1F413010 地基基础的要求及地基处理的方法
1F413011 地基基础的要求
一、水工建筑物的地基分类
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、软土地基。
（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
。
（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。
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.具有足够的整体性和均一性。能够防止基础的滑动和不均匀沉陷。
3.具有足够的抗渗性。能够避免发生严重的渗漏和渗透破坏。
4.具有足够的耐久性。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
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。
（一）开挖
开挖处理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。
（二）灌浆
灌浆是利用灌浆泵的压力，通过钻孔、预埋管路或其他方式，把具有胶凝性质的材料（水泥）和掺合料（如黏土等）与水搅拌混合的浆液或化学溶液灌注到岩石、土层中的裂隙、洞穴或混凝土的裂缝、接缝内，以达到加固、防渗等工程目的的技术措施。
（三）防渗墙
防渗墙是使用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，或安装预制混凝土构件，而形成连续的地下墙体。也可用板桩、灌注桩、旋喷桩或定喷桩等各类桩体连续形成防渗墙。
（四）置换法
置换法是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，从而加速软土固结的一种方法。
（五）排水法
排水法是采取相应措施如砂垫层、排水井、塑料多孔排水板等，使软基表层或内部形成水平或垂直排水通道，然后在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。
（六）挤实法
挤实法是将某些填料如砂、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，形成一个个的柱体，将原土层挤实，从而增加地基强度的一种方法。
（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。桩基础有打入桩、灌注桩、旋喷桩及深层搅拌桩。
1 .
打入桩。将不同材料制作的桩，采用不同工艺打入、振入或插入地基。
2 . 灌注桩。向使用不同工艺钻出不同形式的钻孔内，灌注砂、砾石（碎石）或混凝土，建成砂桩、砾（碎）石桩或混凝土灌注桩。
3 . 旋喷桩。利用高压旋喷射流，将地层与水泥基质浆液搅动混合而成的圆断面桩。
4 . 深层搅拌桩。以机械旋转方法搅动地层，同时注入水泥基质浆液或喷入水泥干粉，在松散细颗粒地层内形成的桩体。
1F413020 灌浆与防渗墙施工
1F413021 灌浆施工要求
主要知识点：
一、灌浆分类
（1）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。
（2）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、接缝灌浆和回填灌浆等。
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。
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，以改善传力条件增加坝体整体性的灌浆。
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。
（一）灌浆方式
1 . 按浆液的灌注流动方式分为：纯压式、循环式
注意适用情况。
2 . 按钻灌顺序分为：一次灌浆和分段灌浆（又分为：自上而下、自下而上、综合灌浆法、孔口封闭灌浆法）
灌浆孔的基岩长度小于6米，采用全孔一次灌浆法；大于6米采用其他灌浆法。
3 . 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。
4 . 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。
5 . 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。
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。目前用得最多的是回转式钻机，其次是回转冲击式钻机，纯冲击式钻机用得很少。
（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
灌浆方式有纯压式和循环式两种。
1 . 纯压式
纯压式灌浆是指浆液注入孔段内和岩体裂隙中，不再返回的灌浆方式。这种方式设备简单，操作方便；但浆液流动速度较慢，容易沉淀，堵塞岩层缝隙和管路，多用于吸浆量大，并有大裂隙存在和孔深不超过15m的情况。
2 . 循环式
循环式灌浆是指浆液通过射浆管注入孔段内，部分浆液渗入到岩体裂隙中，部分浆液通过回浆管返回，保持孔段内的浆液呈循环流动状态的灌浆方式。这种方式一方面使浆液保持流动状态，可防止水泥沉淀，灌浆效果好；另一方面可以根据进浆和回浆液比重的差值，判断岩层吸收水泥的情况。
（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。
1 . 全孔一次灌浆
全孔一次灌浆是将孔一次钻完，全孔段一次灌浆。这种方法施工简便，多用于孔深不深，地质条件比较良好，基岩比较完整的情况。
2 . 自下而上分段灌浆
3 . 自上而下分段灌浆法
4 . 综合灌浆法
综合灌浆法是在钻孔的某些段采用自上而下分段灌浆，另一些段采用自下而上分段灌浆的方法。
5 . 孔口封闭灌浆法
孔口封闭灌浆法是在钻孔的孔口安装孔口管，自上而下分段钻孔和灌浆，各段灌浆时都在孔口安装孔口封闭器进行灌浆的方法。
灌浆孔的基岩段长小于6m时，可采用全孔一次灌浆法；大于6m时，可采用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法或孔口封闭灌浆法。
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
（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。
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；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。
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
2 . 封孔方法
（六）特殊情况处理
（七）工程质量检查
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。
五、固结灌浆
（二）灌浆技术要求
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。
六、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
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。
（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
按浆液的混合方式分单液法灌浆和双液法灌浆两种。
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、三管法和新三管法等。
单管法：形成凝结体的范围（桩径或延伸长度）较小，一般桩径为0.5～0.9m，板状凝结体的延伸长度可达1～2m。
二管法：喷射出髙压浆液和空气两种射流，冲击破坏土体，其直径达0.8～1.5m。
三管法：是使用能输送水、气、浆的三个通道的喷射管。其直径一般有1.0～2.0m，较二管法大，较单管法要大1～2倍。
新三管法：该法适用于含较多密实性充填物的大粒径地层。
（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。化学浆液使用较少，国内仅在个别工程中应用过丙凝等浆液。
（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。
高压喷射灌浆形成凝结体的形状与喷嘴移动方向和持续时间有密切关系。喷嘴喷射时，一面提升，一面进行旋喷则形成柱状体；一面提升，一面进行摆喷则形成哑铃体；当喷嘴一面喷射，一面提升，方向固定不变，进行定喷，则形成板状体。
（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Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔。先导孔应最先施工。
施工程序为钻孔、下置喷射管、喷射提升、成桩成板或成墙等。
（六）高压喷射灌浆的质量检验
1F413022 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
按墙体结构形式分，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
按墙体材料分，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
按成槽方法分，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
三、深层搅拌防渗墙检测方法
1.开挖检验 2.取芯试验 3.注水试验 4.无损检测
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