地基處理-砂礫石地基處理（水利工程施工課件）

地基處理

混凝土防滲墻施工垂直防滲采用粘土截水墻、混凝土防滲墻及帷幕灌漿等。水平防滲多采用粘土鋪蓋，有時(shí)在壩下游還需采用排水減壓等手段。對(duì)軟粘土或沖積層，因基特點(diǎn)是含水量高，壓縮性大，透水性小，抗壓、抗剪強(qiáng)度低，可采用加速排水固結(jié)辦法，提高其抗剪強(qiáng)度，如砂墊層排水、真空抽氣加固、砂井預(yù)壓等措施。

軟基主要是指砂礫、黃土、軟粘土、細(xì)砂層等地基。軟基處理主要進(jìn)行加固與防滲。（1）對(duì)砂礫地基的處理，主要是控制滲透流速、滲透流量，保證壩基滲透穩(wěn)定。辦法是采用垂直防滲與水平防滲。（2）對(duì)黃土地基,主要是濕陷性黃土,因其沉降量大，可能引起壩的失穩(wěn)及開(kāi)裂，可采用挖除、預(yù)先浸水或表面強(qiáng)夯等措施。在工程中經(jīng)常遇到諸如：建筑、橋梁工程柱樁及水利工程中的壩閘地基覆蓋層的防滲墻等地下結(jié)構(gòu)設(shè)施，這些結(jié)構(gòu)的作用和構(gòu)成型雖有差異，但其施工的工藝方法卻有相近之處，下面就水利工程中混凝土防滲墻的施工問(wèn)題作以介紹。

槽孔（板）型的防滲墻，是由一段段槽孔套接而成的地下墻。盡管在應(yīng)用范圍、構(gòu)造型式和墻體材料等方面存在著各種類型的防滲墻，但其施工程序與工藝是類似的，主要包括：①造孔的準(zhǔn)備工作；②泥漿固壁與造孔成槽；

槽孔（板）型的防滲墻，是由一段段槽孔套接而成的地下墻。盡管在應(yīng)用范圍、構(gòu)造型式和墻體材料等方面存在著各種類型的防滲墻，但其施工程序與工藝是類似的，主要包括：③終孔驗(yàn)收與清孔換漿；④槽孔混凝土澆筑；⑤全墻質(zhì)量驗(yàn)收等過(guò)程。混凝土防滲墻的施工程序

終孔驗(yàn)收和清孔換漿下放導(dǎo)管,澆筑混凝土第二槽段施工開(kāi)挖槽孔(采用泥漿固壁)設(shè)置導(dǎo)向槽在槽孔端頭放入接頭管拔出接頭管接頭處理采用“接頭管法”時(shí)1制漿2造孔成槽3終孔驗(yàn)收和清孔換漿4防滲墻體混凝土澆筑5墻段接頭的施工工藝主要內(nèi)容1制漿1.1泥漿作用

