一级建造师考试《水利水电》知识点.docx

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一级建造师考试《水利水电》知识点

一级建造师考试《水利水电》知识点

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

1.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。

2.浆液的聚合时间，可以人为比较准确地控制，通过调节配比来改变聚合时间，以适应不同工程的不同情况的需要。

3.浆液聚合后形成的聚合体的渗透系数小，一般为10-8～10-10cm/s，防渗效果好。

4.形成的聚合体强度高，与岩石或混凝土的黏结强度高。

5.形成的聚合体能抗酸抗碱，也能抗水生物、微生物的侵蚀，因而稳定性及耐久性均较好。

6.有一定的毒性。

（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

1.灌浆的工序

化学灌浆的工序依次是：

钻孔及压水试验，钻孔及裂缝的处理（包括排碴及裂缝干燥处理），埋设注浆嘴和回浆嘴以及封闭、注水和灌浆。

2.灌浆方法

按浆液的混合方式分单液法灌浆和双液法灌浆两种。

（1）单液法是在灌浆前，将浆液的各组成分先混合均匀一次配成，经过气压或泵压压到孔段内。

这种方法的浆液配比比较准确，施工较简单。

但由于已配好的余浆不久就会聚合，因此在灌浆过程中要通过调整浆液的比例来利用余浆很困难。

（2）双液法是将预先已配制的两种浆液分盛在各自的容器内不相混合，然后用气压或泵压按规定比例送浆，使两液在孔口附近的混合器中混合后送到孔段内。

两液混合后即起化学作用，通过聚合，浆液即固化成聚合体。

这种方法在灌浆施工过程中，可根据实际情况调整两液用量的比例，适应性强。

3.压送浆液的方式

化学灌浆一般都采用纯压式灌浆。

化学灌浆压送浆液的方式有两种：

一是气压法（即用压缩空气压送浆液）;二是泵压法（即用灌浆泵压送浆液）。

气压法一般压力较低，但压力易稳定，在渗漏性较小、孔浅时，适用于单液法灌浆。

泵压法一般多采用比例泵进行灌浆。

比例泵就是由两个排浆量能任意调整，使之按规定的比例进行压浆的活塞泵所构成的化学灌浆泵。

也可用两台同型的灌浆泵加以组装。

固结灌浆

（一）灌浆方式与施工工艺

固结灌浆灌浆方式有循环式和纯压式两种;灌浆施工工艺和帷幕灌浆基本相同。

（二）灌浆技术要求

灌浆孔的施工按分序加密的原则进行，可分为二序或三序施工。

每孔采取自上而下分段钻进、分段灌浆或钻进终孔后进行灌浆。

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.

灌浆孔灌浆前的压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用单点法。

试验孔数不宜少于总孔数的5%。

在规定的压力下，当注人率不大于0.4L/min时，继续灌注30min，灌浆可以结束。

固结灌浆质量压水试验检查、岩体波速检查、静弹性模量检查应分别在灌浆结束3～7d、14d、28d后进行。

灌浆质量压水试验检查，孔段合格率应在80%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50%，且不集中。

灌浆孔封孔应采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。

（五）灌浆结束标准和封孔方法

1.灌浆结束标准

采用自上而下分段灌浆法时，在规定的压力下，当注人率不大于0.4L/min时，继续灌注60min;或不大于1L/min时，继续灌注90min，灌浆可以结束。

采用自下而上分段灌浆法时，继续灌注的时间可相应地减少为30min和60min，灌浆可以结束。

2.封孔方法

采用自上而下分段灌浆法时，灌浆孔封孔应采用“分段压力灌浆封孔法”;采用自下而上分段灌浆时，应采用“置换和压力灌浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。

（六）特殊情况处理

灌浆过程中，发现冒浆漏浆，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。

发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆。

应一泵灌一孔。

否则应将串浆孔用塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔并行扫孔、冲洗，而后继续钻进和灌浆。

灌浆工作必须连续进行，若因故中断，应及早恢复灌浆。

否则应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。

若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。

恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。

如注人率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注;如注人率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。

恢复灌浆后，如注人率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。

（七）工程质量检查

灌浆质量检查应以检查孔压水试验成果为主，结合对竣工资料和测试成果的分析，综合评定。

灌浆检查孔应在下述部位布置：

1.帷幕中心线上;

2.岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位;

3.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。

检查孔压水试验结束后，按技术要求进行灌浆和封孔;检查孔应采取岩芯，计算获得率并加以描述。

（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，如图1F413021-4所示。

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。

采甲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，注人率持续减少时，或当注人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人量已达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。

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

灌浆孔（段）在灌浆前应进行钻孔冲洗，孔内沉积厚度不得超过20cm.同时在灌浆前宜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.

冲洗时，可将冲洗管插人孔内，用阻塞器将孔口堵紧，用压力水冲洗，压力水和压缩空气轮换冲洗或压力水和压缩空气混合冲洗。

帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，先导孔应自上而下分段进行压水试验，各次序灌浆孔的各灌浆段在灌浆前宜进行简易压水;采用自下而上分段灌浆法时，先导孔仍应自上而下分段进行压水试验。

各次序灌浆孔在灌浆前全孔应进行一次钻孔冲洗和裂隙冲洗。

除孔底段外，各灌浆段在灌浆前可不进行裂隙冲洗和简易压水。

压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用五点法或单点法。