水利工程施工筆記流通版

1、水利工程施工課堂筆記作者：祁濤班級：水利07-1班水利工程施工發(fā)電航運(yùn)旅游養(yǎng)殖工程防水建筑物（壩）泄水建筑物（溢洪道、溢流堰、溢流壩、泄水孔、泄水隧洞）發(fā)電建筑物（電站、變電設(shè)施建筑、輔助建筑物）通航建筑物（船閘）其他建筑物（魚道、過木）輸水工程控制工程渠道管道其他建筑物渡槽倒虹吸壩閘輸水發(fā)電其他（生態(tài)、水資源利用）抗洪災(zāi)防旱災(zāi)（防澇）水利 清水質(zhì) 惜水源（資源） 綜合利用 諧生態(tài) 樞紐工程（綜合工程）渠系工程綜合利用工程樞紐工程渠系工程綜合利用工程實(shí)施（建設(shè)）規(guī)劃立項(xiàng)（項(xiàng)目建議書）可行性研究勘測設(shè)計施工竣工驗(yàn)收試運(yùn)行后評價國民經(jīng)濟(jì)評價（五年計劃）流域規(guī)劃工程項(xiàng)目規(guī)劃技術(shù)上可行性經(jīng)濟(jì)上合理性投

2、資效益型生態(tài)和諧型天（氣象、氣候條件）地（地質(zhì)、地形、其他）人社會（人文、經(jīng)濟(jì)水平、環(huán)境等）財（投資計算、資金籌措、投資計劃）物施工技術(shù)施工機(jī)械設(shè)備施工組織設(shè)計施工管理水流控制基礎(chǔ)處理工程土石壩工程（土方工程）爆破工程混凝土壩工程地下建筑工程施工組織施工管理工程施工緒論課程性質(zhì)：專業(yè)課水利工程施工：在總結(jié)國內(nèi)外水利水電建設(shè)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從施工機(jī)械、施工技術(shù)、施工組織與管理等多方面，研究多、快、好、省地進(jìn)行水利水電建設(shè)基本規(guī)律并加以應(yīng)用的一門學(xué)科。課程特征： 實(shí)踐性（生產(chǎn)實(shí)習(xí)） 綜合性施工組織設(shè)計：指導(dǎo)施工的技術(shù)經(jīng)濟(jì)文件1、水利工程施工的任務(wù)和特點(diǎn) 任務(wù)：編制施工組織設(shè)計（滿足工程施工的約束

3、條件）快、好、省、安全地完成工程施工投資質(zhì)量進(jìn)度研究、實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新（大中型復(fù)雜工程） 特點(diǎn)：條件復(fù)雜（約束因素多）功能多規(guī)模大交叉作業(yè)多關(guān)系重大技術(shù)制約多2、成就與展望（略）3、水利工程組織與管理的基本原則 執(zhí)行法律、法規(guī)和規(guī)程與規(guī)范（守法） 按基本建設(shè)程序辦事，尊重規(guī)律（尊規(guī)） 綜合協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌安排 科學(xué)管理 合理推廣新技術(shù)、新材料、新工藝和新設(shè)備4、本課程的內(nèi)容和特點(diǎn)（略）施工水流控制施工導(dǎo)流： 整個施工過程中的水流控制，創(chuàng)造干地施工條件水流控制的手段：做好設(shè)計知彼知己：技術(shù)措施工程條件社會經(jīng)濟(jì)條件臨時建筑物分段圍堰法全段圍堰法淹沒基坑法隧洞導(dǎo)流明渠導(dǎo)流涵管導(dǎo)流壩體底孔導(dǎo)流缺口導(dǎo)流組合導(dǎo)流可以

4、一種方式，也可以組合方式進(jìn)行導(dǎo)流三段二期三段三期將電廠引水隧洞與施工導(dǎo)流隧洞結(jié)合起來 “導(dǎo)、截、攔、蓄、泄”研究水流控制條件 選擇導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，制定導(dǎo)流方案導(dǎo)流建筑物設(shè)計（建筑物形式的選擇、建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計）1.1 施工導(dǎo)流方式與泄水建筑物 導(dǎo)流方式 基本方式，與之配合的方式：圍堰：臨時當(dāng)水建筑物基坑：工程施工前期用以進(jìn)行基礎(chǔ)工程施工的場地 “坑” 分段圍堰法 是工程中大量采用的常見的導(dǎo)流方式。 定義：用圍堰將水工建筑物分段、分期維護(hù)起來進(jìn)行施工的方法。 二段二期導(dǎo)流法（最常用） 前期：利用原河床導(dǎo)流 后期：利用其他方式分段分期寬河床（U型河床）有通航要求有縱向圍堰與水流方向垂直：橫向圍堰與水流方向

5、一致：縱向圍堰上游橫向圍堰下游橫向圍堰盡量利用可利用的資源底孔導(dǎo)流壩體預(yù)留缺口（砼壩）其他形式隧洞明渠 特點(diǎn) 圍堰縱向圍堰位置的確定：河床束窄程度（束窄率） K=A2 / A1 100% 式中：A2 為圍堰和基坑所占的過水面積，m2 A1 為原河床的過水面積，m2國內(nèi)外一些工程K值的取值范圍約在 40%-70%之間。b. 束窄段河床的平均流速VcVc = Q / *（A1 A2） 式中：Q ：導(dǎo)流設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，取決于導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn) ：側(cè)收縮系數(shù)，單側(cè)收縮時采用0.95；兩側(cè)收縮時采用0.90。條件：Vc V沖 c. 壅高值Z Z= Vc2 / 2g2 V02 /2g 式中：流速系數(shù)，取決于圍堰平面布置形

6、式 適用 河床寬、流量大、工期長、有通航的工程 導(dǎo)流形式前期：利用原河床（束窄以后） 后期： 全段圍堰法 定義：在河床主體工程的上下游各建一道斷流圍堰，將水流導(dǎo)入河床外其他臨時或永久泄水道下泄。 創(chuàng)造永久建筑物平地施工的方法。 特征：窄河床（山區(qū)河流、V型河谷） 一次攔斷水流 大湖泊出口處或小流量時，只筑上游圍堰 適用：窄河床、小流量、短工期、無通航的河流隧洞導(dǎo)流明渠導(dǎo)流若有永久隧洞可利用，則用之新開導(dǎo)流隧洞泄洪隧洞（水位限制、訊水位）引水發(fā)電隧洞（水位限制）永久隧洞導(dǎo)流隧洞進(jìn)水高程是矛盾，利用“龍?zhí)ь^”方式解決這個問題P13、圖1-9隧洞的過水能力決定洞的截面取決于導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)平面布置隧洞進(jìn)出口

