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1、1f412010施工導(dǎo)流與截流1f412011掌握施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)一、施工導(dǎo)流的概念(一)施工導(dǎo)流p46 1f410000水利水電工程技術(shù)施工導(dǎo)流是指在河床中修筑圍堰圍護(hù)基坑,并將施工期間河道上游來(lái)水按設(shè)定的方式導(dǎo)向下游,創(chuàng)造工程建設(shè)干地施工條件。(二)導(dǎo)流建筑物導(dǎo)流建筑物系指樞紐工程施工期所使用的臨時(shí)性擋水建筑物和泄水建筑物。導(dǎo)流擋水建筑物主要是圍堰。導(dǎo)流泄水建筑物包括導(dǎo)流明渠、導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流涵管、導(dǎo)流底孔等臨時(shí)建筑物和部分利用的永久泄水建筑物。(三)導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)流建筑物級(jí)別及其設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn),簡(jiǎn)稱施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。(四)施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)的任務(wù)是分析研究當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、工程特性和其他行業(yè)對(duì)水資源

2、的需求,選擇導(dǎo)流方式,劃分導(dǎo)流時(shí)段,選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量,確定導(dǎo)流建筑物的形式、布置、構(gòu)造和尺寸,擬定導(dǎo)流建筑物的修建、拆除、封堵的施工方法,擬定河道截流、攔洪度汛和基坑排水的技術(shù)措施,通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的導(dǎo)流方案。水利水電樞紐工程施工所采用的導(dǎo)流方式不是單一的,通常是幾種導(dǎo)流方式組合起來(lái)配合運(yùn)用。二、施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的確定施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)直接影響導(dǎo)流建筑物規(guī)模、永久建筑物施工安全及工程投資,是導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì)依據(jù)。(一)導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的確定施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)導(dǎo)流建筑物的保護(hù)對(duì)象、失事后果、使用年限和工程規(guī)模等指標(biāo),劃分導(dǎo)流建筑物的級(jí)別(v級(jí)),再根據(jù)導(dǎo)流建筑物的級(jí)別和類型,并結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)

3、度分析,確定相應(yīng)的洪水標(biāo)準(zhǔn)。施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)還包括壩體施工期臨時(shí)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)。(二)確定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的方法確定導(dǎo)流設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)的方法有三種:1.實(shí)測(cè)資料分析法,該法實(shí)用簡(jiǎn)便,但一般應(yīng)有較長(zhǎng)的水文系列,與洪峰、洪量均較大的典型洪水過(guò)程作比較后,選用設(shè)計(jì)典型年。2.常規(guī)頻率法,按國(guó)家統(tǒng)一的規(guī)范執(zhí)行,一般應(yīng)有2030年以上的水文系列,多用風(fēng)險(xiǎn)率的概念進(jìn)行分析、計(jì)算。3.經(jīng)濟(jì)流量分析法,根據(jù)不同的設(shè)計(jì)流量,計(jì)算各相應(yīng)的年施工費(fèi)用及年損失費(fèi)用(含現(xiàn)場(chǎng)施工、淹沒(méi)、潰堰等損失),對(duì)應(yīng)總費(fèi)用最小流量即為經(jīng)濟(jì)導(dǎo)流流量。在實(shí)際應(yīng)用中,往往兩者或三者結(jié)合考慮,綜合分析,以估計(jì)其安全性和

4、經(jīng)濟(jì)性。1f412012掌握施工導(dǎo)流方式施工導(dǎo)流的基本方式可分為分段圍堰法導(dǎo)流和全段圍堰法導(dǎo)流兩類。一、分段圍堰法導(dǎo)流分段圍堰法導(dǎo)流,也稱分期圍堰導(dǎo)流,就是用圍堰將水工建筑物分段分期圍護(hù)起來(lái)進(jìn)行施工的方法。分段就是將河床圍成若干個(gè)干地施工基坑,分段進(jìn)行施工。分期就是從時(shí)間上按導(dǎo)流過(guò)程劃分施工階段。工程實(shí)踐中,兩段兩期導(dǎo)流采用得最多,如圖lf4120121所示。分段圍堰法導(dǎo)流適用于河床寬、流量大、工期長(zhǎng)的工程,尤其適用通航和冰凌嚴(yán)重的河道,這種導(dǎo)流方法費(fèi)用低。圖1f4120121分段圍堰法導(dǎo)流(a)平面圖;(b)下游立視圖;(c)導(dǎo)流底孔縱斷面圖1一期上游橫向圍堰;2一期下游橫向圍堰;3一、二期

5、縱向圍堰;4預(yù)留缺口;5導(dǎo)流底孔;6二期上下游圍堰軸線;7護(hù)坦;8封堵閘門(mén)槽;9工作閘門(mén)槽;10事故閘門(mén)槽;11已澆筑的混凝土壩體;12未澆筑的混凝土壩體根據(jù)不同時(shí)期泄水道的特點(diǎn),分段圍堰法導(dǎo)流中又包括束窄河床導(dǎo)流和通過(guò)已建或在建的建筑物導(dǎo)流。(一)束窄河床導(dǎo)流束窄河床導(dǎo)流通常用于分期導(dǎo)流的前期階段,特別是一期導(dǎo)流。其泄水道是被圍堰束窄后的河床。(-)通過(guò)建筑物導(dǎo)流通過(guò)建筑物導(dǎo)流的主要方式,包括設(shè)置在混凝土壩體中的底孔導(dǎo)流、混凝土壩體上預(yù)留缺口導(dǎo)流、梳齒孔導(dǎo)流,平原河道上低水頭河床式徑流電站可采用廠房導(dǎo)流等。這種導(dǎo)流方式多用于分期導(dǎo)流的后期階段。二、全段圍堰法導(dǎo)流全段圍堰法導(dǎo)流是指在河床內(nèi)距主

6、體工程軸線(如大壩、水閘等),修筑攔河堰體,一次性截?cái)嗪拥?,使河道中的水流?jīng)河床外修建的臨時(shí)泄水道或永久泄水建筑物下泄。全段圍堰法導(dǎo)流適用于枯水期流量不大,河道狹窄的河流,按導(dǎo)流泄水建筑物的類型可分為明渠導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流等。(一)明渠導(dǎo)流明渠導(dǎo)流(如圖lf4120122所示)是在河岸或河灘上開(kāi)挖渠道,在基坑的上下游修建橫向圍堰,河道的水流經(jīng)渠道下泄。這種施工導(dǎo)流方法一般適用于岸坡平緩或有一岸具有較寬的臺(tái)地、埡口或古河道的地形。明渠具有施工簡(jiǎn)單,適合大型機(jī)械施工的優(yōu)點(diǎn);有利于加速施工進(jìn)度,縮短工期;對(duì)通航、放木條件也較好。圖1f4120122明渠導(dǎo)流1水工建筑物軸線;2上游圍堰;3下游圍

7、堰;4導(dǎo)流明渠(二)隧洞導(dǎo)流隧洞導(dǎo)流(如圖lf4120123所示)是在河岸邊開(kāi)挖隧洞,在基坑的上下游修筑圍堰,一次性攔斷河床形成基坑,保護(hù)主體建筑物干地施工,天然河道水流全部或部分由導(dǎo)流隧洞下泄的導(dǎo)流方式。這種導(dǎo)流方法適用于河谷狹窄、兩岸地形陡峻、山巖堅(jiān)實(shí)的山區(qū)河流。(三)涵管導(dǎo)流涵管導(dǎo)流(如圖lf4120124所示)是利用涵管進(jìn)行導(dǎo)流。適用于導(dǎo)流流量較小的河流或只用來(lái)?yè)?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,其位置常在枯水位以上,這樣可在枯水期不修圍堰或只修小圍堰而先將涵管筑好,然后再修上、下游斷流圍堰,將河水經(jīng)涵管下泄。(a)圖(b)圖圖1f41201

