高壓旋噴加固機理:
高壓旋噴法加固地基機理主要體現(xiàn)三方面:高壓旋噴流切割破壞土體作用,噴流以脈沖形式?jīng)_擊土體,使土體結構破壞出現(xiàn)空洞;混合攪拌作用,鉆桿在旋轉和提升的過程中,在噴射流后面形成空隙,在噴射壓力作用下,迫使土粒向與噴嘴移動相反的方向(即阻力小的方向)移動,與漿液攪拌混合后發(fā)生化學反應形成固結體;壓密作用,高壓噴射流在切割破碎土體的過程中,在破碎帶邊緣還有剩余壓力,這種壓力對土層有壓密作用。
水射流破土機理分析
3.1 影響水射流破土效果的因素。水氣同軸噴射時,高壓水射流破碎土體的效果與水射流出口壓力、噴射速度、噴嘴直徑、噴嘴形狀等因素有關;與空氣射流的速度、方向及流量大小等因素有關;與被破碎土體的密度、顆粒大小及級配、抗剪強度等因素有關。
隨著噴射壓力增加,有效噴射距離增大,但噴射流的流量對水射流壓力有較大影響。水射流出口速度增加,所攜帶的能量增大,破土效果提高??諝馍淞鞯乃俣仍酱?,高壓水射流速度的衰減越小,空氣射流的流量增加,水射流的擴散減小,射流有效距離增大,可取得較好的破土效果,因而成樁直徑增大。
旋噴漿液在土中的硬化機理
高壓噴射所采用的硬化劑主要是水泥,并在其中增添防治沉淀或加速凝固的外加劑。旋噴固結體是一種特殊的水泥——土骨架結構,水泥土的水反應要比純水泥漿復雜的多。
由水泥的各種成分所生成的膠質膜逐漸發(fā)展連接成膠質體,即表現(xiàn)為水泥的初凝狀態(tài),隨著水化過程的不斷發(fā)展,凝膠體吸收水分并不斷擴大,產生結晶體。結晶體與膠質體相互包圍滲透,并達到一種穩(wěn)定狀態(tài),這就是硬化的開始。水泥的水化過程是一個長久的過程,水化作用不斷的深入到水泥的微粒中,直到水分完全被吸收,膠質體凝固結晶充滿為止。在這個過程中,固結體的強度將不斷提高。