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2.3 地基处理工程
2.3.1 地基处理
考点1:地基处理★★
考点 1 内容 考频指数
一、地基处理要求 ※※
地基处理★★
二、地基处理方法 ※
一、 地基基础的要求 ★★
1.水工建筑物的地基分类
地基分类 特点
硬基 岩基 ----
砂砾石地基 空隙大,孔隙率高,渗透性强
软基 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
软土地基
大、触变性强等特点,在外界的影响下很易变形。
二、地基处理方法★
基本方法 备注
开挖 地基处理最通用的方法
灌浆 达到加固、防渗等工程目的
防渗墙 连续的地下墙体
置换法 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
排水法 加速土壤中水分的排除,土壤固结的一种方法
挤实法 将原土层挤实,增加地基强度的一种方法
桩基础 桩基础有打入桩、灌注桩、旋喷桩及深层搅拌桩。[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
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
沉井基础 适用于水闸基础遇开挖困难的淤泥、流沙时
将重锤从高处自由落下产生的强大冲击力来夯实地基,夯点的平面布置一般 为正方形或三角形。
强夯
对砂性土地基效果较好
【多选】与砂砾石地基相比,软土地基具有( )。
A.承载力差
B.空隙率大
C.压缩性大
D.渗透性强
E.触变性强
答案:ACE
【单选】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,形成一个个柱体。
该方法称为( )。
A.置换法
B.排水法
C.挤实法
D.锚固
答案:C[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
考点1:地基处理★★
内容 考频指数 考查重点
一、地基处理要求 ※※ 岩基、软基(软土、砂砾石)
二、地基处理方法 ※ 对号入座
考点2:灌浆施工技术★★
考点 2 内容 考频指数
一、灌浆分类 ※
二、钻孔灌浆机械 ※
灌浆施工技术★★ 三、灌浆方式和方法 ※※
四、帷幕灌浆 ※※※
五、固结灌浆 ※※
六、高压喷射灌浆 ※※
一、灌浆分类★
灌浆主要根据其材料、目的、地层以及灌浆压力进行分类,具体见表。
分类标准 灌浆类型 备注
水泥灌浆 水泥黏土灌浆、水泥粉煤灰灌浆、水泥水玻璃灌浆
灌浆
黏土灌浆
材料
化学灌浆
帷幕灌浆 (深孔排桩) 形成防水帷幕,减小渗流量或降低扬压力
固结灌浆(浅孔面桩) 面状布孔,灌入裂隙、孔隙; 提高岩体的整体性和抗变形能力
灌浆 接触灌浆 灌入混凝土与岩基或混凝土与钢板之间的缝隙; 增加接触面结合能力
目的 接缝灌浆 灌入混凝土与坝体的接缝;增强坝体整体性
填充混凝土与围岩或混凝土与钢板之间的空隙和孔洞;增强围岩或结
回填灌浆
构的密实性[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
灌浆地层 岩石地基灌浆、砂砾石地层灌浆、土层灌浆
灌浆 常压灌浆
压力 高压灌浆 灌浆压力在 3MPa 以上的灌浆
岩基灌浆时,一般先进行固结灌浆,后进行帷幕灌浆
二、钻孔灌浆用的机械设备★
1.钻孔机械
钻孔机械主要有回转式、回转冲击式、冲击式三大类。(回回冲冲)
2.灌浆机械