7、應(yīng)與上下游水流平順連接，與河道主流夾角以30左右為宜隧洞最好布置成直線，若有彎道，其轉(zhuǎn)彎半徑以大于5b（b為洞寬）為宜隧洞進(jìn)出口與上下游圍堰之間要有適當(dāng)距離，一般宜大于50m（防隧洞進(jìn)出口水流沖刷圍堰的迎水面） 導(dǎo)流形式： 河床外臨時或永久水道隧洞導(dǎo)流 永久隧洞 新開隧洞明渠導(dǎo)流若有永久明渠利用，則用之新開挖明渠1、過水?dāng)嗝嫒Q于導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)Q導(dǎo)流設(shè)計流量 A=Q / V 經(jīng)濟(jì)流速非沖刷流速取較小值V2、斷面形式梯形平原區(qū)河道矩形需要岸坡保護(hù)3、平面布置明渠進(jìn)出口應(yīng)與上下游水流平順銜接，與河道主流夾角以30左右為宜為保水流通暢，明渠轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)大于5b（渠底寬度）明渠進(jìn)出口與上下游圍堰之間要有適當(dāng)?shù)?/p>

8、距離，一般以50m100m為宜為減少渠中水流向基坑內(nèi)入滲，明渠水面到基坑水面之間的最短距離宜大于（2.53.0）H （H為明渠水面與基坑水面的高差，以m計）枯水季，水量很少或無汛期，水量很大輔助方式：淹沒基坑法導(dǎo)流山區(qū)河流、水位變幅很大其他方式： 底孔導(dǎo)流 壩體缺口導(dǎo)流 涵管導(dǎo)流1.2 圍堰工程 概述 概念 圍堰是導(dǎo)流工程中的臨時擋水建筑物，用來維護(hù)基坑，保證水工建筑能在干地施工。 分類按圍堰所處位置按圍堰所用材料橫向圍堰縱向圍堰上游橫向圍堰下游橫向圍堰土石圍堰（設(shè)計類似土石壩）應(yīng)用廣泛混凝土圍堰（設(shè)計類似混凝土壩）鋼板樁格型圍堰（主要用于縱向圍堰）如葛洲壩工程草土圍堰要素斷面尺寸各構(gòu)造之間的

9、協(xié)調(diào)不過水土石圍堰（工程中使用最多的方式） 結(jié)構(gòu)形式（類似于土石壩）（a）斜墻式（b）斜墻帶水平鋪蓋式（c）垂直防滲墻式（d）帷幕灌漿式過水土石圍堰（特殊情況下使用） 結(jié)構(gòu)形式（類似于土石壩）關(guān)鍵在于過水的處理 混凝土板護(hù)面過水土石圍堰加筋過水土石圍堰：混凝土網(wǎng)護(hù)面現(xiàn)澆預(yù)制 要求 （1）具有足夠的穩(wěn)定性、防滲性、抗沖性和強(qiáng)度 （2）就地取材，造價便宜，構(gòu)造簡單，修建、拆除方便（經(jīng)濟(jì)、簡便、易拆） （3）圍堰的布置，應(yīng)力求使水流平順，不發(fā)生嚴(yán)重的局部沖刷 （4）圍堰接頭、與岸坡連接處要可靠，避免因集中滲漏等破壞作用而引起圍堰失事 （5）必要時應(yīng)設(shè)置抵抗冰棱、船筏沖擊破壞的設(shè)施 圍堰的基本類型及構(gòu)

10、造 1、土石圍堰 2、混凝土圍堰 適用：全段圍堰法且工期長拱形混凝土圍堰（適用條件、結(jié)構(gòu)形式類似于拱壩，用于岸坡陡峻、巖石堅實(shí)的山區(qū)河流）重力式砼圍堰 （適用條件、結(jié)構(gòu)形式類似于重力壩）分段圍堰中通常用于做縱向圍堰，因斷面小利于基坑布置利于原河床導(dǎo)流擋水高度有限工期較短使用特征3、鋼板樁格型圍堰 一般多用作縱向圍堰用鋼板樁格體形式：形成鋼板樁格體（樁的外形）施工工藝：工藝流程圖 教材P22 圖1-23定位、打設(shè)模架支柱模架就位安插鋼板樁打設(shè)鋼板樁填充料渣取出模架及支柱，填充料渣至設(shè)計高程特點(diǎn)鋼板樁可以回收占地面積小擋高水頭4、草土圍堰 一種傳統(tǒng)古老的圍堰形式 結(jié)構(gòu)特征：草土混合 施工特征：捆草

11、法修建 施工工藝：一層草，壓一層土，草土相間施工，直至設(shè)計高程基本要求圍出可以施工的范圍盡可能便于導(dǎo)流和工程的進(jìn)展相適應(yīng)布置分段圍堰法橫向圍堰縱向圍堰以永久建筑物外邊線為界，向外留有施工場地。主體工程輪廓與圍堰坡址距離大于2030m盡可能與水流方向垂直堰址與永久建筑物輪廓距離，一般不大于2m全段圍堰法 注意圍堰坡址與永久建筑物輪廓距離大于2030m 圍堰的平面布置與堰頂高程1、圍堰平面布置2、堰頂高程 下游圍堰堰頂高程： Hd = hd + ha + 式中：Hd 為下游圍堰堰頂高程； hd 為下游水位高出 ha 為波浪爬高 為圍堰的安全超高 上游圍堰堰頂高程： Hu = Hd + Z = hd

12、 + ha + + Z 縱向圍堰 頂面往往作成階梯形或傾斜狀，其上游和下游分別與上游圍堰和下游圍堰頂同高。接頭與岸坡的接頭：類似于土石壩、砼壩圍堰與圍堰之間接頭：用刺墻連接 做合適的護(hù)底拋石護(hù)底鋼筋籠護(hù)底柴排護(hù)底 使水流平順 做導(dǎo)流墻（縱向圍堰兩端）初期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)壩體攔洪度汛標(biāo)準(zhǔn)孔洞封堵標(biāo)準(zhǔn)一般包括 圍堰的防滲、接頭和防沖 1、圍堰的防滲 土石圍堰（類似于土石壩） 混凝土圍堰（類似于砼壩） 2、圍堰的接頭處理 3、圍堰的防沖 4、圍堰的拆除 土石圍堰一般可用挖土機(jī)械或爆破等方法拆除。 草土圍堰的拆除比較容易，一般水上部分用人工拆除，水下部分可在堰體開挖缺口，讓其過水沖毀或爆破法炸除。 鋼板樁格型

13、圍堰的圍堰，首先要用抓斗或吸石器將填料清除，然后用拔樁機(jī)拔出鋼板樁。 混凝土圍堰的拆除，一般只能用爆破法拆除，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。1.3 導(dǎo)流設(shè)計流量 概念：依據(jù)導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)確定的，作為導(dǎo)流建筑物設(shè)計主要依據(jù)的流量。 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn) 定義：選擇導(dǎo)流設(shè)計流量進(jìn)行導(dǎo)流設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。 在水流控制過程中，標(biāo)準(zhǔn)是變化的。 考慮保護(hù)對象實(shí)施后果使用年限工程規(guī)模恰到好處能完成導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)依標(biāo)準(zhǔn)建造的過程結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠經(jīng)濟(jì)導(dǎo)流時段劃分的影響因素河流的水文特征水工建筑物的布置和形式導(dǎo)流方案施工進(jìn)度基坑不過水允許基坑過水時段劃分時根據(jù)擋水情況標(biāo)準(zhǔn)選擇時以水文年為時段（根據(jù)工程進(jìn)展來確定）過水期（

