水利工程施工基礎(chǔ)灌漿講義二

第六章灌漿工程基礎(chǔ)處理（水電工程），即根據(jù)建筑物對地基的要求，采用特定的技術(shù)手段，來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性和膠凝性的漿液，按一定的配比要求，通過鉆孔用灌漿設(shè)備壓入巖層的孔（裂）隙中，經(jīng)過硬化膠結(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（簡稱基巖灌漿）帷幕灌漿

布置在靠近上游迎水面的壩基內(nèi)，形成一道連續(xù)的防滲幕墻。其目的是減少壩基的滲流量，降低壩底滲透壓力，保證基礎(chǔ)的滲透穩(wěn)定。帷幕灌漿的深度主要由作用水頭及地質(zhì)條件等確定，較之固結(jié)灌漿要深得多，有些工程的帷幕深度超過百米。施工中，通常采用單孔灌漿，所使用的灌漿壓力比較大。

固結(jié)灌漿

目的是提高基巖的整體性與強(qiáng)度，并降低基礎(chǔ)的透水性。當(dāng)基巖地質(zhì)條件較好時，一般在可在壩基上、下游應(yīng)力較大的部位布置固結(jié)灌漿孔；在地質(zhì)條件較差而壩體較高的情況下，則需要對壩基進(jìn)行全面的固結(jié)灌漿，甚至在壩基以外上、下游一定范圍內(nèi)也要進(jìn)行固結(jié)灌漿。灌漿孔的深度一般為5~8m，也有深達(dá)15~40m的，各孔在平面上呈網(wǎng)格交錯布置。通常采用群孔沖洗和群孔灌漿。接觸三灌漿目的三是加三強(qiáng)壩三體混三凝土三與壩三基或三岸肩三之間三的結(jié)三合能三力，三提高三壩體三的抗三滑穩(wěn)三定性三。三一般三是通三過混三凝土三鉆孔三壓漿三或預(yù)三先在三接觸三面上三埋設(shè)三灌漿三盒及三相應(yīng)三的管三道系三統(tǒng)。三接觸三灌漿三應(yīng)安三排在三壩體三混凝三土達(dá)三到穩(wěn)三定溫三度以三后進(jìn)三行，三以利三于防三止混三凝土三收縮三產(chǎn)生三拉裂三。灌漿三的材三料漿液三要求三：（1）漿三液在三受灌三的巖三層中三應(yīng)具三有良三好的可灌三性，即三在一三定的三壓力三下，三能灌三入到三裂隙三、空三隙或三孔洞三中，三充填三密實三。（2）漿三液硬三化成三結(jié)石三后，三應(yīng)具三有良三好的防滲三性能、必三要的三強(qiáng)度三和粘三結(jié)力三。（3）為三便于三施工三和增三大漿三液的三擴(kuò)散三范圍三，漿三液應(yīng)三具有三良好三的流動三性。（4）漿三液應(yīng)三具有三較好三的穩(wěn)定三性，析三水率三低?；鶐r三灌漿三以水泥三灌漿最普三遍。三灌入三基巖三的水三泥漿三液，三由水三泥與三水按三一定三配比三制成三，水三泥漿三液呈三懸浮三狀態(tài)三。水三泥灌三漿具三有灌三漿效三果可三靠，三灌漿三設(shè)備三與工三藝比三較簡三單，三材料三成本三低廉三等優(yōu)三點。灌漿三施工三過程1．鉆三孔（1）確三?？兹?、三孔向三、孔三位符三合設(shè)三計要三求；（2）力三求孔三徑上三下均三一，三孔壁三平順三；（3）鉆三進(jìn)過三程中三產(chǎn)生三的巖三粉細(xì)三屑較三少?？讖饺蝗兹谄饺?，三則灌三漿栓三塞能三夠卡三緊卡三牢，三灌漿三時不三致產(chǎn)三生返三漿。三鉆進(jìn)三過程三中產(chǎn)三生過三多的三巖粉三細(xì)屑三，容三易堵三塞孔三壁的三縫隙三，影三響灌三漿質(zhì)三量。鉆孔三的方三向與三深度三是保三證帷三幕灌三漿質(zhì)三量的三關(guān)鍵三。如三果鉆三孔方三向有三偏斜三，鉆三孔深三度達(dá)三不到三要求三，則三通過三各鉆三孔所三灌注三的漿三液，三不能三聯(lián)成三一體三，將三形成三漏水三通路三，2．鉆三孔（三裂隙三）沖三洗沖洗三分為三：①鉆孔三沖洗三，②巖層三裂隙三沖洗。（1）高三壓壓三水沖三洗（2）高三壓脈三動沖三洗（3）揚(yáng)三水沖三洗（4）群三孔沖三洗三一三般適三用于三巖層三破碎三，節(jié)三理裂三隙比三較發(fā)三育防三止沖三洗范三圍內(nèi)三巖層三的抬三動和三變形三。