灌浆机械主要有灌浆泵、制浆机、灌浆记录仪及灌浆管路等。
三、灌浆方式和灌浆方法 ★★
1.灌浆方式
纯压式:简单、操作方便;速度慢、容易沉淀,孔深不超过15m。
循环式:保持流动,防止沉淀,效果好;判断岩层吸收水泥情况。[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
2.灌浆方法
全孔一次灌浆法 适用于基岩长度小于 6m 时
分段钻灌法 大于6m:自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法、孔口封闭灌浆法
混凝土防渗墙下基岩帷幕灌浆宜采用自上而下分段灌浆或自下而上分段灌浆法,不宜直接利用墙体内预埋灌
浆管作为孔口管进行孔口封闭法灌浆。
一次灌注 分段灌注
四、帷幕灌浆★★★ (深孔排桩)
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。[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
(一)灌浆条件
(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;
(2)相应部位的基岩固结灌浆、混凝土坝底层灌浆区接缝灌浆、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、回填灌浆、围岩固结灌浆完成并检查合格。
(4)其他影响灌浆作业的项目完成并检查合格。
(二)施工工艺
钻孔 先导孔、质量检查孔孔径应满足获取岩芯和进行测试的要求
分为钻孔冲洗和裂隙冲洗。
钻孔(裂隙)冲洗
裂隙冲洗宜采用压力水冲洗,冲洗压力可为灌浆压力的80%,并不大于1MPa
单点法。
压水试验 简易压水试验可与裂隙冲洗结合进行。压水试验的压力通常为通段灌浆压力的80%,一
般不大于1MPa
灌浆 分序加密、由稀至浓
质量检查 帷幕灌浆工程质量的评价应以检查孔压水试验成果为主要依据
注解1 [帷幕灌浆应按分序加密的原则进行]
三排孔帷幕 应先灌注下游排孔,再灌注上游排孔,后灌注中间排孔,每排孔可分为二序
两排孔帷幕 应先灌注下游排孔,后灌注上游排孔,每排孔可分为二序或三序。
单排孔帷幕 应分为三序灌浆。如图所示。
在帷幕的先灌排或主帷幕孔中宜布置先导孔,先导孔应在一序孔中选取,其间距宜为 16~24m,或按该排孔数
的 10%布置。[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
注解1 【工程质量检查】
(1)帷幕中心线上;
(2)基岩破碎、断层与裂隙发育、强岩溶等地质条件复杂的部位;
布置 (3)末序孔注入量大的孔段附近;
位置 (4)钻孔偏斜过大、灌浆过程不正常等经分析资料认为可能对帷幕质量有影响的部位;
(5)防渗要求高的重点部位。
理解要点:中心-复杂-量大-重点-不正常
检查 单排孔帷幕时,检查孔数量可为灌浆孔总数的 10%左右,多排孔帷幕时,检 查孔的数量可按主排
数量 孔数 10%左右。
检查 帷幕灌浆检查孔应采取岩芯,帷幕灌浆的检查孔压水试验应在该部位灌浆结束 14d 后进行,检查
方法 孔应自上而下分段钻进,分段阻塞,分段压水试验,宜采用单点法。
质量评定 坝体混凝土与基岩接触段的透水率的合格率为 100%,其余各段的合格率不小于 96%,不合格孔段
标准 的透水率值不超过设计规定值的150%
五、固结灌浆★★ (浅孔面桩)
固结灌浆是通过面状布孔灌浆,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。坝基固
