水利工程施工课习题答案第三章

课后习题3
1. 简述基岩灌浆的目的和种类？
答：1.帷幕灌浆：减少坝基的渗流量，降低坝底渗透压力，保证基础的渗透稳定。

2. 固结灌浆：提高岩基的整体性和强度，并降低基础的透水性。

3. 接触灌浆：加强坝体混凝土与坝基或岸肩之间的结合能力，提高坝体的抗滑稳定性。

总：减少或消除地基的天然缺陷,改善和提高地基的物理力学性能，使地基具有足够的强度、整体性、抗渗性及稳定性，以保证工程的安全可靠和正常运行。

4. 简述灌浆施工的主要工序与工艺要求？
答：1.钻孔：确保孔深、孔向、孔位符合设计要求；力求孔径上下均一、孔壁平顺；钻进过程中产生的岩粉细屑较少。

2.钻孔（裂隙）冲洗：
3.压水试验；
4.灌浆的方法与工艺；
5.灌浆的质量检查；
5. 简述几种钻灌的方法与特点？
答：1.打管灌浆：
2.套管灌浆：
3.循环灌浆：
4.预埋花管灌浆：
6. 化学灌浆有哪些特性？
答：1.化学浆液的黏度低，有的接近于水，有的比水还小。

其流动性好，可灌性高，可以灌入水泥浆液灌不进去的细微裂隙中。

2.化学浆液的聚合时间可以比较准确地控制，从几秒到几十分钟，有利于机动灵活地进行施工控制。

3.化学浆液聚合后的聚合体，渗透系数小，几乎不透水，防渗效果好。

4.有些化学浆液聚合体本身的强度及黏结强度比较高，可承受高水头。

5.化学灌浆材料聚合体的稳定性和耐久性均较好，能抗酸、碱及微生物的侵蚀，但一般高分子化学材料都存在老化问题。

6.化学灌浆材料都有一定的毒性，在配置、施工过程中要十分注意防护，并切实防止对环境的污染。

7. 砂砾石地基灌浆与基岩灌浆有什么异同？
答：岩石基础灌浆（基岩灌浆），即将某种具有流动性和胶凝性的浆液，按一定的配比要求，通过钻孔用灌浆设备压入岩层的孔/裂隙中，通过硬化胶结后，形成结石，以提高基岩的强度和整体性，改善基岩的渗透性。

分为帷幕灌浆，固结灌浆，接触灌浆三大类；灌浆材料通常以水泥灌浆最普遍。

砂砾石地层具有结构松散，孔隙率大，渗透性强的特点，在地层中成空较困难，于基岩有很大的差别，因此，在砂砾石地层中灌浆，有一些特殊的技术要求与施工工艺。

岩基灌浆以水泥灌浆为主，而砂砾石地层的灌浆，一般以水泥黏土浆为宜。

8. 防渗墙可运用在哪些方面？有哪些形式？
答：运用：1.控制闸、坝基础的渗流;2.控制土石围堰及其基础的渗流;3.防止泄水建筑物下游基础的冲刷;4.加固一些有病害的土石坝及堤防工程;5.作为一般水工
建筑物基础的承重结构;6.拦截地下潜流，抬高地下水位，形成地下水库。

形式：1.从其构造特点来说，主要有两类：槽孔型防渗墙和桩柱型防渗墙，前者是我国水利水电工程中混凝土防渗墙的主要型式。

2.防渗墙系垂直防渗措施，其立面布置有两种型式：封闭式与悬挂式。

封闭式（墙体插入到基岩或相对不透水层一定深度，以实现全面截断渗流的目的），悬挂式（墙体只深入地层一定深度，仅能加长渗径，无法完全封闭渗流）。

9. 简述防渗墙的墙体材料及其适用条件？
答：1.普通混凝土：
2.黏土混凝土:
3.粉煤灰混凝土：
4.塑性混凝土：
5.自凝灰浆:
6.固化灰浆：
10. 说明泥浆固壁的原理及其主要作用？
答：原理：由于槽孔内泥浆压力要高于地层的水压力，使泥浆渗入槽壁介质中，其中较细的颗粒进入空隙，较粗的颗粒附在孔壁上，形成泥皮。

