高压旋喷桩加固地基所用的主材是水泥浆液,它是采用钻机将注浆管钻至土层的设计深度处,通过高压注浆泵将水泥浆液沿喷嘴高压喷出,利用注浆管不断旋转及提升运动,一部分细小土颗粒随水泥浆液冒出地面,其余土粒在高压喷射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下,以巨大的冲击和搅动作用使得水泥浆液与软土发生混合,待一定固化龄期后,即可形成具有一定强度的桩体。现场施工时,高压喷射流形成的喷射力能够破坏土体的结构,相同条件下,喷射流流速越大,喷射力也越大,所以为了获得较大的喷射力,需要增加流速,一般要求高压注浆泵的压力在20 MPa 以上[3]。喷射力切削土体,其有效加固范围包括喷射距离与水泥浆液的渗透部分。 高压喷射时,水泥浆液作为固化剂,与软土发生一系列物理化学反应,生产硅酸钙、硅铝酸钙等纤维状硬化材料。由于软土的渗透性较差, 与水泥的固化反应需要一定时间,通常施工完毕后15 d 左右就可具有一定的强度,28 d 过后, 强度仍有部分增长,至90 d 时,强度基本稳定,因此,通常以90 d 龄期时的强度作为设计强度。高压旋喷桩在施工时, 由于旋喷离心作用,使得桩心处密度较低,强度较低,而桩四周密度大,强度也大,形成三维约束受力体系。通常情况下,高压旋喷桩达到设计指标后,不仅具有一定的强度,渗透性也较小,能达到防渗效果。