水利工程施工基础灌浆ppt课件

1、 第三章 根底处置工程 根底处置水电工程，即根据建筑物对地基的要求，采用特定的技术手段，来减少或消除地基的某些天然缺陷，改善和提高地基的物理力学性能，使地基具有足够的强度、整体性、抗渗性及稳定性，以保证工程的平安可靠和正常运转。 根底：1、岩基 2、软基土基与砂砾石地基 由于受地质构造变化及水文地质的影响，天然地基往往存在不同方式与程度的缺陷，需求经过人工处置，才干作为水工建筑物的可靠地基。 第一节 坝基岩石灌浆 将某种具有流动性和胶凝性的浆液，按一定的配比要求，经过钻孔用灌浆设备压入岩层的孔裂隙中，经过硬化胶结后，构成结石，以提高基岩的强度与整体性，改善基岩的抗渗性 -坝基岩石灌浆简称基岩灌

2、浆 帷幕灌浆 布置在接近上游迎水面的坝基内，构成一道延续的防渗幕墙。其目的是减少坝基的渗流量，降低坝底浸透压力，保证根底的浸透稳定。 帷幕灌浆的深度主要由作用水头及地质条件等确定，较之固结灌浆要深得多，有些工程的帷幕深度超越百米。 施工中，通常采用单孔灌浆，所运用的灌浆压力比较大。 固结灌浆 目的是提高基岩的整体性与强度，并降低根底的透水性。 当基岩地质条件较好时，普通在可在坝基上、下游应力较大的部位布置固结灌浆孔；在地质条件较差而坝体较高的情况下，那么需求对坝基进展全面的固结灌浆，甚至在坝基以外上、下游一定范围内也要进展固结灌浆。 灌浆孔的深度普通为58m，也有深达1540m的，各孔在平面上

3、呈网格交错布置。通常采用群孔冲洗和群孔灌浆。接触灌浆 目的是加强坝体混凝土与坝基或岸肩之间的结合才干，提高坝体的抗滑稳定性。 普通是经过混凝土钻孔压浆或预先在接触面上埋设灌浆盒及相应的管道系统。接触灌浆应安排在坝体混凝土到达稳定温度以后进展，以利于防止混凝土收缩产生拉裂。灌浆的资料灌浆的资料 浆液要求：1浆液在受灌的岩层中应具有良好的可灌性，即在一定的压力下，能灌入到裂隙、空隙或孔洞中，充填密实。2浆液硬化成结石后，应具有良好的防渗性能、必要的强度和粘结力。3为便于施工和增大浆液的分散范围，浆液应具有良好的流动性。4浆液应具有较好的稳定性，析水率低。 基岩灌浆以水泥灌浆最普遍。灌入基岩的水泥浆

4、液，由水泥与水按一定配比制成，水泥浆液呈悬浮形状。水泥灌浆具有灌浆效果可靠，灌浆设备与工艺比较简单，资料本钱低廉等优点。灌浆施工过程灌浆施工过程 1钻 孔 回转式钻机和硬质合金钻头，其钻进效率较高，不受孔深、孔向、孔径和岩石硬度的限制，还可钻取岩芯。 孔径普通在7591mm。 钻孔的质量对灌浆效果影响。包括：1确保孔深、孔向、孔位符合设计要求；2力求孔径上下均一，孔壁平顺；3钻进过程中产生的岩粉细屑较少。 孔径均一，孔壁平顺，那么灌浆栓塞可以卡紧卡牢，灌浆时不致产生返浆。钻进过程中产生过多的岩粉细屑，容易堵塞孔壁的缝隙，影响灌浆质量。 钻孔的方向与深度是保证帷幕灌浆质量的关键。假设钻孔方向有偏