3．壓三水試三驗壓水三試驗三目的三：測定三地層三的滲三透特三性，為三基巖三的灌三漿施三工提三供基三本技三術(shù)資三料。三壓水三試驗三也是三檢查三地層三灌漿三實際三效果三的主三要方三法。壓水三試驗三的原三理：三在一三定的三水頭三壓力三下，三通過三鉆孔三將水三壓入三到孔三壁四三周的三縫隙三中，三根據(jù)三壓入三的水三量和三壓水三的時三間，三計算三出代三表巖三層滲三透特三性的三技術(shù)三參數(shù)三。在我三國，三采用透水三率q來表三示巖三層的三滲透三特性三。所三謂透三水率三，就三是在三單位三時間三內(nèi)，三通過三單位三長度三試驗三孔段三，在三單位三壓力三作用三下所三壓入三的水三量。三壓水三試驗三有單三點法三和五三點法三兩種三，4．灌三漿的三方法三與工三藝提高三巖基三灌漿三的質(zhì)三量，三必須三注意三以下三問題（1）鉆三孔灌三漿的三次序三基巖三的鉆三孔與三灌漿三應(yīng)遵三循分三序加三密的三原則三進(jìn)行三。（2）注三漿方三式三按三照灌三漿時三漿液三灌注三和流三動的三特點三，灌三漿方三式有三純壓三式和三循環(huán)三式兩三種。（3）鉆三灌方三法三按照三同一三鉆孔三內(nèi)的三鉆灌三順序三，有三全孔三一次三鉆灌三和全三孔分三段鉆三灌兩三種方三法。全孔三一次三鉆灌系將三灌漿三孔一三次鉆三到全三深，三并沿三全孔三進(jìn)行三灌漿三。這三種方三法施三工簡三便，三多用三于孔三深不三超過6m，地三質(zhì)條三件良三好，三基巖三比較三完整三的情三況。全孔分段三鉆灌又分自上三而下三法、三自下三而上三法、三綜合三灌漿三法及三孔口三封閉三法等三。（4）灌三漿壓三力三所三謂灌三漿壓三力，三通常三是指三作用三在灌三漿段三中部三的壓三力灌漿三壓力三是控三制灌三漿質(zhì)三量、三提高三灌漿三經(jīng)濟(jì)三效益三的重三要因三素。三確定三灌漿三壓力三的原三則是三：在三不致三破壞三基礎(chǔ)三和壩三體的三前提三下，三盡可三能采三用比三較高三的壓三力。三高壓三灌漿三可以三使?jié){三液更三好地三壓入三細(xì)小三縫隙三內(nèi)，三增大三漿液三擴(kuò)散三半徑三，析三出多三余的三水分三，提三高灌三注材三料的三密實三度。GI三N灌漿三法5）灌三漿壓三力和三漿液三稠度三的控三制在灌三漿過三程中三，合三理地三控制三灌漿三壓力三和漿三液稠三度，三是提三高灌三漿質(zhì)三量的三重要三保證三。三灌三漿過三程中三灌漿三壓力三的控三制基三本上三有兩三種類三型，三即一三次升三壓法三和分三級升三壓法三。6）灌三漿的三結(jié)束三條件三與封三孔灌漿三的結(jié)三束條三件，三一般三用兩三個指三標(biāo)來三控制三，一三個是三殘余三吸漿三量，三又稱三最終三吸漿三量，三即灌三到最三后的三限定三吸漿三量；三另一三個是三閉漿三時間三，即三在殘三余吸三漿量三不變?nèi)那槿龥r下三保持三設(shè)計三規(guī)定三壓力三的延三續(xù)時三間。5.灌漿三的質(zhì)三量檢三查基巖三灌漿三隱蔽三性工三程，三做好三灌漿三施工三的原始三記錄，嚴(yán)三格灌三漿施三工的三工藝三控制三，防三止違三規(guī)操三作；另一三方面三，要三在一三個灌三漿區(qū)三灌漿三結(jié)束三以后三，進(jìn)三行專三門性三的質(zhì)量三檢查，作三出科三學(xué)的三灌漿三質(zhì)量三評定三。灌漿三質(zhì)量三檢查三方法三常用三的有1、壓水三試驗三和漿三液注三入率三試驗三進(jìn)行三檢查2、鉆取巖三芯進(jìn)行三檢查3、進(jìn)三行鉆三孔照相和孔三內(nèi)電三視，三觀察三孔壁三的灌三漿質(zhì)三量4、開三挖平三洞、三豎井三或鉆三設(shè)大三口徑三鉆孔三，檢查三人員三直接三進(jìn)去觀察三檢查三，并三在其三中進(jìn)三行抗三剪強(qiáng)三度、三彈性三模量三等方三面的三試驗5、利三用地球三物理三勘探三技術(shù)四、三化學(xué)三灌漿化學(xué)三灌漿三是在三水泥三灌漿三基礎(chǔ)三上發(fā)三展起三來的三新型三灌漿三方法三。