8、23隧洞導(dǎo)流示意圖(a)隧洞導(dǎo)流;(b)隧洞導(dǎo)流并配合底孔宣泄汛期洪水1上游圍堰;2下游圍堰;3導(dǎo)流隧洞;4底孔;5壩軸線;6溢流壩段;7水電站廠房。(a)圖(b)圖圖1f4120124涵管導(dǎo)流示意圖(a)平面圖;(b)上游立視圖1上游圍堰;2下游圍堰;3涵管;4壩體。1f412013掌握截流方法截?cái)嘣哟菜?,把河水引向?qū)Я餍顾ㄖ锵滦沟墓ぷ?,就是截流。截流方式可歸納為戧堤法截流和無(wú)戧堤法截流兩種。戧堤法截流主要有平堵、立堵及混合截流;無(wú)戧堤法截流主要有建閘截流、水力沖填法、定向爆破截流、浮運(yùn)結(jié)構(gòu)截流等。一、戧堤法截流(一)平堵圖1f412013-1圖1f412013-2圖1f412013

9、1 平堵法截流(a)立面圖;(b)橫斷面圖。1截流戧堤;2龍口;3覆蓋層;4浮橋;5截流體。圖1f4120132 立堵法截流(a)雙向進(jìn)占;(b)單向進(jìn)占。1截流戧堤;2龍口平堵(如圖lf4120131所示)是先在龍口建造浮橋或棧橋,由自卸汽車等運(yùn)輸工具運(yùn)來(lái)拋投料,沿龍口前沿投拋。先下小料,隨著流速增加,逐漸拋投大塊料,使堆筑戧堤均勻地在水下上升,直至高出水面,截?cái)嗪哟?。平堵比立堵法的單寬流量小,最大流速也小,水流條件較好,可以減小對(duì)龍口基床的沖刷。所以特別適用于易沖刷的河床上截流。由于平堵架設(shè)浮橋及棧橋,對(duì)機(jī)械化施工有利,因而投拋強(qiáng)度大,容易截流施工。(二)立堵立堵(如圖lf4120132所

10、示)是用自卸汽車等運(yùn)輸工具運(yùn)來(lái)拋投料,以端進(jìn)法拋投(從龍口兩端或一端下料)進(jìn)占戧堤,直至截?cái)嗪哟?。立堵在截流過(guò)程中所發(fā)生的最大流速,單寬流量都較大,加以所生成的楔形水流和下游形成的立軸漩渦,對(duì)龍口及龍口下游河床將產(chǎn)生嚴(yán)重沖刷,因此不適用于地質(zhì)不好的河道上截流,否則需要對(duì)河床作妥善防護(hù)。立堵法無(wú)需架設(shè)浮橋或棧橋,簡(jiǎn)化了截流準(zhǔn)備工作,因而贏得了時(shí)間,節(jié)約了投資,在許多巖質(zhì)河床的工程上廣泛應(yīng)用。(三)混合堵混合堵是采用立堵與平堵相結(jié)合的方法,有立平堵和平立堵兩種。1.立平堵。為了充分發(fā)揮平堵水力條件較好的優(yōu)點(diǎn),降低架橋的費(fèi)用,工程中可采用先立堵、后架橋平堵的方式。2.平立堵。對(duì)于軟基河床,單純立堵易

11、造成河床沖刷,往往采用先平拋?zhàn)o(hù)底,再立堵合龍的方案。此時(shí),平拋多利用駁船進(jìn)行。二、無(wú)戧堤法截流(一)建閘截流建閘就是在泄水道中預(yù)先修建閘墩,并建截流閘分流,降低戧堤水頭,待拋石截流后,再下閘截流。(二)水力沖填河流在某種流量下有一定的挾砂能力,當(dāng)水流含砂量遠(yuǎn)大于該挾砂能力時(shí),粗顆粒泥砂將沉淀河底進(jìn)行沖填。基于這一原理,沖填開(kāi)始時(shí),大顆粒泥砂首先沉淀,而小顆粒則沖至其下游側(cè)逐漸沉落。隨著沖填的進(jìn)展,上游水位逐步壅高,部分流量通過(guò)泄水通道下泄。隨著河床過(guò)水?dāng)嗝娴目s窄,某些顆粒逐漸達(dá)到抗沖極限值,一部分土體仍向下游移動(dòng),結(jié)果使戧堤下游坡繼續(xù)向下游擴(kuò)展,一直到?jīng)_填體表面摩阻造成上游水位更大的壅高,而迫

12、使更多流量流向泄水通道,圍堰坡腳才不再擴(kuò)展,而在高度方向急劇增長(zhǎng),直至露出水面。(三)定向爆破在壩址處于峽谷地區(qū)、巖石堅(jiān)硬、岸坡陡峻、交通不便或缺乏運(yùn)輸設(shè)備時(shí),可采用定向爆破截流。利用定向爆破,將大量巖石拋人河道預(yù)定地點(diǎn),瞬時(shí)截?cái)嗨?。在合龍時(shí),為了瞬間拋人龍口大量材料封閉龍口,除了用定向爆破巖石外,還可在河床上預(yù)先澆筑巨大的混凝土塊體,將其支撐體用爆破法炸斷,使塊體落入水中,將龍口封閉。(四)浮運(yùn)結(jié)構(gòu)截流浮運(yùn)結(jié)構(gòu)截流就是將各種浮運(yùn)結(jié)構(gòu)拖至龍口,在埽捆、柴排護(hù)底下,裝載土砂料,充水使其沉沒(méi)水中,一次截?cái)嗨?。其后進(jìn)一步發(fā)展浮運(yùn)結(jié)構(gòu)成為封閉式鋼筋混凝土浮箱,在浮箱之間留出缺口形成“梳齒孔”過(guò)流,

13、由于縮窄龍口水流不大,浮箱容易沉放,最后,將缺口閘閥放下,即可達(dá)到截?cái)嗨鞯哪康?。截流用浮運(yùn)結(jié)構(gòu)包括舊駁船、鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)。木籠也是一種浮運(yùn)結(jié)構(gòu),我國(guó)新安江水電站曾采用這種方式截流。浮運(yùn)結(jié)構(gòu)截流的優(yōu)點(diǎn)是成戧斷面較小,用料較少;缺點(diǎn)是制作需大型設(shè)備,耗用鋼材(鋼纜和金屬閘門(mén))多,造價(jià)高,護(hù)底標(biāo)準(zhǔn)高,基床面要求平整,施工也受氣候、水文等條件影響。三、減小截流難度的技術(shù)措施截流工程是整個(gè)水利樞紐施工的關(guān)鍵,它的成敗直接影響工程進(jìn)度。截流工程的難易程度取決于河道流量、泄水條件、龍口的落差、流速、地形地質(zhì)條件、材料供應(yīng)情況及施工方法、施工設(shè)備等因素。減少截流難度的主要技術(shù)措施包括加大分流量,改善分流

