水利工程施工课习题答案第三章

课后习题课后习题 3 3 1 简述基岩灌浆的目的和种类 答 1 帷幕灌浆 减少坝基的渗流量 降低坝底渗透压力 保证基础的渗透稳 定 2 固结灌浆 提高岩基的整体性和强度 并降低基础的透水性 3 接触灌浆 加强坝体混凝土与坝基或岸肩之间的结合能力 提高坝体的抗滑 稳定性 总 减少或消除地基的天然缺陷 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 以保证工程的安全可靠和正常运行 4 简述灌浆施工的主要工序与工艺要求 答 1 钻孔 确保孔深 孔向 孔位符合设计要求 力求孔径上下均一 孔壁 平顺 钻进过程中产生的岩粉细屑较少 2 钻孔 裂隙 冲洗 3 压水试验 4 灌浆的方法与工艺 5 灌浆的质量检查 5 简述几种钻灌的方法与特点 答 1 打管灌浆 2 套管灌浆 3 循环灌浆 4 预埋花管灌浆 6 化学灌浆有哪些特性 答 1 化学浆液的黏度低 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可以比较准确地控制 从几秒到几十分钟 有利于机动 灵活地进行施工控制 3 化学浆液聚合后的聚合体 渗透系数小 几乎不透水 防渗效果好 4 有些化学浆液聚合体本身的强度及黏结强度比较高 可承受高水头 5 化学灌浆材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 但一般高分子化学材料都存在老化问题 6 化学灌浆材料都有一定的毒性 在配置 施工过程中要十分注意防护 并切 实防止对环境的污染 7 砂砾石地基灌浆与基岩灌浆有什么异同 答 岩石基础灌浆 基岩灌浆 即将某种具有流动性和胶凝性的浆液 按一 定的配比要求 通过钻孔用灌浆设备压入岩层的孔 裂隙中 通过硬化胶结后 形成结石 以提高基岩的强度和整体性 改善基岩的渗透性 分为帷幕灌浆 固结灌浆 接触灌浆三大类 灌浆材料通常以水泥灌浆最普遍 砂砾石地层具有结构松散 孔隙率大 渗透性强的特点 在地层中成空较困难 于基岩有很大的差别 因此 在砂砾石地层中灌浆 有一些特殊的技术要求与 施工工艺 岩基灌浆以水泥灌浆为主 而砂砾石地层的灌浆 一般以水泥黏土 浆为宜 8 防渗墙可运用在哪些方面 有哪些形式 答 运用 1 控制闸 坝基础的渗流 2 控制土石围堰及其基础的渗流 3 防止 泄水建筑物下游基础的冲刷 4 加固一些有病害的土石坝及堤防工程 5 作为一 般水工建筑物基础的承重结构 6 拦截地下潜流 抬高地下水位 形成地下水库 形式 1 从其构造特点来说 主要有两类 槽孔型防渗墙和桩柱型防渗墙 前 者是我国水利水电工程中混凝土防渗墙的主要型式 2 防渗墙系垂直防渗措施 其立面布置有两种型式 封闭式与悬挂式 封闭式 墙体插入到基岩或相对不透水层一定深度 以实现全面截断渗流的目的 悬挂式 墙体只深入地层一定深度 仅能加长渗径 无法完全封闭渗流 9 简述防渗墙的墙体材料及其适用条件 答 1 普通混凝土 2 黏土混凝土 3 粉煤灰混凝土 4 塑性混凝土 5 自凝灰浆 6 固化灰浆 10 说明泥浆固壁的原理及其主要作用 答 原理 由于槽孔内泥浆压力要高于地层的水压力 使泥浆渗入槽壁介质中 其中较细的颗粒进入空隙 较粗的颗粒附在孔壁上 形成泥皮 泥皮对地下水 的流动形成阻力 