灌浆法——教学学习.pptx
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1、1授课内容授课内容q第二节第二节 帷幕灌浆设计帷幕灌浆设计一、作用一、作用二、帷幕的位置二、帷幕的位置三、帷幕的形式和深度三、帷幕的形式和深度四、帷幕的厚度和长度四、帷幕的厚度和长度五、帷幕结构验算五、帷幕结构验算第1页/共45页2授课内容授课内容q第三节第三节 固结灌浆设计固结灌浆设计一、作用一、作用二、固结灌浆的范围二、固结灌浆的范围三、固结灌浆孔的布设三、固结灌浆孔的布设四、固结灌浆孔的深度四、固结灌浆孔的深度第2页/共45页3灌浆法灌浆法概述概述定义定义q定定 义:义:灌灌浆浆法法是是用用气气压压、液液压压或或电电化化学学原原理理,把把某某些些能能固固化化的的浆浆液液注注入入各各种种介
2、介质质的的裂裂缝或孔隙,以改善地基的物理力学性质。缝或孔隙,以改善地基的物理力学性质。第3页/共45页4灌浆法灌浆法概述概述灌浆目的灌浆目的q目目 的:的:防渗防渗堵漏堵漏加固加固纠正建筑物偏斜纠正建筑物偏斜第4页/共45页5灌浆法灌浆法概述概述灌浆目的灌浆目的第5页/共45页6灌浆法灌浆法概述概述第6页/共45页7灌浆法灌浆法概述概述灌浆目的灌浆目的第7页/共45页8灌浆法灌浆法概述概述灌浆目的灌浆目的第8页/共45页9灌浆法灌浆法概述概述灌浆目的灌浆目的用灌浆法回升建筑物第9页/共45页10灌浆法灌浆法概述概述灌浆分类灌浆分类q灌浆分类:灌浆分类:按照灌浆的作用来划分:固结灌浆、帷幕按照灌
3、浆的作用来划分:固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆。灌浆、接触灌浆。按照基础的构成来划分:砂砾石灌浆、岩按照基础的构成来划分:砂砾石灌浆、岩石灌浆石灌浆按照灌浆材料来划分:水泥灌浆、水泥粘按照灌浆材料来划分:水泥灌浆、水泥粘土灌浆、化学灌浆。土灌浆、化学灌浆。第10页/共45页11灌浆法灌浆法概述概述灌浆分类灌浆分类按照使用的压力来划分:常压灌浆、高压灌按照使用的压力来划分:常压灌浆、高压灌浆。浆。按照灌浆工艺所依据的理论来划分:渗入性按照灌浆工艺所依据的理论来划分:渗入性灌浆、劈裂灌浆、压密灌浆、电动化学灌浆灌浆、劈裂灌浆、压密灌浆、电动化学灌浆还有其他不同的分类方法,如常见到的有充还有其他不同的
4、分类方法,如常见到的有充填灌浆、裂缝灌浆、应急灌浆、纠偏灌浆、填灌浆、裂缝灌浆、应急灌浆、纠偏灌浆、界面灌浆等。界面灌浆等。第11页/共45页12灌浆法灌浆法概述概述灌浆材料灌浆材料第12页/共45页13几种灌浆材料的主要特点几种灌浆材料的主要特点名称名称主要特点主要特点适用范围适用范围备注备注水泥浆水泥浆施工简单、方便;浆液施工简单、方便;浆液凝结时间较长凝结时间较长粗砂、岩石地基的粗砂、岩石地基的防渗加固防渗加固可灌性差可灌性差粘土浆粘土浆材料来源广,价廉;强材料来源广,价廉;强度低度低低水头(堤身)的低水头(堤身)的防渗加固防渗加固水泥粘土浆水泥粘土浆价格低,使用方便价格低,使用方便粗砂