14、條件,改善龍口水力條件,增大拋投料的穩(wěn)定性,減少塊料流失,加大截流施工強(qiáng)度等。(一)加大分流量,改善分流條件分流條件好壞直接影響到截流過(guò)程中龍口的流量、落差和流速。分流條件好,截流就容易,反之就困難。改善分流條件的主要措施有:1.合理確定導(dǎo)流建筑物尺寸、斷面形式和底高程。導(dǎo)流建筑物不僅要滿足導(dǎo)流要求,而且應(yīng)滿足截流的需要。2.確保泄水建筑物上下游引渠開(kāi)挖和上下游圍堰拆除的質(zhì)量。這是改善分流條件的關(guān)鍵環(huán)節(jié),不然泄水建筑物雖然尺寸很大,但分流卻受上下游引渠或上下游圍堰殘留部分控制,泄水能力受到限制,增加截流工作的難度。3.在永久泄水建筑物泄流能力不足時(shí),可以專門(mén)修建截流分水閘或其他形式泄水道幫助分

15、流,待截流完成后,借助于閘門(mén)封堵泄水閘,最后完成截流任務(wù)。4.增大截流建筑物的泄水能力。當(dāng)采用木籠、鋼板樁格式圍堰時(shí),也可以間隔一定距離安放木籠或鋼板樁格體,在其中間孔口宣泄河水,然后以閘板截?cái)嘀虚g孔口,完成截流任務(wù)。另外也可以在進(jìn)占戧堤中埋設(shè)泄水管幫助泄水,或者采用投拋構(gòu)架塊體增大戧堤的滲流量等辦法減少龍口溢流量和溢流落差,從而減輕截流的困難程度。(二)改善龍口水力條件龍口水力條件是影響截流的重要因素,改善龍口水力條件的措施有雙戧截流、三戧截流、寬戧截流、平拋墊底等。1.雙戧截流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(jiàn)的進(jìn)占方式有上下戧輪換進(jìn)占、雙戧固

16、定進(jìn)占和以上兩種進(jìn)占方式混合使用。也有以上戧進(jìn)占為主,由下戧配合進(jìn)占一定距離,局部壅高上戧下游水位,減少上戧進(jìn)占的龍口落差和流速。雙戧進(jìn)占,可以起到分?jǐn)偮洳睿瑴p輕截流難度,便于就地取材,避免使用或少使用大塊料、人工塊料的好處。但雙線施工,施工組織較單戧截流復(fù)雜;二戧堤進(jìn)度要求嚴(yán)格,指揮不易;軟基截流,若雙線進(jìn)占龍口均要求護(hù)底,則大大增加了護(hù)底的工程量;在通航河道,船只需要經(jīng)過(guò)兩個(gè)龍口,困難較多,因此雙戧截流應(yīng)謹(jǐn)慎采用。2.三戧截流三戧截流是利用第三戧堤分擔(dān)落差,可以在更大的落差下用來(lái)完成截流任務(wù)。3.寬戧截流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。但是進(jìn)占前線寬,要求投拋

17、強(qiáng)度大,工程量也大為增加,所以只有當(dāng)戧堤可以作為壩體(土石壩)的一部分時(shí),才宜采用,否則用料太多,過(guò)于浪費(fèi)。4.平拋墊底對(duì)于水位較深,流量較大,河床基礎(chǔ)覆蓋層較厚的河道,常采取在龍口部位一定范圍拋投適宜填料,抬高河床底部高程,以減少截流拋投強(qiáng)度,降低龍口流速,達(dá)到降低截流難度的目的。(三)增大拋投料的穩(wěn)定性,減少塊料流失增大拋投料的穩(wěn)定性,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(lái)提高投拋體的本身穩(wěn)定。也可在龍口下游平行于戧堤軸線設(shè)置一排攔石坎來(lái)保證拋投料的穩(wěn)定,防止拋投料的流失。(四)加大截流施工強(qiáng)度加大截流施工強(qiáng)度,加快施工速度,可減少龍口的流量和落差,起到

18、降低截流難度的作用,并可減少投拋料的流失。加大截流施工強(qiáng)度的主要措施有加大材料供應(yīng)量、改進(jìn)施工方法、增加施工設(shè)備投入等。1f412020圍堰及基坑排水if412021掌握圍堰的類型圍堰是導(dǎo)流工程中的臨時(shí)陛擋水建筑物,用來(lái)圍護(hù)施工基坑,保證水工建筑物能在干地施工。在導(dǎo)流任務(wù)完成后,若圍堰不能與主體工程結(jié)合成為永久工程的一部分,應(yīng)予以拆除。一、圍堰分類1.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、鋼板樁格形圍堰等。2.按圍堰與水流方向的相對(duì)位置,可分為橫向圍堰和縱向圍堰。3.按圍堰與保護(hù)的工程相對(duì)位置,可分為上游圍堰和下游圍堰。4.按導(dǎo)流期間基坑過(guò)水與否,可分為過(guò)水

19、圍堰和不過(guò)水圍堰。過(guò)水圍堰除需要滿足一般圍堰的基本要求外,還要滿足堰頂過(guò)水的要求。5.按圍堰擋水時(shí)段,可分為全年擋水圍堰和枯水期擋水圍堰。521f410000水利水電工程技術(shù)以上分類一般指圍護(hù)主河床永久建筑物而言,按被圍護(hù)的建筑物分類,尚有廠房圍堰,船閘圍堰,隧洞進(jìn)口圍堰、出口圍堰等。二、圍堰的基本形式及構(gòu)造(一)土石圍堰土石圍堰可與截流戧堤結(jié)合,可利用開(kāi)挖棄渣,并可直接利用主體工程開(kāi)挖裝運(yùn)設(shè)備進(jìn)行機(jī)械化快速施工,是我國(guó)應(yīng)用最廣泛的圍堰形式。土石圍堰的防滲結(jié)構(gòu)形式有斜墻式、斜墻帶水平鋪蓋式、垂直防滲墻式及灌漿帷幕式等。如圖1f4120211所示。圖1f4120211 土石圍堰(a)斜墻式;(b

20、)斜墻帶水平鋪蓋式;(c)垂直防滲墻式;(d)灌漿惟幕式1堆石體;2黏土斜墻、鋪蓋,3反濾層l 4護(hù)面;5隔水層;6覆蓋層;7垂直防滲墻;8灌漿帷幕;9黏土心墻(二)混凝土圍堰混凝土圍堰是用常態(tài)混凝土或碾壓混凝土建筑而成?;炷羾咭私ㄔ趲r石地基上?;炷羾叩奶攸c(diǎn)是擋水水頭高,底寬小,抗沖能力大,堰頂可溢流。尤其是在分段圍堰法導(dǎo)流施工中,用混凝土澆筑的縱向圍堰可以兩面擋水,而且可與永久建筑物相結(jié)合作為壩體或閘室體的一部分。混凝土圍堰結(jié)構(gòu)形式有重力式(圖1f4120212)、拱形等形式。圖1f4120212混凝土圍堰斷面示意圖(a)雙向擋水支墩式(b)撐墻式;(c)溢流重力式(三)草土圍堰草土

21、圍堰是一種草土混合結(jié)構(gòu)。草土圍堰能就地取材,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工方便,造價(jià)低,防滲性能好,適應(yīng)能力強(qiáng),便于拆除,施工速度快。但草土圍堰不能承受較大的水頭,一般適用于水深不大于68m,流速小于35m/s的中、小型水利工程。(四)木籠圍堰木籠圍堰是由圓木或方木疊成的多層框架、填充石料組成的擋水建筑物。它施工簡(jiǎn)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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),可用作分期導(dǎo)流的橫向圍堰或縱向圍堰,可在1015m的深水中修建。但木籠圍堰消耗木材量較大,目前很少采用。(五)竹籠圍堰竹籠圍堰是用內(nèi)填塊石的竹籠堆疊而成的擋水建筑物,在迎水面一般用木板、混凝土面板或填黏土阻水。采用木面板或混凝土面板阻水