在松散透水的地層和壩（堰）體內(nèi)進(jìn)行造孔成墻，如何維持槽孔壁的穩(wěn)定是防滲墻施工的關(guān)鍵技術(shù)之一，工程實(shí)踐表明，泥漿固壁是解決這類問(wèn)題的主要方法。1.1泥漿作用（1）泥漿固壁的原理：由于槽孔內(nèi)的泥漿壓力要高于地層的水壓力，使泥漿滲入槽壁介質(zhì)中，其中較細(xì)的顆粒進(jìn)入空隙，較粗的顆粒附在孔壁上，形成泥皮。泥皮對(duì)地下水的流動(dòng)形成阻力，使槽孔的泥漿與地層被泥皮隔開(kāi)，泥漿一般具有較大密度，所產(chǎn)生的側(cè)壓力通過(guò)泥皮作用在孔壁上。就保證了槽壁的穩(wěn)定。1.1泥漿作用（2）泥漿除了固壁作用外，在造孔過(guò)程中，尚有懸浮和攜帶巖屑、冷卻潤(rùn)滑鉆頭的作用；（3）成墻以后，滲入孔壁的泥漿和膠結(jié)在孔壁的泥皮上，還對(duì)防滲起輔助作用。1.2材料及要求由于泥漿的特殊重要性，在防滲墻施工中，國(guó)內(nèi)外工程對(duì)于泥漿的制漿土料、配比以及質(zhì)量控制等方面均有嚴(yán)格的要求。（1）泥漿的制漿材料主要有膨潤(rùn)土、粘土、水以及改善泥漿性能的摻和料，如加重劑、增粘劑、分散劑和堵漏劑等。制漿材料通過(guò)攪拌機(jī)進(jìn)行拌制，經(jīng)篩網(wǎng)過(guò)濾后，輸入專用儲(chǔ)漿池備用。1.2材料及要求（2）我國(guó)根據(jù)大量的工程實(shí)踐，提出制漿土料的基本要求是：粘粒含量大于50%，塑性指數(shù)大于20，含砂量小于5%，氧化硅與三氧化二鋁含量的比值以3～4為宜。配制而成的泥漿，其性能指標(biāo)，應(yīng)根據(jù)地層特性、造孔方法和泥漿用途等，通過(guò)試驗(yàn)選定。表2-3所列為新制粘土泥漿性能指標(biāo)，可供參考。表2-3

新制粘土泥漿性能指標(biāo)漏斗粘度（s）密度（g/cm3）含砂量（%）膠體率（%）穩(wěn)定性[g/(cm3.d)]失水量（mL/30min）1min靜切力（Pa）泥餅厚（mm）PH值18～251.1～1.2≤5≧96≤0.03＜302.0～5.02～47～9