5、、岩溶地基的粗砂、岩溶地基的防渗加固防渗加固可灌性比水泥浆好可灌性比水泥浆好水泥水泥 水玻水玻璃浆液璃浆液施工要求高,浆液凝结施工要求高,浆液凝结时间短,且容易调节时间短,且容易调节动水状态下粗砂、动水状态下粗砂、岩石地基的防渗加岩石地基的防渗加固固在特殊情况下使用在特殊情况下使用水泥砂浆水泥砂浆强度高,价格便宜,但强度高,价格便宜,但施工要求较高施工要求较高较大缺陷的充填加较大缺陷的充填加固和防渗处理固和防渗处理易沉淀,可灌性差,易沉淀,可灌性差,在特殊情况下使用。在特殊情况下使用。水玻璃浆液水玻璃浆液浆液粘度与水接近,可浆液粘度与水接近,可灌性好,但价格较高。灌性好,但价格较高。细砂层和粉
6、砂层地细砂层和粉砂层地基的防渗加固基的防渗加固在水泥等颗粒状浆在水泥等颗粒状浆液满足不了可灌性液满足不了可灌性要求时采要求时采第13页/共45页14灌浆法灌浆法概述概述地基灌浆设计一般程序地基灌浆设计一般程序q地基灌浆设计一般遵循以下几个程序:地基灌浆设计一般遵循以下几个程序:地质调查地质调查方案选择方案选择灌浆试验灌浆试验设计和计算设计和计算补充和修改设计补充和修改设计第14页/共45页15灌浆法灌浆法概述概述地基灌浆设计主要内容地基灌浆设计主要内容q设计内容主要包括下述几方面:设计内容主要包括下述几方面:灌浆标准灌浆标准施工范围施工范围灌浆材料灌浆材料浆液影响半径浆液影响半径钻孔布置钻孔布
7、置灌浆压力灌浆压力灌浆效果评估灌浆效果评估第15页/共45页16灌浆法灌浆法概述概述地基灌浆设计主要内容地基灌浆设计主要内容灌浆压力灌浆压力一般以不使地层结构破坏或仅发生局部一般以不使地层结构破坏或仅发生局部的和少量的破坏,作为确定地基容许灌的和少量的破坏,作为确定地基容许灌浆压力的基本原则。浆压力的基本原则。规范认为容许灌浆压力应通过现场规范认为容许灌浆压力应通过现场灌浆灌浆试验试验确定;若缺乏试验资料时,用可以确定;若缺乏试验资料时,用可以用经验公式计算确定(教材用经验公式计算确定(教材P8182P8182)。)。第16页/共45页17灌浆法灌浆法概述概述地基灌浆设计主要内容地基灌浆设计主
8、要内容对于帷幕灌浆,一般多在浇筑一定厚度的坝体对于帷幕灌浆,一般多在浇筑一定厚度的坝体混凝土作为盖重后施工,其表层孔段的灌浆压混凝土作为盖重后施工,其表层孔段的灌浆压力不宜小于力不宜小于11.511.5倍的帷幕工作水头,底部孔段倍的帷幕工作水头,底部孔段不宜小于不宜小于2323倍工作水头。倍工作水头。对于固结灌浆,若为浅孔,且无盖重时,可采对于固结灌浆,若为浅孔,且无盖重时,可采用用0.20.5MPa0.20.5MPa;有盖重时;有盖重时,可采用可采用0.30.7MPa0.30.7MPa。在地质条件差或软弱岩层中,可适当降低灌浆在地质条件差或软弱岩层中,可适当降低灌浆压力。压力。对深孔固结灌浆
9、,可参照帷幕灌浆确定灌浆压对深孔固结灌浆,可参照帷幕灌浆确定灌浆压力的方法来选择灌浆压力。力的方法来选择灌浆压力。第17页/共45页18灌浆法灌浆法概述概述地基灌浆设计主要内容地基灌浆设计主要内容进行灌浆试验时,一般是用逐步提高压进行灌浆试验时,一般是用逐步提高压力的办法,求得注浆压力与注浆量关系力的办法,求得注浆压力与注浆量关系曲线。曲线。P Pf f为容许灌浆压力。也可根据经为容许灌浆压力。也可根据经验查表得到。验查表得到。注浆量注浆量Q灌浆压力灌浆压力 P P第18页/共45页19灌浆法灌浆法帷幕灌浆帷幕灌浆作用作用帷帷幕幕灌灌浆浆:在在坝坝基基内内,平平行行于于坝坝轴轴线线,并并多多在