22、時(shí),迎水面直立;用黏土防滲時(shí),迎水面為斜墻。竹籠圍堰的使用年限一般為12年,最大高度約為l5m。(六)鋼板樁格形圍堰鋼板樁格形圍堰是由一系列彼此相連的格體形成外殼,然后在內(nèi)填以土料或砂料構(gòu)成。格體是土或砂料和鋼板樁的組合結(jié)構(gòu),由橫向拉力強(qiáng)的鋼板樁連鎖圍成一定幾何形狀的封閉系統(tǒng)。鋼板樁格形圍堰按擋水高度不同,其平面形式有圓筒形格體、扇形格體、花瓣形格體(見(jiàn)圖lf4120213),應(yīng)用較多的是圓筒形格體,圓筒形格體鋼板樁圍堰,一般適用的擋水高度小于l518m,可以建在巖基或非巖基上,也可作過(guò)水圍堰用。圖1f4120213鋼板樁格形圍堰平面形式(a)圓筒形格體;(b)扇形格體;(c)花瓣形格體1f4

23、12022掌握圍堰施工技術(shù)一、土石圍堰1.土石圍堰的施工圍堰的施工有水上、水下兩部分。水上部分的施工與一般土石壩相同,采用分層填筑,碾壓施工,并適時(shí)安排防滲墻施工;水下部分的施工,土料、石渣、堆石體的填筑可采用進(jìn)占法,也可采用各種駁船拋填水下材料。2.土石圍堰的接頭處理土石圍堰與岸坡的接頭,主要通過(guò)擴(kuò)大接觸面和嵌入岸坡的方法,以延長(zhǎng)塑性防滲體的接觸,防止集中繞滲破壞。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,以保證在任一高程處均能滿足繞流滲徑長(zhǎng)度要求。3.土石圍堰的拆除圍堰拆除一般是在使用期的最后一個(gè)汛期過(guò)后,隨上游水位的下降,逐層拆

24、除圍堰背水坡和水上部分。土石圍堰的拆除可用挖掘機(jī)開(kāi)挖、爆破、挖泥船開(kāi)挖或人工開(kāi)挖等。二、混凝土圍堰1.混凝土圍堰多為重力式。狹窄河床的上游圍堰。在堰肩地質(zhì)條件允許的情況下,也可采用拱形結(jié)構(gòu)?;炷羾叩氖┕づc混凝土壩相似。2.混凝土圍堰一般需在低土石圍堰保護(hù)下干地施工,但也可創(chuàng)造條件在水下澆筑混凝土或預(yù)填骨料灌漿。3.混凝土圍堰的拆除,一般只能用爆破法炸除,但應(yīng)注意,必須使主體建筑物或其他設(shè)施不受爆破危害。三、草土圍堰1.草土圍堰,多用捆草法修建,它是用草做成草捆,由一層草捆一層土料在水中進(jìn)占而成。草捆是用草料包土做成直徑為0.50.7m,長(zhǎng)為1.21.8m的長(zhǎng)圓體形。進(jìn)占前先清理岸邊,將每?jī)?/p>

25、束草捆用草繩綁緊,并使草繩留出足夠的長(zhǎng)度,然后將草捆垂直于岸邊并排鋪放,第一排草捆沉人水中1/31/2草捆長(zhǎng),并將草繩固定在岸邊,以便與后鋪的草捆互相連接,然后再在第一層草捆上后退壓放第二層草捆,層間搭接可按水深大小搭迭l/31/2草捆長(zhǎng),如此逐層壓放草捆,使其形成一個(gè)坡角約為35。45。的斜坡,直至高出水面1.0m為止。隨后在草捆層的斜坡上鋪一層厚0.250.3m的散草,填補(bǔ)草捆間的空隙,再在散草上鋪一層厚0.250.3m的土料并用人工踏實(shí),這樣就完成了堰體壓草、鋪散草和鋪土作業(yè)的一個(gè)工作循環(huán),依此循環(huán)繼續(xù)進(jìn)行,堰體即可向前進(jìn)占。2.草土圍堰的拆除比較容易,一般水上部分用人工拆除,水下部分可

26、在堰體挖一缺口,讓其過(guò)水沖毀或用爆破法炸除。四、鋼板樁格形圍堰 1.鋼板樁格形圍堰的修建和拆除機(jī)械化程度高,鋼板樁回收可達(dá)70%,邊坡垂直、斷面小、占地少,安全可靠。 2.鋼板樁格形圍堰修建工序:定位、打設(shè)模架支柱、模架就位、安插打設(shè)鋼板樁、安裝圍檁和拉桿、拆除支柱和模架、填充砂礫料至要求高度。 3.鋼板樁圍堰的拆除。工程完工后,圍護(hù)的基坑充水使圍堰的兩側(cè)水位平衡,圍堰內(nèi)的砂礫料分層挖除,拆除鋼拉桿和圍檁,用振動(dòng)錘拔除鋼板樁。1f412023掌握基坑排水技術(shù)一、初期排水圍堰合龍閉氣之后,為使主體工程能在干地施工,必須首先排除基坑積水、堰體和堰基的滲水、降雨匯水等,稱為初期排水。(一)排水量的組

27、成及計(jì)算初期排水總量應(yīng)按圍堰閉氣后的基坑積水量、抽水過(guò)程中圍堰及地基滲水量、堰身及基坑覆蓋層中的含水量,以及可能的降水量等組成計(jì)算。其中可能的降水量可采用抽水時(shí)段的多年日平均降水量計(jì)算。初期排水流量一般可根據(jù)地質(zhì)情況、工程等級(jí)、工期長(zhǎng)短及施工條件等因素,參考實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn),按公式(if412023)確定。q=v/t(if412023)式中q初期排水流量(m3/s);v基坑的積水體積(m3);t初期排水時(shí)間(s);經(jīng)驗(yàn)系數(shù),主要與圍堰種類、防滲措施、地基情況、排水時(shí)間等因素有關(guān),一般取=36。當(dāng)覆蓋層較厚,滲透系數(shù)較大時(shí)取上限。(二)水位降落速度及排水時(shí)間為了避免基坑邊坡因滲透壓力過(guò)大,造成邊坡失

28、穩(wěn)產(chǎn)生坍坡事故,在確定基坑初期抽水強(qiáng)度時(shí),應(yīng)根據(jù)不同圍堰形式對(duì)滲透穩(wěn)定的要求確定基坑水位下降速度。對(duì)于土質(zhì)圍堰或覆蓋層邊坡,其基坑水位下降速度必須控制在允許范圍內(nèi)。開(kāi)始排水降速以0.50.8m/d為宜,接近排干時(shí)可允許達(dá)l.01.5m/d。其他形式圍堰,基坑水位降速一般不是控制因素。對(duì)于有防滲墻的土石過(guò)水圍堰和混凝土圍堰,如河槽退水較快,而水泵降低基坑水位不能適應(yīng)時(shí),其反向水壓力差有可能造成圍堰破壞,應(yīng)經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證后,決定是否需要設(shè)置退水閘或逆止閥。排水時(shí)間的確定,應(yīng)考慮基坑工期的緊迫程度、基坑水位允許下降的速度、各期抽水設(shè)備及相應(yīng)用電負(fù)荷的均勻性等因素,進(jìn)行比較后選定。一般情況下,大型基

