水利工程施工基礎(chǔ)灌漿講義t46

第六章灌漿工程基礎(chǔ)處理（水電工程），即根據(jù)建筑物對(duì)地基的要求，采用特定的技術(shù)手段，來(lái)減少或消除地基的某些天然缺陷，改善和提高地基的物理力學(xué)性能，使地基具有足夠的強(qiáng)度、整體性、抗?jié)B性及穩(wěn)定性，以保證工程的安全可靠和正常運(yùn)行。

基礎(chǔ)：1、巖基2、軟基（土基與砂礫石地基）由于受地質(zhì)構(gòu)造變化及水文地質(zhì)的影響，天然地基往往存在不同形式與程度的缺陷，需要經(jīng)過(guò)人工處理，才能作為水工建筑物的可靠地基。

第一節(jié)壩基巖石灌漿將某種具有流動(dòng)性和膠凝性的漿液，按一定的配比要求，通過(guò)鉆孔用灌漿設(shè)備壓入巖層的孔（裂）隙中，經(jīng)過(guò)硬化膠結(jié)后，形成結(jié)石，以提高基巖的強(qiáng)度與整體性，改善基巖的抗?jié)B性

------壩基巖石灌漿（簡(jiǎn)稱基巖灌漿）帷幕灌灌漿布置在在靠近近上游游迎水水面的的壩基基內(nèi)，，形成成一道道連續(xù)續(xù)的防防滲幕幕墻。。其目目的是是減少少壩基基的滲滲流量量，降降低壩壩底滲滲透壓壓力，，保證證基礎(chǔ)礎(chǔ)的滲滲透穩(wěn)穩(wěn)定。。帷幕灌灌漿的的深度度主要要由作作用水水頭及及地質(zhì)質(zhì)條件件等確確定，，較之之固結(jié)結(jié)灌漿漿要深深得多多，有有些工工程的的帷幕幕深度度超過(guò)過(guò)百米米。施工中中，通通常采采用單單孔灌灌漿，，所使使用的的灌漿漿壓力力比較較大。。固結(jié)灌灌漿目的是是提高高基巖巖的整整體性性與強(qiáng)強(qiáng)度，，并降降低基基礎(chǔ)的的透水水性。。當(dāng)基巖巖地質(zhì)質(zhì)條件件較好好時(shí)，，一般般在可可在壩壩基上上、下下游應(yīng)應(yīng)力較較大的的部位位布置置固結(jié)結(jié)灌漿漿孔；；在地地質(zhì)條條件較較差而而壩體體較高高的情情況下下，則則需要要對(duì)壩壩基進(jìn)進(jìn)行全全面的的固結(jié)結(jié)灌漿漿，甚甚至在在壩基基以外外上、、下游游一定定范圍圍內(nèi)也也要進(jìn)進(jìn)行固固結(jié)灌灌漿。。灌漿孔孔的深深度一一般為為5~8m，也有有深達(dá)達(dá)15~40m的，各各孔在在平面面上呈呈網(wǎng)格格交錯(cuò)錯(cuò)布置置。通通常采采用群群孔沖沖洗和和群孔孔灌漿漿。接觸灌灌漿目的是是加強(qiáng)強(qiáng)壩體體混凝凝土與與壩基基或岸岸肩之之間的的結(jié)合合能力力，提提高壩壩體的的抗滑滑穩(wěn)定定性。。一一般是是通過(guò)過(guò)混凝凝土鉆鉆孔壓壓漿或或預(yù)先先在接接觸面面上埋埋設(shè)灌灌漿盒盒及相相應(yīng)的的管道道系統(tǒng)統(tǒng)。接接觸灌灌漿應(yīng)應(yīng)安排排在壩壩體混混凝土土達(dá)到到穩(wěn)定定溫度度以后后進(jìn)行行，以以利于于防止止混凝凝土收收縮產(chǎn)產(chǎn)生拉拉裂。。灌漿的的材料料漿液要要求：：（1）漿液液在受受灌的的巖層層中應(yīng)應(yīng)具有有良好好的可灌性性，即在在一定定的壓壓力下下，能能灌入入到裂裂隙、、空隙隙或孔孔洞中中，充充填密密實(shí)。。