5、斜，钻孔深度达不到要求，那么经过各钻孔所灌注的浆液，不能联成一体，将构成漏水通路， 2钻孔裂隙冲洗钻孔裂隙冲洗 冲洗分为： 钻孔冲洗， 岩层裂隙冲洗 在岩层比较完好，裂隙比较少的地方，可采用单孔冲洗。冲洗方法有高压压水冲洗、高压脉动冲洗和扬水冲洗等。1高压压水冲洗 整个冲洗过程均在高压下进展，裂隙中的充填物沿着加压的方向推移和压实。2高压脉动冲洗 即采用高压低压水反复变换冲洗。3扬水冲洗 4群孔冲洗 普通适用于岩层破碎，节理裂隙比较发育且在钻孔之间相互串通的地层中。采用高压水或高压水气冲洗时，要留意观测，防止冲洗范围内岩层的抬动和变形。3压水实验 压水实验目的：测定地层的浸透特性，为基岩的灌浆

6、施工提供根本技术资料。压水实验也是检查地层灌浆实践效果的主要方法。压水实验的原理：在一定的水头压力下，经过钻孔将水压入到孔壁周围的缝隙中，根据压入的水量和压水的时间，计算出代表岩层浸透特性的技术参数。 在我国，采用透水率q来表示岩层的浸透特性。所谓透水率，就是在单位时间内，经过单位长度实验孔段，在单位压力作用下所压入的水量。压水实验有单点法和五点法两种，4灌浆的方法与工艺提高岩基灌浆的质量，必需留意以下问题1钻孔灌浆的次序 基岩的钻孔与灌浆应遵照分序加密的原那么进展。 2注浆方式 按照灌浆时浆液灌注和流动的特点，灌浆方式有纯压式和循环式两种。 3钻灌方法 按照同一钻孔内的钻灌顺序，有全孔一次钻

7、灌和全孔分段钻灌两种方法。全孔一次钻灌系将灌浆孔一次钻到全深，并沿全孔进展灌浆。这种方法施工简便，多用于孔深不超越6m，地质条件良好，基岩比较完好的情况。全孔分段钻灌又分自上而下法、自下而上法、综合灌浆法及孔口封锁法等。4灌浆压力 所谓灌浆压力，通常是指作用在灌浆段中部的压力 灌浆压力是控制灌浆质量、提高灌浆经济效益的重要要素。确定灌浆压力的原那么是：在不致破坏根底和坝体的前提下，尽能够采用比较高的压力。高压灌浆可以使浆液更好地压入细小缝隙内，增大浆液分散半径，析出多余的水分，提高灌注资料的密实度。 GIN灌浆法5灌浆压力和浆液稠度的控制 在灌浆过程中，合理地控制灌浆压力和浆液稠度，是提高灌浆

8、质量的重要保证。 灌浆过程中灌浆压力的控制根本上有两种类型，即一次升压法和分级升压法。 6灌浆的终了条件与封孔 灌浆的终了条件，普通用两个目的来控制，一个是剩余吸浆量，又称最终吸浆量，即灌到最后的限定吸浆量；另一个是闭浆时间，即在剩余吸浆量不变的情况下坚持设计规定压力的延续时间。 5. 灌浆的质量检查灌浆的质量检查 基岩灌浆隐蔽性工程，必需加强灌浆质量的控制与检基岩灌浆隐蔽性工程，必需加强灌浆质量的控制与检查。为此，一方面要仔细做好灌浆施工的原始记录，严厉查。为此，一方面要仔细做好灌浆施工的原始记录，严厉灌浆施工的工艺控制，防止违规操作；另一方面，要在一灌浆施工的工艺控制，防止违规操作；另一方

9、面，要在一个灌浆区灌浆终了以后，进展专门性的质量检查，作出科个灌浆区灌浆终了以后，进展专门性的质量检查，作出科学的灌浆质量评定。基岩灌浆的质量检查结果，是整个工学的灌浆质量评定。基岩灌浆的质量检查结果，是整个工程验收的重要根据。程验收的重要根据。灌浆质量检查的方法很多，常用的有：对已灌地域，钻设灌浆质量检查的方法很多，常用的有：对已灌地域，钻设检查孔，经过压水实验和浆液注入率实验进展检查；经过检查孔，经过压水实验和浆液注入率实验进展检查；经过检查孔，钻取岩芯进展检查，或进展钻孔照相和孔内电视，检查孔，钻取岩芯进展检查，或进展钻孔照相和孔内电视，察看孔壁的灌浆质量；开挖平洞、竖井或钻设大口径钻孔