泥漿的造價(jià)一般可占防滲墻總價(jià)的15%以上，故應(yīng)盡量做到泥漿的再生凈化和回收利用，以降低工程造價(jià)，同時(shí)也有利于環(huán)境的保護(hù)。2造孔成槽2.1造孔準(zhǔn)備造孔前必須根據(jù)防滲墻的設(shè)計(jì)要求和槽孔長(zhǎng)度的劃分，作好槽孔的測(cè)量定位工作，并在此基礎(chǔ)上設(shè)置導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽沿防滲墻軸線設(shè)在槽孔上方，用以控制造孔的方向，支撐上部孔壁。它對(duì)于保證造孔質(zhì)量，預(yù)防塌孔事故有很大的作用。2造孔成槽2.1造孔準(zhǔn)備導(dǎo)向槽可用木料、條石、灰拌土或混凝土制成。導(dǎo)向槽的凈寬一般等于或略大于防滲墻的設(shè)計(jì)厚度，高度以1.5～2m為宜，為了維持槽孔的穩(wěn)定，要求導(dǎo)向槽底部高出地下水位0.5m以上。導(dǎo)墻模板架立導(dǎo)向槽開(kāi)挖導(dǎo)墻混凝土澆筑導(dǎo)墻模板架立2造孔成槽2.1造孔準(zhǔn)備為了防止地表積水倒流和便于自流排漿，其頂部高程應(yīng)比兩側(cè)地面略高。導(dǎo)向槽安設(shè)好后，在槽側(cè)鋪設(shè)造孔鉆機(jī)的軌道，安裝鉆機(jī)，修筑運(yùn)輸?shù)缆罚茉O(shè)動(dòng)力和照明路線以及供水供漿管路，作好排水排漿的系統(tǒng)，并向槽內(nèi)充灌泥漿，保持泥漿液面在槽頂以下30—50cm。做好這些準(zhǔn)備工作以后，就可開(kāi)始造孔。開(kāi)挖槽孔2造孔成槽2.2造孔成槽造孔的成槽工序約占防滲墻的整個(gè)施工工期的一半，槽孔的精度直接影響防滲墻的質(zhì)量。用于防滲墻開(kāi)挖槽孔的機(jī)具，主要有沖擊鉆機(jī)、回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、鋼繩抓斗及液壓銑槽機(jī)等。它們的工作原理與適用的地層條件及工作效率有一定的差別。對(duì)復(fù)雜多樣的地層，一般要多種機(jī)具配套使用。進(jìn)行造孔挖槽時(shí)，為了提高工效，通常要先劃分槽段。一般沿防滲墻軸線方向可以分段，間隔分期成槽筑墻，以便墻段結(jié)合緊密，每個(gè)墻段長(zhǎng)度應(yīng)滿足砼澆筑能力大于砼墻體澆筑強(qiáng)度的要求即：Q≧BLVQ≧BLV式中，B—墻厚；L—墻段長(zhǎng)度；V—規(guī)定的砼澆筑上升速度；Q—為砼生產(chǎn)能力。通常工程實(shí)踐中槽段長(zhǎng)度在6～12m。槽孔劃分好后，然后在一個(gè)槽段內(nèi)劃分主孔和副孔，采用鉆劈法、鉆抓法或分層鉆進(jìn)等方法成槽。（1）鉆劈法又稱“主孔鉆進(jìn)，副孔劈打”法，如圖2-31所示，它是利用沖擊式鉆機(jī)的鉆頭自重，首先鉆鑿主孔，當(dāng)主孔鉆到一定深度后，就為劈打副孔創(chuàng)造了臨空面。使用沖擊鉆劈打副孔產(chǎn)生的碎渣，有兩種出渣方式：利用泵吸設(shè)備將泥漿連同碎渣一起吸出槽外，通過(guò)再生處理后，泥漿可以循環(huán)使用；也可用抽砂筒及接砂斗出渣，鉆進(jìn)與出渣間歇性作業(yè)。這種方法一般要求主孔先導(dǎo)8～12m，適用于砂礫石等地層。（2）鉆抓法又稱“主孔鉆進(jìn)，副孔抓取”法，如圖2-32所示，它是先用沖擊鉆或回轉(zhuǎn)鉆鉆鑿主孔，然后用抓斗抓挖副孔，副孔的寬度要求小于抓斗的有效作用寬度。這種方法可以充分發(fā)揮兩種機(jī)具的優(yōu)勢(shì)，抓斗效率高，而鉆機(jī)可鉆進(jìn)不同深度地層，具體施工時(shí)，可以兩鉆一抓，也可三鉆兩抓，四鉆三抓形成不同長(zhǎng)度的槽孔。鉆抓法主要適合于粒徑小的松散軟弱地層。圖2-32

鉆抓法成槽過(guò)程1-主孔；2-副孔；3-抓斗圖2-31

鉆劈法造孔成槽1-鋼絲繩；2-鉆頭；3-主孔；4-接砂斗；5-副孔

（3）分層鉆進(jìn)法

常采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)造孔，如圖2-33所示。分層成槽時(shí)，槽孔兩端應(yīng)領(lǐng)先鉆進(jìn)導(dǎo)向孔，它是利用鉆具的重量和鉆頭的回轉(zhuǎn)切削作用，按一定的程序分層下挖，用砂石泵經(jīng)空心鉆桿石渣連同泥漿排出槽外，同時(shí)，不斷地補(bǔ)充新鮮泥漿，維持泥漿液面的穩(wěn)定。分層鉆進(jìn)法適用于均質(zhì)細(xì)顆粒的地層，使碎渣能從排渣管內(nèi)順利通過(guò)。圖2-33

分層鉆進(jìn)成槽法（a）平面圖；（b）剖面圖1～13—分層鉆順序；14-端孔；15-分層平挖部分（4）銑削法。采用液壓雙輪銑槽機(jī)，先從槽段一端開(kāi)始銑削，然后逐層下挖成槽。液壓雙輪銑槽機(jī)是目前比較先進(jìn)的防滲墻施工機(jī)械，它由兩組相向旋轉(zhuǎn)的銑切刀輪，對(duì)地層進(jìn)行切削，這樣可抵消地層的反作用力，保持設(shè)備的穩(wěn)定。切削下來(lái)的碎屑集中在中心，由離心泥漿泵通過(guò)管道排出至地面如圖2-34所示。圖2-34

