•    1f413000 水利水电工程地基处理与灌浆施工

•    1f413010 地基基础的要求及地基处理的方法

大纲要求：

1f413011 掌握地基基础的要求　　

1f413012 掌握地基处理的方法

重点与难点：

地基基础的要求

地基处理的方法

•    1f413011 掌握地基基础的要求

二、水工建筑物对地基基础的基本要求（2011多选）

1.具有足够的强度　

2.具有足够的整体性和均一性

3.具有足够的抗渗性

4.具有足够的耐久性

例一（2011）：水工建筑物对地基基础的基本要求有（）。

a．具有足够的抗冻性　

b．具有足够的抗渗性　　

c．具有足够的强度      

d．具有足够的整体性和均一性　　

e．具有足够的耐久性

答案：bcde   p57

1f413012 掌握地基处理的方法

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。

桩基础有打入桩、灌注桩、旋喷桩及深层搅拌桩。

例二：水利水电工程地基处理的基本方法主要有（）。

　 a．开挖　　b．灌浆　　c．桩基础　　

    d．锚固       e．连续墙　　

答案：abcd  p57，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。而连续墙用于支承建筑物荷载、截水防渗或挡土支护等。

1f413020 灌浆与防渗墙施工

•    1f413020 灌浆与防渗墙施工

大纲要求：

1f413021 掌握灌浆施工要求　　

1f413022 熟悉防渗墙分类及施工质量检测方法

重点与难点：

灌浆施工要求

•    1f413021 掌握灌浆施工要求

一、灌浆分类　　

（一）按灌浆材料分类　　

按浆液材料主要分为水泥灌浆、黏土灌浆和化学灌浆等。　　

（二）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、回填灌浆等。

（二）按灌浆目的分类（2009、2011单选）　　

1.帷幕灌浆：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。

 

例一（2011）：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.帷幕    b.接触    c.固结    d.回填

答案：d

解析：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。参见教材p58。

二、钻孔灌浆用的机械设备　　

（一）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。

（二）灌浆机械　　

灌浆机械主要有灌浆泵、浆液搅拌机及灌浆记录仪等。

三、灌浆方式和灌浆方法　　

（一）灌浆方式

灌浆的方式有纯压式和循环式两种。

1.纯压式：浆液注入孔段内和岩体裂隙中，不再返回。

2.循环式：浆液通过射浆管注人孔段内，部分浆液渗入到岩体裂隙中，部分浆液通过回浆管返回。

（二）灌浆方法　

灌浆方法可分为全孔一次灌浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法和孔口封闭灌浆法等。（注意每种方法的的适用情况）

四、帷幕灌浆

帷幕灌浆施工工艺主要包括：钻孔、钻孔冲洗、压水试验、灌浆和灌浆的质量检查等。

（一）钻孔　　

帷幕灌浆宜采用回转式钻机和金刚石钻头或硬质合金钻头钻进。

（二）钻孔冲洗、裂隙冲洗和压水试验

钻孔冲洗、裂隙冲洗在灌浆前进行。

压水试验应在裂隙冲洗后进行。　

（三）灌浆方式和灌浆方法　

1.灌浆方式　　

帷幕灌浆应优先采用循环式，射浆管距孔底不得大于50cm。　

2.灌浆方法（2010案例）　

帷幕灌浆必须按分序加密的原则进行。　　

由三排孔组成的帷幕，应先进行边排孔的灌浆，然后进行中排孔的灌浆，边排孔宜分为三序施工，中排孔可分为二序或三序施工。

由两排孔组成的帷幕，宜先进行下游排孔的灌浆，然后进行上游排孔的灌浆，每排孔宜分为三序施工。

单排帷幕灌浆孔应分为三序施工。

（四）灌浆压力和浆液变换　　

1.灌浆压力　　

灌浆压力宜通过灌浆试验确定，也可通过公式计算或根据经验先行拟定，而后在灌浆施工过程中调整确定。采用循环式灌浆，压力表应安装在孔口回浆管路上；采用纯压式灌浆，压力　

灌浆浆液的浓度应由稀到浓，逐级变换。浆液水灰比可采用5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1、0.5：1七个比级。开灌水灰比可采用5：1。