10、在其其上上游游处处,用用灌灌浆浆方方法法将将浆浆液液灌灌入入到到岩岩石石的的裂裂隙隙或或砂砂砾砾石石的的孔孔隙隙中中去去,形形成成一一道道防防渗渗的的条条带带,类类似似帷帷幕幕形形状状,称称为为灌灌浆浆帷帷幕幕。因因其其主主要要作作用用是是防防渗渗,故又称防渗帷幕。故又称防渗帷幕。帷帷幕幕灌灌浆浆施施工工的的特特点点是是:钻钻孔孔较较深深,钻钻孔孔呈呈线线形形排排列列,多多采采用用单单孔孔灌灌浆浆。由由于于孔孔深深,灌灌浆浆压压力力也也较大。较大。第19页/共45页20灌浆法灌浆法帷幕灌浆帷幕灌浆作用作用帷幕灌浆的主要目的:帷幕灌浆的主要目的:截截断断基基础础渗渗流流,保保证证设设计计水水头头
11、,以以满满足足水水库及坝工设计的经济效益;库及坝工设计的经济效益;降降低低基基础础扬扬压压力力,从从而而使使大大坝坝断断面面可可以以减减小,节省工程量,降低造价,缩短工期;小,节省工程量,降低造价,缩短工期;防防止止集集中中渗渗流流,避避免免在在基基础础中中发发生生冲冲刷刷、管涌,保证坝基渗透稳定和大坝安全。管涌,保证坝基渗透稳定和大坝安全。第20页/共45页21灌浆法灌浆法帷幕灌浆帷幕灌浆帷幕位置帷幕位置1 1、混凝土重力坝:、混凝土重力坝:尽可能靠近大坝的尽可能靠近大坝的上游面,一般情况上游面,一般情况下,多设在距上游下,多设在距上游坝踵坝踵0.060.1H0.060.1H0 0(坝坝前最
12、大水深前最大水深)的部位;的部位;还应在帷幕后设置还应在帷幕后设置排水系统。排水系统。第21页/共45页22灌浆法灌浆法帷幕灌浆帷幕灌浆帷幕位置帷幕位置2 2、拱坝、拱坝在设计拱坝时,上游坝踵常会出现拉应在设计拱坝时,上游坝踵常会出现拉应力,在这种情况下,帷幕应设置在压应力,在这种情况下,帷幕应设置在压应力区内;力区内;帷幕后应设置排水设施,特别是两岸拱帷幕后应设置排水设施,特别是两岸拱座部位的排水工作应加强。座部位的排水工作应加强。第22页/共45页23灌浆法灌浆法帷幕灌浆帷幕灌浆帷幕位置帷幕位置3 3、土坝和堆石坝、土坝和堆石坝灌浆帷幕的位置,灌浆帷幕的位置,应根据防渗体的位应根据防渗体的
13、位置而定,帷幕应与置而定,帷幕应与坝内防渗体紧密相坝内防渗体紧密相连。连。第23页/共45页24灌浆法灌浆法帷幕灌浆帷幕灌浆帷幕的形式和深度帷幕的形式和深度q1 1、帷幕的形式、帷幕的形式:(1 1)根据深度分:)根据深度分:接地式帷幕接地式帷幕悬挂式帷幕悬挂式帷幕(2 2)根据帷幕厚度分)根据帷幕厚度分:均厚式帷幕均厚式帷幕阶梯式帷幕阶梯式帷幕第24页/共45页25灌浆法灌浆法帷幕灌浆帷幕灌浆帷幕的形式和深度帷幕的形式和深度2 2、帷幕的深度、帷幕的深度岩基中,一般情况下,帷幕最好能深入基础的相岩基中,一般情况下,帷幕最好能深入基础的相对不透水岩层;对不透水岩层;但岩基中坝基帷幕钻孔深度一般
14、不超过但岩基中坝基帷幕钻孔深度一般不超过100m100m,因,因此需要设置较深的帷幕时,常在两岸专门开挖几此需要设置较深的帷幕时,常在两岸专门开挖几层平洞,在平洞内进行灌浆,构成上下相互衔接层平洞,在平洞内进行灌浆,构成上下相互衔接的帷幕;的帷幕;砂砾石地基中,一般情况下,帷幕深度宜穿过砂砂砾石地基中,一般情况下,帷幕深度宜穿过砂砾石层达到基岩,这样可以起到全部封闭渗流通砾石层达到基岩,这样可以起到全部封闭渗流通道的作用;道的作用;国内一些大坝,帷幕深度一般约为坝高的国内一些大坝,帷幕深度一般约为坝高的45%45%。第25页/共45页26灌浆法灌浆法帷幕灌浆帷幕灌浆帷幕的形式和深度帷幕的形式和
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