它三是將三有機(jī)三高分三子材三料配三制成三的漿三液灌三入地三基或三建筑三物的三裂縫三中，三經(jīng)膠三凝固三化后三，達(dá)三到防滲三、堵三漏、三補(bǔ)強(qiáng)三、加三固的目三的。化學(xué)三灌漿三在基三巖處三理中三，是三作為三水泥三灌漿三輔助三手段三的。它主三要用三于：裂隙三與空三隙細(xì)三小（0.三1m三m以下三），三顆粒三材料三不能三灌入三；對三基礎(chǔ)三的防三滲或三強(qiáng)度三有較三高要三求；三滲透三水流三的速三度較三大，三其它三灌漿三材料三不能三封堵三等情三況。1.化學(xué)三灌漿三特性材料三分防滲三堵漏和補(bǔ)強(qiáng)三加固兩大三類。三前者三有水三玻璃三、丙三凝類三、聚三氨脂三類等三，后三者有三環(huán)氧三樹脂三類、三甲凝三類等三。特性三：1）化三學(xué)漿三液的三粘度三低，三有的三接近三于水三，有三的比三水還三小。三其流三動性三好，三可灌三性高三，可三以灌三入水三泥漿三液灌三不進(jìn)三去的三細(xì)微三裂隙三中。2）化三學(xué)漿三液的三聚合三時間三（或三稱膠三凝時三間，三固化三、硬三化時三間）三可以三比較三準(zhǔn)確三地控三制，三從幾三秒到三幾十三分鐘三，有三利于三機(jī)動三靈活三地進(jìn)三行施三工控三制。3）化三學(xué)漿三液聚三合后三的聚三合體三，滲三透系三數(shù)很三小，三一般三為10三-6～10三-8三cm三/s，幾三乎是三不透三水的三，防三滲效三果好三。4）有三些化三學(xué)漿三液聚三合體三本身三的強(qiáng)三度及三粘結(jié)三強(qiáng)度三比較三高，三可承三受高三水頭三。如三用于三加固三補(bǔ)強(qiáng)三的甲三凝、三環(huán)氧三樹脂三等，三而聚三氨脂三對防三滲與三加固三都有三作用三。5）化三灌材三料聚三合體三的穩(wěn)三定性三和耐三久性三均較三好，三能抗三酸、三堿及三微生三物的三侵蝕三。但三一般三高分三子化三學(xué)材三料都三存在三有老三化問三題。6）化三灌材三料都三有一三定毒三性，三在配三制、三施工三過程三中要三十分三注意三防護(hù)三，并三切實三防止三對環(huán)三境的三污染三。2.化學(xué)三灌漿三施工化學(xué)三漿液三為真三溶液三，不三存在三粒狀三灌漿三材料三的沉三淀問三題，三化學(xué)三灌漿三都采三用純?nèi)龎菏饺酀{?；瘜W(xué)三灌漿三的鉆三孔和三清洗三工藝三及技三術(shù)要三求，三與水三泥灌三漿基三本相三同，三也遵三循分三序加三密的三原則三進(jìn)行三鉆孔三灌漿三。化學(xué)三灌漿三的方三法，三按漿三液的三混合三方式三區(qū)分三，有三單液三法灌三漿和三雙液三法灌三漿。三一次三配制三成的三漿液三或兩三種漿三液組三分在三泵送三灌注三前先三行混三合的三灌漿三方法三稱為三單液三法。三兩種三漿液三組分三在泵三送后三才混三合的三灌漿三方法三稱為三雙液三法。三前者三施工三相對三簡單三，在三工程三中使三用較三多。工程三實例三：三峽三工程三永久三船閘三南五三豎井f1三09三6斷層三的處三理，三在運(yùn)三用水三泥化三學(xué)復(fù)三合灌三漿方三面取三得較三好的三經(jīng)驗三。該三斷層三寬度5m左右三，內(nèi)三含軟三弱泥三化的三角礫三巖、三碎裂三花崗三巖及三疏松三軟塑三夾堅三硬碎三屑等三，斷三層的三規(guī)模三大、三性狀三差，三對結(jié)三構(gòu)受三力極三為不三利。三施工三中分三別采三用高三壓旋三噴灌三漿技三術(shù)處三理松三軟物三質(zhì)；三用水泥三灌漿三充填三擠壓三大裂三隙，三增加三被灌三巖體三的強(qiáng)三度；三最后三將化三學(xué)漿三液灌三注到三細(xì)微三裂隙三中，使三多裂三隙的三斷層三膠結(jié)三成一三個整三體，三極大三提高三了其三物理三力學(xué)三性質(zhì)。水泥三灌漿三采用三孔口三封閉三、孔三內(nèi)循三環(huán)法三，逐三段灌三注改三性水三泥漿三材，三全段三灌漿三壓力三控制三在5M三Pa以內(nèi)三?；龑W(xué)灌三漿的三漿材三為長三江科三學(xué)院三的CW系材三料，三采用三分段三阻塞三、純?nèi)龎菏饺嘧⑷姆饺?，三各段三壓力三逐級三增加三，最三終控三制