2.灌浆浆液变换　　

当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比；

当某一比级浆液的注入量已达300l以上或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注人率均无改变或改变不显著时，应改浓一级；

当注入率大于30l／min时，可根据具体情况越级变浓。

灌注细水泥浆液，可采用水灰比为2：1、1：1、0.6：1，或1：1、0.8：1、0.6：1三个比级。

（五）灌浆结束标准和封孔方法　　

1.灌浆结束标准　　

采用自上而下分段灌浆法时，在规定的压力下，当注入率不大于0.4l／min时，继续灌注60min；或不大于1l／min时，继续灌注90min，灌浆可以结束。采用自下而上分段灌浆法时，继续灌注的时间可相应地减少为30min和60min，灌浆可以结束。

2.封孔方法　　

采用自上而下分段灌浆法时，灌浆孔封孔应采用“分段压力灌浆封孔法”；采用自下而上分段灌浆时，应采用“置换和压力灌浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。

（六）特殊情况处理

灌浆过程中，发现冒浆漏浆时，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。

发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆。

（七）工程质量检查　　

灌浆质量检查应以检查孔压水试验成果为主，结合对竣工资料和测试成果的分析，综合评定。灌浆检查孔应在下述部位布置：

1.帷幕中心线上；　　

2.岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位；

3.钻孔偏斜过大、灌浆情况不正常以及经分析资料认为对帷幕灌浆质量有影响的部位。

灌浆检查孔的数量宜为灌浆孔总数的10%。

五、固结灌浆　　

（一）灌浆方式与施工工艺        

固结灌浆灌浆方式有循环式和纯压式两种；灌浆施工工艺和帷幕灌浆基本相同。固结灌浆的施工程序是：钻孔、压水试验、灌浆、封孔和质量检查。

（二）灌浆技术要求　　

灌浆孔的施工按分序加密的原则进行，可分为二序或三序施工。每孔采取自上而下分段钻进、分段灌浆或钻进终孔后进行灌浆。　　

灌浆孔基岩段长小于6m时，可全孔一次灌浆。当地质条件不良或有特殊要求时，可分段灌浆。灌浆压力大于3mpa的工程，灌浆孔应分段进行灌浆。

六、化学灌浆　　

化学灌浆特点：黏度低，流动性好，可灌性好，小于0.1mm以下的缝隙也能灌入。防渗效果好，与岩石或混凝土的黏结强度高，稳定性及耐久性均较好。有一定的毒性。

化学灌浆一般采用纯压式灌浆。

七、高压喷射灌浆　　

（一）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软弱土层。实践证明，砂类土、黏性土、黄土和淤泥等地层均能进行喷射加固，效果较好。对粒径过大的含量过多的砾卵石以及有大量纤维质的腐殖土层，一般应通过现场试验确定施工方法。对含有较多漂石或块石的地层，应慎重使用。

（二）高压喷射灌浆的基本方法　　

高压喷射灌浆的基本方法有：单管法、二管法、三管法和多管法等。

（三）浆液材料和施工机具　　

1.浆液材料：高喷灌浆最常用的材料为水泥浆，在防渗工程中使用黏土（膨润土）水泥浆。

2.机具和设备：高压喷射灌浆的施工机械由钻机或特种钻机、高压发生装置等组成。

（四）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。

例二（2009）：高压喷射灌浆的喷射形式有（ ）。　　

a．压喷　　   b．旋喷　　c．摆喷　　

d．循环喷　　e．定喷　

答案：bce  p66

•    1f413022　熟悉防渗墙分类及施工质量检测方法

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、布置方式和成槽方法分类。　　

（一）按墙体结构形式分类：分为桩柱型防渗墙、槽孔型防渗墙和混合型防渗墙三类，其中槽孔型防渗墙使用更为广泛。

（二）按墙体材料分类：主要有普通混凝土防渗墙、钢筋混凝土防渗墙、黏土混凝土防渗墙、塑性混凝土防渗墙和灰浆防渗墙。　　

（三）按成槽方法分类：主要有钻挖成槽防渗墙、射水成槽防渗墙、链斗成槽防渗墙和锯槽防渗墙。

二、成槽机械

成槽机械：钢绳冲击钻机、冲击式反循环钻机、回转式钻机、抓斗挖槽机、射水成槽机、锯槽机及链斗式挖槽机等。

三、深层搅拌防渗墙检测方法

开挖检验、取芯试验、注水试验、无损检测

 

