10-地基处理工程一

地基处理工程（一）1F413000 地基处理工程1F413001 地基基础的要求及地基处理的方法、地基基础的要求1.水工建筑物的地基分类水工建筑物的地基分为两大类型，即岩基和软基。（1）岩基是由岩石构成的地基，又称硬基。（2）软基是由淤泥、壤土、砂、砂砾石、砂卵石等构成的地基。又可细分为砂砾石地基、软土地基。砂砾石地基是由砂砾石、砂卵石等构成的地基，它的空隙大，孔隙率高,因而渗透性强。软土地基是由淤泥、壤土、粉细砂等细微粒子的土质构成的地基。这种地基具有孔隙率大、压缩性大、含水量大、渗透系数小、水分不易排出、承载能力差、沉陷大、触变性强等特点，在外界的影响下很易变形。2.水工建筑物对地基基础的基本要求（1）具有足够的强度。能够承受上部结构传递的应力。（2）具有足够的整体性和均一性。能够防止基础的滑动和不均匀沉陷。（3）具有足够的抗渗性。能够避免发生严重的渗漏和渗透破坏。（4）具有足够的耐久性。能够防止在地下水长期作用下发生侵蚀破坏。二、地基处理的方法水利水电工程地基处理的基本方法主要有开挖、灌浆、防渗墙、桩基础、锚固，还有置换法、排水法以及挤实法等。1.开挖开挖处理是将不符合设计要求的覆盖层、风化破碎有缺陷的岩层挖掉，是地基处理最通用的方法。2.灌浆灌浆是利用灌浆泵的压力，通过钻孔、预埋管路或其他方式，把具有胶凝性质的材料（水泥）和掺合料（如黏土等）与水搅拌混合的浆液或化学溶液灌注到岩石、土层中的裂隙、洞穴或混凝土的裂缝、接缝内，以达到加固、防渗等工程目的的技术措施。 3.防渗墙防渗墙是使用专用机具钻凿圆孔或直接开挖槽孔，以泥浆固壁，孔内浇灌混凝土或其他防渗材料等，或安装预制混凝土构件，而形成连续的地下墙体。也可用板桩、灌注桩、旋喷桩或定喷桩等各类桩体连续形成防渗墙。 4.置换法置换法是将建筑物基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去，换填无侵蚀性及低压缩性的散粒材料，从而加速软土固结的一种方法。5.排水法排水法是采取相应措施如砂垫层、排水井、塑料多孔排水板等，使软基表层或内部形成水平或垂直排水通道，然后在土壤自重或外荷压载作用下，加速土壤中水分的排除，使土壤固结的一种方法。 6.挤实法挤实法是将某些填料如砂、碎石或生石灰等用冲击、振动或两者兼而有之的方法压入土中，形成一个个的柱体，将原土层挤实，从而增加地基强度的一种方法。7.桩基础可将建筑物荷载传到深部地基，起增大承载力，减小或调整沉降等作用。桩基础有打入桩、灌注桩、旋喷桩及深层搅拌桩。（1）打入桩。将不同材料制作的桩，采用不同工艺打入、振入或插入地基。（2）灌注桩。向使用不同工艺钻出不同形式的钻孔内，灌注砂、砾石（碎石）或混凝土，建成砂桩、砾（碎）石桩或混凝土灌注桩。（3）旋喷桩。利用高压旋喷射流，将地层与水泥基质浆液搅动混合而成的圆断面桩。（4）深层搅拌桩。以机械旋转方法搅动地层，同时注入水泥基质浆液或喷入水泥干粉，在松散细颗粒地层内形成的桩体。8.锚固将受拉杆件的一端固定于岩（土）体中，另一端与工程结构相连接，利用锚固结构的抗剪、抗拉强度，改善岩土力学性质，增强抗剪强度，对地基与结构物起到加固作用的技术。1F413002 灌浆施工技术一、灌浆分类1.按灌浆材料分类按浆液材料主要分为水泥灌浆（通常也包括水泥黏土灌浆、水泥粉煤灰灌浆、水泥水玻璃灌浆等）、黏土灌浆和化学灌浆等。2.按灌浆目的分类按灌浆目的分为帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆、接缝灌浆和回填灌浆等。（1）帷幕灌浆。帷幕灌浆是用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成防水幕，以减小渗流量或降低扬压力的灌浆。（2）固结灌浆。用浆液灌入岩体裂隙或破碎带，以提高岩体的整体性和抗变形能力的灌浆。