14、汛期） 標(biāo)準(zhǔn)要確定不過水期（枯、平水期） 按平水期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)來確定 標(biāo)準(zhǔn)的選擇（具體標(biāo)準(zhǔn)查規(guī)范） 應(yīng)用 留有一定的安全裕度，尤其是對大中工程風(fēng)險分析（可靠度分析） R = f（Zu Hu） 導(dǎo)流時段 一般地，水流控制過程中，一個時段一個標(biāo)準(zhǔn) 1）分段圍堰法一般劃分三個時段： 第一時段，河水由束窄河床過流（初期導(dǎo)流） 第二時段，河水外導(dǎo)（導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流明渠、底孔等） 第三時段，壩體全面抬升，底孔封堵時段 2）全段圍堰法1231導(dǎo)流建筑物費(fèi)用曲線2基坑淹沒損失費(fèi)用曲線3導(dǎo)流總費(fèi)用曲線注：選擇經(jīng)濟(jì)流量最佳Q經(jīng)濟(jì)選擇時的影響因素水文條件地形條件地質(zhì)及水文地質(zhì)條件水工建筑物的形式及其布置施工期間河流的綜合

15、利用施工進(jìn)度、施工方法及施工現(xiàn)場布置實(shí)例：教材P34 導(dǎo)流設(shè)計流量定義：根據(jù)所選擇的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)（洪水重現(xiàn)期）來計算推求的流量。 根據(jù)所選擇的標(biāo)準(zhǔn)在導(dǎo)流方式上作經(jīng)濟(jì)比較1.4 導(dǎo)流方案 定義：施工水流控制過程中，不同導(dǎo)流時段、不同導(dǎo)流方式的有機(jī)組合。 選擇導(dǎo)流方案時，要科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì) 截流工程幾個概念： 截流：截斷水流，使水流改變流向的過程 戧堤：未完建的圍堰 龍口：河流中戧堤占據(jù)后留下的過水口 進(jìn)占：戧堤修筑的延伸工作截流的過程： 戧堤修筑（修建） 進(jìn)占 合龍（閉合龍口） 截流方式 閉合龍口的過程。基本方法：“立堵法”和“平堵法” 立堵法截流 定義：將截流材料，從龍口一端向另一端或從兩端向中間

16、拋投進(jìn)占，逐漸束窄龍口，直至全部攔斷。 特點(diǎn)：施工簡單、費(fèi)用較低、對截流材料要求高一些 適用：大流量、基或覆蓋層較薄的巖基河床 平堵法截流 定義：事先在龍口架設(shè)浮橋或棧橋，用自卸汽車沿龍口全線從浮橋或棧橋上均勻、逐層拋填截流材料，直至戧堤高出水面為止。 特點(diǎn)：（1）架設(shè)浮橋或棧橋 （2）費(fèi)用較高 （3）截流難度相對較小 適用：較為廣泛組合截流法（立平堵法） 截流日期及截流流量 截流日期 考慮因素：（1）截流后完成后續(xù)工程需要時間 （2）對河流綜合利用影響最小 （3）不要在流冰期進(jìn)行 日期：選在枯水期初，流量已有明顯下降的時候 而不一定選在流量最小的時刻（為后續(xù)工作準(zhǔn)備時間）。后期工作閉氣（龍口

17、防滲）圍堰完建基坑排水永久建筑物修建基底處理修建基礎(chǔ)P = 10% 20%枯水期初月旬平均流量 截流流量 選擇截流標(biāo)準(zhǔn)（洪水重現(xiàn)期） 龍口位置和寬度 位置 影響技術(shù)要求：（1）龍口應(yīng)設(shè)置在河床主流部位，方向力求與主流順直 （2）龍口應(yīng)選擇在耐沖河床上 （3）龍口附近應(yīng)有較寬闊的場地 河流主流與主流方向一致 寬度 影響因素：（1）單寬流量（不致引起沖刷） （2）綜合利用（如通航） 截流水力計算與Q2相關(guān)單寬流量q落差z流速v Vmax D徑（化引直徑）龍口各水力參數(shù) 水量平衡方程： Qv = Q1 + Q2 Q1、Q2在截流過程中是變化的 掌握Q2的變化對q、z、v的影響 截流材料和備料量 截流

18、材料尺寸 影響尺寸的要素：龍口流速 流速與材料尺寸的關(guān)系：v = f（D） 材料類型混凝土六面體混凝土四面體混凝土四腳體鋼筋混凝土構(gòu)架 用量 備料量通常按設(shè)計的戧堤體積在增加一定裕度。攔洪度汛核心問題：攔洪高程、度汛措施 壩體攔洪標(biāo)準(zhǔn) 關(guān)鍵：壩體攔洪高程一、分段圍堰法確定攔洪標(biāo)準(zhǔn)時考慮：若泄水能力夠大，對攔洪沒要求，靠圍堰擋水若泄水能力有限，靠壩體擋水，則要定攔洪標(biāo)準(zhǔn)先期工程泄流條件（a）砼壩預(yù)留缺口度汛（缺口尺寸，并有適當(dāng)?shù)挠嗟兀┡R時斷面擋水，要論證（可行的、經(jīng)濟(jì)的、安全的）（b）土石壩降低溢洪道高程設(shè)置臨時溢洪道 做好壩面保護(hù)用臨時斷面擋水123封堵日期發(fā)電日期發(fā)電水位水庫蓄水高程m歷時（

19、月）1水庫蓄水高程與歷時關(guān)系曲線2導(dǎo)流泄水建筑物封堵后壩體度汛水庫蓄水高程與歷時關(guān)系曲線3壩體全線澆筑高程過程線注：選擇經(jīng)濟(jì)流量最佳 確定攔洪標(biāo)準(zhǔn)（洪水重現(xiàn)期）調(diào)洪演算 求得攔洪高程二、全段圍堰法一般地，以略大于導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的要求定洪水重現(xiàn)期 求得攔洪高程三、攔洪高程的有關(guān)問題 洪水來臨前，壩體澆筑高度已超出攔洪高程，則 汛期工作：壩體防滲，有應(yīng)急措施 洪水來臨前，壩體澆筑高度未達(dá)到攔洪高程 要有度汛措施 1.7 封堵蓄水 蓄水要解決的主要問題：蓄水計劃、封堵底孔 蓄水計劃砼壩：接縫灌漿土石壩：切實(shí)防滲閘門臨時措施后，做堵頭砼塞，堵住洞口（其最小長度，由極限平衡條件得出）金屬閘門鋼筋砼疊梁（永久堵