（2）漿液液硬化化成結(jié)結(jié)石后后，應(yīng)應(yīng)具有有良好好的防滲性性能、必要要的強(qiáng)強(qiáng)度和和粘結(jié)結(jié)力。。（3）為便便于施施工和和增大大漿液液的擴(kuò)擴(kuò)散范范圍，，漿液液應(yīng)具具有良良好的的流動(dòng)性性。（4）漿液液應(yīng)具具有較較好的的穩(wěn)定性性，析水水率低低?；鶐r灌灌漿以以水泥灌灌漿最普遍遍。灌灌入基基巖的的水泥泥漿液液，由由水泥泥與水水按一一定配配比制制成，，水泥泥漿液液呈懸懸浮狀狀態(tài)。。水泥泥灌漿漿具有有灌漿漿效果果可靠靠，灌灌漿設(shè)設(shè)備與與工藝藝比較較簡(jiǎn)單單，材材料成成本低低廉等等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)。灌漿施施工過(guò)過(guò)程1．鉆孔孔（1）確保?？咨钌?、孔孔向、、孔位位符合合設(shè)計(jì)計(jì)要求求；（2）力求求孔徑徑上下下均一一，孔孔壁平平順；；（3）鉆鉆進(jìn)進(jìn)過(guò)過(guò)程程中中產(chǎn)產(chǎn)生生的的巖巖粉粉細(xì)細(xì)屑屑較較少少。。孔徑徑均均一一，，孔孔壁壁平平順順，，則則灌灌漿漿栓栓塞塞能能夠夠卡卡緊緊卡卡牢牢，，灌灌漿漿時(shí)時(shí)不不致致產(chǎn)產(chǎn)生生返返漿漿。。鉆鉆進(jìn)進(jìn)過(guò)過(guò)程程中中產(chǎn)產(chǎn)生生過(guò)過(guò)多多的的巖巖粉粉細(xì)細(xì)屑屑，，容容易易堵堵塞塞孔孔壁壁的的縫縫隙隙，，影影響響灌灌漿漿質(zhì)質(zhì)量量。。鉆孔孔的的方方向向與與深深度度是是保保證證帷帷幕幕灌灌漿漿質(zhì)質(zhì)量量的的關(guān)關(guān)鍵鍵。。如如果果鉆鉆孔孔方方向向有有偏偏斜斜，，鉆鉆孔孔深深度度達(dá)達(dá)不不到到要要求求，，則則通通過(guò)過(guò)各各鉆鉆孔孔所所灌灌注注的的漿漿液液，，不不能能聯(lián)聯(lián)成成一一體體，，將將形形成成漏漏水水通通路路，，2．鉆鉆孔孔（（裂裂隙隙））沖沖洗洗沖洗洗分分為為：：①鉆孔孔沖沖洗洗，，②巖層層裂裂隙隙沖沖洗洗。（1）高高壓壓壓壓水水沖沖洗洗（2）高高壓壓脈脈動(dòng)動(dòng)沖沖洗洗（3）揚(yáng)揚(yáng)水水沖沖洗洗（4）群群孔孔沖沖洗洗一一般般適適用用于于巖巖層層破破碎碎，，節(jié)節(jié)理理裂裂隙隙比比較較發(fā)發(fā)育育防防止止沖沖洗洗范范圍圍內(nèi)內(nèi)巖巖層層的的抬抬動(dòng)動(dòng)和和變變形形。。3．壓壓水水試試驗(yàn)驗(yàn)壓水水試試驗(yàn)驗(yàn)?zāi)磕康牡模海簻y(cè)定定地地層層的的滲滲透透特特性性，為為基基巖巖的的灌灌漿漿施施工工提提供供基基本本技技術(shù)術(shù)資資料料。。壓壓水水試試驗(yàn)驗(yàn)也也是是檢檢查查地地層層灌灌漿漿實(shí)實(shí)際際效效果果的的主主要要方方法法。。壓水水試試驗(yàn)驗(yàn)的的原原理理：：在在一一定定的的水水頭頭壓壓力力下下，，通通過(guò)過(guò)鉆鉆孔孔將將水水壓壓入入到到孔孔壁壁四四周周的的縫縫隙隙中中，，根根據(jù)據(jù)壓壓入入的的水水量量和和壓壓水水的的時(shí)時(shí)間間，，計(jì)計(jì)算算出出代代表表巖巖層層滲滲透透特特性性的的技技術(shù)術(shù)參參數(shù)數(shù)。。在我我國(guó)國(guó)，，采采用用透水水率率q來(lái)表表示示巖巖層層的的滲滲透透特特性性。。