地基工程与基础工程doc资料.docx
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地基工程与基础工程doc资料
地基工程与基础工程
一、灌浆工程
（一）灌浆材料、设备和制浆
1、灌浆的材料和浆液
（1）灌浆工程所采用的水泥品种，应根据灌浆目的和环境水的侵蚀作用等由设计确定。
一般情况下，可采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
当有抗侵蚀或其他要求时应使用特种水泥。
使用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥灌浆时应得到设计许可，浆液水灰比不宜稀于1。
（2）灌浆用水泥的品质必须符合GB175-2007或所采用的其他水泥的标准以及本条文的规定。
回填灌浆、固结灌浆和帷幕灌浆所用水泥的强度等级可为32.5或以上，坝体接缝灌浆、各类接触灌浆所用水泥的强度等级可为42.5或以上。
帷幕灌浆、坝体接缝灌浆和各类接触灌浆所用水泥的细度宜为通过80gm方孔筛的筛余量不大于5%。
（3）灌浆水泥应妥善保存，严格防潮并缩短存放时间。
不得使用受潮结块的水泥。
（4）灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。
（5）基岩帷幕灌浆、基岩固结灌浆、隧洞灌浆、混凝土坝体接缝灌浆和岸坡接触灌浆宜使用普通水泥浆液。
（6）覆盖层灌浆材料应根据覆盖层的地层组成，透水性、地下水流速、灌浆材料来源和灌浆目的等要求，通过室内材料试验和现场灌浆试验确定。
（7）根据灌浆需要，灌浆浆液或浆液组成部分的材料应满足下
列要求:
1）灌浆用黏性土的塑性指数不宜大于14，黏粒（粒径小于
0.005mm）含量不宜少于25%，含沙量不宜大于5%，有机物含量不宜大于3%。
黏土宜采用浆液的形式加入，并筛除大颗粒和杂物。
2）灌浆用膨润土，其品质指标应符合GB/T5005-2010的规定。
3）灌浆用粉煤灰，根据工程需要可使用I级或H级粉煤灰，其品质指标应符合DL/T5055-2007的规定。
4）灌浆采用的砂应为质地坚硬的天然砂或人工砂，粒径不宜大于
1.5mm。
5）根据灌浆需要，在浆液中加入的其他掺和料，应通过室内试验或现场试验确定。
（8）根据灌浆需要，可在水泥浆液中加入下列外加剂：
1）速凝剂，水玻璃、氯化钙、硫酸钠等，或使用硫铝酸盐水泥。
2）减水剂，木质素硫酸盐类减水剂、萘系高效减水剂、聚羧酸类高效减水剂等。
3）稳定剂，膨润土及其他高塑性黏土等。
4）其他外加剂。
（9）各类浆液中加入掺和料和外加剂的品种、性能及数量，应
根据工程情况和灌浆目的的通过室内试验和现场灌浆试验确定。
外加剂凡能溶于水的宜以水溶液状态加入。
膨润土宜加入水润胀后再加入。
（10）普通水泥浆液可不进行室内试验。
其他类型浆液应根据设计需要和工程需要，有选择地进行下列性能试验：
1）掺合料（或细水泥）的细度和颗粒分曲线；
2）浆液的流动性或流变参数；
3）浆液的密度、析水率或沉降稳定性；
4）浆液的凝结时间或丧失流动性时间；
5）浆液结石的密度、抗压强度、抗拉强度、弹性模量和渗透系数、渗透破坏比降。
6）其他试验。
（11）灌浆浆液在施工现场应定期进行温度、密度、析水率和漏斗黏度等性能的检测，发现浆液性能偏离规定指标较大时，应查明原因，及时处理。
2、灌浆设备和机具
（1）制浆机的技术性能应与所搅拌浆液的类型、特性相适应，保证能均匀、连续地拌制浆液。
高速制浆机的搅拌转速应不小于1200r/min。
