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高压旋喷作为一种高效的成桩手段,相较于水泥土搅拌桩具有更强的地层适应性,在地基处理和防渗工程中得到越来越广泛的应用。但对于深厚土层,由于其具有较高的上覆土压力和复杂的地层环境,往往成桩效应不理想。本文以深厚砂土层为研究对象,采用机理研究和数值模拟的手段得到影响成桩的关键因素和最优的水气同轴喷嘴结构形式,为室内模拟试验参数控制与设备研制提供依据。再通过模拟试验对“射水压力与成桩直径的关系、无侧限抗压强度、桩体完整性及均匀性”三个部分进行探索分析。进而完成对深厚砂土层高压旋喷成桩控制参数与成桩效应的研究。主要得到如下几点成果:(1)锥直型水嘴整体性能最优且加工工艺相对简单。出口间隙为1.5mm的气嘴能够更好的减少对高压水的扰动且在冲击力和能量保持方面效果更好。因此,锥直型水嘴和1.5mm间隙气嘴相对更加实用。(2)在其它参数保持不变情况下,高压旋喷固结体的成桩直径随着射水压力的增大而增大。射水压力4~24Mpa,相应的成桩直径为52.6~81.4cm。保证射水压力增量不变,直径增长速率总体随着射水压力增大而逐渐减缓。表明,能量衰减速率随着喷射距离增大而变快。(3)在深厚粉细砂层中高压旋喷桩的无侧限抗压强度,随着远离桩心强度逐渐增加。桩体中心到外围依次形成近似净浆区、细砂粒与浆液混合区以及相对较大砂粒与浆液混合区,这表明旋喷体不是等颗粒的单体结构。在粉细砂中成桩体强度偏高,若作为防渗体对防渗不利,应对成桩参数进行优化。本试验控制参数条件下,深厚粉细砂层中桩体完整性为I类,成桩均匀性良好。该论文有图49幅,表16个,参考文献85篇。