所所謂謂透透水水率率，，就就是是在在單單位位時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)，，通通過(guò)過(guò)單單位位長(zhǎng)長(zhǎng)度度試試驗(yàn)驗(yàn)孔孔段段，，在在單單位位壓壓力力作作用用下下所所壓壓入入的的水水量量。。壓壓水水試試驗(yàn)驗(yàn)有有單單點(diǎn)點(diǎn)法法和和五五點(diǎn)點(diǎn)法法兩兩種種，，4．灌灌漿漿的的方方法法與與工工藝藝提高高巖巖基基灌灌漿漿的的質(zhì)質(zhì)量量，，必必須須注注意意以以下下問(wèn)問(wèn)題題（1）鉆鉆孔孔灌灌漿漿的的次次序序基基巖巖的的鉆鉆孔孔與與灌灌漿漿應(yīng)應(yīng)遵遵循循分分序序加加密密的的原原則則進(jìn)進(jìn)行行。。（2）注注漿漿方方式式按按照照灌灌漿漿時(shí)時(shí)漿漿液液灌灌注注和和流流動(dòng)動(dòng)的的特特點(diǎn)點(diǎn)，，灌灌漿漿方方式式有有純純壓壓式式和和循循環(huán)環(huán)式式兩兩種種。。（3）鉆鉆灌灌方方法法按按照照同同一一鉆鉆孔孔內(nèi)內(nèi)的的鉆鉆灌灌順順序序，，有有全全孔孔一一次次鉆鉆灌灌和和全全孔孔分分段段鉆鉆灌灌兩兩種種方方法法。。全孔孔一一次次鉆鉆灌灌系將將灌灌漿漿孔孔一一次次鉆鉆到到全全深深，，并并沿沿全全孔孔進(jìn)進(jìn)行行灌灌漿漿。。這這種種方方法法施施工工簡(jiǎn)簡(jiǎn)便便，，多多用用于于孔孔深深不不超超過(guò)過(guò)6m，地地質(zhì)質(zhì)條條件件良良好好，，基基巖巖比比較較完完整整的的情情況況。。全孔孔分段段鉆鉆灌灌又分分自上上而而下下法法、、自自下下而而上上法法、、綜綜合合灌灌漿漿法法及及孔孔口口封封閉閉法法等等。。（4）灌灌漿漿壓壓力力所所謂謂灌灌漿漿壓壓力力，，通通常常是是指指作作用用在在灌灌漿漿段段中中部部的的壓壓力力灌漿漿壓壓力力是是控控制制灌灌漿漿質(zhì)質(zhì)量量、、提提高高灌灌漿漿經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)效效益益的的重重要要因因素素。。確確定定灌灌漿漿壓壓力力的的原原則則是是：：在在不不致致破破壞壞基基礎(chǔ)礎(chǔ)和和壩壩體體的的前前提提下下，，盡盡可可能能采采用用比比較較高高的的壓壓力力。。高高壓壓灌灌漿漿可可以以使使?jié){漿液液更更好好地地壓壓入入細(xì)細(xì)小小縫縫隙隙內(nèi)內(nèi)，，增增大大漿漿液液擴(kuò)擴(kuò)散散半半徑徑，，析析出出多多余余的的水水分分，，提提高高灌灌注注材材料料的的密密實(shí)實(shí)度度。。GIN灌漿漿法法5）灌灌漿漿壓壓力力和和漿漿液液稠稠度度的的控控制制在灌灌漿漿過(guò)過(guò)程程中中，，合合理理地地控控制制灌灌漿漿壓壓力力和和漿漿液液稠稠度度，，是是提提高高灌灌漿漿質(zhì)質(zhì)量量的的重重要要保保證證。。灌灌漿漿過(guò)過(guò)程程中中灌灌漿漿壓壓力力的的控控制制基基本本上上有有兩兩種種類類型型，，即即一一次次升升壓壓法法和和分分級(jí)級(jí)升升壓壓法法。。