高壓旋噴加固機(jī)理:
高壓旋噴法加固地基機(jī)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(jié)構(gòu)破壞出現(xiàn)空洞;混合攪拌作用,鉆桿在旋轉(zhuǎn)和提升的過(guò)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(dòng)相反的方向(即阻力小的方向)移動(dòng),與漿液攪拌混合后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成固結(jié)體;壓密作用,高壓噴射流在切割破碎土體的過(guò)程中,在破碎帶邊緣還有剩余壓力,這種壓力對(duì)土層有壓密作用。
水射流破土機(jī)理分析
3.1 影響水射流破土效果的因素。水氣同軸噴射時(shí),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(guān);與空氣射流的速度、方向及流量大小等因素有關(guān);與被破碎土體的密度、顆粒大小及級(jí)配、抗剪強(qiáng)度等因素有關(guān)。
隨著噴射壓力增加,有效噴射距離增大,但噴射流的流量對(duì)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。空氣射流的速度越大,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(kuò)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(jī)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(jié)體是一種特殊的水泥——土骨架結(jié)構(gòu),水泥土的水反應(yīng)要比純水泥漿復(fù)雜的多。
由水泥的各種成分所生成的膠質(zhì)膜逐漸發(fā)展連接成膠質(zhì)體,即表現(xiàn)為水泥的初凝狀態(tài),隨著水化過(guò)程的不斷發(fā)展,凝膠體吸收水分并不斷擴(kuò)大,產(chǎn)生結(jié)晶體。結(jié)晶體與膠質(zhì)體相互包圍滲透,并達(dá)到一種穩(wěn)定狀態(tài),這就是硬化的開(kāi)始。水泥的水化過(guò)程是一個(gè)長(zhǎng)久的過(guò)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(zhì)體凝固結(jié)晶充滿為止。在這個(gè)過(guò)程中,固結(jié)體的強(qiáng)度將不斷提高。