10、，察看孔壁的灌浆质量；开挖平洞、竖井或钻设大口径钻孔，检查人员直接进去察看检查，并在其中进展抗剪强度、弹检查人员直接进去察看检查，并在其中进展抗剪强度、弹性模量等方面的实验；利用地球物理勘探技术，测定基岩性模量等方面的实验；利用地球物理勘探技术，测定基岩的弹性模量、弹性波速等，对比这些参数在灌浆前后的变的弹性模量、弹性波速等，对比这些参数在灌浆前后的变化，借以判别灌浆的质量和效果。化，借以判别灌浆的质量和效果。 四、化学灌浆 化学灌浆是在水泥灌浆根底上开展起来的新型灌浆方法。它是将有机高分子资料配制成的浆液灌入地基或建筑物的裂痕中，经胶凝固化后，到达防渗、堵漏、补强、加固的目的。 化学灌浆在基

11、岩处置中，是作为水泥灌浆辅助手段的。 它主要用于：裂隙与空隙细小0.1mm以下，颗粒资料不能灌入；对根底的防渗或强度有较高要求；浸透水流的速度较大，其它灌浆资料不能封堵等情况。1. 化学灌浆特性 资料分防渗堵漏和补强加固两大类。前者有水玻璃、丙凝类、聚氨脂类等，后者有环氧树脂类、甲凝类等。特性：1化学浆液的粘度低，有的接近于水，有的比水还小。其流动性好，可灌性高，可以灌入水泥浆液灌不进去的细微裂隙中。 2化学浆液的聚合时间或称胶凝时间，固化、硬化时间可以比较准确地控制，从几秒到几非常钟，有利于机动灵敏地进展施工控制。 3化学浆液聚合后的聚合体，浸透系数很小，普通为10-610-8cm/s，几乎

12、是不透水的，防渗效果好。4有些化学浆液聚合体本身的强度及粘结强度比较高，可接受高水头。如用于加固补强的甲凝、环氧树脂等，而聚氨脂对防渗与加固都有作用。5化灌资料聚合体的稳定性和耐久性均较好，能抗酸、碱及微生物的侵蚀。但普通高分子化学资料都存在有老化问题。6化灌资料都有一定毒性，在配制、施工过程中要非常留意防护，并真实防止对环境的污染。2. 化学灌浆施工 化学浆液为真溶液，不存在粒状灌浆资料的沉淀问题，化学灌浆都采用纯压式灌浆。 化学灌浆的钻孔和清洗工艺及技术要求，与水泥灌浆根本一样，也遵照分序加密的原那么进展钻孔灌浆。 化学灌浆的方法，按浆液的混合方式区分，有单液法灌浆和双液法灌浆。一次配制成

13、的浆液或两种浆液组分在泵送灌注前先行混合的灌浆方法称为单液法。两种浆液组分在泵送后才混合的灌浆方法称为双液法。前者施工相对简单，在工程中运用较多。 工程实例： 三峡工程永久船闸南五竖井f1096断层的处置，在运用水泥化学复合灌浆方面获得较好的阅历。该断层宽度5m左右，内含脆弱泥化的角砾岩、碎裂花岗岩及疏松软塑夹巩固碎屑等，断层的规模大、性状差，对构造受力极为不利。施工中分别采用高压旋喷灌浆技术处置松软物质；用水泥灌浆充填挤压大裂隙，添加被灌岩体的强度；最后将化学浆液灌注到细微裂隙中，使多裂隙的断层胶结成一个整体，极大提高了其物理力学性质。 水泥灌浆采用孔口封锁、孔内循环法，逐段灌注改性水泥浆材，全段灌浆压力控制在5MPa以内。化学灌浆的浆材为长江科学院的CW系资料，采用分段阻塞、纯压式灌注的方式，各段压力逐级添加，最终控制在5MPa以内。在施工中，按水泥序孔、水泥序孔、化灌序灌水泥浆、化灌序孔及化灌序孔逐渐进展钻灌，根据压水实验成果，各序孔的透水率呈明显递减，如竖井北壁，其透水率的递减为：2.87Lu2.76Lu1.15Lu0.37Lu0.22Lu0L