（2）灌浆泵的技术性能应与所灌注的浆液的类型、特性相适应。
额定工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，压力波动范围宜小于灌浆压力的20％，排浆量能满足灌浆最大注入率的要求。
（3）灌浆管路应保证浆液流动畅通．并应能承受1.5倍的最大灌浆压力。
灌浆泵到灌浆孔口的输浆管长度不宜大于30m。
（4）灌浆泵出浆口和灌浆孔孔口处均应安设压力表。
灌浆压力表的量程最大标值宜为最大灌浆压力的2〜2.5倍。
（5）灌浆记录仪应能自动测量记录灌浆压力和注入率。
（6）灌浆用的计量器具，如钻孔测斜仪、压力表、灌浆记录仪（包括流量计、压力计等）以及其他监测试验仪表，应定期进行校验或检定，保持量值准确。
3、制浆
（1）制浆材料应按规定的浆液配比计量，计量误差应小于5％。
水泥等固相材料宜采用质量（重量）称量法计量。
（2）膨润土、黏土加入制浆前宜进行浸泡、润胀、或强力高速搅拌，充分分散黏土颗粒。
（3）水泥浆液宜采用高速搅拌机进行拌制，水泥浆液的搅拌时间不宜少于30s。
拌制水泥黏土（膨润土）浆液时宜先加水、再加水泥拌成水泥浆，后加黏土浆液搅拌。
加黏土浆液后的拌制时间不宜少于2min。
如使用黏土（膨润土）直接搅拌成浆时，应先制成黏土（膨润土）浆液，再加入水泥充分搅拌。
细水泥浆液和稳定浆液应使用高速搅拌机拌制并加入减水剂，搅拌时间不宜少于60s。
膏状浆液应使用大扭矩的搅拌机，搅拌时间应结合浆液配比通过试验确定。
沥青等其他浆液的搅拌设备和搅拌时间应通过试验确定。
（4）各类浆液应搅拌均匀，使用前应过筛。
浆液自制备至用完的时间，细水泥浆液不宜大于2h，水泥浆不宜大于4h，水泥黏土浆不宜大于6h．其他浆液的使用时间应根据浆液的性能试验确定。
（5）浆液宜采用集中制浆站拌制，可集中拌制最浓一级的浆液，输送到各灌浆地点调配使用。
输送浆液的管道流速宜为1.4〜
2.0m/s。
各灌浆地点应测定从制浆站或输浆站输送来的浆液密度，然后调制使用。
（6）应对浆液密度等性能指标进行定期检查或抽查，保持浆液性能符合工程要求。
（7）寒冷季节施工应做好机房和灌浆管路的防寒保暖工作，炎
热季节施工应采取防晒和降温措施。
浆液温度宜保持在5〜40C。
（二）基岩帷幕灌浆
1、一般规定
（1）防渗帷幕的钻孔灌浆应具备下列条件方可进行：
1）上部结构混凝土浇筑厚度达到设计规定的盖重厚度要求。
2）相应部位的基岩固结灌浆、混凝土坝底层灌区接缝灌浆、岸坡接触灌浆完成并检查合格。
3）相应部位灌浆平洞的开挖、混凝土衬砌（或喷锚支护）、回填灌浆、围岩固结灌浆完成并检查合格。
4）灌浆区邻近30m范围内的勘探平洞、大口径钻孔、断（夹）层等地质缺陷的开挖、清理、混凝土回填、灌浆等作业完成，影响灌浆作业的临空边坡锚固、支护完成并检查合格。
（2）帷幕灌浆应按分序加密的原则进行。
由三排孔组成的帷幕，应先灌注下游排孔，再灌注上游排孔，后灌注中间排孔，每排孔可分为二序。
由两排孔组成的帷幕应先灌注下游排孔，后灌注上游排孔，每排孔可分为二序或三序。
单排孔帷幕应分为三序灌浆。
（3）在帷幕的先灌排或主帷幕孔中宜布置先导孔，先导孔应在
一序孔中选取，其间距宜为16〜24m，或按该排孔数的10%布置。
岩溶发育区、岸坡卸荷区等地层性状突变部位先导孔宜适当加密。
（4）采用自上而下分段灌浆法或孔口封闭灌浆法进行帷幕灌浆
时，同一排相邻的两个次序孔之间，以及后序排的第一次序孔与其相邻部位前序排的最后次序孔之间，在岩石中钻孔灌浆的高差不应小于15m。
采用自下而上分段灌浆法进行帷幕灌浆时，相邻的前序孔灌浆封孔结束后，后序孔方可进行钻进．但24h内不应进行裂隙冲洗与压水试验。