29、坑可采用57d,中型基坑可采用35d。二、經(jīng)常性排水基坑積水排干后,圍堰內(nèi)外的水位差增大,此時(shí)滲透流量相應(yīng)增大。另外基坑已開(kāi)始施工,在施工過(guò)程中還有不少施工廢水積蓄在基坑內(nèi),需要不停地排除,在施工期內(nèi),還會(huì)遇到降雨,當(dāng)降雨量較大且歷時(shí)較長(zhǎng)時(shí),其水量也是不可低估的。(一)排水量的組成經(jīng)常性排水應(yīng)分別計(jì)算圍堰和地基在設(shè)計(jì)水頭的滲流量、覆蓋層中的含水量、排水時(shí)降水量及施工棄水量。其中降水量按抽水時(shí)段最大日降水量在當(dāng)天抽干計(jì)算;施工棄水量與降水量不應(yīng)疊加?;訚B水量可分析圍堰形式、防滲方式、堰基情況、地質(zhì)資料可靠程度、滲流水頭等因素適當(dāng)擴(kuò)大。(二)排水方式經(jīng)常性排水有明溝排水和人工降低地下水位兩種方式

30、。1.明溝排水此方式適宜于地基為巖基或粒徑較粗、滲透系數(shù)較大的砂卵石覆蓋面,在國(guó)內(nèi)已建和在建的水利水電工程中應(yīng)用最多。這種排水方式是通過(guò)一系列的排水溝渠,攔截堰體及堰基滲水,并將滲透水流匯集于泵站的集水井,再用水泵排出基坑以外。2.人工降低地下水位在基坑開(kāi)挖過(guò)程中,為了保證工作面的干燥,往往要多次降低排水溝和集水井的高程,經(jīng)常變更水泵站的位置。這樣造成施工干擾,影響基坑開(kāi)挖工作的正常進(jìn)行。此外,當(dāng)進(jìn)行細(xì)砂土、砂壤土之類的基礎(chǔ)開(kāi)挖時(shí),如果開(kāi)挖深度較大,則隨著基坑底面的下降,地下水滲透壓力的不斷增大,容易產(chǎn)生邊坡塌滑、底部隆起以及管涌等事故。為此,采用人工降低地下水位的辦法,即在基坑周圍鉆設(shè)一些管

31、井,將地下水匯集于井中抽出,使地下水位降低到開(kāi)挖基坑的底部以下。人工降低地下水位的方法很多,按其排水原理分為管井排水法、真空井點(diǎn)排水法、噴射井點(diǎn)法、電滲井點(diǎn)排水法等。排水方法的選擇與土層的地質(zhì)構(gòu)造、基坑形狀,開(kāi)挖深度等都有密切關(guān)系,但一般主要按其滲透系數(shù)來(lái)進(jìn)行選擇。管井排水法適用于滲透系數(shù)較大、地下水埋藏較淺(基坑低于地下水水位)、顆粒較粗的砂礫及巖石裂隙發(fā)育的地層,而真空排水法、噴射法和電滲排水法等則適用于開(kāi)挖深度較大、滲透系數(shù)較小、且土質(zhì)又不好的地層。在不良地質(zhì)地段,特別是在多地下水地層中開(kāi)挖洞室時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)涌水,為了創(chuàng)造良好的施工條件,可以鉆超前排水孔(甚至采用導(dǎo)洞),讓涌水自行流出排

32、走。這也是人工降低地下水水位的一種方法。(三)排水設(shè)備的選擇無(wú)論是初期排水還是經(jīng)常性排水,當(dāng)其布置形式及排水量確定后,需進(jìn)行水泵的選擇,即根據(jù)不同排水方式對(duì)排水設(shè)備技術(shù)性能(吸程及揚(yáng)程)的要求,按照所能提供的設(shè)備型號(hào)及動(dòng)力情況以及設(shè)備利用的經(jīng)濟(jì)原則,合理選用水泵的型號(hào)及數(shù)量。水泵的選擇,既要根據(jù)不同的排水任務(wù),不同的揚(yáng)程和流量選擇不同的泵型,又要注意設(shè)備的利用率。在可能的情況下,盡量使各個(gè)排水時(shí)期所選的泵型一致,同時(shí),還需配置一定數(shù)量的柴油發(fā)電機(jī),以防事故停電對(duì)排水工作造成影響。1.泵型的選擇:水利工程一般常用離心式水泵。它既可作為排水設(shè)備,又可作為供水設(shè)備。這種水泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,維修

33、簡(jiǎn)便,并能直接與電動(dòng)機(jī)座連接。過(guò)水圍堰的排水設(shè)備選擇,應(yīng)配備一定數(shù)量的排沙泵。離心式水泵的類型很多,在水利水電工程中,sa型單級(jí)雙吸清水泵和s型單級(jí)雙吸離心泵兩種型號(hào)水泵應(yīng)用最多,特別在明溝排水時(shí)更為常用。通常,在初期排水時(shí)需選擇大容量低水頭水泵,在降低地下水位時(shí),宜選用小容量中高水頭水泵,而在需將基坑的積水集中排出圍堰外的泵站中,則需大容量中高水頭的水泵。為運(yùn)轉(zhuǎn)方便,應(yīng)選擇容量不同的水泵,以便組合運(yùn)用。2.水泵臺(tái)數(shù)的確定在泵型初步選定之后,即可根據(jù)各型水泵所承擔(dān)的排水流量來(lái)確定水泵臺(tái)數(shù)。此外,還需考慮抽水設(shè)備重復(fù)利用的可能性,單機(jī)重量及搬遷條件,設(shè)備效率,以及取得設(shè)備的現(xiàn)實(shí)性、經(jīng)濟(jì)性等因素。

34、另外還需配備一定的事故備用容量。備用容量的大小,應(yīng)不小于泵站中最大的水泵容量。1f413000水利水電工程地基處理與灌漿施工1f413010地基基礎(chǔ)的要求及地基處理的方法1f413011掌握地基基礎(chǔ)的要求一、水工建筑物的地基分類水工建筑物的地基分為兩大類型,即巖基和軟基。1.巖基是由巖石構(gòu)成的地基,又稱硬基。2.軟基是南淤泥、壤土、砂、砂礫石、砂卵石等構(gòu)成的地基。又可細(xì)分為砂礫石地基、軟土地基。(1)砂礫石地基是由砂礫石、砂卵石等構(gòu)成的地基,它的空隙大,孔隙率高,因而滲透性強(qiáng)。(2)軟土地基是由淤泥、壤土、粉細(xì)砂等細(xì)微粒子的土質(zhì)構(gòu)成的地基。這種地基具有孔隙率大、壓縮性大、含水量大、滲透系數(shù)小、

35、水分不易排出、承載能力差、沉陷大、觸變性強(qiáng)等特點(diǎn),在外界的影響下很易變形。二、水工建筑物對(duì)地基基礎(chǔ)的基本要求1.具有足夠的強(qiáng)度。能夠承受上部結(jié)構(gòu)傳遞的應(yīng)力。2.具有足夠的整體性和均一性。能夠防止基礎(chǔ)的滑動(dòng)和不均勻沉陷。3.具有足夠的抗?jié)B性。能夠避免發(fā)生嚴(yán)重的滲漏和滲透破壞。4.具有足夠的耐久性。能夠防止在地下水長(zhǎng)期作用下發(fā)生侵蝕破壞。1f413012掌握地基處理的方法水利水電工程地基處理的基本方法主要有開(kāi)挖、灌漿、防滲墻、樁基礎(chǔ)、錨固,還有置換法、排水法以及擠實(shí)法等。(一)開(kāi)挖開(kāi)挖處理是將不符合設(shè)計(jì)要求的覆蓋層、風(fēng)化破碎有缺陷的巖層挖掉,是地基處理最通用的方法。(二)灌漿灌漿是利用灌漿泵的壓力