6）灌灌漿漿的的結(jié)結(jié)束束條條件件與與封封孔孔灌漿漿的的結(jié)結(jié)束束條條件件，，一一般般用用兩兩個(gè)個(gè)指指標(biāo)標(biāo)來(lái)來(lái)控控制制，，一一個(gè)個(gè)是是殘殘余余吸吸漿漿量量，，又又稱稱最最終終吸吸漿漿量量，，即即灌灌到到最最后后的的限限定定吸吸漿漿量量；；另另一一個(gè)個(gè)是是閉閉漿漿時(shí)時(shí)間間，，即即在在殘殘余余吸吸漿漿量量不不變變的的情情況況下下保保持持設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)規(guī)定定壓壓力力的的延延續(xù)續(xù)時(shí)時(shí)間間。。5.灌漿漿的的質(zhì)質(zhì)量量檢檢查查基巖巖灌灌漿漿隱隱蔽蔽性性工工程程，，做做好好灌灌漿漿施施工工的的原始始記記錄錄，嚴(yán)嚴(yán)格格灌灌漿漿施施工工的的工工藝藝控控制制，，防防止止違違規(guī)規(guī)操操作作；；另一一方方面面，，要要在在一一個(gè)個(gè)灌灌漿漿區(qū)區(qū)灌灌漿漿結(jié)結(jié)束束以以后后，，進(jìn)進(jìn)行行專專門門性性的的質(zhì)量量檢檢查查，作作出出科科學(xué)學(xué)的的灌灌漿漿質(zhì)質(zhì)量量評(píng)評(píng)定定。。灌漿漿質(zhì)質(zhì)量量檢檢查查方方法法常常用用的的有有1、壓水水試試驗(yàn)驗(yàn)和和漿漿液液注注入入率率試試驗(yàn)驗(yàn)進(jìn)進(jìn)行行檢檢查查2、鉆鉆取巖巖芯芯進(jìn)行行檢檢查查3、進(jìn)進(jìn)行行鉆鉆孔孔照相相和孔孔內(nèi)內(nèi)電電視視，，觀觀察察孔孔壁壁的的灌灌漿漿質(zhì)質(zhì)量量4、開開挖挖平平洞洞、、豎豎井井或或鉆鉆設(shè)設(shè)大大口口徑徑鉆鉆孔孔，，檢查查人人員員直直接接進(jìn)進(jìn)去去觀察察檢檢查查，，并并在在其其中中進(jìn)進(jìn)行行抗抗剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度、、彈彈性性模模量量等等方方面面的的試試驗(yàn)驗(yàn)5、利利用用地球球物物理理勘勘探探技技術(shù)術(shù)四、、化化學(xué)學(xué)灌灌漿漿化學(xué)學(xué)灌灌漿漿是是在在水水泥泥灌灌漿漿基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上發(fā)發(fā)展展起起來(lái)來(lái)的的新新型型灌灌漿漿方方法法。。它它是是將將有有機(jī)機(jī)高高分分子子材材料料配配制制成成的的漿漿液液灌灌入入地地基基或或建建筑筑物物的的裂裂縫縫中中，，經(jīng)經(jīng)膠膠凝凝固固化化后后，，達(dá)達(dá)到到防滲滲、、堵堵漏漏、、補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)、、加加固固的目目的的。?；瘜W(xué)學(xué)灌灌漿漿在在基基巖巖處處理理中中，，是是作作為為水水泥泥灌灌漿漿輔輔助助手手段段的的。。它主主要要用用于于：：裂隙隙與與空空隙隙細(xì)細(xì)小小（0.1mm以下下）），，顆顆粒粒材材料料不不能能灌灌入入；；對(duì)對(duì)基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的防防滲滲或或強(qiáng)強(qiáng)度度有有較較高高要要求求；；滲滲透透水水流流的的速速度度較較大大，，其其它它灌灌漿漿材材料料不不能能封封堵堵等等情情況況。。1.