•    1f414000 土石方工程

大纲要求：

1f414001 掌握土石方工程施工的土石分级　　

1f414002 掌握土石方平衡调配原则　　

1f414003 掌握露天土石方开挖方法　　

1f414004 掌握地下土石方工程的施工方法　　

1f414005 熟悉爆破技术　　

1f414006 熟悉锚固技术

•    1f414000 土石方工程

重点与难点：

土石方平衡调配原则

露天土石方开挖方法

地下土石方工程的施工方法

•    1f414001 掌握土石方工程施工的土石分级

水利水电工程施工中常用的土石分级，依开挖方法、开挖难易、坚固系数等，共划分为16级，其中土分4级，岩石分12级。

土的分级，详见表1f414001-1。注意不同等级的土需用的开挖工具。

（三）洞室开挖的围岩分类　　

地下洞室的围岩可以岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水和主要结构面产状等五项因素之和的总评分为基本依据。以围岩强度应力比为参考依据，进行工程地质分类。

注意各围岩类别的支护类型。

•    1f414002 掌握土石方平衡调配原则

一、土石方平衡调配的方法　　

土石方平衡调配是否合理的主要判断指标是运输费用，费用花费最少的方案就是最好的调配方案。

二、土石方平衡调配原则　　

土石方平衡调配的基本原则是在进行土石方调配时要做到料尽其用、时间匹配和容量适度。　

堆料场的堆存原则是：易堆易取。

弃渣场选择与堆弃原则是：尽可能位于库区内，这样可不占农田耕地。　　

•    1f414003 掌握露天土石方开挖方法

一、土方开挖　　

水利水电工程建设中，土方开挖的方法主要有机械开挖、人工开挖等。

（一）机械开挖　　

机械开挖的主要挖土机械有挖掘机、装载机和铲运机等。　　

1.挖掘机

从工作装置方面，挖掘机分为正铲、反铲、索铲和抓斗。

1.挖掘机

（1）正铲挖掘机：适用于开挖停机面以上的土石方，也可挖掘停机面以下不深的土方，但不能用于水下开挖。

（2）反铲挖掘机：每一作业循环包括挖掘、回转、卸料和返回等四个过程。（2009多选）

例一（2009）：反铲挖掘机每一作业循环包括（ ）等过程。　　

a．挖掘　　b．运土　　c．回转　　

d．卸料　　e．返回

答案：acde   p72

（3）索铲挖掘机又称拉铲挖掘机，主要用于开挖停机面以下的土料，适用于坑槽挖掘，也可水下掏掘土石料。

（4）抓斗挖掘机又称抓铲挖掘机，用钢绳牵拉，灵活性较差，工效不高，不能挖掘坚硬土；可以装在简易机械上工作，使用方便。　

2.装载机

装载机是应用较广泛的土石方施工机械，与挖掘机比较，它不仅能进行挖装作业，而且能进行集渣、装载、推运、平整、起重及牵引等工作，生产率较高，购置费用低。

3.推土机　　

推土机用于开挖与推运土料时，其运距以不超过60m为宜。

4.铲运机　　

铲运机是集开挖、运输和铺填三项工序于一身的设备，其施工简单、管理方便、费用低，适用于开挖有黏性的土壤。

5.机械设备配套原则　　

各种开挖机械对土质的适应情况，可参考表1f414003，表中“√”表示适用，“○”表示可用，“×”表示不适用。

（二）闸坝基础人工开挖　　

在不具备采用机械开挖的条件下或在机械设备不足的情况下，一般采用人工开挖。　　

闸坝基础开挖中，应特别注意做好排水工作。在安排施工程序时，应先挖出排水沟，然后再分层下挖。临近设计高程时，应留出0.2～0.3m的保护层暂不开挖，待上部结构施工时，再予挖除。　　  