液壓洗銑槽機(jī)的工藝流程1-銑槽機(jī)；2-泥漿泵；3-除渣裝置；4-泥漿罐；5-泥漿泵；6-篩除的鉆渣；7-補(bǔ)漿泵；8-泥漿攪拌機(jī)；9-膨潤(rùn)土儲(chǔ)料罐；10-水源2.3孔底沉渣清理

在用沖擊鉆施工時(shí)，通常抽筒出渣，盡管施工驗(yàn)收時(shí)一般都滿足孔底泥漿含砂率小于12%的要求，但當(dāng)混凝土澆筑進(jìn)度較慢，而槽孔又較深時(shí)，泥漿中的砂粒就會(huì)沉積到混凝土的表面，而隨著混凝土面的上升，這些泥沙就有可能被裹入混凝土中，形成夾泥，或推向兩邊與相鄰槽孔的連接處，形成接縫夾泥，這對(duì)防滲墻來(lái)說(shuō)是致命的缺點(diǎn)。2.3孔底沉渣清理

近年來(lái)，由于沖擊循環(huán)采用泵吸法并經(jīng)泥漿處理裝置去除了孔內(nèi)泥漿中大于0.075mm的顆粒，這一問(wèn)題得以解決。不過(guò)在單獨(dú)使用沖擊鉆和抓斗施工時(shí)，也開(kāi)始采用一種可置于孔底的潛水泵抽吸孔底泥漿以清孔，使防滲墻的質(zhì)量大大提高。3終孔驗(yàn)收和清孔換漿終孔驗(yàn)收的項(xiàng)目和要求，如表2-4所列。驗(yàn)收合格方準(zhǔn)進(jìn)行清孔換漿，清孔換漿的目的，是在混凝土澆筑前，對(duì)留在孔底的沉渣進(jìn)行清除，換上新鮮泥漿，以保證混凝土和還透水層連接質(zhì)量。3終孔驗(yàn)收和清孔換漿清孔換漿應(yīng)該達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過(guò)1h后，孔底淤積厚度不大于10cm，孔內(nèi)泥漿密度不大于1.3，粘度不大于30s，含砂量不大于10%，一般要求清孔換漿以后4小時(shí)開(kāi)始澆筑混凝土。如果不能按時(shí)澆筑，應(yīng)采取措施防止落淤，否則，在澆筑前要重新清孔換漿。表2-4

終孔驗(yàn)收項(xiàng)目與要求終孔驗(yàn)收項(xiàng)目終孔驗(yàn)收要求終孔驗(yàn)收項(xiàng)目終孔驗(yàn)收要求槽位允許偏差±3cm一、二期槽孔搭接孔位中心偏差≤1/3設(shè)計(jì)墻厚槽寬要求≥設(shè)計(jì)墻厚槽孔水平斷面上設(shè)有梅花孔、小墻槽孔孔斜≤4‰槽孔入基巖深度滿足設(shè)計(jì)要求4防滲墻體混凝土澆筑4.1防滲墻的墻體材料防滲墻混凝土為抗壓強(qiáng)度在7.5~20MPa的一般混凝土，要求有較好的和易性（表現(xiàn)在流動(dòng)性、黏聚性、保水性三方面），其坍落度為18~22cm，擴(kuò)散度為34~38cm。由于防滲墻混凝土是在泥漿中澆筑的，故無(wú)法振搗，這就要求砼具有良好的流動(dòng)性保持能力，也就是指在1h內(nèi)混凝土的坍落度不能低于15cm。4防滲墻體混凝土澆筑4.1防滲墻的墻體材料在材料的選用方面，水泥要求強(qiáng)度等級(jí)不低于22.5，石子的粒徑不宜大于40mm，砂以中、粗砂為宜。在材料的配合比方面，水泥用量不宜低于300kg/m3，砂率以35％~40％為宜，水灰比宜控制在0.55~0.70之間。4.2墻體混凝土澆筑

