一级建造师考试《水利水电》知识点.docx
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一级建造师考试《水利水电》知识点
一级建造师考试《水利水电》知识点
化学灌浆
化学灌浆是一种以高分子有机化合物为主体材料的灌浆方法。
(一)化学浆液的特点
1.化学灌浆冻液的黏度低,流动性好,可灌性好,小于0.1mm以下的缝隙也能灌入。
2.浆液的聚合时间,可以人为比较准确地控制,通过调节配比来改变聚合时间,以适应不同工程的不同情况的需要。
3.浆液聚合后形成的聚合体的渗透系数小,一般为10-8~10-10cm/s,防渗效果好。
4.形成的聚合体强度高,与岩石或混凝土的黏结强度高。
5.形成的聚合体能抗酸抗碱,也能抗水生物、微生物的侵蚀,因而稳定性及耐久性均较好。
6.有一定的毒性。
(二)化学浆液类型
化学浆液主要有水玻璃类、丙烯酰胺类(丙凝)、丙烯酸盐类、聚氨酯类、环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类(甲凝)等几种类型。
(三)化学灌浆施工
1.灌浆的工序
化学灌浆的工序依次是:
钻孔及压水试验,钻孔及裂缝的处理(包括排碴及裂缝干燥处理),埋设注浆嘴和回浆嘴以及封闭、注水和灌浆。
2.灌浆方法
按浆液的混合方式分单液法灌浆和双液法灌浆两种。
(1)单液法是在灌浆前,将浆液的各组成分先混合均匀一次配成,经过气压或泵压压到孔段内。
这种方法的浆液配比比较准确,施工较简单。
但由于已配好的余浆不久就会聚合,因此在灌浆过程中要通过调整浆液的比例来利用余浆很困难。
(2)双液法是将预先已配制的两种浆液分盛在各自的容器内不相混合,然后用气压或泵压按规定比例送浆,使两液在孔口附近的混合器中混合后送到孔段内。
两液混合后即起化学作用,通过聚合,浆液即固化成聚合体。
这种方法在灌浆施工过程中,可根据实际情况调整两液用量的比例,适应性强。
3.压送浆液的方式
化学灌浆一般都采用纯压式灌浆。
化学灌浆压送浆液的方式有两种:
一是气压法(即用压缩空气压送浆液);二是泵压法(即用灌浆泵压送浆液)。
气压法一般压力较低,但压力易稳定,在渗漏性较小、孔浅时,适用于单液法灌浆。
泵压法一般多采用比例泵进行灌浆。
比例泵就是由两个排浆量能任意调整,使之按规定的比例进行压浆的活塞泵所构成的化学灌浆泵。
也可用两台同型的灌浆泵加以组装。
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。
(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。
灌浆孔应采用压力水进行裂隙冲洗,直至回水清净时止。
冲洗压力可为灌浆压力的80%,该值若大于1MPa时,采用1MPa.
灌浆孔灌浆前的压水试验应在裂隙冲洗后进行,采用单点法。
试验孔数不宜少于总孔数的5%。
在规定的压力下,当注人率不大于0.4L/min时,继续灌注30min,灌浆可以结束。
固结灌浆质量压水试验检查、岩体波速检查、静弹性模量检查应分别在灌浆结束3~7d、14d、28d后进行。
灌浆质量压水试验检查,孔段合格率应在80%以上,不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50%,且不集中。
灌浆孔封孔应采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。
(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,当注人率不大于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,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。
应一泵灌一孔。
否则应将串浆孔用塞塞住,待灌浆孔灌浆结束后,再对串浆孔并行扫孔、冲洗,而后继续钻进和灌浆。
灌浆工作必须连续进行,若因故中断,应及早恢复灌浆。
否则应立即冲洗钻孔,而后恢复灌浆。
若无法冲洗或冲洗无效,则应进行扫孔,而后恢复灌浆。
恢复灌浆时,应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。
如注人率与中断前的相近,即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注;如注人率较中断前的减少较多,则浆液应逐级加浓继续灌注。
恢复灌浆后,如注人率较中断前的减少很多,且在短时间内停止吸浆,应采取补救措施。
(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%。
一个坝段或一个单元工程内,至少应布置一个检查孔;检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14d后进行;同时应自上而下分段卡塞进行压水试验,试验采用五点法或单点法。
检查孔压水试验结束后,按技术要求进行灌浆和封孔;检查孔应采取岩芯,计算获得率并加以描述。
(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
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,如图1F413021-4所示。
帷幕灌浆段长度宜
采用5~6m,特殊情况下可适当缩减或加长,但不得大于10m。
采甲自上而下分段灌浆法时,灌浆塞应塞在已灌段段底以上0.5m处,以防漏灌;孔口无涌水的孔段,灌浆结束后可不待凝,但在断层、破碎带等地质条件复杂地区则宜待凝。
采用自下而上分段灌浆法时,灌浆段的长度因故超过10m,对该段宜采取补救措施。
(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,压力表应安装在孔口进浆管路上。
灌浆应尽快达到设计压力,但注入率大时应分级升压。
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,注人率持续减少时,或当注人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人量已达300L以上或灌注时间已达1h,而灌浆压力和注入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。
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。
钻孔质量要求有:
1.钻孔位置与设计位置的偏差不得大于10cm.
2.孔深应符合设计规定。
3.灌浆孔宜选用较小的孔径,钻孔孔壁应平直完整。
4.钻孔必须保证孔向准确。
钻机安装必须平正稳固;钻孔宜埋设孔口管;钻机立轴和孔口管的方向必须与设计孔向一致;钻进应采用较长的粗径钻具并适当地控制钻进压力。
(二)钻孔冲洗、裂隙冲洗和压水试验
灌浆孔(段)在灌浆前应进行钻孔冲洗,孔内沉积厚度不得超过20cm.同时在灌浆前宜采用压力水进行裂隙冲洗,直至回水清净时止。
冲洗压力可为灌浆压力的80%,该值若大于1MPa时,采用1MPa.
冲洗时,可将冲洗管插人孔内,用阻塞器将孔口堵紧,用压力水冲洗,压力水和压缩空气轮换冲洗或压力水和压缩空气混合冲洗。
帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时,先导孔应自上而下分段进行压水试验,各次序灌浆孔的各灌浆段在灌浆前宜进行简易压水;采用自下而上分段灌浆法时,先导孔仍应自上而下分段进行压水试验。
各次序灌浆孔在灌浆前全孔应进行一次钻孔冲洗和裂隙冲洗。
除孔底段外,各灌浆段在灌浆前可不进行裂隙冲洗和简易压水。
压水试验应在裂隙冲洗后进行,采用五点法或单点法。
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