（3）接触灌浆。通过浆液灌入混凝土与基岩或混凝土与钢板之间的缝隙，以增加接触面结合能力的灌浆。 （4）接缝灌浆。通过埋设管路或其他方式将浆液灌入混凝土坝体的接缝，以改善传力条件增强坝体整体性的灌浆。（5）回填灌浆。用浆液填充混凝土与围岩或混凝土与钢板之间的空隙和孔洞，以增强围岩或结构的密实性的灌浆。回填灌浆是将黏土浆液注入堤体隐患处，以堵塞洞穴和裂缝。常用于土坝坝体的加固和堤防防渗。岩基灌浆时，一般先进行固结灌浆，后进行帷幕灌浆，可以抑制帷幕灌浆时地表抬动和冒浆。【例】用浆液灌入岩体裂隙中以提高岩体的整体性和抗变形能力的灌浆称为（ ）灌浆。A.接缝B.固结C.接触D.回填网校答案：B3.按灌浆地层分类按灌浆地层可分为岩石地基灌浆、砂砾石地层灌浆、土层灌浆等。4.按灌浆压力分类按灌浆压力可分为常压灌浆和高压灌浆。灌浆压力在3MPa以上的灌浆为高压灌浆。 二、钻孔灌浆用的机械设备1.钻孔机械有回转式、回转冲击式、冲击式三大类。目前用得最多的是回转式钻机，其次是回转冲击式钻机，纯冲击式钻机用得很少。2.灌浆机械灌浆机械主要有灌浆泵（容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍）、浆液搅拌机（目前用得最多的是传统双层立式慢速搅拌机和双桶平行搅拌机。）及灌浆记录仪（记录灌浆压力、注浆率、浆液相对密度（或水灰比）等重要数据。）等。 三、灌浆方式和灌浆方法1.灌浆方式灌浆方式有纯压式和循环式两种。1）纯压式 纯压式灌浆是指浆液注入孔段内和岩体裂隙中，不再返回（只进不出）的灌浆方式。这种方式设备简单，操作方便；但浆液流动速度较慢，容易沉淀，堵塞岩层缝隙和管路，多用于吸浆量大，并有大裂隙存在和孔深不超过15m的情况。2）循环式循环式灌浆是指浆液通过射浆管注入孔段内，部分浆液渗入到岩体裂隙中，部分浆液通过回浆管返回（有进有出），保持孔段内的浆液呈循环流动状态的灌浆方式。浆液保持流动状态，防止水泥沉淀，灌浆效果好；根据进浆和回浆液比重的差值，判断岩层吸收水泥的情况。2.灌浆方法1）全孔一次灌浆法（全孔一次灌浆是将孔一次钻完，全孔段一次灌浆。这适用于孔深不深，地质条件比较良好，基岩比较完整的情况）。2）自下而上分段灌浆法（将灌浆孔一次钻进到底，然后从钻孔的底部往上，逐段安装灌浆塞进行灌浆，直至孔口的灌浆方法。适用于岩层较完整，裂隙较少的地区）。3）自上而下分段灌浆法（从上向下逐段进行钻孔，逐段安装灌浆塞进行灌浆，直至孔底的灌浆方法。适用于地质条件差、岩石破碎、灌浆要求高的地区）。4）综合灌浆法。综合灌浆法是在钻孔的某些段采用自上而下分段灌浆，另一些段采用自下而上分段灌桨的方法。5）孔口封闭灌浆法（孔口封闭灌浆法是在钻孔的孔口安装孔口管，自上而下分段钻孔和灌浆，各段灌浆时都在孔口安装孔口封闭器进行灌浆的方法。孔内不需下入灌浆塞，施工简便，节省工时；每段灌浆结束后，不需待凝，即可开始下一段的钻孔，加快了施工进度；上部孔段可得到多次重复灌浆，保证了灌浆质量。）灌浆孔的基岩段长小于6m时，可采用全孔一次灌浆法；大于6m时，可采用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法或孔口封闭灌浆法。四、帷幕灌浆（2018修改）防渗帷幕的钻孔灌浆应具备下列条件方可进行：（1）上部结构混凝土浇筑厚度达到设计规定的盖重厚度要求。上部结构混凝土厚度较小的部位（趾板、压浆板、心墙底板、岸坡坝段、尾坎等），须待混凝土浇筑达到其完建高程和设计强度,压浆板、址板等加固锚杆砂浆达到设计强度；防渗墙与覆盖层下帷幕灌浆时，达到相应设计规定。（2）相应部位的基岩固结灌浆、混凝土坝底层灌区接缝灌浆、岸坡接触灌浆完成并检查合格。（3）相应部位灌浆平洞的开挖、混凝土衬砌（或喷锚支护）、回填灌浆、围岩固结灌浆完成并检查合格。（4）灌浆区邻近