以及設(shè)計(jì)深度的不同，施工的工法也會(huì)有所不同，為了滿足施工要求，所選的動(dòng)力系統(tǒng)和注漿系統(tǒng)會(huì)有所差別，雙高壓動(dòng)力頭一般至少35Kw以上，而普通三重管高壓旋噴樁大約7.5KW就能滿足施工要求。

4.2.3 施工參數(shù)的不同

由于二次切削的需要，水和泥漿壓力均40MPa以上，普通高壓旋噴樁注漿壓力一般在1～7MPa左右，水壓20MPa左右。

5 RJP工法較普通高壓旋噴工法的優(yōu)點(diǎn)

（1）經(jīng)費(fèi)、工期的縮短

RJP高壓旋噴工法通過使用極小摩擦阻力的噴射頭，獨(dú)立的噴射攪拌原理，上段和下段分別安裝噴射部3個(gè)方面的改進(jìn)，能提高噴射攪拌效率并加快施工速度，最大能減少約40%的成本，縮短約60%的工期。

（2）低排泥、低位移的實(shí)現(xiàn)

由于旋噴攪拌效率的提高，針對(duì)加固體體積所投入的水和混合泥漿的總體注入量減少了20%～25%左右，從而減少了排泥量。同時(shí)也解決了傳統(tǒng)旋噴攪拌工藝中水泥用量大于加固體積的50%以上的難題。另外，通過減少注入量操作使得對(duì)周邊環(huán)境的擾動(dòng)影響減小。RJP 高壓旋噴工法具有低排泥，低位移的兩大優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)周邊施工環(huán)境的保護(hù)。

6 結(jié)語

普通高壓旋噴樁與RJP工法，根據(jù)實(shí)際工程的需求，正確認(rèn)識(shí)工程地質(zhì)、水文以及周邊環(huán)境情況，合理選用工法，滿足設(shè)計(jì)要求，又可以減少投資成本。

參考文獻(xiàn)

[1] 《地基處理工程實(shí)例應(yīng)用手冊(cè)》 葉書麟 主編（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）

[2] 《基坑工程手冊(cè)》第二版 劉國(guó)彬 王衛(wèi)東 主編（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）

[3]巖土工程學(xué)報(bào) 胡曉虎 （第32 卷 增刊2）2010年8月