【正文】 和封閉、注水、灌漿?；瘜W(xué)漿液的特點是：漿液的黏度低，流動性好，可灌性好，小于 以下的縫隙也能灌入；漿液的聚合時間可以人為比較準(zhǔn)確地控制；漿液聚合后形成的聚合體的滲透系數(shù)小，一般為 108─ 1010cm/s，防滲效果好；形成的聚合體強 度高，與巖石或混凝土的黏結(jié)強度高；形成的聚合體能抗酸抗堿也能抗水生物和微生物的侵蝕，因而穩(wěn)定性及耐久性均較好；有一定的毒性。封孔應(yīng)采用“機(jī)械壓漿封孔法”或“壓力灌漿封孔法”。固結(jié)灌漿質(zhì)量壓水試驗 檢查、巖體波速檢查、靜彈性模量檢查應(yīng)分別在灌漿結(jié)束 3─ 7d、 14d、28d 后進(jìn)行。灌漿前的壓水試驗在洗孔后采用單點法進(jìn)行，孔數(shù)不宜少于總孔數(shù)的 5%。灌漿在巖段長 6m 時可全孔一次灌漿，灌漿壓力大于 3MPa 的工程應(yīng)分段進(jìn)行灌漿。檢查后按技術(shù)要求進(jìn)行灌漿和封孔，檢查孔應(yīng)采取巖芯后計算獲得率并加以描述。檢查孔就在下述部位布置：帷幕中心線上，巖石破碎、斷層、大孔隙等地質(zhì)條件復(fù)雜的部位，鉆孔偏斜過大、灌漿情況不正常、對帷幕灌漿質(zhì)量有影響的部位。 灌漿工作必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，應(yīng)及早恢復(fù)灌漿，否則應(yīng)立即沖洗鉆孔，而后恢復(fù)灌漿，無法沖洗的應(yīng)掃孔，恢復(fù)時應(yīng)使用開灌比級的水泥漿液進(jìn)行灌注。 發(fā)現(xiàn)冒漿漏漿時應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿等方法處理。 采用自上而下分段灌漿法時當(dāng)注入率不大于 注 60min，或不大于 1L/min 時繼續(xù)灌注 90min，灌漿可以結(jié)束，采用自下而上灌漿法時可相應(yīng)減少 60min 結(jié)束灌漿。當(dāng)灌漿壓力保持不變注入率持續(xù)減少時，或當(dāng)注入率不變而壓力持續(xù)升高時不得改變水灰比。循環(huán)式灌漿壓力表應(yīng)安裝在孔口回漿管路上，采用純壓式灌漿時壓力表應(yīng)安裝在孔口進(jìn)漿管路上。帷幕灌漿必須優(yōu)先采用循環(huán)式，射漿管距孔底不得大于 50cm。鉆孔的質(zhì)量要求有 4 個：鉆孔位置與設(shè)計位置的偏差不得大于 10cm、孔深應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定、灌漿孔宜選用較小的孔徑和鉆孔孔壁應(yīng)平直完整、鉆孔必須保證孔向準(zhǔn)確。 灌漿孔的基巖段小于 6m 時，可采用全孔一次灌漿法，大于 6m時可采用其他灌漿法。 全孔一次性法施工簡便，多用于孔深不深，地質(zhì)條件比較良好，基巖完整的情況。 循環(huán)式灌漿可防止水泥沉淀、灌漿效果好，可根據(jù)進(jìn)漿和回漿液比重的差值判斷巖層吸收水泥的情況。 灌漿方式有純壓式、循環(huán)式 2 種。用于制作水泥 漿的漿液攪拌機(jī)目前用得最多的是傳統(tǒng)雙層立式慢速攪拌機(jī)、雙桶平行攪拌機(jī)。灌漿機(jī)械主要有灌漿泵、漿液攪拌機(jī)、灌漿記錄儀。 按灌漿的目的分為帷幕灌漿、固結(jié)灌漿、接觸灌漿、接縫灌漿、回填灌漿。 樁基礎(chǔ)有打入樁、灌注樁、旋噴樁、深層攪拌樁。 水工建筑物對地基基礎(chǔ)的基本要求有：具有足 夠的強度、具有足夠的整體性和均一性、具有足夠的抗?jié)B性、具有足夠的耐久性。 10水利水電工程地基處理與灌漿施工 103地基基礎(chǔ)的要求及地基處理的方法 一、地基基礎(chǔ)的要求 水工建筑物的地基分為兩大類，即巖基和軟基。初期排水時需選擇大容量低水頭水泵，在降低地下水位時宜選用小容量中高水頭水泵，基坑的積水集中排水時則需大容量中高水頭的水泵。 排水設(shè)備的選擇在可能的情況下，盡量使各個排水時期所選的泵型一致。人工降低地下水位按其排水原理分為管井排水法、真空井點排水法、噴射井點法、電滲井點排水法，詳見P15。