由于高压喷射流是高能高速集中和连续地作用于土体上,压应力和冲蚀等多种因素总是同时密集在压应力区域内发生效应。因此,喷射流具有冲击切割破坏土体并使浆液与土搅拌混合的功能。
高压旋喷桩工艺的适用范围及特点:
高压旋喷注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉性土,黄土、砂土、人工填土等。既可用于既有建筑的地基处理(如工业厂房基础加固、原有桥台基础加固、楼房基础加固纠偏等),也可用于新建建筑的地基处理。高压旋喷桩具有工艺简单,地基加固见效快,耐久性好,施工工期短等特点。
旋喷浆液在土中的硬化机理
高压喷射所采用的硬化剂主要是水泥,并在其中增添防治沉淀或加速凝固的外加剂。旋喷固结体是一种特殊的水泥——土骨架结构,水泥土的水反应要比纯水泥浆复杂的多。
由于水泥土是一种空间不均匀材料,在高压旋喷搅拌过程中,水泥和土混合在一起,土颗粒间被水泥浆所填满。水泥水化后在土颗粒的周围形成各种水化物的结晶,它们不断生长,特别是钙矾石的针状结晶,很快的生长交织在一起,形成空间的网络结构,土体被分隔包围在这些水泥的骨架中。随着土体的不断被挤密,自由水也不断减少,甚至消失,形成了一种特殊的水泥土骨架结构。固结体强度随时间增长的机理可分别从水泥的水化硬化作用、水泥-土空间结构的形成、以及水泥与土之间的长期物理化学变化等方面加以解释。水泥中四种基本矿物熟料分别与水发生化学反应,生成一系列结晶,随时间增长结晶过程不断趋于完整,这些结晶是水泥石强度的主要来源。水泥的加入已从根本上改变了土体结构,水泥包裹在土颗粒表面,并把它们粘在一起形成整体。在短时间内,土粒周围充满了水泥凝胶体。随时间增长,水泥凝胶体结晶,并逐渐充满土体的空隙,土体与水泥形成特殊的水泥-土骨架结构,土的强度也随之得以改善。水泥凝胶体的结晶过程是较缓慢的,因此,固结体的强度会在较长时间内持续增长。