36、,通過(guò)鉆孔、預(yù)埋管路或其他方式,把具有膠凝性質(zhì)的材料(水泥)和摻合料(如黏土等)與水?dāng)嚢杌旌系臐{液或化學(xué)溶液灌注到巖石、土層中的裂隙、洞穴或混凝土的裂縫、接縫內(nèi),以達(dá)到加固、防滲等工程目的的技術(shù)措施。(三)防滲墻防滲墻是使用專用機(jī)具鉆鑿圓孔或直接開(kāi)挖槽孔,以泥漿固壁,孔內(nèi)澆灌混凝土或其他防滲材料等,或安裝預(yù)制混凝土構(gòu)件,而形成連續(xù)的地下墻體。也可用板樁、灌注樁、旋噴樁或定噴樁等各類樁體連續(xù)形成防滲墻。(四)置換法置換法是將建筑物基礎(chǔ)底面以下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去,換填無(wú)侵蝕性及低壓縮性的散粒材料,從而加速軟土周結(jié)的一種方法。(五)排水法排水法是采取相應(yīng)措施如砂墊層、排水井、塑料多孔排水板等,

37、使軟基表層或內(nèi)部形成水平或垂直排水通道,然后在土壤自重或外荷壓載作用下,加速土壤中水分的排除,使土壤固結(jié)的一種方法。(六)擠實(shí)法擠實(shí)法是將某些填料如砂、碎石或生石灰等用沖擊、振動(dòng)或兩者兼而有之的方法壓入土中,形成一個(gè)個(gè)的柱體,將原土層擠實(shí),從而增加地基強(qiáng)度的一種方法。(七)樁基礎(chǔ)可將建筑物荷載傳到深部地基,起增大承載力,減小或調(diào)整沉降等作用。樁基礎(chǔ)有打入樁、灌注樁、旋噴樁及深層攪拌樁。1.打入樁。將不同材料制作的樁,采用不同工藝打人、振入或插人地基。2.灌注樁。向使用不同工藝鉆出不同形式的鉆孔內(nèi),灌注砂、礫石(碎石)或混凝土,建成砂樁、礫(碎)石樁或混凝土灌注樁。3.旋噴樁。利用高壓旋噴射流,

38、將地層與水泥基質(zhì)漿液攪動(dòng)混合而成的圓斷面樁。4.深層攪拌樁。以機(jī)械旋轉(zhuǎn)方法攪動(dòng)地層,同時(shí)注入水泥基質(zhì)漿液或噴入水泥干粉,在松散細(xì)顆粒地層內(nèi)形成的樁體。1f413020灌漿與防滲墻施工1f413021掌握灌漿施工要求一、灌漿分類(一)按灌漿材料分類按漿液材料主要分為水泥灌漿、黏土灌漿和化學(xué)灌漿等。(二)按灌漿目的分類按灌漿目的分為帷幕灌漿、固結(jié)灌漿、接觸灌漿、接縫灌漿和回填灌漿等。1.帷幕灌漿。帷幕灌漿是用漿液灌入巖體或土層的裂隙、孔隙,形成防水幕,以減小滲流量或降低揚(yáng)壓力的灌漿。2.固結(jié)灌漿。用漿液灌入巖體裂隙或破碎帶,以提高巖體的整體性和抗變形能力的灌漿。3.接觸灌漿。通過(guò)漿液灌入混凝土與基

39、巖或混凝土與鋼板之間的縫隙,以增加接觸面結(jié)合能力的灌漿。4.接縫灌漿。通過(guò)埋設(shè)管路或其他方式將漿液灌入混凝土壩體的接縫,以改善傳力條件增強(qiáng)壩體整體性的灌漿。5.回填灌漿。用漿液填充混凝土與圍巖或混凝土與鋼板之間的空隙和孔洞,以增強(qiáng)圍巖或結(jié)構(gòu)的密實(shí)性的灌漿。二、鉆孔灌漿用的機(jī)械設(shè)備(一)鉆孔機(jī)械鉆孔機(jī)械主要有回轉(zhuǎn)式、回轉(zhuǎn)沖擊式、沖擊式三大類。目前用得最多的是回轉(zhuǎn)式鉆機(jī),其次是回轉(zhuǎn)沖擊式鉆機(jī),純沖擊式鉆機(jī)用得很少。(二)灌漿機(jī)械灌漿機(jī)械主要有灌漿泵、漿液攪拌機(jī)及灌漿記錄儀等。三、灌漿方式和灌漿方法(一)灌漿方式灌漿方式有純壓式(圖1f4130211a)和循環(huán)式(圖1f4130211b)兩種。1.純

40、壓式純壓式灌漿是指漿液注入孔段內(nèi)和巖體裂隙中,不再返回的灌漿方式。這種方式設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便;但漿液流動(dòng)速度較慢,容易沉淀,堵塞巖層縫隙和管路,多用于吸漿量大,并有大裂隙存在和孔深不超過(guò)15m的情況。2.循環(huán)式循環(huán)式灌漿是指漿液通過(guò)射漿管注人孔段內(nèi),部分漿液滲入到巖體裂隙中,部分漿液通過(guò)回漿管返回,保持孔段內(nèi)的漿液呈循環(huán)流動(dòng)狀態(tài)的灌漿方式。這種方式一方面使?jié){液保持流動(dòng)狀態(tài),可防止水泥沉淀,灌漿效果好;另一方面可以根據(jù)進(jìn)漿和回漿液比重的差值,判斷巖層吸收水泥的情況。圖1f4130211漿液灌注方式(a)純壓式;(6)循環(huán)式1一水;2一拌漿筒;3一灌漿泵;4一壓力表5一灌漿管;6一灌漿塞;7一回漿

41、管(二)灌漿方法灌漿方法可分為全孔一次灌漿法、自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法和孔口封閉灌漿法等。1.全孔一次灌漿全孔一次灌漿是將孔一次鉆完,全孔段一次灌漿。這種方法施工簡(jiǎn)便,多用于孔深不深,地質(zhì)條件比較良好,基巖比較完整的情況。2.自下而上分段灌漿自下而上分段灌漿法是將灌漿孔一次鉆進(jìn)到底,然后從鉆孔的底部往上,逐段安裝灌漿塞進(jìn)行灌漿,直至孔口的灌漿方法。如圖1f4130212所示。3.自上而下分段灌漿法自上而下分段灌漿法是從上向下逐段進(jìn)行鉆孔,逐段安裝灌漿塞進(jìn)行灌漿,直至孔底的灌漿方法。4.綜合灌漿法綜合灌漿法是在鉆孔的某些段采用自上而下分段灌漿,另一些段采用自下而上分段灌