使槽孔内的泥浆与地层被泥皮隔开 泥浆一般具有较大的密 度 所产生的侧压力通过泥皮作用在孔壁上 就保证了槽壁的稳定 作用 泥浆除了固壁作用外 在造孔的过程中 尚有悬浮和携带岩屑 冷 却润滑钻头的作用 成墙以后 渗入孔隙的泥浆和胶结在孔壁的泥皮 还对防 渗起辅助作用 11 防渗墙造孔成槽方法有哪些 简述泥浆下浇筑混凝土的主要特点 答 防渗墙造孔成槽的方法有钻劈法 钻抓法或分层钻进等方法成槽 1 钻劈法 主孔钻进 副孔劈打 法 利用冲击式钻机的钻头自重 首先 钻凿主孔 当主孔钻到一定的深度以后 就为劈打副孔创造了临空面 适用于 砂砾石等地层 2 钻抓法 主孔钻进 副孔抓取 法 先用冲击钻或回转钻钻凿主孔 然后 用抓斗抓挖副孔 副孔的宽度要求小于抓斗的有效作用宽度 主要适合于粒径 较小的松散软弱岩层 3 分层钻进法 常采用回转式钻机造孔 分层成槽时 槽孔的两端应领先钻进 导向孔 它是利用钻具的重量和钻头的回转切削作用 按一定程序分层下挖 用砂石泵经空心钻杆将土渣连同泥浆排出槽外 同时 不断地补充新鲜泥浆 维持泥浆液面的稳定 适用于均质细颗粒的地层 使碎渣能从排渣管内顺利通 过 4 铣削法 采用液压双轮铣削机 先从槽段一段开始铣削 然后逐层下挖成槽 特点 1 不允许泥浆与混凝土掺混形成泥浆夹层 2 确保混凝土与基础以及一 二期混凝土之间的结合 3 连续浇筑 一气呵成 12 什么是高压喷射灌浆法 其作用机理有哪些方面 答 高压喷射灌浆法 利用钻机造孔 然后将带有特制合金喷嘴的灌浆管下到 地层预定的位置 以高压把浆液或水 气高速喷射到周围地层 对地层介质产 生冲切 搅拌和挤压的作用 同时将浆液置换 充填和混合 待浆液凝固后 就在地层中形成一定形状的凝结体的新的地基处理方法 作用机理 1 冲切搅拌作用 高压喷射流通过对原地层介质的冲击 切割和强烈扰动 使 浆液扩散充填地层 并与土石颗粒掺混搅和 硬化后形成凝结体 从而改变原 地层结构和组分 达到防渗加固的目的 2 升场置换作用 随高压喷射流喷出的压缩空气 不仅对射流的能量有维持作 用 而且造成孔内空气扬水的效果 使冲击切割下来的地层细粒和碎屑升扬至 孔口 空余部分由浆液代替 起到了置换作用 3 挤压渗透作用 高压喷射流的强度随射流距离的增加而衰减 至末端虽不能 冲切地层 但对地层任能产生挤压作用 同时 喷射后的静压浆液对地层还产 生渗透凝结层 有利于进一步提高抗渗性能 4 位移握裹作用 对于地层中的小块石 由于喷射能量大 以及升扬置换作用 浆液可填满石块四周空隙 并将其握裹 对大石块或块石集中区 可使块石产 生位移 浆液便深入到空隙中 总之 在高压喷射 挤压 余压渗透以及浆气 升串的综合作用下 产生握裹凝结作用 从而形成连续和密实的凝结体 13 高压喷射灌浆法有几种方式 有哪些基本施工方法 答 高压喷射灌浆按高压喷射的方式分 有旋喷 定喷 摆喷 3 种方式 1 旋喷 喷嘴喷射时 边旋转边提升 简称旋喷 可形成圆柱形凝结体 2 定喷 喷嘴的喷射方向固定 则称定喷 可形成板状凝结体 3 摆喷 喷嘴喷射时 边提升边摆动 简称摆喷 形成哑铃状或扇形凝结体 基本施工方法 有单管法 双管法 三管法及多管法等几种 1 单管法 采用高压灌浆泵以及大于 20MPA 的高压将浆液从喷嘴喷出 冲击 切割周围地层 并产生搅合 充填作用 硬化后形成凝结体 2 双管法 有两个管道 分别将浆液和压缩空气直