泥皮对地下水的流动形成阻力，使槽孔内的泥浆与地层被泥皮隔开，泥浆一般具有较大的密度，所产生的侧压力通过泥皮作用在孔壁上，就保证了槽壁的稳定。

作用：泥浆除了固壁作用外，在造孔的过程中，尚有悬浮和携带岩屑、冷却润滑钻头的作用；成墙以后，渗入孔隙的泥浆和胶结在孔壁的泥皮，还对防渗起辅助作用。

11. 防渗墙造孔成槽方法有哪些？简述泥浆下浇筑混凝土的主要特点？
答：防渗墙造孔成槽的方法有钻劈法、钻抓法或分层钻进等方法成槽。

1.钻劈法（“主孔钻进，副孔劈打”法），利用冲击式钻机的钻头自重，首先钻凿主孔，当主孔钻到一定的深度以后，就为劈打副孔创造了临空面。

适用于砂砾石等地层。

2.钻抓法(“主孔钻进，副孔抓取”法)，先用冲击钻或回转钻钻凿主孔，然后用抓斗抓挖副孔，副孔的宽度要求小于抓斗的有效作用宽度。

主要适合于粒径较小的松散软弱岩层。

3.分层钻进法，常采用回转式钻机造孔。

分层成槽时，槽孔的两端应领先钻进导向孔。

它是利用钻具的重量和钻头的回转切削作用，按一定程序分层下挖，用砂石泵经空心钻杆将土渣连同泥浆排出槽外，同时，不断地补充新鲜泥浆，维持泥浆液面的稳定。

适用于均质细颗粒的地层，使碎渣能从排渣管内顺利通过。

4.铣削法，采用液压双轮铣削机，先从槽段一段开始铣削，然后逐层下挖成槽。

特点：1.不允许泥浆与混凝土掺混形成泥浆夹层；2.确保混凝土与基础以及一、二期混凝土之间的结合；3.连续浇筑，一气呵成。

12. 什么是高压喷射灌浆法？其作用机理有哪些方面？
答：高压喷射灌浆法：利用钻机造孔，然后将带有特制合金喷嘴的灌浆管下到地层预定的位置，以高压把浆液或水、气高速喷射到周围地层，对地层介质产生冲切、搅拌和挤压的作用，同时将浆液置换、充填和混合，待浆液凝固后，就在地层中形成一定形状的凝结体的新的地基处理方法。

作用机理：
1. 冲切搅拌作用：高压喷射流通过对原地层介质的冲击、切割和强烈扰动，使浆液扩散充填地层，并与土石颗粒掺混搅和，硬化后形成凝结体，从而改变原地层结构和组分，达到防渗加固的目的。

2. 升场置换作用：随高压喷射流喷出的压缩空气，不仅对射流的能量有维持作用，而且造成孔内空气扬水的效果，使冲击切割下来的地层细粒和碎屑升扬至孔口，空余部分由浆液代替，起到了置换作用。

3. 挤压渗透作用：高压喷射流的强度随射流距离的增加而衰减，至末端虽不能冲切地层，但对地层任能产生挤压作用，同时，喷射后的静压浆液对地层还产生渗透凝结层，有利于进一步提高抗渗性能。

4. 位移握裹作用：对于地层中的小块石，由于喷射能量大，以及升扬置换作用，浆液可填满石块四周空隙，并将其握裹；对大石块或块石集中区，可使块石产生位移，浆液便深入到空隙中。

总之，在高压喷射、挤压、余压渗透以及浆气升串的综合作用下，产生握裹凝结作用，从而形成连续和密实的凝结体。

13. 高压喷射灌浆法有几种方式？有哪些基本施工方法？
答: 高压喷射灌浆按高压喷射的方式分，有旋喷、定喷、摆喷3种方式。

1.旋喷，喷嘴喷射时，边旋转边提升，简称旋喷，可形成圆柱形凝结体；
2.定喷，喷嘴的喷射方向固定，则称定喷，可形成板状凝结体；
3.摆喷，喷嘴喷射时，边提升边摆动，简称摆喷，形成哑铃状或扇形凝结体。

基本施工方法：有单管法、双管法、三管法及多管法等几种。

1.单管法，采用高压灌浆泵以及大于20MPA的高压将浆液从喷嘴喷出，冲击、
切割周围地层，并产生搅合、充填作用，硬化后形成凝结体。

2.双管法，有两个管道，分别将浆液和压缩空气直接射入地层，浆压达45~50MPA，气压1~1.5MPA。

3.三管法，用水管、气管和浆管组成喷射杆，水、气的喷嘴在上，浆液的喷嘴在下，随着喷射杆的旋转和提升，先由高压水和气的射流冲击扰动地层，再以低压注入浓浆进行掺混搅拌。

4.多管法，其喷管包含输送水、气、浆管、泥浆排出管和探头导向管。