（5）混凝土防渗墙下基岩帷幕灌浆宜采用自上而下分段灌浆法或自下而上分段灌浆法．不宜直接利用墙体内预埋灌浆管作为孔口管进行孔口封闭法灌浆。
2、钻孔
（1）帷幕灌浆孔的钻孔方法应根据地质条件、灌浆方法与钻孔
要求确定。
当采用自上而下灌浆法、孔口封闭灌浆法时，宜采用回转式钻机和金刚石或硬质合金钻头钻进；当采用自下而上灌浆法时，可采用回转式钻机或冲击回转式钻机钻进。
（2）灌浆孔位与设计孔位的偏差不应大于10cm，孔深不应小于设计孔深，实际孔位、孔深应有记录。
（3）帷幕灌浆中各类钻孔的孔径应根据地质条件、钻孔深度、钻孔方法、钻孔要求和灌浆方法确定。
灌浆孔以较小直径为宜，但终孔孔径不宜小于©56mm;先导孔、质量检查孔孔径应满足获取岩芯和进行测试的要求。
（4）帷幕灌浆中的各类钻孔均应分段进行孔斜测量。
垂直的或顶角不大于5°的钻孔，孔底的偏差不应大于表2-1的规定。
表2-1钻孔孔底允许偏差单位：
m
孔深
20
30
40
50
60
80
100
允许偏差
0.25
0.50
0.80
1.15
1.50
2.00
2.50
对于顶角大于5°的斜孔，孔底允许偏差值可适当放宽，但方位角的偏差值不应大于5。
。
孔深大于100m时，孔底允许偏差值应根据
工程实际情况确定。
钻进过程中，应重点控制孔深20m以内的偏差。
（5）钻孔冲洗一般米用大流量水流冲洗。
冲洗后，孔（段）底残
留物厚度不应大于20cm。
遇页岩、黏土岩等遇水易软化的岩石时，可视情况采用压缩空气或泥浆进行钻孔冲洗。
3、裂隙冲洗和压水试验
（1）采用自上而下分段灌浆法和孔口封闭法进行帷幕灌浆时，
各灌浆段在灌浆前应进行裂隙冲洗。
裂隙冲洗宜采用压力水冲洗，冲洗压力可为灌浆压力的80%，并不大于1MPa，冲洗时间至回水澄清时止或不大于20min。
当采用自下而上分段灌浆法时，可在灌浆前对全孔进行一次裂隙冲洗。
（2）帷幕灌浆先导孔、质量检查孔应自上而下分段进行压水试验，压水试验宜采用单点法。
4、灌浆方法与方式
（1）根据不同的地质条件和工程要求，帷幕灌浆可选用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法及孔口封闭灌浆法。
（2）帷幕灌浆段长宜为5〜6m，具备一定条件时可适当加长，但最长不应大于10m。
混凝土结构和基岩接触处的灌浆段（接触段）段长宜为l〜3m。
（3）采用自上而下分段灌浆法时，第1段（接触段）灌浆的灌浆塞宜跨越混凝土与基岩接触面安放；以下各段灌浆塞应阻塞在灌浆段段顶以上50cm处，防止漏灌。
（4）混凝土与基岩接触段应先行单独灌注并待凝，待凝时间不宜少于24h，其余灌浆段灌浆结束后可不待凝，但灌浆前孔口涌水、灌浆后返浆等地质条件复杂情况下应待凝。
（5）先导孔各孔段宜在进行压水试验后及时进行灌浆，也可在全孔压水试验完成后自下而上分段灌浆。
5、灌浆压力和浆液变换
（1）采用循环式灌浆时，灌浆压力表或记录仪的压力变送器应安装在灌浆孔孔口处回浆管路上；采用纯压式灌浆时，压力表或压力变送器应安装在孔口处进浆管路上。
压力表或压力变送器与灌浆孔孔口间的管路长度不宜大于5m。
测读压力波动的平均值，最大值。
（2）灌浆压力的提升采用分级升压法或一次升压法。
灌浆的压力是通过实验区现场试验测得的，通常开灌为0.5MPa，结束时为3〜4MPa。
（3）普通水泥浆液水灰比可采用5、3、2、1、0.7、0.5六级，细水泥浆液水灰比可采用3、2、l、0.5四级。
灌注时由稀至浓逐级变换。