20、住，傳統(tǒng)方法）1）1水庫蓄水高程與歷時關(guān)系曲線：來自水庫容積與水位關(guān)系2）2導(dǎo)流泄水建筑物封堵后壩體度汛水庫蓄水高程與歷時關(guān)系曲線：考慮壩體擋水后水庫容積與水位關(guān)系3）3施工建筑曲線（壩體全線澆筑進(jìn)度曲線）：取決于進(jìn)度安排注意： 確定封堵日期（Td）后，為保證蓄水，壩體防滲 工程進(jìn)度要有保障 曲線3應(yīng)包絡(luò)曲線2，不然則有漫壩可能性。 封堵技術(shù) 封堵：臨時泄水建筑物（隧洞、涵管、底孔） 封堵日期：即蓄水日期。 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（設(shè)計流量） 標(biāo)準(zhǔn)：取封堵時段5 10年洪水重現(xiàn)期月或旬平均流量 封堵技術(shù)1.8 基坑排水 分為“初期排水”和“經(jīng)常性排水” 初期排水 水量 Q =（23）V / T Q：初期排水

21、流量 m3/s T：初期排水時間 s V：基坑排水體積由Q 確定排水設(shè)備數(shù)量 注意：T的確定 水位下降速度（尤其是土石圍堰） 設(shè)備（水泵） 數(shù)量：取決于排水流量布置在圍堰上在臨時設(shè)施上（大基坑、水很多）布置永久建筑物施工期永久建筑物施工后）布置基坑周邊 經(jīng)常性排水 水量經(jīng)常性排水的排水量包括圍堰和基坑的滲水、降水、地層含水、基巖沖洗及混凝土養(yǎng)護(hù)棄水等。Q經(jīng) = Q滲 + Q降 + Q地 + Q清洗 + Q砼養(yǎng)護(hù) 設(shè)備 數(shù)量：取決于排水流量 人工降低地下水位 當(dāng)Q經(jīng)Q滲時，地下水位很高時采用 沿海地區(qū)很平常方法：1）管井法：純重力作用排水管井法降低地下水位時，在基坑周圍布置一系列管井，管井中放入

22、水泵的吸水管，地下水在重力作用下流入井中，被水泵抽走。2）井點(diǎn)法：重力作用排水外，還附有真空或電滲排水的作用。 把井水管和水泵的吸水管合二為一，簡化了井的構(gòu)造，便于施工。以藥包為中心，作用影響范圍劃分為壓縮圈（粉碎圈）拋擲圈松動圈震動圈各圈之界，一般無明顯界限漏斗參數(shù)藥包中心至臨空面的最短距離，即最小抵抗線W漏斗底半徑r爆破破壞半徑R可見深度P拋擲距離LRWrrLL爆破漏斗示意圖L / a4，為集中藥包L / a4，為延長藥包第二章 爆破工程2.1 爆破原理及藥量計算 爆破作用原理1、爆破的定義 引爆炸藥，炸藥在起爆能作用下，瞬時發(fā)生化學(xué)分解，產(chǎn)生高溫、高壓破壞介質(zhì)的過程。2、無限介質(zhì)中的爆破

23、3、有限介質(zhì)中的爆破 有限介質(zhì)，必有臨空面 爆破作用，形成爆破漏斗爆破作用指數(shù)： n = r / w以此對爆破進(jìn)行分類：（1）當(dāng)n = 1即r = w 時，稱為標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破（2）當(dāng)n 1即r w 時，稱為加強(qiáng)拋擲爆破（3）當(dāng)0.75n 1時，稱為減弱拋擲爆破（4）當(dāng)n 0.75時，稱為松動爆破4、藥包種類和裝藥量計算 藥包的種類 藥包長邊L和短邊a的比值分類 藥包量計算 單個集中藥包：Q = KW3f(n) K為規(guī)定條件下標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破的單位耗藥量kg/m3 延長藥包：Q = qV q為鉆孔爆破條件下的單位耗藥量kg/m32.2 爆破的基本方法 分為孔眼、洞室、藥壺爆破，另有特殊爆破：光面爆破、

24、預(yù)裂爆破、定向爆破 孔眼爆破（鉆孔爆破） 前提鉆孔（設(shè)備） 分類淺孔爆破孔徑75mm孔深5m適用性廣，生產(chǎn)效率低深孔爆破孔徑75mm孔深5m孔眼布置充分利用天然臨空面通常階梯形布置（充分利用臨空面）炮孔與巖石節(jié)理面正交爆破參數(shù) 最小抵抗線W 階梯臺階高度H 炮孔深度L 炮孔間距a 炮孔排距b 堵塞長度L1 爆破藥量Q淺孔：Wp = Kw*d深孔：Wd = HDd / 150淺孔：H =（1.22.0）W深孔：根據(jù)掌子面情況綜合確定，一般取值略大于淺孔淺孔：L = Kl*H=（0.851.15）H深孔：L =（H+H）/Sin，式中H為超鉆深度，為鉆孔傾斜角淺孔：a = Ka*Wp =（1.02

25、.0）W，與起爆方式和最小抵抗線有關(guān)深孔：a =（1.02.0）W淺孔：b = a*Sin60=0.87a深孔：b = a*Sin60=0.87a淺孔：LminL/2深孔：LminWd淺孔：Q = q*a*W*H深孔：前排Q = q*a*Wd*H后排Q = q*a*b*H分深孔、淺孔兩種 設(shè)計關(guān)鍵問題：孔眼布置、參數(shù)設(shè)置藥包空穴爆炸偶極子原理 改善深孔爆破效果的技術(shù)措施（1）合理利用或創(chuàng)造人工自由面（2）改善裝藥結(jié)構(gòu)（3）優(yōu)化起爆網(wǎng)路（4）利用微差擠壓爆破（5）保證堵塞長度和堵塞質(zhì)量 洞室爆破 定義：洞室爆破又稱大爆炸，其藥室是專門開挖的洞室，藥室用平洞或豎井相連，裝藥后按要求將平洞或豎井堵塞

26、。 分類 洞室爆破大體上可分為松動爆破、拋擲爆破和定向爆破。 特點(diǎn)： （1）一次爆落方量大，有利于加快施工進(jìn)度。 （2）需要的鑿巖機(jī)械設(shè)備簡單 （3）節(jié)省勞動力，爆破效率高 （4）導(dǎo)洞、藥室的開挖受氣候影響小，但開挖條件差 （5）爆破后塊度不均，大塊率高 （6）爆破振動、空氣沖擊波等爆破公害嚴(yán)重 適用條件 （1）挖方量大而集中，并需在短期內(nèi)發(fā)揮效益的工程。 （2）山勢陡峻，不利于鉆孔爆破安全施工的場合 （3）定向爆破筑壩2.3 特種爆破 定向爆破BA 原理 無限介質(zhì)中，爆炸偶極子原理。 定向爆破是洞室爆破的一種特殊形式，不僅要求巖土破碎、松動，而且應(yīng)拋擲堆積成具有一定形狀和尺寸的堆積體。 定向

