1、一级建造师水利水电工程实务考试讲义1F413000地基基础的要求与处理方法2018年一级建造师水利水电工程实务考试讲义1F413000地基基础的要求与处理方法Part3.水利水电工程1F413011地基基础的要求一、建筑物地基的分类水工建筑物的地基分为两大类型，即岩基和软基。1.岩基是由岩石构成的地基，又称硬基。2.软基是由淤泥、壤土、砂、砂砾石、砂卵石等构成的地基。又可细分为砂砾石地基、软土地。（1）砂砾石地基是由砂砾石、砂卵石等构成的地基，它的空隙大，孔隙率高，因而渗透性强。大坝混凝土浇筑前砂砾石地基的处理：应清除杂物，整平建基面，再浇1020cm低强度等级的混凝土作垫层，以防漏浆。（2）
2、软土地基是由淤泥、壤土、粉细砂等细微粒子的土质构成的地基。这种地基具有孔隙率大、压缩性大、含水量大、渗透系数小、水分不易排出、承载能力差、沉陷大、触变性强等特点，在外界的影响下很易变形。大坝混凝土浇筑前软土地基的处理：应先铺碎石，盖上湿砂，压实后，再浇混凝土。二、水工建筑物对地基基础的基本要求1.具有足够的强度。能够承受上部结构传递的应力。2.整体性和均一性。能够防止基础的滑动和不均匀沉陷。3.抗渗性。能够避免发生严重的渗漏和渗透破坏。4.耐久性。能够防止在地下水长期作用下发生侵蚀破坏。1F413012地基处理的方法（一）开挖：是地基处理最通用的方法。（二）灌浆：利用灌浆泵的压力，通过钻孔、预
3、埋管路或其他方式，把具有胶凝性质的材料灌注到岩石、土层中的裂隙或接缝内，以达到加固、防渗等工程目的。（三）防渗墙：专用机具钻凿圆孔或直接开挖槽孔，以泥浆固壁，孔内浇灌混凝土或其他防渗材料等。（四）置换法：挖去软弱土层，换填无侵蚀性及低压缩性的散粒材料，加速软土固结的一种方法。（五）排水法：利用土壤自重或外荷压载作用下，加速土壤中水分的排除，使土壤固结的一种方法。（七）桩基础：可将建筑物荷载传到深部地基，起增大承载力，减小或调整沉降等作用。（六）挤实法 （八）锚固【例题】与软土地基相比，砂砾石地基具有的特点有（）。 A.承载能力差B.孔隙率高C.压缩性大 D.渗透性强E.触变性强正确答案BD答案
4、解析本题考查的是水工建筑物的地基分类。砂砾石地基是由砂砾石、砂卵石等构成的地基，它的空隙大，孔隙率高，因而渗透性强。参见教材P59。【例题】水工建筑物要求地基能够承受上部结构传递的应力，反映了建筑物对地基（）要求。A.强度B.刚度C.整体性和均一性D.耐久性正确答案A答案解析本题考查的是水工建筑物对地基基础的基本要求。具有足够的强度。能够承受上部结构传递的应力。参见教材P60。【例题】水利水电工程地基处理方法中，（）是将不符合设计要求的覆盖层、风化破碎有缺陷的岩层挖掉，是地基处理最通用的方法。 A.开挖B.灌浆C.置换法D.排水法正确答案A答案解析本题考查的是地基处理的方法。开挖处理是将不符合
5、设计要求的覆盖层、风化破碎有缺陷的岩层挖掉，是地基处理最通用的方法。参见教材P60。1F413021灌浆施工要求一、灌浆分类（一）灌浆材料：水泥灌浆、黏土灌浆和化学灌浆。（三）灌浆地层：岩石地基灌浆、砂砾石地层灌浆、土层灌浆等。（四）灌浆压力：常压灌浆和高压灌浆。灌浆压力在3MPa以上的灌浆为高压灌浆。（二）按灌浆目的分类1.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。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。岩基灌浆时，先进行固结灌浆，后进行帷幕灌浆，可以抑制帷幕灌浆时地表抬动和冒浆。3.接触灌浆。通过浆液灌
6、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，以增强围岩或结构密实性的灌浆。二、钻孔灌浆用的机械设备（一）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）按浆液流动：纯压式（不超过15m）和循环式。（二）按同一钻孔内的钻灌顺序：全孔一次灌浆法（孔深小于6m）和分段钻灌法。分段灌浆法可分为自上而下、自下而上、综合灌浆法和孔口封
7、闭灌浆法。四、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。（二）钻孔冲洗、裂隙冲洗和压水试验可用压力水冲洗、压力水和压缩空气轮换冲洗、压力水和压缩空气混合冲洗。压水试验在裂隙冲洗后进行，采用五点法或单点法。（三）灌浆方式和灌浆方法2.灌浆方法：分序加密的原则，先稀后浓。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。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。单排帷幕灌浆孔应分为三序施工。采用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。（四）灌浆压力和浆液变换1.灌浆压力采用循环式灌浆，压力表应安装在
