[发明专利]基于圆形自由紊动射流理论的高压旋喷桩直径确定方法

摘要

本发明公开一种基于圆形自由紊动射流理论的高压旋喷桩直径确定方法，该方法通过地质调查的方法确定土层参数，由此确定土层的临界破坏速度，并根据施工参数确定水泥浆在喷嘴出口处的流速以及水泥浆流速沿喷射距离的衰变系数，最终准确的确定高压旋喷桩直径，从而给高压旋喷设计施工带来方便。本发明依托于圆形自由紊动射流理论，综合考虑了高压旋喷桩施工时，土层以及高压旋喷施工参数对高压旋喷桩直径的影响，避免先前纯经验确定高压旋喷桩直径的不可靠性。本发明在实际应用中，对传统的方法优势主要是对高压旋喷桩直径的判断预测更为准确，并且方法简单。本发明适用于高压旋喷施工设计中确定高压旋喷加固体直径的问题。

主权项

1.一种基于圆形自由紊动射流理论的高压旋喷桩直径确定方法，其特征在于包括以下步骤：第一步、通过钻孔取土的方法对需要加固的区域进行土层划分，随后获取施工现场土样进行室内常规土工试验，得到施工现场土层划分信息和地质信息；所述室内常规土工试验是指无侧限抗压强度试验、含水量测定试验、密度试验以及粒度分析试验，分别得到无侧限抗压强度、土样的含水量、各土层的湿密度以及土样颗粒粒径分布图；第二步、根据第一步的施工现场土层划分信息和地质信息，进一步确定土层特征破坏速度和临界破坏速度；第三步、根据高压旋喷施工设计方案，获得高压旋喷施工参数和水泥浆在喷嘴出口处的流速，所述高压旋喷施工参数是指：水泥浆的流量、喷头上喷嘴的个数和喷嘴的内径；第四步、根据高压旋喷施工设计方案，获得水泥浆的水灰比、水泥的密度、水泥浆的密度、水泥浆动力粘滞系数和水泥浆流速沿喷射距离的衰变系数；第五步、收集喷头外径参数，结合上述步骤得到的水泥浆流速沿喷射距离的衰变系数，喷嘴的内径，水泥浆在喷嘴出口处的流速，以及土层临界破坏速度，根据以下公式获得高压旋喷桩的直径：其中：D₀是喷头外径，α是水泥浆流速沿喷射距离的衰变系数，d₀是喷嘴的内径，v₀是水泥浆在喷嘴出口处的流速，v_L土层临界破坏速度。