42、漿的方法。5.孔口封閉灌漿法孔口封閉灌漿法是在鉆孔的孔口安裝孔口管,自上而下分段鉆孔和灌漿,各段灌漿時(shí)都在孔口安裝孔口封閉器進(jìn)行灌漿的方法。灌漿孔的基巖段長(zhǎng)小于6m時(shí),可采用全孔一次灌漿法;大于6m時(shí),可采用自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法或孔口封閉灌漿法。四、帷幕灌漿帷幕灌漿施工工藝主要包括:鉆孔、鉆孔沖洗、壓水試驗(yàn)、灌漿和灌漿的質(zhì)量檢查等。(一)鉆孔帷幕灌漿宜采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)和金剛石鉆頭或硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)。鉆孔質(zhì)量要求有:1.鉆孔位置與設(shè)計(jì)位置的偏差不得大于l0cm。2.孔深應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。3.灌漿孔宜選用較小的孔徑,鉆孔孔壁應(yīng)平直完整。4.鉆孔必須保證孔向準(zhǔn)確。鉆機(jī)安裝必

43、須平正穩(wěn)固;鉆孔宜埋設(shè)孔口管;鉆機(jī)立軸和孔口管的方向必須與設(shè)計(jì)孔向一致;鉆進(jìn)應(yīng)采用較長(zhǎng)的粗徑鉆具并適當(dāng)?shù)乜刂沏@進(jìn)壓力。(二)鉆孔沖洗、裂隙沖洗和壓水試驗(yàn)(三)灌漿方式和灌漿方法1.灌漿方式帷幕灌漿應(yīng)優(yōu)先采用循環(huán)式,射漿管距孔底不得大于50cm。2.灌漿方法帷幕灌漿必須按分序加密的原則進(jìn)行。由三排孔組成的帷幕,應(yīng)先進(jìn)行邊排孔的灌漿,然后進(jìn)行中排孔的灌漿。邊排孔宜分為三序施工,中排孔可分為二序或三序施工;由兩排孔組成的帷幕,宜先進(jìn)行下游排孔的灌漿,然后進(jìn)行上游排孔的灌漿。每排孔宜分為三序施工;單排帷幕灌漿孔應(yīng)分為三序施工。帷幕灌漿段長(zhǎng)度宜采用56m,特殊情況下可適當(dāng)縮減或加長(zhǎng),但不得大于l0m。采

44、用自上而下分段灌漿法時(shí),灌漿塞應(yīng)塞在已灌段段底以上0.5m處,以防漏灌;孔口無(wú)涌水的孔段,灌漿結(jié)束后可不待凝,但在斷層、破碎帶等地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)則宜待凝。采用自下而上分段灌漿法時(shí),灌漿段的長(zhǎng)度因故超過(guò)10m,對(duì)該段宜采取補(bǔ)救措施。 (四)灌漿壓力和漿液變換1.灌漿壓力灌漿壓力宜通過(guò)灌漿試驗(yàn)確定,也可通過(guò)公式計(jì)算或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先行擬定,而后在灌漿施工過(guò)程中調(diào)整確定。采用循環(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,壓力表應(yīng)安裝在孔口進(jìn)漿管路上。灌漿應(yīng)盡快達(dá)到設(shè)計(jì)壓力,但注入率大時(shí)應(yīng)分級(jí)升壓。灌漿漿液的濃度應(yīng)由稀到濃,逐級(jí)變換。漿液水灰比可采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0

45、.6:l、0.5:1七個(gè)比級(jí)。開(kāi)灌水灰比可采用5:1。2.灌漿漿液變換當(dāng)灌漿壓力保持不變,注入率持續(xù)減少時(shí),或當(dāng)注入率不變而壓力持續(xù)升高時(shí),不得改變水灰比;當(dāng)某一比級(jí)漿液的注入量已達(dá)300l以上或灌注時(shí)間已達(dá)1h,而灌漿壓力和注人率均無(wú)改變或改變不顯著時(shí),應(yīng)改濃一級(jí);當(dāng)注入率大于30lrain時(shí),可根據(jù)具體情況越級(jí)變濃。灌注細(xì)水泥漿液,可采用水灰比為2:1、1:1、0.6:1,或l:1、0.8:1、0.6:1三個(gè)比級(jí)。(五)灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)和封孔方法1.灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)采用自上而下分段灌漿法時(shí),在規(guī)定的壓力下,當(dāng)注入率不大于0.4lmin時(shí),繼續(xù)灌注60min或不大于1lmin時(shí),繼續(xù)灌注90min,

46、灌漿可以結(jié)束。采用自下而上分段灌漿法時(shí),繼續(xù)灌注的時(shí)間可相應(yīng)地減少為30min和60min,灌漿可以結(jié)束。2.封孔方法采用自上而下分段灌漿法時(shí),灌漿孔封孔應(yīng)采用“分段壓力灌漿封孔法”;采用自下而上分段灌漿時(shí),應(yīng)采用“置換和壓力灌漿封孔法”或“壓力灌漿封孔法”。(六)特殊情況處理(七)工程質(zhì)量檢查灌漿質(zhì)量檢查應(yīng)以檢查孔壓水試驗(yàn)成果為主,結(jié)合對(duì)竣工資料和測(cè)試成果的分析,綜合評(píng)定。灌漿檢查孔應(yīng)在下述部位布置:1.帷幕中心線上;2.巖石破碎、斷層、大孔隙等地質(zhì)條件復(fù)雜的部位;3.鉆孔偏斜過(guò)大、灌漿情況不正常以及經(jīng)分析資料認(rèn)為對(duì)帷幕灌漿質(zhì)量有影響的部位。灌漿檢查孔的數(shù)量宜為灌漿孔總數(shù)的l0%。一個(gè)壩段或

47、一個(gè)單元工程內(nèi),至少應(yīng)布置一個(gè)檢查孔;檢查孔壓水試驗(yàn)應(yīng)在該部位灌漿結(jié)束14d后進(jìn)行;同時(shí)應(yīng)自上而下分段卡塞進(jìn)行壓水試驗(yàn),試驗(yàn)采用五點(diǎn)法或單點(diǎn)法。檢查孔壓水試驗(yàn)結(jié)束后,按技術(shù)要求進(jìn)行灌漿和封孔;檢查孔應(yīng)采取巖芯,計(jì)算獲得率并加以描述。五、固結(jié)灌漿(一)灌漿方式與施工工藝固結(jié)灌漿灌漿方式有循環(huán)式和純壓式兩種;灌漿施工工藝和帷幕灌漿基本相同。(二)灌漿技術(shù)要求灌漿孔的施工按分序加密的原則進(jìn)行,可分為二序或三序施工。每孔采取自上而下分段鉆進(jìn)、分段灌漿或鉆進(jìn)終孔后進(jìn)行灌漿。灌漿孔基巖段長(zhǎng)小于6m時(shí),可全孔一次灌漿。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不良或有特殊要求時(shí),可分段灌漿。灌漿壓力大于3mpa的工程,灌漿孔應(yīng)分段進(jìn)行灌漿

48、。灌漿孔應(yīng)采用壓力水進(jìn)行裂隙沖洗,直至回水清凈時(shí)止。沖洗壓力可為灌漿壓力的80%,該值若大于1mpa時(shí),采用lmpa。六、化學(xué)灌漿化學(xué)灌漿是一種以高分子有機(jī)化合物為主體材料的灌漿方法。(一)化學(xué)漿液的特點(diǎn)(二)化學(xué)漿液類型化學(xué)漿液主要有水玻璃類、丙烯酰胺類(丙凝)、丙烯酸鹽類、聚氨酯類、環(huán)氧樹(shù)脂類、甲基丙烯酸酯類(甲凝)等幾種類型。(三)化學(xué)灌漿施工1.灌漿的工序2.灌漿方法3.壓送漿液的方式七、高壓噴射灌漿(一)高壓噴射灌漿的適用范圍高壓噴射灌漿防滲和加固技術(shù)適用于軟弱土層。實(shí)踐證明,砂類土、黏性土、黃土和淤泥等地層均能進(jìn)行噴射加固,效果較好。對(duì)粒徑過(guò)大的含量過(guò)多的礫卵石以及有大量纖維質(zhì)的腐