27、爆破筑壩 定向爆破筑壩是利用陡峻的岸坡布藥，定向松動崩塌或拋擲爆落巖石至預(yù)定位置，攔斷河道，然后通過人工修整達(dá)到壩體設(shè)計輪廓的筑壩技術(shù)。 適用條件： 地形上要求河谷狹窄，岸坡陡峻（通常在40 以上），山高山厚應(yīng)為設(shè)計壩高的2倍以上。預(yù)裂爆破和光面爆破預(yù)裂爆破，就是首先起爆布置在設(shè)計輪廓線上的預(yù)裂爆破孔藥包，形成一條沿設(shè)計輪廓線貫穿的裂縫，再在該人工裂縫的屏蔽下進(jìn)行主體開挖部位的爆破，保證保留巖體免遭破壞。光面爆破，是先爆出主體開挖部位的掩體，然后再起爆布置在設(shè)計輪廓線上的周邊孔藥包，將光爆層炸出，形成一個平整的開挖面。預(yù)裂爆破，一種控制設(shè)計邊線的爆破。光面爆破，主要用在隧洞開挖爆破中。巖塞爆破

28、巖塞爆破是一種水下控制爆破。在已建水庫或天然湖泊中，若擬通過引水隧洞或泄洪洞達(dá)到取水、發(fā)電、灌溉、泄洪和放空水庫或湖泊等目的，為避免隧洞進(jìn)水口修建時在深水中修建圍堰，采用巖塞爆破是一種經(jīng)濟(jì)而有效的方法。施工時，先從隧洞出口逆水流向開挖，待掌子面到達(dá)水庫或湖泊的岸坡或底部附近時，預(yù)留一定厚度的巖塞，待隧洞和進(jìn)口控制閘門井全部完建后，再一次將巖塞炸除，使隧洞和水庫或湖泊連通。巖石高邊坡爆破主要是“開挖”，不影響其他固有巖石特性。鉆孔爆破是巖石高邊坡開挖的主要手段。“三定”“四減”定向定距定量減震減沖減飛減聲拆除爆破圍堰和巖坎拆除爆破實(shí)現(xiàn)“三定”和“四減”控制2.4 爆破器材與起爆方法 炸藥和起爆藥

29、材一、炸藥 常用的工業(yè)炸藥：（1）TNT（三硝基甲苯）（2）膠質(zhì)炸藥（硝化甘油炸藥）（3）銨梯炸藥（4）銨油炸藥（5）漿狀炸藥（6）乳化炸藥 炸藥的性能指標(biāo)（可能考或其中某一指標(biāo)定義）（1）威力。 代表炸藥的做功能力，分別以爆力和猛度表示。 爆力：又稱靜力威力，用定量炸藥炸開規(guī)定尺寸鉛柱體內(nèi)空腔的容積（ml）來衡量，它表征炸藥炸脹介質(zhì)的能力。猛度：又稱動力威力，用定量炸藥炸塌規(guī)定尺寸鉛柱體的高度（mm）來表示，它表征炸藥粉碎介質(zhì)的能力。（2）敏感度炸藥起爆的難易程度。（3）氧平衡反應(yīng)炸藥含氧量和氧化反應(yīng)程度的指標(biāo)。若含氧量大于需氧量，生成有毒的NO2，稱正氧平衡若含氧量不足，生成有毒的CO，稱

30、負(fù)氧平衡從充分發(fā)揮炸藥化學(xué)反應(yīng)的放熱能力和有利于安全的角度出發(fā)，炸藥最好是零氧平衡?？紤]到炸藥包裝材料的需氧量，炸藥通常配制成微量的正氧平衡。（4）安定性炸藥在長期貯存中保持自身性質(zhì)穩(wěn)定不變的能力。包括物理安定性和化學(xué)安定性。（5）殉爆距離炸藥藥包的爆炸引起相鄰藥包起爆的最大距離。（6）最佳密度炸藥能獲得最大爆破效果時的密度。二、起爆器材（1）雷管（2）導(dǎo)火索（3）導(dǎo)爆索（4）導(dǎo)爆管（5）導(dǎo)爆雷管 起爆方式和起爆網(wǎng)路一、起爆方式 （1）火花起爆：用導(dǎo)火索和火雷管引爆炸藥。 （2）電力起爆：用于大爆炸二、爆破網(wǎng)路 電工學(xué)里各種聯(lián)結(jié)方法靈活運(yùn)用2.5 爆破安全控制不安全因素飛石地震波空氣沖擊波有害

31、氣體爆破公害巖基軟基（包括土基與砂礫石地基）開挖、加固先岸坡后基底先表層后深層一般鉆孔漿液灌注工藝過程概念要素關(guān)鍵在于：安全距離瞎炮及其處理：瞎炮：引爆后未能爆炸的藥包。處理：查明原因，采取針對性的措施，須安全引爆。第三章 基礎(chǔ)工程處理水工建筑物的基礎(chǔ)有兩類：3.1 基礎(chǔ)開挖 水工各類建筑物對基礎(chǔ)的要求： （1）足夠的強(qiáng)度（2）足夠的整體性、均一性（3）足夠的抗?jié)B性（4）足夠的耐久性 開挖處理 要解決的主要問題： （1）及時排除基坑積水、滲水、地下水（排水）（2）合理安排開挖程序，保證施工安全（3）統(tǒng)盤規(guī)劃運(yùn)輸路線，組織好出渣運(yùn)輸（4）正確選擇開挖方法，保證開挖質(zhì)量（5）合理組織棄渣堆放，注意

32、棄渣的3.2 巖石基礎(chǔ)灌漿 基巖灌漿 就是將某種具有流動性和膠凝性的漿液，按一定的配比要求，通過鉆孔用灌漿設(shè)備壓入巖層的孔（裂）隙中，經(jīng)過硬化膠結(jié)后，形成結(jié)石，以提高基巖的強(qiáng)度與整體性，改善基巖的抗?jié)B性。 基巖灌漿的分類按需達(dá)目的劃分帷幕灌漿：形成防滲帷幕（防滲）固結(jié)灌漿：提高整體性和強(qiáng)度（增強(qiáng)）接觸灌漿：形成整體，提高抗滑穩(wěn)定性（增穩(wěn)）按漿液材料劃分水泥灌漿：一定配比的水泥漿液，最普通、效果好、成本低水泥黏土漿：成本低、結(jié)石效果欠佳，多用于防滲灌漿化學(xué)灌漿：成本高，特殊情形下使用，且用于增強(qiáng)（固結(jié)灌漿）施工準(zhǔn)備鉆孔沖洗壓水實(shí)驗(yàn)灌漿質(zhì)檢漿液準(zhǔn)備確?？咨?、孔向、孔位符合設(shè)計要求力求孔徑上下均一，

33、孔壁平順鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生的巖粉細(xì)屑較少要求 灌漿工藝 以水泥漿為例1）框圖2）技術(shù)要求 施工準(zhǔn)備：場地、人員、機(jī)械、材料、有設(shè)計文件 鉆孔：機(jī)械成孔 鉆孔檢查：按規(guī)范要求（偏差值在規(guī)定范圍內(nèi)） 注意：帷幕灌漿，要保證帷幕的完整性 沖洗沖洗巖石細(xì)屑裂隙充填物便于灌漿單孔沖洗群孔沖洗方法先固結(jié)后帷幕多排帷幕，先下游，后上游，在中間單排孔：先鉆灌第序孔，然后依次鉆灌第、第序孔，如有必要再鉆灌第序孔。序注意：高壓水沖洗，壓力不宜過大 壓水試驗(yàn) 目的：為灌漿提供參數(shù)，確定巖層的滲透特性 原理：在一定的水頭壓力下，通過鉆孔將水壓入到孔壁四周的裂隙中，根據(jù)壓入的水量和壓水的時間，計算出代表巖層滲透特性的技術(shù)參