防滲墻的混凝土澆筑和一般混凝土澆筑不同，是在泥漿液面下進(jìn)行的。泥漿下澆筑混凝土的主要要求是：①不允許泥漿與混凝土摻混形成泥漿夾層；②確?；炷僚c基礎(chǔ)以及一、二期混凝土之間的結(jié)合；③連續(xù)澆筑，一氣呵成。4.2墻體混凝土澆筑泥漿下澆筑混凝土常用直升導(dǎo)管法。導(dǎo)管由若干節(jié)20~25cm的鋼管連接而成，沿槽孔軸線布置，相鄰導(dǎo)管的間距不宜大于3.5m，一期槽孔兩端的導(dǎo)管距端面以1.0~1.5m為宜，開(kāi)澆時(shí)導(dǎo)管口距孔底10~25cm。當(dāng)孔底高差大于25cm時(shí)，導(dǎo)管中心應(yīng)布置在該導(dǎo)管控制范圍的最低處，如圖2-35所示。這樣布置導(dǎo)管，有利于全槽混凝土面均衡上升，有利于一、二期混凝土的結(jié)合，并可防止混凝土與泥漿摻混。4.2墻體混凝土澆筑

槽孔澆筑應(yīng)嚴(yán)格遵循先深后淺的順序，即從最深的導(dǎo)管開(kāi)始，由深到淺一個(gè)一個(gè)導(dǎo)管的混凝土，將導(dǎo)注塞壓到導(dǎo)管底部，使管內(nèi)泥漿擠出管外。然后漿導(dǎo)稍微上提，使導(dǎo)管注塞浮出，一舉將導(dǎo)管底端被瀉出的砂漿和混凝土埋住，保證后續(xù)澆筑的混凝土不致與泥漿摻混。4.2墻體混凝土澆筑

在澆筑過(guò)程中，應(yīng)保證連續(xù)供料，一氣呵成；保持導(dǎo)管埋入混凝土的深度不小于1m，但不超過(guò)6m，以防泥漿摻混和埋管；維持全槽混凝土面均衡上升，上升速度不應(yīng)小于2m/h，高差控制在0.5m范圍內(nèi)。槽孔混凝土的澆筑，必須保持均衡、連續(xù)、有節(jié)奏、直到全槽成墻為止。圖2-35

導(dǎo)管布置圖（單位：m）1—導(dǎo)向槽；2—受料斗；3—導(dǎo)管；4—混凝土；5—泥漿液面；6—已澆槽孔；7—未挖槽孔5墻段接頭的施工工藝目前我國(guó)水利水電混凝土防滲墻在接頭施工中有五種不同的方式。

5.1套打一鉆的接頭方式該方式在一期墻段的兩面端孔處套打一鉆與二期墻段混凝土呈半圓弧相接，主要用于沖擊鉆機(jī)的施工。5墻段接頭的施工工藝5.2雙反弧接頭方式

該方式在兩面?zhèn)€已澆筑混凝土的槽段中間預(yù)留一個(gè)孔的位置，待兩個(gè)墻段形成后，再用雙反弧鉆頭鉆鑿中間的雙反弧形的土體，然后澆混凝土將兩個(gè)墻段連接。這種方法多在墻體混凝土強(qiáng)度等級(jí)較高時(shí)采用。