人工开挖闸坝基础可全面逐层下降，也可分区呈台阶状下挖，分区台阶状下挖方式有利于布置出土坡道，组织施工也较方便。  

二、石方开挖　　

在水电建设中，常需开挖大量石方，石方开挖普遍使用的方法是爆破开挖法。　　

爆破法开挖石方的基本工序有钻孔、装药、起爆、挖装和运卸等。　　

通常使用的爆破方法有浅孔爆破法、深孔爆破法、预裂爆破及洞室爆破法等，其中，前两种爆破方法一般多用延长药包，最后一种方法大多采用集中药包。

•    1f414004　掌握地下土石方工程的施工方法

根据地下洞室断面分类，结合施工机械和技术水平情况，地下工程可采取全断面开挖、先导洞后扩大开挖、台阶扩大开挖、分部分块开挖等方式进行施工。

其中分部分块开挖，可采用先拱后扩大、先导洞后顶拱扩大再中下部扩大、肋拱留柱扩大法、中心导洞辐射孔等方式进行。

注意每种方式的适用情况。

•    1f414005　熟悉爆破技术

一、爆破器材　　　

1、炸药

2、起爆器材：传爆器材和雷管。传爆器材又分为导火线、导爆索和导爆管。

二、爆破方法（2010、2011单选）

（一）浅孔爆破 

孔径小于75mm、深度小于5m的钻孔爆破称为浅孔爆破。　　

浅孔爆破法能均匀破碎介质，不需要复杂的钻孔设备，操作简单，可适应各种地形条件，而且便于控制开挖面的形状和规格。但是，浅孔爆破法钻孔工作量大，每个炮孔爆下的方量不大，因此生产率较低。

（二）深孔爆破法　　

孔径大于75mm、孔深大于5m的钻孔爆破称为深孔爆破。爆后有一定数量的大块石产生，往往需要二次爆破。深孔爆破法一般适用于ⅶ～ⅺv级岩石。　　

深孔爆破法是大型基坑开挖和大型采石场开采的主要方法。与浅孔比较，其单位体积岩石所需的钻孔工作量较小，单位耗药量低，劳动生产率高。

例二（2010）：水利工程大型采石场开采宜用（　）爆破法。

a．浅孔　　b．深孔　　c．洞室      d．预裂　　　　

答案：b    p76

例三（2011）：与深孔爆破法比较，浅孔爆破具有（　）的特点。

a.单位体积岩石相应钻孔工作量小   

b.单位耗药量低       c.生产效率高   

d.便于控制开挖面形状

答案：d，p76浅孔爆破便于控制开挖面形状。深孔爆破法与浅孔比较，其单位体积岩石所需的钻孔工作量较小，单位耗药量低，劳动生产率高。

（三）洞室爆破法　　

洞室爆破是指在专门设计开挖的洞室或巷道内装药爆破的一种方法。

（四）预裂爆破法　　

预裂爆破是沿设计开挖轮廓钻一排预裂炮孔，在开挖区未爆之前先行爆破，从而获得一条预裂缝，利用这条预裂缝，在开挖区爆破时切断爆区裂缝向保留岩体发展，防止或减弱爆破震动向开挖轮廓以外岩体的传播，达到保护保留岩体或邻近建筑物免受爆破破坏的目的。

（五）光面爆破法　　

光面爆破是利用布置在设计开挖轮廓线上的光面爆破炮孔，将作为围岩保护层的“光爆层”爆除，从而获得一个平整的洞室开挖壁面的一种控制爆破方式。

•    1f414006　熟悉锚固技术

一、锚固技术的概念　　

在天然地层中的锚固方法以钻孔灌浆的方式为主。在人工填土中的锚固方法有锚定板和加筋土两种方式。锚固灌浆有简易灌浆、预压灌浆、化学灌浆以及特殊的锚固灌浆技术。