化學(xué)學(xué)灌灌漿漿特特性性材料料分分防滲滲堵堵漏漏和補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)加加固固兩大大類類。。前前者者有有水水玻玻璃璃、、丙丙凝凝類類、、聚聚氨氨脂脂類類等等，，后后者者有有環(huán)環(huán)氧氧樹樹脂脂類類、、甲甲凝凝類類等等。。特性性：：1）化化學(xué)學(xué)漿漿液液的的粘粘度度低低，，有有的的接接近近于于水水，，有有的的比比水水還還小小。。其其流流動(dòng)動(dòng)性性好好，，可可灌灌性性高高，，可可以以灌灌入入水水泥泥漿漿液液灌灌不不進(jìn)進(jìn)去去的的細(xì)細(xì)微微裂裂隙隙中中。。2）化化學(xué)學(xué)漿漿液液的的聚聚合合時(shí)時(shí)間間（（或或稱稱膠膠凝凝時(shí)時(shí)間間，，固固化化、、硬硬化化時(shí)時(shí)間間））可可以以比比較較準(zhǔn)準(zhǔn)確確地地控控制制，，從從幾幾秒秒到到幾幾十十分分鐘鐘，，有有利利于于機(jī)機(jī)動(dòng)動(dòng)靈靈活活地地進(jìn)進(jìn)行行施施工工控控制制。。3）化化學(xué)學(xué)漿漿液液聚聚合合后后的的聚聚合合體體，，滲滲透透系系數(shù)數(shù)很很小小，，一一般般為為10-6～10-8cm/s，幾幾乎乎是是不不透透水水的的，，防防滲滲效效果果好好。。4）有有些些化化學(xué)學(xué)漿漿液液聚聚合合體體本本身身的的強(qiáng)強(qiáng)度度及及粘粘結(jié)結(jié)強(qiáng)強(qiáng)度度比比較較高高，，可可承承受受高高水水頭頭。。如如用用于于加加固固補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)的的甲甲凝凝、、環(huán)環(huán)氧氧樹樹脂脂等等，，而而聚聚氨氨脂脂對(duì)對(duì)防防滲滲與與加加固固都都有有作作用用。。5）化灌材材料聚合合體的穩(wěn)穩(wěn)定性和和耐久性性均較好好，能抗抗酸、堿堿及微生生物的侵侵蝕。但但一般高高分子化化學(xué)材料料都存在在有老化化問(wèn)題。。6）化灌材材料都有有一定毒毒性，在在配制、、施工過(guò)過(guò)程中要要十分注注意防護(hù)護(hù)，并切切實(shí)防止止對(duì)環(huán)境境的污染染。2.化學(xué)灌漿漿施工化學(xué)漿液液為真溶溶液，不不存在粒粒狀灌漿漿材料的的沉淀問(wèn)問(wèn)題，化化學(xué)灌漿漿都采用用純壓式式灌漿。化學(xué)灌漿漿的鉆孔孔和清洗洗工藝及及技術(shù)要要求，與與水泥灌灌漿基本本相同，，也遵循循分序加加密的原原則進(jìn)行行鉆孔灌灌漿?；瘜W(xué)灌漿漿的方法法，按漿漿液的混混合方式式區(qū)分，，有單液液法灌漿漿和雙液液法灌漿漿。一次次配制成成的漿液液或兩種種漿液組組分在泵泵送灌注注前先行行混合的的灌漿方方法稱為為單液法法。兩種種漿液組組分在泵泵送后才才混合的的灌漿方方法稱為為雙液法法。前者者施工相相對(duì)簡(jiǎn)單單，在工工程中使使用較多多。工程實(shí)例例：三峽工程程永久船船閘南五五豎井f1096斷層的處處理，在在運(yùn)用水水泥化學(xué)學(xué)復(fù)合灌灌漿方面面取得較較好的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)。該該斷層寬寬度5m左右，內(nèi)內(nèi)含軟弱弱泥化的的角礫巖巖、碎裂裂花崗巖