5墻段接頭的施工工藝5.3預(yù)埋接頭管的接頭方式這種方式是在一期槽段的兩端放置與墻厚尺寸相同的圓鋼管，待混凝土凝固后，再將接頭管拔出即形成光滑的半圓珠筆形墻段接頭。如銅街子水電站工程左深槽混凝土防滲墻的部分接頭就是采用此種方式；葛洲壩大江圍堰防滲墻的部分接頭也是用此法連接的。5.4預(yù)埋塑料止水帶的接頭方式這種方式是一期槽孔兩端放置一個(gè)與墻厚尺寸相同的接頭板，板上可以臥入塑料止水帶，待一期混凝土凝固后，露在槽孔內(nèi)的塑料止水帶就被澆筑在一期混凝土中；而二期槽孔造成后，再將接頭板拔除，則原臥入此接頭板中的另外一半塑料止水帶就又留在了二期槽中，；待二期槽孔混凝土澆筑完畢，這兩期槽孔混凝土之間的接縫就被塑料止水帶封堵圖2-36。圖2-36

地下連續(xù)墻接頭塑料止水板的接頭施工法5.5低強(qiáng)度等級(jí)混凝土包裹接頭法

先用抓斗在設(shè)計(jì)的墻段接頭部位沿垂直于墻軸線方向取一個(gè)單個(gè)槽孔，該槽的長(zhǎng)度和寬度即是抓斗的長(zhǎng)度和寬度，成槽后澆筑低標(biāo)號(hào)混凝土，此即為包裹接頭槽段。然后在每?jī)蓚€(gè)包裹接頭中間抓取一期槽孔，并澆筑一期槽孔混凝土，這時(shí)每個(gè)包裹接頭槽段的混凝土均被抓去一部分。5.5低強(qiáng)度等級(jí)混凝土包裹接頭法

此后再在每?jī)蓚€(gè)一期槽段之間抓取二期槽段，同時(shí)也將包裹接頭的另一部分抓出，并用雙輪銑槽機(jī)銑削一期槽孔混凝土接頭端面，待二期槽孔混凝土澆筑完畢后，每個(gè)槽段接頭就被原已澆筑好的包裹接頭槽段包裹住見(jiàn)圖2-37。

圖2-37

低強(qiáng)度等級(jí)混凝土包裹接頭法施工工藝過(guò)程（a）包裹接頭造孔；(b)包裹接頭混凝土；(c)一期槽造孔；(d)一期槽澆混凝土；(e)二期槽造孔(f)二期槽澆混凝土此種接頭的優(yōu)點(diǎn)是不易漏水，即使有少量漏水，滲徑也比較長(zhǎng)。我國(guó)的小浪底防滲墻（左岸部分）就是采用此種接頭。從目前來(lái)看，預(yù)埋接頭管的方法和預(yù)埋塑料止水帶的方法一般只適用于30~50m深的槽孔，而雙反弧接頭方式可適用于較深的槽孔，且此法十分經(jīng)濟(jì)。低強(qiáng)度等級(jí)混凝土包裹接頭法只適用于用抓斗施工的工程。套打一鉆的接頭方式由于工效低，且浪費(fèi)混凝土，已逐漸被淘汰。砂礫石地基處理任務(wù)2砂礫石地層灌漿

在砂礫石層上建壩的防滲設(shè)施有多種，主要應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和工程具體情況而定。用灌漿方法在砂礫層中建造防滲幕墻的主要優(yōu)點(diǎn)是：帷幕對(duì)于地基變形適應(yīng)性好，施工靈活性大，適用于深厚砂礫石層處理。砂礫石地層具有結(jié)構(gòu)松散，空隙率大，滲透性大的特點(diǎn)，在地層中成孔較困難，與基巖有很大差別。因此在砂礫石地層中灌漿，有一些特殊的技術(shù)要求與施工工藝。這類項(xiàng)目的完成涉及到地基可灌性分析，灌漿材料選擇，漿液灌注施工及灌漿質(zhì)量檢查等工作任務(wù)。1砂礫石地基的可灌性分析及灌漿參數(shù)與灌漿材料的確定1.1可灌性分析為了更好地進(jìn)行帷幕灌漿設(shè)計(jì)，正確地選用灌漿施工方法，保證帷幕防滲效果，必須了解和掌握帷幕線部位及附近地區(qū)砂礫石層的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件，需要查明砂礫石層的組成和分布狀況，弄清各層的滲透性及滲透系數(shù)以及砂礫石層的顆粒級(jí)配，據(jù)此分析判斷地基的可灌性。砂礫石地基的可灌性是指砂礫石地層能否接受灌漿材料灌入的一種特性，它是決定灌漿效果的先決條件。