结灌浆时,灌浆压力一般都是底部大、顶部小,中间孔比边孔大。
注:与帷幕灌浆大同小异
一、灌浆条件
固结灌浆宜在有盖重混凝土的条件下进行。对于混凝土坝,盖重混凝土厚度可为 1.5m 以上,盖重混凝土应
达到 50%设计强度后方可进行钻灌。
钻孔 灌浆孔孔径不宜小于Ǿ56mm
可在各序孔中选取不少于5% 的灌浆孔(段 )在灌浆前进行简易压水试验。冲洗压力
裂隙冲洗和压水试验
采用灌浆压力的80%,且不大于1MP
由稀变浓,浆液水胶比可采用 3、2、1、0.5四级;当灌浆段在最大设计压力下,注
灌浆和封孔
入率不大于 1L/min 时,继续灌注 30min 后,可结束灌浆
单元工程内检查孔各段的合格率应达 85%以上,不合格孔段的透水率值不超过设计规
质量检查
定值的150%,且不集中;其他施工或测试资料基本合理,灌浆质量可评为合格。[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
六、高压喷射灌浆★★
高压喷射灌浆(简称高喷灌浆或高喷)是采用钻孔,将装有特制合金喷嘴的注浆管下到预定位置,然后用高
压水泵或高压泥浆泵(20〜40MPa)将水或浆液通过喷嘴喷射岀来,冲击破坏土体,使土粒在喷射流束的冲击
力、离心力和重力等综合作用下,冲击、切割、破碎地层土体,并以水泥基质浆液充填、掺混其中,形成桩
柱或板墙状的凝结体,用以提高地基防渗或承载能力的施工技术。
1、高压喷射灌浆的适用范围
高压喷射灌浆防渗和加固技术适用于淤泥质土、粉质黏土、粉土、砂土、砾石、卵(碎)石等松散透水地基
或填筑体内的防渗工程。
2、高压喷射灌浆的基本方法
基本方法 定义
单管法 一般桩径0.5~0.9m。
二管法 其直径达0.8~1.5m。(八月十五月儿圆)
三管法 其直径一般有 1.0~2.0m。
新三管法 (1)新三管法是先用高压水和气冲击切割地层土体,然后再用高压浆和气对地层土体进行切割
和喷入。
(2)该法适用于含较多密实性充填物的大粒径地层。
3、高压喷射灌浆的喷射形式
高压喷射灌浆的喷射形式有旋喷、摆喷、定喷三种。[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
4.高压喷射灌浆的施工流程
施工程序为钻孔、地面试喷、下喷射管、喷射提升(先进行原位喷射)、成桩成板或成墙。(≈帷幕固结灌浆)
【总结】
灌浆类型 帷幕灌浆 固结灌浆 高压喷射灌浆
检查方法 检查孔压水试验 检测岩体弹性波波速 钻孔压水试验 围井 钻孔(厚)
灌浆结束 7d 灌浆结束 7d 灌浆结束
检查时间 灌浆结束 14d后 灌浆结束 14d 后
或3d后 (14d)后 28d后
【单选】泄洪隧洞衬砌混凝土与围岩之间空隙的灌浆方式属于( )灌浆。
A.接触灌浆
B.帷幕灌浆
C.回填灌浆
D.固结灌浆
答案:C[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
【单选】根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148—2001,下图所示的帷幕灌浆工程中,灌浆施
工顺序应为( )。
A.1→2→3
B.1→3→2
C.3→2→1
D.3→1→2
答案:D
【案例】背景:事件 2:大坝坝基采用水泥灌浆,灌浆采用单排孔,分三序施工,其施工次序如下图。 根据
施工安排在基岩上浇筑一层坝体混凝土后再进行钻孔灌浆。
问题:3.指出事件 2 中第二次序孔、第三次序孔分别是哪些?