8、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。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。（五）灌浆结束标准和封孔方法1.灌浆结束标准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【案例点】冒浆漏浆：根据具体情况可采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、
9、限流、限量、间歇灌浆等方法处理。串浆：如串浆孔具备灌浆条件，可同时进行灌浆，应一泵灌一孔，否则应将串浆孔用塞塞住。灌浆工作中断恢复时：应使用开灌比级的水泥浆（水灰比5:1）进行灌注。如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注；如往入率较中断前的减少较多，则浆液逐级加浓续灌注。（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，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。 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
10、检查孔。检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14d后进行。【例题】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称为（）。A.固结灌浆B.接触灌浆C.接缝灌浆D.回填灌浆正确答案D答案解析本题考查的是灌浆分类。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，以增强围岩或结构密实性的灌浆。参见教材P61。【例题】灌浆施工按灌浆压力可分为（）。A.常压灌浆、高压灌浆B.低压灌浆、高压灌浆C.常压灌浆、低压灌浆D.恒压灌浆、低压灌浆正确答案A答案解析本题考查的是灌浆分类。按灌浆压力分类，分为常压灌浆和高压灌浆。参见教材P61。【例题】大坝坝基采用水泥
11、灌浆，三批孔，每排孔分三序施工，其施工次序如下图。施工中发生如下事件：事件一：灌浆施工工艺包括：压水试验；钻孔；质量检查；钻孔清洗；灌浆。事件二：灌浆采用纯压式，按照灌浆采用上游排孔、中间排孔、下游排孔的顺序依次进行。事件三：施工中，地表有浆液渗漏，施工安排在基岩上浇筑一层坝混凝土后再进行钻孔灌浆。问题：1.说明上述灌浆按灌浆目的分类属于哪类灌浆；指出图中第二次序孔、第三次序孔分别是哪些？ 2.指出事件一中灌浆施工的合理顺序。3.指出事件二中做法的不妥之处并改正。4.指出上述灌浆特殊情况的处理方法，说明上述先浇一层坝体混凝土再进行灌浆的目的是什么？正确答案1.本例属于帷幕灌浆。二序孔为和；三序
12、孔为。2.钻孔钻孔清洗压水试验灌浆质量检查3.不妥之处一：灌浆采用纯压式。正确做法：应采用循环式。不妥之处二：三排孔施工顺序不妥。正确做法：先下游，后上游，再中间。4.地表有浆液渗漏，说明发生了冒浆漏浆。地面浇筑一层混凝土，起到了表面封堵的作用，保证了灌浆压力，从而提高灌浆质量。五、固结灌浆（一）灌浆方式与施工工艺固结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）灌浆技术要求压水试验采用单点法，孔数不宜少于总孔数5%。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。 （三）施工顺序基础灌浆宜按照先固结、后帷幕的顺序进
13、行。水工隧洞中的灌浆宜按照先回填灌浆、后固结灌浆、再接缝灌浆的顺序进行。水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-20017.1.2：隧洞混凝土衬砌段的灌浆，应按先回填灌浆后固结灌浆的顺序进行。回填灌浆应在衬砌混凝土达70%设计强度后进行，固结灌浆宜在该部位的回填灌浆结束7d后进行。当在隧洞中进行帷幕灌浆时，应当先进行隧洞回填灌浆、固结灌浆，再进行帷幕灌浆。六、化学灌浆（一）化学灌浆的特点1.流动性好，可灌性好，小于0.1mm以下的缝隙也能灌入（细微裂缝）。6.有一定的毒性。（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），