开灌水灰比根据各工程地质情况和灌浆要求确定，采用循环式灌浆时，普通水泥浆可采用水灰比5．细水泥浆可采用3；采用纯压式灌浆时，开灌水灰比可采用2或单一比级的稳定浆液。
（4）当采用多级水灰比浆液灌注时，浆液变换应符合下列原则：
1）当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时．或注人率不变而压力持续升高时，不应改变水灰比。
2）当某级浆液注入量已达300L以上时，或灌浆时间已达30min时，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比。
3）当注入率大于30L/min以上时，可根据具体情况越级变浓。
6、孔口封闭灌浆法
（1）孔口封闭法适用于块状、厚层、高倾角岩层等地层的高压灌浆。
（2）灌浆孔孔径宜为©56〜76mm，自上而下分段钻进、分段灌浆。
（3）各孔孔口管段即混凝士与基岩接触段，应先行单独钻孔与灌浆，镶铸孔口管，并待凝48〜72h。
（4）采用5MPa以上高压灌浆时，孔口管埋入基岩的深度不应小于2m。
（5）灌浆管的外径与钻孔孔径之差宜为10〜20mm，若用钻杆作为灌浆管，应采用外平接头连接。
各段灌浆时灌浆管应深入灌浆段底部，管口离孔底的距离不应大于50cm。
（6）灌浆过程中应保持灌浆压力和注入率相适应。
宜采用中等以下注入率灌注，当灌浆压力大于4MPa时，注入率宜小于10L／min。
（7）灌浆过程中应经常转动和上下活动灌浆管，回浆管宜有15L/min以上的回浆量，防止灌浆管在孔内被水泥浆凝住。
7、特殊情况处理
（1）帷幕灌浆孔终孔段的透水率或单位注入量大于设计规定值时，其灌浆孔宜继续加深。
（2）灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝、复灌等方法进行处理。
（3）灌浆过程中发生串浆时．应阻塞串浆孔，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔进行扫孔、冲洗、灌浆。
如注入率不大，且串浆孔具备灌浆条件，也可一泵一孔同时灌浆。
（4）孔口有涌水的灌浆孔段，灌浆前应测记涌水压力和涌水量。
根据涌水情况，可选用综合处理的措施：
自上而下分段灌浆、缩短灌浆段长、提高灌浆压力、改用纯压式灌浆、灌注浓浆、灌注速凝浆液、屏浆、闭浆、待凝、复灌。
（5）灌浆段注人量大而难以结束时，应首先结合地勘或先导孔资料查明原因。
根据具体情况，可选用下列措施处理：
1）低压，浓浆，限流，限量，间歇灌浆。
2）灌注速凝浆液。
3）灌注混合浆液或膏状浆液。
（6）灌浆过程中如回浆失水变浓．可选用下列措施处理：
1）适当加大灌浆压力。
2）采用分段阻塞循环式灌注。
3）换用相同水灰比的新浆灌注。
4）加密灌浆孔。
5）若回浆变浓现象普遍，上述处理措施效果不明显．应研究改用细水泥浆、水泥膨润土浆或化学浆液灌注。
7、灌浆结束和封孔
（1）灌浆结束条件：
1）当灌浆段在最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注30min，可结束灌浆。
2）当地质条件复杂、地下水流速大、注入量较大、灌浆压力较低时，持续灌注的时间应适当延长。
（2）全孔灌浆结束后，应以水灰比为0.5的新鲜普通水泥浆液置换孔内稀浆或积水．采用全孔灌浆封孔法封孔。
封孔灌浆压力：
采用自上而下分段灌浆法和自下而上分段灌浆法时．可采用全孔段平均灌浆压力或2MPa；采用孔口封闭法时，可采用该孔最大灌浆压力。
封孔灌浆时间可为1h。
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