34、數(shù)。 透水率q：指在單位時間內(nèi)，通過單位長度試驗(yàn)孔段，在單位壓力作用下所壓入的水量。 q = Q / PL 式中：q為地層的透水率，Lu（呂榮） Q為單位時間內(nèi)試驗(yàn)段的注水總量，L/min P為作用于試驗(yàn)段內(nèi)的全壓力，MPa L為壓水試驗(yàn)段的長度，m 灌漿1灌漿的次序基巖的鉆孔與灌漿應(yīng)遵循分序加密的原則進(jìn)行。2灌漿的方式有純壓式和循環(huán)式兩種。兩者互補(bǔ)。純壓式灌漿：定義：一次將漿液壓入鉆孔，并擴(kuò)散到巖層裂隙中。灌漿過程中，漿液從灌漿機(jī)向鉆孔流動，不再返回。特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，操作方便缺點(diǎn)：漿液流動速度較慢，容易沉淀，造成管路與巖層裂隙的堵塞，影響漿液擴(kuò)散。適用于吸漿量大、有大裂隙存在、孔深不超

35、過12 15 m的情況。循環(huán)式灌漿：定義：灌漿機(jī)把漿液壓入鉆孔后，漿液一部分被壓入巖層裂隙中，另一部分由回漿管返回拌漿筒中。按同一鉆孔內(nèi)鉆灌順序全孔一次鉆灌全孔分段鉆灌將灌漿孔一次鉆到全深，并沿全孔進(jìn)行灌漿。這種方法施工簡便，多用于孔深不超過6m、地質(zhì)條件良好、基巖比較完整的情況。自上而下分段鉆灌法：適宜于基巖節(jié)理破碎，質(zhì)量易保證自下而上分段鉆灌法：一般多用于在巖層比較完整或基巖上部已有足夠壓重，不致引起地面抬動的情況。綜合鉆灌法：和的結(jié)合，適用性很強(qiáng)孔口封閉灌漿法壓力控制一次升壓法：適用于透水性不大，裂隙不甚發(fā)育，巖層比較堅硬完整的地方分級升壓法三級升壓法：0.4P 0.7P P特點(diǎn)：1）可

36、使?jié){液保持流動狀態(tài)，減少漿液沉淀 2）可根據(jù)進(jìn)漿和回漿漿液比重的差別，來了解巖層的吸收情況，并作為判定灌漿結(jié)束的一個條件。3灌漿的方法4灌漿壓力 灌漿壓力通常是指作用在灌漿中部的壓力，由下式來確定 P = P1 + P2 Pf 式中：P為灌漿壓力，MPa；P1為灌漿管路中壓力表的指示壓力，MPa P2為計入地下水影響以后的漿液自重壓力，漿液的密度按最大值計算，MPa Pf為漿液在管路中流動時的壓力損失，MPa 計算Pf時，如壓力表設(shè)在孔口進(jìn)漿管上（純壓式灌漿），則按漿液在孔內(nèi)進(jìn)漿管中流動時的壓力損失進(jìn)行計算，在公式中取負(fù)號。當(dāng)壓力表安設(shè)在孔口回漿管上（循環(huán)式灌漿），則按漿液在孔內(nèi)環(huán)形截面回漿管

37、中流動時的壓力損失進(jìn)行計算，在公式中取正號。 確定灌漿壓力的原則：在不致破壞基礎(chǔ)和壩體的前提下，盡可能采用比較高的壓力。5灌漿壓力和漿液稠度的控制 漿液控制：先稀后濃的原則，水灰比一般可采用七個比級6灌漿的結(jié)束條件與封孔 灌漿的結(jié)束條件，一般用兩個指標(biāo)來控制： 一個是殘余吸漿量，又稱最終吸漿量，即灌到最后的限定吸漿量。 0.4L/min 另一個是閉漿時間，即在殘余吸漿量不變的情況下保持設(shè)計規(guī)定壓力的延續(xù)時間。 帷幕灌漿和固結(jié)灌漿有不同的規(guī)定要求。 灌漿的質(zhì)量檢查 1）鉆設(shè)檢查孔，通過壓水實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證質(zhì)量。 控制指標(biāo)：壓入水量。 2）鉆孔取芯檢查 3）挖洞，檢查人員直接進(jìn)去檢查 4）利用地球物理勘

38、探技術(shù)二、化學(xué)灌漿用于局部加固。 施工工藝類似于水泥灌漿。特征：1）化學(xué)漿液的黏度低，有的接近于水，有的比水還小。其流動性好，可灌性高，可以灌入水泥漿液灌不進(jìn)去的細(xì)微裂隙中。2）化學(xué)漿液的聚合時間（或稱凝膠時間，固化、硬化時間）可以比較準(zhǔn)確的控制，從幾秒到幾十分鐘，有利于機(jī)動靈活的進(jìn)行施工控制。3）化學(xué)漿液聚合后的聚合體，滲透系數(shù)很小，幾乎是不透水的，防身效果好。4）有些化學(xué)漿液聚合體本身的強(qiáng)度及黏結(jié)強(qiáng)度比較高，可承受高水頭。如用于加固補(bǔ)強(qiáng)的甲凝，環(huán)氧樹脂等，而聚氨酯對防滲與加固都有作用。5）化學(xué)灌漿材料聚合體的穩(wěn)定性和耐久性均較好，能抗酸、堿及微生物的侵蝕。但一般高分子化學(xué)材料都存在有老化問

39、題。6）化學(xué)灌漿材料都有一定毒性，在配制、施工過程中要十分注意防護(hù)，并切實(shí)防止對環(huán)境的污染。3.3 砂礫石地層灌漿 主要用于防滲，施工方法、加工工藝與巖基灌漿相近。 不同之處： 1）可灌性 2）灌漿的材料 3）鉆灌方法一、可灌性砂礫石地基：結(jié)構(gòu)松散、孔隙率大、透水性強(qiáng)砂礫石地基的可灌性：是指砂礫石地層能否接受灌漿材料的一種特性。表征可灌性的指標(biāo)：可灌比值M M = D15 / D85式中：D15為砂礫石地層顆粒級配曲線上累計含量為15%的粒徑，mmD85為灌漿材料顆粒級配曲線上累計含量為85%的粒徑，mm可灌比值M越大，接受顆粒漿材的可灌性越好。當(dāng)M為10 15時，宜灌注水泥黏土漿當(dāng)M15時，