在工程實(shí)踐中，常以可灌比值M來(lái)衡量地層的可灌性?？晒啾戎礛的計(jì)算式為：

M=D15/d85

（2-5）式中：D15砂礫石地層顆粒級(jí)配曲線上累計(jì)含量為15％的粒徑，mm；d85為灌漿材料顆粒級(jí)配曲線上累計(jì)含量為85％的粒徑，mm。可灌比值M愈大，接受顆粒灌漿材料的可灌性愈好。一般認(rèn)為當(dāng)M=10~15時(shí)，宜灌注水泥粘土漿；當(dāng)M≥15時(shí)，則可以灌注水泥漿。顯然，可灌比是對(duì)由顆粒材料組成的漿液材料而言的，化學(xué)漿材不存在可灌比問(wèn)題。根據(jù)一些工程的灌漿實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)砂礫石地層中粒徑小于0.1mm的顆粒小于5％時(shí)，可以實(shí)施水泥粘土漿的有效灌注。對(duì)于砂礫石地層可灌性的認(rèn)識(shí)，目前多還停留在半經(jīng)驗(yàn)的階段上。實(shí)際工程中，最終確定砂礫層是否可灌，最好通過(guò)灌漿試驗(yàn)來(lái)決定。1.2灌漿試驗(yàn)由于砂礫石層的組成復(fù)雜多變，為了使帳幕灌漿設(shè)計(jì)和施工更符合實(shí)際，應(yīng)先期在工地進(jìn)行灌漿試驗(yàn)。通過(guò)灌漿試驗(yàn)解決下列主要問(wèn)題：（1）選定適宜的鉆進(jìn)方法；（2）確定灌漿施工方法，推薦合理的施工程序、施工工藝；（3）選定適用的漿液；（4）確定灌漿壓力；（5）提供有關(guān)的技術(shù)參數(shù)，如帷幕的排數(shù)、排距、孔距，以及相應(yīng)的孔深等；（6）提出對(duì)鉆孔、灌漿以及其他需用的機(jī)械設(shè)備；（7）提出帷幕灌漿工程中各項(xiàng)主要定額；（8）提出對(duì)帷幕灌漿的質(zhì)量檢查方法和工作細(xì)則；（9）對(duì)灌漿試驗(yàn)工作和試驗(yàn)效果進(jìn)行總的評(píng)價(jià)。1.3灌漿材料巖基灌漿以水泥灌漿為主，而砂礫石地層的灌漿，一般以水泥粘土漿為宜。因?yàn)樵谏暗[石地層中灌漿，多限于修筑防滲帷幕，對(duì)漿液結(jié)石強(qiáng)度要求不高，28d強(qiáng)度為0.4~0.5Mpa就可滿足要求，而帷幕體的滲透系數(shù)則要求在10-4~10-6cm/s以下。配制水泥粘土漿所使用的粘土，要求遇水以后，能迅速崩解分散，吸水膨脹，具有一定的穩(wěn)定性和粘結(jié)力。漿液的配比，水泥與粘土的比例多為1：1~1：4（重量比），水和干料的比例多在1：1~3：1（重量比）。有時(shí)為了改善漿液的性能，可摻加少量膨潤(rùn)土或其他外加劑。水泥粘土漿的穩(wěn)定性可灌性指標(biāo)均比純水泥漿優(yōu)越，費(fèi)用也低廉，其缺點(diǎn)是：析水率低，排水固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，漿液結(jié)石強(qiáng)度低，抗?jié)B性及抗沖性較差。