14、埋设注浆嘴和回浆嘴以及封闭、注水和灌浆。2.灌浆方法化学灌浆压送浆液的方式有两种：气压法、泵压法。七、高压喷射灌浆采用钻孔，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将水或浆液通过喷嘴喷射出来，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，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。待浆液凝固以后，在土内就形成一定形状固结体。（一）适用范围：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。粒径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来确定施工方法。含有较多漂石或块石的
15、地层，应慎重使用。（二）高压喷射灌浆的基本方法单管法、二管法、三管法、新三管法（适用于含较多密实性填充物的大粒径地层）在上述基本的喷射灌浆工法的基础上，又先后开发了能够施工大直径的超高压大流量、交叉射流工法、多管喷射法等。（三）浆液材料和施工机具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。（四）高压喷射灌浆的喷射形式高压喷灌浆的喷射形式有旋喷、摆喷、定喷三种。（五）高压喷射灌浆的施工程序高喷灌浆应分排分序进行。在坝、堤基或围堰中，由多排孔组成的高喷墙应先施工下游排孔，后施工上游排孔，最后施工中间排孔。在同一排内如采用钻、喷分别进行的程序施工时，应先施工序孔，后施工序孔。
16、先导孔应最先施工。【例题】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.10C.15 D.20正确答案B答案解析本题考查的是固结灌浆。试验孔数一般不宜少于总数的5%。参见教材P66。【例题】固结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（），且不集中。 A.30%B.50%C.70%D.90%正确答案B答案解析本题考查的是固结灌浆。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37d、14d、28d后进行。参见教材P66。【例题】二管法喷射出高压浆液和空气两种
17、射流，冲击破坏土体，其直径达（）m。 A.0.5-0.9 B.0.8-1.5C.1.0-2.0 D.1.5-3正确答案B答案解析本题考查的是高压喷射灌浆。二管法浆液和压缩空气通过具有两个通道的喷射管，在喷射管底部侧面的同轴双重喷嘴中同时喷射出高压浆液和空气两种射流，冲击破坏土体，其直径达0.81.5m。参见教材P68。【例题】高压喷射灌浆凝结体形状如下图所示，其喷射形式为（）。 A.旋喷 B.摆喷 C.定喷 D.混喷正确答案A答案解析本题考查的是高压喷射灌浆。旋喷成桩，定喷成墙，摆喷成哑铃。参见教材P69。1F413022防渗墙分类及施工质量检测方法一、防渗墙的类型（一）按墙体结构形式分类：槽
18、孔型防渗墙、桩柱型防渗墙和混合型防渗墙三类。（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。 （四）按布置方式分类：嵌固式防渗墙、悬挂式防渗墙和组合式防渗墙。二、成槽机械槽孔型防渗墙的施工程序包括平整场地、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、深层搅拌防渗墙检测方法1.开挖检验。2.取芯试验。在墙体中取得水泥土芯样，室内养护28d，作无侧限抗压强度和渗透试验，点数不少于3点。3.注水试验。在水泥土凝固前，于指定的防渗墙位置贴接加厚一个单元墙，待凝固28d后，在两墙中间钻孔，进行现场注水试验，试验点数不小于3点。4.无损检测。【例题】深层搅拌防渗墙采用取芯试验检测时，实验点数不少于（）点。A.1B.3 C.5D.10正确答案B答案解析本题考查的是深层搅拌防渗墙检测方法。在墙体中取得水泥土芯样，室内养护28d，作无侧限抗压强度和渗透试验，点数不少于3点。参见教材P71。【例题】某引调水枢纽工程，引水流量为48m3/s，泵站地基设槽孔型防渗墙，主要施工内容包括：平整场地；制备泥浆注入导槽；做导墙；混凝土浇筑成墙；挖导槽；成槽；安装挖槽机械设备。【问题】1.指出泵站工程等别，次要建筑物级别，以及建造师应当具有的级别。2.指出槽孔型防渗墙合理的施工顺序。正确答案1.等，中型，一、二级建造师均可。2.