40、則可以灌注水泥漿注意：化學(xué)漿不存在可灌比問題。二、灌漿材料巖基灌漿以水泥灌漿為主砂礫石地層的灌漿，一般以水泥黏土漿為宜主要用于防滲多用于修筑防滲帷幕配制水泥黏土漿相關(guān)要求：黏土：要求遇水以后，能迅速崩解分散，吸水膨脹，具有一定的穩(wěn)定性和黏結(jié)力。漿液的配比：水泥與黏土的比例多為1:11:4（質(zhì)量比），水和干料的比例多在1:13:1（質(zhì)量比）。有時為了改善漿液的性能，可摻加少量膨潤土或其他外加劑。優(yōu)點(diǎn)：水泥黏土漿的穩(wěn)定性與可灌性的指標(biāo)均比純水泥漿優(yōu)越，費(fèi)用也低廉。缺點(diǎn)：析水率低，排水固結(jié)時間長，漿液結(jié)石強(qiáng)度低，抗?jié)B性及抗沖性較差。三、鉆灌方法1）打管灌漿法2）套管灌漿法3）循環(huán)鉆灌法4）預(yù)埋花管灌

41、漿3.4 防滲墻施工定義：防滲墻是一種修建在松散透水地層或土石壩（堰）中起防滲作用的地下連續(xù)墻。一、防滲墻的作用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 作用：1）防滲2）防沖3）加固4）承重5）地下截流具體的運(yùn)用如以下幾個方面： 1）控制閘、壩基礎(chǔ)的滲流。 2）控制土石圍堰及其基礎(chǔ)的滲流 3）防止泄水建筑物下游基礎(chǔ)的沖刷 4）加固一些有病害的土石壩及堤防工程 5）作為一般水工建筑物基礎(chǔ)的承重結(jié)構(gòu) 6）攔截地下潛流，抬高地下水位，形成地下水庫 類型 槽孔（板）型防滲墻混凝土防滲墻的主要形式 樁柱型防滲墻 結(jié)構(gòu)形式 防滲墻系垂直防滲措施，其立面布置形式有兩種：封閉式與懸掛式 封閉式：指墻體插入到基巖或相對不透水層一定深度，以

42、實(shí)現(xiàn)全面截斷滲流的目的。 懸掛式：墻體只深入到地層一定深度，僅能加長滲徑，無法完全封閉滲流。 結(jié)構(gòu)參數(shù) 墻體深度：由設(shè)計計算確定 長度：由設(shè)計計算確定 厚度：= H / Jp Jp = Jmax / K二、防滲墻的墻體材料 剛性材料 普通混凝土：塌落度180 220mm，擴(kuò)散度340 380mm黏土混凝土：粘土含量12% 20%粉煤灰混凝土 柔性材料塑性混凝土自凝混凝土固化混凝土防滲墻的墻體材料按抗壓強(qiáng)度和彈性模量，一般分為剛性材料和柔性材料三、施工工藝準(zhǔn)備工作泥漿固壁與造孔成槽槽孔驗(yàn)收與清孔換漿槽孔澆注砼質(zhì)量驗(yàn)收a）準(zhǔn)備工作機(jī)械、人員、材料、場地造孔準(zhǔn)備定位：測量設(shè)置導(dǎo)向槽：沿防滲墻軸線設(shè)在

43、槽孔上方b）泥漿固壁c）造孔成槽方法鉆劈法鉆抓法分層鉆進(jìn)法銑削法 工藝框圖槽孔型防滲墻墻體材料：普通砼 技術(shù)要求原理：由于槽孔內(nèi)的泥漿壓力要高于地層的水壓力，使泥漿滲入槽壁介質(zhì)中，其中較細(xì)的顆粒進(jìn)入空隙，較粗的顆粒附在孔壁上，形成泥皮。泥皮對地下水的流動形成阻力，使槽孔內(nèi)的泥漿與地層被泥皮隔開。泥漿一般具有較大的密度，所產(chǎn)生的側(cè)壓力通過泥皮作用在孔壁上，就保證了槽壁的穩(wěn)定。合適的泥漿：黏土漿。泥漿除了固壁作用外，在造孔過程中，尚有懸浮和攜帶巖屑、冷卻潤滑鉆頭的作用；成墻以后，滲入孔壁的泥漿和膠結(jié)在孔壁的泥皮，還對防滲起輔助作用。固壁：根據(jù)極限平衡原理，在孔壁任一點(diǎn)P1=P2。泥漿面高程一定要高

44、于地下水位。d）終孔驗(yàn)收與清孔換漿 終孔驗(yàn)收的項(xiàng)目和要求依據(jù)相關(guān)規(guī)范。 清孔換漿的目的，是在混凝土澆筑前，對留在孔底的沉渣進(jìn)行清除，換上新鮮泥漿，以保證混凝土和不透水地層連接的質(zhì)量。清孔換漿應(yīng)該達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)是，經(jīng)過1h后，孔底淤積厚度不大于10cm，孔內(nèi)泥漿密度不大于1.3，黏度不大于30s，含沙量不大于10%。一般要求在清孔換漿以后4h內(nèi)開始澆注混凝土。e）墻體澆注泥漿下澆注混凝土的特點(diǎn)：不允許泥漿與混凝土摻混形成泥漿夾層確?；炷僚c基礎(chǔ)以及一、二期混凝土之間的結(jié)合連續(xù)澆筑，一氣呵成泥漿下澆筑混凝土常用直升導(dǎo)管法。槽孔澆注應(yīng)嚴(yán)格遵循先深后淺的順序，即從最深的導(dǎo)管開始，由深到淺一個一個地依次開澆

45、，待全槽混凝土面澆平以后，再全槽均衡上升。f）質(zhì)量檢查 對混凝土防滲墻的質(zhì)量檢查應(yīng)按規(guī)范及設(shè)計要求進(jìn)行，主要有如下幾個方面：槽孔的檢查，包括幾何尺寸和位置、鉆孔偏斜、入巖深度等。清孔檢查，包括槽段接頭、孔底淤積厚度、清孔質(zhì)量等。砼質(zhì)量的檢查，包括原材料、新拌料的性能、硬化后的物理力學(xué)性能等。墻體的質(zhì)量檢測，主要通過鉆孔取芯、超聲波及地震透射層析成像（CT）技術(shù)等方法全面檢查墻體的質(zhì)量。3.5 高壓噴射灌漿施工（略） 高壓噴射灌漿法，利用鉆機(jī)造孔，然后將帶有特制合金噴嘴的灌漿管下到地層預(yù)定位置，以高壓把漿液或水、氣高速噴射到周圍地層，對地層介質(zhì)產(chǎn)生沖切、攪拌和擠壓等作用，同時被漿液置換、充填和混

46、合，待漿液凝固后，就在地層中形成一定形狀的凝結(jié)體。通過各孔凝結(jié)體的連接，形成板式或墻式的結(jié)構(gòu)，不僅可以提高基礎(chǔ)的承載力，而且成為一種有效地防滲體。一、高壓噴射灌漿作用高壓噴射灌漿的漿液以水泥漿為主，其壓力一般在1030MPa，它對地層的作用和機(jī)理有如下幾個方面：沖切攪拌作用升揚(yáng)置換作用擠壓滲透作用位移握裹作用二、高壓噴射灌漿的3種方式 旋噴：噴嘴噴射時，邊旋轉(zhuǎn)邊垂直提升，可形成圓柱形凝結(jié)體。 定噴：噴嘴的噴射方向固定，可形成板狀凝結(jié)體。擺噴：噴嘴噴射時，邊提升邊擺動，形成啞鈴狀或扇形凝結(jié)體。三、高壓噴射灌漿的施工方法 單管法 雙管法 三管法 多管法四、施工程序與工藝施工準(zhǔn)備造孔下噴射管噴射提升