有明溝排水、人工降低地下水位 2 種方 式。排水時間的確定，一般情況下大型基坑可采用 5─7d，中型基坑可采用 3─ 5d。初期排水流量一般可根據(jù)地質(zhì)情況、工程等級、工期長短 及施工條件等因素參考實際工程經(jīng)驗按公式確定， Q=η V/T，η為經(jīng)驗系數(shù)一般限 3─ 6，當(dāng)覆蓋層較厚，參透系數(shù)較大時取上限， V 為基坑的積水體積， T 初期排水時間。拆除時基坑充水、分層挖除砂礫料、拆除鋼拉桿和圍檁、用振動錘拔除鋼板樁。拆除時一般水上部分用人工拆除，水下部分可在堰體挖一缺口，讓其過水沖毀或用爆破法炸除。 混凝土圍堰多用重力式，一般需在低土石圍堰保護(hù)下干地施工，拆除一般只能用爆破法炸除。土石圍堰與混凝土縱向圍堰的接頭通常采用刺墻形式插入土石圍堰的塑性防滲體中，并將接頭的防滲體斷面擴(kuò)大。 二、圍堰施工技術(shù) 圍堰的施工有水上、水下兩部分。 竹籠圍堰在迎水面一般用木板、混凝土面板或填黏土阻水，使用年限一般為 1─ 2 年，最大高度約為 15m。 木籠圍堰施工簡便，適應(yīng)性廣，與土石圍堰相比具有斷面小、抗水流沖刷能力強等優(yōu)點。 草土圍堰是一種草土混合結(jié)構(gòu)，能就地取材，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，造價低，防滲性 能好，適應(yīng)能力強，便于拆除，施工速度快。 混凝土圍堰宜建在巖石地基上，特點是擋水水頭高、底寬小、抗沖能力大、堰頂可溢流。 土石圍堰與截流戧堤結(jié)合是我國應(yīng)用最廣泛的圍堰形式。 按圍堰擋水時段可分為全年擋水圍堰、枯水期擋水圍堰。 按圍堰與保護(hù)的工程相對 位置可分為上游圍堰、下游圍堰。 102圍堰及基坑排水 一、圍堰的類型 圍堰按使用材料可分為土石圍堰、混凝土圍堰、草土圍堰、木籠圍堰、竹籠圍堰、鋼板樁格形圍堰。 ③減少塊料流失的主要措施有采用特大塊石、葡萄串石、鋼構(gòu)架石籠、混凝土塊體等來提高投拋體的本身穩(wěn)定。寬戧截流是增大戧堤寬度以分散水流落差從而改善龍口水流條件，要求拋投強度大，工程量也大為增加，只有 當(dāng)戧堤可以作為壩體的一部分時才宜采用。雙戧截流采取上下游二道戧堤，協(xié)同進(jìn)行截流以分擔(dān)落差，通常采取上下戧堤立堵，常見的進(jìn)占方式有上下戧輪換進(jìn)占、雙戧固定進(jìn)占、混合法，在通航的河道應(yīng)謹(jǐn)慎采用雙戧截流。 ①改善分流條件的主要措施有 4 種：合理確定導(dǎo)流建筑物尺寸、斷 面形式、底高程，確保泄水建筑物上下游引渠開挖和上下游圍堰拆除的質(zhì)量，專門修建截流分水閘或泄水道，增大截流建筑物的泄水能力。 減小截流難度的技術(shù)措施有：①加大分流量、改善分流條件，②改善龍口水力條件，③增大拋投料的穩(wěn)定性、減少塊料流失，④加大截流施工強度。 定向爆破是在壩址處于峽谷地區(qū)、巖石堅硬、岸坡陡峻、交通不便、缺乏運輸設(shè)備時將山體或預(yù)制砼塊體爆破后封 閉龍口。 無戧堤法截流：建閘截流是在泄水道中預(yù)先修建閘墩并建截流閘分流以降低戧堤水頭，待拋石截流后再下閘截流。平立堵對于軟基河床往往采用先平拋護(hù)底，再立堵合龍的方案，平拋多利用駁船進(jìn)行。 混合堵有立平 堵、平立堵 2 種。 戧堤法截流：平堵是先在龍口建造浮橋或棧橋，沿龍口前沿投拋，先下小料后下大塊料，使堆筑戧堤均勻地在水下上升，特別適用于易沖刷的河床上截流，對機(jī)械化施工有利。涵管導(dǎo)流適用于導(dǎo)流流量較小的河流或只用來擔(dān)負(fù)枯水期的導(dǎo)流，一般在修筑土壩、堆石壩等工 程中采用，涵管通常布置在河岸灘地上，其位置常是枯水位以上。明渠導(dǎo)流一般適用于岸坡平緩或有一岸具有較寬的臺地、埡口或古河道的地形，具有施工簡單、適合大型機(jī)械施工的優(yōu)點，工期短，對通航、放木條件也較好。見 P47 圖。又分為以下二種方法：①束窄河床導(dǎo)流，通常用于分期導(dǎo)流的前期階段，特別是一期導(dǎo)流。 二、施工導(dǎo)流方式 施工導(dǎo)流的基本方式可分為分段圍堰法、全段圍堰法導(dǎo)流 2 種。 