49、殖土層,一般應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定施工方法。對(duì)含有較多漂石或塊石的地層,應(yīng)慎重使用。(二)高壓噴射灌漿的基本方法高壓噴射灌漿的基本方法有:?jiǎn)喂芊?、二管法、三管法和多管法等。(三)漿液材料和施工機(jī)具1.漿液材料高噴灌漿最常用的材料為水泥漿,在防滲工程中使用黏土(膨潤(rùn)土)水泥漿?;瘜W(xué)漿液使用較少,國(guó)內(nèi)僅在個(gè)別工程中應(yīng)用過(guò)丙凝等漿液。2.機(jī)具和設(shè)備高壓噴射灌漿的施工機(jī)械由鉆機(jī)或特種鉆機(jī)、高壓發(fā)生裝置等組成。(三)高壓噴射灌漿的噴射形式高壓噴射灌漿形成凝結(jié)體的形狀與噴嘴移動(dòng)方向和持續(xù)時(shí)間有密切關(guān)系。噴嘴噴射時(shí),一面提升,一面進(jìn)行旋噴則形成柱狀體;一面提升,一面進(jìn)行擺噴則形成啞鈴體;當(dāng)噴嘴一面噴射,一面提升

50、,方向固定不變,進(jìn)行定噴,則形成板狀體。上述三種噴射形式切割破碎土層的作用,以及被切割下來(lái)的土體與漿液攪拌混合,進(jìn)而凝結(jié)、硬化和固結(jié)的機(jī)理基本相似,只是由于噴嘴運(yùn)動(dòng)方式的不同,致使凝結(jié)體的形狀和結(jié)構(gòu)有所差異。(五)高壓噴射灌漿的施工程序高噴灌漿應(yīng)分排分序進(jìn)行。在壩、堤基或圍堰中,由多排孔組成的高噴墻應(yīng)先施工下游排孔,后施工上游排孔,最后施工中間排孔。在同一排內(nèi)如采用鉆、噴分別進(jìn)行的程序施工時(shí),應(yīng)先施工序孔,后施工序孔。先導(dǎo)孔應(yīng)最先施工。施工程序?yàn)殂@孔、下置噴射管、噴射提升、成樁成板或成墻等。(六)高壓噴射灌漿的質(zhì)量檢驗(yàn)1f413022熟悉防滲墻分類及施工質(zhì)量檢測(cè)方法一、防滲墻的類型水工混凝土防

51、滲墻的類型可按墻體結(jié)構(gòu)形式、墻體材料、布置方式和成槽方法分類。(一)按墻體結(jié)構(gòu)形式分類按墻體結(jié)構(gòu)形式分,分為樁柱型防滲墻、槽孔型防滲墻和混合型防滲墻三類,其中槽孔型防滲墻使用更為廣泛。(二)按墻體材料分類按墻體材料分,主要有普通混凝土防滲墻、鋼筋混凝土防滲墻、黏土混凝土防滲墻、塑性混凝土防滲墻和灰漿防滲墻。(三)按成槽方法分類按成槽方法分,主要有鉆挖成槽防滲墻、射水成槽防滲墻、鏈斗成槽防滲墻和鋸槽防滲墻。二、成槽機(jī)械三、深層攪拌防滲墻檢測(cè)方法1f414000土石方工程1f414001掌握土石方工程施工的土石分級(jí).水利水電工程施工中常用的土石分級(jí),依開(kāi)挖方法、開(kāi)挖難易、堅(jiān)固系數(shù)等,共劃分為16級(jí)

52、,其中土分4級(jí),巖石分12級(jí)。(一)土的分級(jí)土分為4級(jí),詳見(jiàn)表1f4140011。土的分級(jí)表表1f414001-1土的等級(jí)土的名稱自然濕重度(knm3)外觀及其組成特性開(kāi)挖工具砂土、種植土16.517.5疏松、黏著力差或易進(jìn)水,略有黏性用鍬或略加腳踩開(kāi)挖壤土、淤泥、含根種植土17.5l8.5開(kāi)挖時(shí)能成塊,并易打碎用鍬需用腳踩開(kāi)挖黏土、干燥黃土、干淤泥、含少量礫石的黏土18.o19.5黏手、看不見(jiàn)砂粒,或干硬用鎬、三齒耙開(kāi)挖或用鍬需用力加腳踩開(kāi)挖堅(jiān)硬黏土、礫質(zhì)黏土、含卵石黏土19.o21.o結(jié)構(gòu)堅(jiān)硬,分裂后成塊狀,或含黏粒、礫石較多用鎬、三齒耙等開(kāi)挖(二)巖石的分級(jí)巖石分為l2級(jí)。(三)洞室開(kāi)挖

53、的圍巖分類地下洞室的圍巖可以巖石強(qiáng)度、巖體完整程度、結(jié)構(gòu)面狀態(tài)、地下水和主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀等五項(xiàng)因素之和的總評(píng)分為基本依據(jù)。以圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比為參考依據(jù),進(jìn)行工程地質(zhì)分類。見(jiàn)表lf4140013。圍巖工程地質(zhì)分類表表1f4140013圍巖類別圍巖穩(wěn)定性圍巖總評(píng)分t圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比s支護(hù)類型i穩(wěn)定。圍巖可長(zhǎng)期穩(wěn)定,一般無(wú)不穩(wěn)定塊體t854不支護(hù)或局部錨桿或噴薄層混凝土。大跨度時(shí),噴混凝土、系統(tǒng)錨桿加鋼筋網(wǎng)基本穩(wěn)定。圍巖熬體穩(wěn)定,不會(huì)產(chǎn)生塑性變形,局部可能產(chǎn)生掉塊85t654穩(wěn)定性差。圍巖強(qiáng)度不足,局部會(huì)產(chǎn)生塑性變形,不支護(hù)可能產(chǎn)生塌方或變形破壞。完整的較軟巖,可能暫時(shí)穩(wěn)定65t452噴混凝土、系統(tǒng)錨桿加鋼筋網(wǎng)。跨度為2025m時(shí),澆筑混凝土襯砌不穩(wěn)定。圍巖自穩(wěn)時(shí)間很短,規(guī)模較大的各種變形和破壞都可能發(fā)生45t252噴混凝土、系統(tǒng)錨桿加鋼筋網(wǎng),并澆筑混凝土襯砌。v類圍巖還應(yīng)布置拱架支撐v極不穩(wěn)定。圍巖不能自穩(wěn),變形破壞嚴(yán)重t25注:、類圍巖,當(dāng)其強(qiáng)度應(yīng)力比小于本表規(guī)定時(shí),圍巖類別宜相應(yīng)降低一級(jí)。1f414002掌握土石方平衡調(diào)配原則水利水電工程施工,一般有土石方開(kāi)挖料和土石方填筑料,以及其他用料,如開(kāi)挖料作混凝土骨料等。在開(kāi)挖的土石料中,一般有廢料,還可能有剩余料等,因此要設(shè)置堆料場(chǎng)和棄料場(chǎng)。開(kāi)挖的土石料的利用和棄置,不僅有數(shù)量的平衡(即空間位置上的平衡)要求,還有時(shí)間的平衡要求,同時(shí)還要考

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