有關(guān)灌漿材料的選用，漿液配比的確定以及漿液稠度的分級(jí)等問(wèn)題，應(yīng)根據(jù)地層特性與灌漿材料設(shè)計(jì)要求，通過(guò)室內(nèi)外的試驗(yàn)來(lái)確定。2砂礫石地層灌漿施工 2.1施工程序多排孔時(shí)應(yīng)先灌邊孔，后灌中間排孔，同一排的灌漿孔可分兩次序施工。2.2鉆灌方法砂礫石地層的鉆孔灌漿方法有：①打管灌漿；②套管灌漿；③循環(huán)鉆灌；④預(yù)埋花管灌漿等。分別介紹如下：2.2.1打管灌漿法打管灌漿就是將帶有灌漿的厚壁無(wú)縫鋼管，直接打入受灌地層中，并利用它進(jìn)行灌漿，如圖2-15所示。其施工程序是：先將鋼管打入到設(shè)計(jì)深度，再用壓力水將管內(nèi)沖洗干凈，然后用灌漿泵進(jìn)行壓力灌漿，或利用漿液自重進(jìn)行自流灌漿。灌完一段以后，將鋼管起拔到一個(gè)灌漿段高度，再進(jìn)行沖洗和灌漿，如此自下而上，拔一段灌一段，直到結(jié)束。圖2-15打管灌漿法施工程序（a）打管；（b）沖洗；（c）自流灌漿；（d）壓力灌漿1—管錐；2—帶孔花管；3—鋼管；4—管帽；5—打管錘；6—沖洗管；7—注漿管；8—漿液面；9—壓力表；10—進(jìn)漿管；11—蓋重層這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，適用于砂礫石層較淺，結(jié)構(gòu)松散，顆粒不大，容易打管和起拔的場(chǎng)合。用這種方法所灌成的帷幕，防滲性能較差，多用于臨時(shí)性工程（如圍堰）。2.2.2套管灌漿法套管灌漿的施工程序是：一邊鉆孔，一邊跟著下護(hù)壁套管?；蛘?，一邊打設(shè)護(hù)壁套管，一邊沖掏管內(nèi)的砂礫石，直到套管下到設(shè)計(jì)深度。然后將鉆孔沖洗干凈，下入灌漿管，起拔套管到第一灌漿段頂部，安好止?jié){塞，對(duì)第一段進(jìn)行灌漿。如此自下而上，逐段提升灌漿管和套管，逐段灌漿，直到結(jié)束。采用這種方法灌漿，由于有套管護(hù)壁，不會(huì)產(chǎn)生坍孔埋鉆等事故。但是，在灌漿過(guò)程中，漿液容易沿著套管外壁向上流動(dòng)，甚至產(chǎn)生地表冒漿。如果灌漿時(shí)間較長(zhǎng)，則又會(huì)膠結(jié)套管，造成起拔的困難。近年來(lái)已較少采用套管法進(jìn)行灌漿。2.2.3循環(huán)鉆灌法這是一種我國(guó)自創(chuàng)的灌漿方法。實(shí)質(zhì)上是一種自上而下，鉆一段灌一段，無(wú)需待凝，鉆孔與灌漿循環(huán)進(jìn)行的施工方法。鉆孔時(shí)用粘土漿或最稀一級(jí)水泥粘土漿固壁。鉆孔長(zhǎng)度，也就是灌漿段的長(zhǎng)度，視孔壁穩(wěn)定和砂礫石層滲漏程度而定，容易坍孔和滲漏嚴(yán)重的地層分段可短一些，反之則應(yīng)長(zhǎng)些，一般為1~2m。灌漿時(shí)可利用鉆桿作灌漿管。用這種方法灌漿，應(yīng)做好孔口封閉，以防止地面抬動(dòng)和地表冒漿，并有利提高灌漿的質(zhì)