施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)導(dǎo)流建筑物的保護(hù)對象、失事后果、使用年限、工程規(guī)模等指標(biāo)劃分導(dǎo)流建筑物的級別 (Ⅲ─Ⅴ級，見 P17 表格 )，施工導(dǎo)流還包括壩體施工期臨時度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流泄水建筑物封堵后壩體度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)。對于重要建筑物的設(shè)計烈度可在基本烈度的基礎(chǔ)上提高 1 度。對土石壩還應(yīng)浸 潤線的位置。滲流在后四種模式中起著重要的作用。重力壩應(yīng)力分析的方法可歸納為理論計算和模型試驗兩大類。重力壩失穩(wěn)一般發(fā) 生在壩底與基巖的接觸面。另二個荷載見 p12。 水工建筑物的荷載按作用隨時間的變異性分為永久作用荷載、可變作用荷載、偶然作用荷載。結(jié)構(gòu)可靠度是結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)、規(guī)定的條件下具有預(yù)定功能的概率。用安全系數(shù) 法判斷結(jié)構(gòu)的安全性，是定性的標(biāo)準(zhǔn)，沒有定量的意義，引入的 的系數(shù) (抗破壞強度247。 樞紐布置的 7 個原則：應(yīng)滿足各個建筑物在布置上的要求，保證其在任何工作條件下都能正常工作；各建筑物應(yīng)盡可能緊湊布置，減少工程投資，方便運行管理；盡量使一個建筑物發(fā)揮多種用途或臨時建筑物和永久建筑物相結(jié)合布置；應(yīng)考慮降低樞紐總造價和年運行費用；要做到施工方便、工期短、造價低；盡可能使樞紐中的部分建筑物早期投產(chǎn)、提前發(fā)揮效益；樞紐的外觀應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，在可能條件下注意美觀。 水電站廠址應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、環(huán)境條件，結(jié)合樞紐工程整體布局等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定。若在多支流匯合口下游河道上建閘，選定的閘址與匯合口之間宜有一定的距離。 八、水利水電工程樞紐布置 工程壩址選擇受地形條件、地質(zhì)條件、施工條件、建筑材料條件、其他條件影響，其他條件中水庫區(qū)的淹沒大小和移民搬遷安置的難度是壩址比選考慮重要因素之一，還要考慮對環(huán)境的影響，工程量、 工程總投資及動能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是壩址比選時應(yīng)考慮的重要經(jīng)濟(jì)條件。施工圖設(shè)計是按初步設(shè)計或技術(shù)設(shè)計所確定的設(shè)計原則完成對各建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)和細(xì)部構(gòu)造設(shè)計。技術(shù)設(shè)計是針對初步設(shè)計中的重大技術(shù)問題而進(jìn)一步開展的設(shè)計工作。 消力戽消能：適用于尾水較深，流量變化范圍較小，水位變幅較小或有排冰、漂木要求的情況，一般不需要作護(hù)坦。 挑流消能：適用于堅硬巖基上的高、中壩。 閘、壩等泄水建筑物后采取的消能方式有：底流消能、挑流消能、面流消能、消力戽消能。 明渠均勻流中，壓能、動能不變而位能逐漸減小，產(chǎn)生水頭損失。 明渠水流中，當(dāng)水深小于臨界水深，佛汝德數(shù) 1 的水流稱為急流，當(dāng)水深大于臨界水深，佛汝德數(shù) 1 的水流稱為緩流。 同一液體在同一管道中流動，當(dāng)流速較小，各流層的液體質(zhì)點有條不紊地運動互不混攙，該流動形態(tài)為層流。 流場中任何空間上所有的運動要素 (流速、壓力、密度 )都不隨時間而改變的水流稱為恒定流，有任一個要素隨時 間而改變的水流稱為非恒定流。