答案:
3.②、⑥为第二次序孔。
①、③、⑤、⑦为第三次序孔。
【单选】帷幕灌浆施工完成后的质量检查应以( )为主。
A.灌浆施工过程记录
B.灌浆结果标准
C.检査孔压水试验成果
D.检査孔岩芯获得率
答案:C
【案例节选】某水利枢纽由混凝土重力坝、引水隧洞和电站厂房等建筑物组成,最大坝高 123m,水库总库容
2x108m3,电站装机容量 240MW ,混凝土重力坝剖面图见图。
本工程在施工中发生如下事件:
事件一:施工单位根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》( DL/T5148-2014)和设计图纸编到了帷幕灌浆[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
施工方案,计划三排帷幕孔按顺序 ABC 依次进行灌浆施工。
【问题】
改正事件一中三排帷幕灌浆施工顺序,简述帷幕灌浆施工工艺流程。
答案:
1.(1)三排帷幕灌浆施工顺序:C→A→B;
(2)帷幕灌浆施工工艺流程:钻孔、裂隙冲洗、压水试验、灌浆和灌浆的质量检查等。
【单选】某土石坝地基采用固结灌浆处理,灌浆总孔数为 200 个,如用单点法进行简易压水实验,实验孔数
最少需( )个。
A.5
B.10
C.15
D.20
答案:B
【多选】下列关于帷幕灌浆与固结灌浆工程质量合格评定标准说法正确的是( )。
A.帷幕灌浆中坝体混凝土与基岩接触段的透水率的合格率为100%
B.帷幕灌浆中其余各段的合格率应达 85%以上
C.帷幕灌浆中不合格试段的透水率不超过设计规定的 150%
D.固结灌浆中单元工程内检查孔各段的合格率不小于 96%
E.固结灌浆中不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的 150%
答案:ACE
【单选】对于成桩直径为0.6的高压喷射灌浆,施工方法宜采用( )。
A.单管法
B.二管法
C.三管法
D.新三管法
答案:A
【单选】形状如下图所示的高压喷射灌浆凝结体,其喷射形式属于( )。
A.旋喷[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
B.摆喷
C.定喷
D.混喷
答案:C
【案例节选】
【案例背景】高压旋喷桩防渗墙施工方案中,高压旋喷桩的主要施工包括:①钻孔,②试喷,③喷射提升,
④下喷射管,⑤成桩。
【问题】指出高压旋喷桩施工顺序(以编号和箭头表示)。
答案:
高压旋喷桩施工方法为①→②→④→③→⑤。
内容 考频指数 考查重点
一、灌浆分类 ※ 掌握概念
二、钻孔灌浆机械 ※ 钻孔、灌浆
三、灌浆方式和方法 ※※ 纯压、循环;一次、分段
四、帷幕灌浆 ※※※ 施工工艺、具体方法
五、固结灌浆 ※※
参照帷幕灌浆、求同存异
六、高压喷射灌浆 ※※
考点3:防渗墙施工技术★★
考点 3 内容 考频指数
一、防渗墙类型 ※
防渗墙施工技术★★ 二、槽孔型防渗墙的施工程序 ※※
三、防渗墙质量检查 ※※
一、防渗墙的类型 ★
水工混凝土防渗墙的类型可按墙体结构形式、墙体材料、成槽方法和布置方式分类。
分类方法 类型
墙体结构形式 槽孔型、桩柱型和混合型(如图)
墙体材料 普通混凝土、钢筋混凝土、黏土混凝土、塑性混凝土和灰浆
成槽方法 薄型抓斗、冲击钻、射水法和锯槽机[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
布置方式 嵌固式防渗墙、悬挂式防渗墙和组合式防渗墙
二、槽孔型防渗墙的施工程序★★
平整场地→挖导槽→做导墙→安装挖槽机械设备→制备泥浆注入导槽→成槽→混凝土浇筑成墙等。
三、防渗墙质量检查
防渗墙质量检查程序应包括工序质量检查和墙体质量检查。
1)造孔、终孔、清孔、接头处理、混凝土浇筑(包括钢筋笼、预埋件、观测仪器 安装埋设)等
工序质量
2)各工序检查合格后,应签发工序质量检查合格证。上道工序未经检查合格,不应进行下道工
检查
序。
时间 成墙 28d 后进行
墙体质量
方法 钻孔取芯、注水试验或其他检测等方法
检查
数量 检查孔的数量宜为每 15~20 个槽孔 1 个[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
【单选】槽孔型防渗墙的施工程序正确的是( )。
A.平整场地、挖导槽、做导墙、安装挖槽机械设备
B.挖导槽、平整场地、做导墙、安装挖槽机械设备
C.平整场地、做导墙、挖导槽、安装挖槽机械设备
D.平整场地、安装挖槽机械设备、挖导槽、做导墙
答案:A
内容 考频指数 考查重点
一、防渗墙类型 ※ 了解
二、槽孔型防渗墙的施工程序 ※※ 默写排序
三、防渗墙质量检查 ※※ 墙体检查抓重点