反濾層的作用是濾土排水，防止在水工建筑物滲流出口處發(fā)生滲透變形。防止?jié)B透變形的工程措施有 2 類：一是改善巖土體的結(jié)構(gòu)特性，提高其抵抗?jié)B透變形的能力，二是采取措施截斷巖土體中的滲透水流或減小巖土體中滲透水流滲透比降使其小于允許比降。滲流垂直于層面時將滲透系數(shù)小的顆粒帶到滲透系數(shù)大的一層中的現(xiàn)象稱為接觸流失。流土現(xiàn)象主要發(fā)生在黏性土及較均勻的非黏性土體的滲流出口處。 滲透變形又稱為滲透破壞，一般可分為管涌、流土、接觸沖刷、接觸流失等 4 種基本形式，可以單一形式出現(xiàn)也可以多種形式出現(xiàn)。 閘基滲流計算的目的是計算水閘閘基地下輪廓線各點的滲透壓力、滲 透坡降、滲透流速、滲流量，進(jìn)行滲流分析的近似方法有直線比例法、流網(wǎng)法、改進(jìn)阻力系數(shù)法等。水力學(xué)法假定壩體內(nèi)土質(zhì)是均質(zhì)的，各方向的滲透系數(shù)相同，滲流是層流，符合達(dá)西定律，任一鉛直線上的流速和水是常數(shù)。動冰壓力是冰蓋破裂后冰塊隨水流漂移撞到建筑物上而產(chǎn)生的撞擊力。 冰壓力包括靜冰壓力、動冰壓力。 動水壓力指水流流速和方向改變時對建筑物達(dá)流面所產(chǎn)生的壓力。 揚壓力應(yīng)按垂直作用于計算截面全部截面積上的分布力計算。 靜水壓力：垂直作用于建筑物表面某點處的靜水壓強為 p= h， 為水的重度 ， h 為計算點處的作用水頭。 四、熟悉水力荷載 水工建筑物的荷載按作用隨時間的變異性可分為永久作用、可變作用、偶然作用荷載。 建筑鋼材分為鋼結(jié)構(gòu)用鋼材、鋼筋混凝土用鋼筋、鋼絲 3 種，鋼材的力學(xué)性能主要有抗拉性能 (①─③ )、硬度、沖擊韌性，工藝性能有焊接、冷彎性能。 外加劑按主要功能分為 4 類，改善砼 和易性的外加劑 (減水劑、引氣劑、泵送劑 )，調(diào)節(jié)砼凝結(jié)時間和硬化性能的外加劑 (速凝劑、早強劑、緩凝劑 )，改善砼耐久性的外加劑 (引氣劑、防水劑、阻銹劑、養(yǎng)護(hù)劑 )，改善砼其他性能的外加劑 (膨脹劑、防凍劑、防水劑、泵送劑 )。 細(xì)骨料為砂，粒徑在 之間，粗砂的細(xì)度模數(shù) F?M 為，中砂為 ，細(xì)砂為 ，特細(xì)砂為 。 混凝土的耐久性包括抗?jié)B性、抗凍性、抗沖磨性、抗侵蝕性、抗碳化性，抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水滲透作用的能力，等級有 WW W W W W12，抗凍性是指混凝土在飽和狀態(tài)下經(jīng)多次凍融循環(huán)作用而不嚴(yán)重降低強度 (抗壓強度下 降不超過 25%，質(zhì)量損失不超過 5%)的性能，抗碳化性是指混凝土抵抗環(huán)境大氣中二氧化碳的碳化能力。 2℃相對濕度95%以上，養(yǎng)護(hù) 28d 齡期。和易性包括流動性、黏聚性、保水性，坍落度的大小反映了混凝土拌合物的和易性，坍落度桶的上口、下 口、高分別為 100、 200、 300mm。 水泥砂漿的和易性具體技術(shù)指標(biāo)包括流動性和保水性，流動性常用沉入度表示，保水性即保有水分的能力，可用泌水率表示，但工程上多用分層度這一指標(biāo)，分層度大于 2cm 的砂漿易泌水不宜使用，接近于零的容易發(fā)生干縮裂縫，故砂漿的分層度以 12cm 為宜。水泥應(yīng)有生產(chǎn)廠家的出廠證明書 (含廠名、品種、強度等級、出廠日期、抗壓強度、安定性 )以及 28d 強度 證明書。大體積建筑物內(nèi)部的混凝土應(yīng)優(yōu)先選用礦渣、粉煤灰、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥以適應(yīng)低熱性的要求。水位變化區(qū)域的外部混凝土、溢流面受水沖刷部位的混凝土避免采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。 水泥是水硬性膠凝材料，按其礦物成分組成可分為硅酸鹽系列、硫酸鹽系列等 5 種，按用途和特性可分 為通用水泥、專用水泥、特性水泥。 水