47、成樁或成墻質(zhì)量檢查造孔。在軟弱透水的地層進(jìn)行造孔，應(yīng)采用泥漿固壁或跟管（套管法）的方法確保成孔。 為保證鉆孔質(zhì)量，孔位偏差應(yīng)不大于12cm，孔斜率小于1% 造孔機(jī)具有回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)、沖擊式鉆機(jī)。目前用得較多的是立軸式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)。下噴射管。用泥漿固壁的鉆孔，可以將噴射管直接下入孔內(nèi)，直到孔底。用跟管鉆進(jìn)的孔，可在拔管前向套管內(nèi)注入密度大的塑性泥漿，邊拔邊注，并保持液面與孔口齊平，直至套管拔出，再將噴射管下到孔底。 將噴嘴對準(zhǔn)設(shè)計的噴射方向，不偏斜，是確保噴射灌漿成墻的關(guān)鍵。噴射灌漿。根據(jù)設(shè)計的噴射方法與技術(shù)要求，將水、氣、漿送入噴射管，噴射13min；待注入的漿液冒出后，按預(yù)定的速度自上而下邊噴射

48、，邊轉(zhuǎn)動、擺動，逐漸提升到設(shè)計高度。 進(jìn)行高壓噴射灌漿的設(shè)備由造孔、供水、供氣、供漿和噴灌等5大系統(tǒng)組成。高壓噴射灌漿的施工程序主要有：造孔、下噴射管、噴射提升（旋轉(zhuǎn)或擺動）、最后成樁或墻。第四章 土石壩工程土石壩包括各種碾壓式土壩、堆石壩和土石混合壩，是一種充分利用當(dāng)?shù)夭牧系膲涡汀．?dāng)壩體材料以土和沙礫為主時，稱為土壩。以石渣、卵石、爆破石料為主時，稱為堆石壩。當(dāng)兩類當(dāng)?shù)夭牧暇枷喈?dāng)比例時，稱為土石混合壩。土石壩的分類：按施工方法不同，可分為： 干填碾壓 水中填土 水力充填（包括水墜壩） 定向爆破修筑國內(nèi)外均以碾壓式土石壩采用最多。如按照土料在壩身內(nèi)的配制和防滲體所用的材料種類，碾壓式土石壩可

49、分為;均質(zhì)壩土質(zhì)心墻壩土質(zhì)斜墻壩多種土質(zhì)壩人工材料心墻壩人工材料面板壩土石壩的特點(diǎn)：充分利用當(dāng)?shù)夭牧希ㄖ尾牧蟻碓粗苯?、方便，能就地取材）便于組織機(jī)械化施工技術(shù)成熟（構(gòu)造簡單、施工技術(shù)容易掌握）運(yùn)用管理方便，工作可靠，壽命長適應(yīng)地基變形的能力強(qiáng)關(guān)鍵問題：土石壩材料選擇、料場規(guī)劃機(jī)械化施工的組織設(shè)計壩面作業(yè)控制（土石壩在長度方向主要控制因素：干度）冬、雨季施工要則土石壩施工主要作業(yè)，包括準(zhǔn)備作業(yè)、基本作業(yè)、輔助作業(yè)和附加作業(yè)。準(zhǔn)備作業(yè)“三通一平”，即通路、通電、通水，平整場地 平整場地、通車、通水、通電，架設(shè)通信線路，修建生產(chǎn)、生活、行政辦公用房以及排水清基等?；咀鳂I(yè)料場土石料開采，挖、裝、運(yùn)

50、、卸以及壩面鋪平、壓實(shí)、質(zhì)檢等項(xiàng)工作。輔助作業(yè)保證準(zhǔn)備及基本作業(yè)順利進(jìn)行，創(chuàng)造良好的工作條件的作業(yè)。包括清除 施工場地及料場的覆蓋，從上壩土料中剔除超徑石塊、雜物，壩面排水、層間刨毛和加水等。附加作業(yè)保證壩體長期安全運(yùn)行的防護(hù)及修整工作，包括壩坡修整，鋪砌護(hù)面塊石及鋪植草皮等。4.1 壩體材料與料場規(guī)劃一、壩體材料1.防滲料作為防滲的土料最基本的要求是防滲性，要求滲透系數(shù)不大于10-5cm/s。在施工方面，一般要求土料的天然含水量在最優(yōu)含水量附近常用料：細(xì)粒土。壩址附近有數(shù)量足夠、天然含水量適中，可作為防滲料較好的選擇。風(fēng)化料。作高土石壩的防滲材料砂質(zhì)土。有很高的承載力，在良好級配的情況下，可

51、作為防滲材料黏土與砂礫石摻合料，作防滲材料，可改善防滲體的施工性，減小其壓縮性，并增強(qiáng)其抗沖蝕能力。2.壩殼料工程實(shí)踐中，堆石、砂礫石及風(fēng)化料等可作為壩殼料。其要求較低，用于增加穩(wěn)定。堆石是最好的筑壩材料，現(xiàn)廣泛用作高土石壩的壩殼料。3.反濾料一般要滿足堅固度要求，要求級配嚴(yán)格二、料場規(guī)劃空間規(guī)劃、時間規(guī)劃、質(zhì)和量的規(guī)劃空間規(guī)劃指對料場位置、高程的恰當(dāng)選擇、合理布置。壩的上下游、左右岸最好都有料場，有利于上下游、左右岸同時供料，減少施工干擾。用料時原則上應(yīng)低料低用，高料高用。時間規(guī)劃考慮施工強(qiáng)度和壩體填筑部位的變化。在用料規(guī)劃上應(yīng)力求做到上壩強(qiáng)度高時用近料場，低時用較遠(yuǎn)的料場，使運(yùn)輸任務(wù)均衡。

52、對近料和上游易淹的料場應(yīng)先用，遠(yuǎn)料和下游不易淹的料場后用含水量高的料場旱季用，含水量低的料場雨季用質(zhì)和量的規(guī)劃料場規(guī)劃最基本的要求，也是決定料場取舍的重要因素。質(zhì)：要求填料必須符合設(shè)計要求量：滿足使用，留有余地料盡其用料盡其用，充分利用永久和臨時建筑物開挖渣料是土石壩料場規(guī)劃的又一重要原則。三、料場優(yōu)化1）土石方平衡計算：挖料、填料、棄料要綜合平衡2）土石方調(diào)度優(yōu)化：總運(yùn)輸量最小，運(yùn)輸費(fèi)用最低（最短路、最大流）4.2 土石料開挖與運(yùn)輸一、土石料開采與加工1.土料的開采機(jī)械化施工時，用挖掘機(jī)土料天然含水量接近最優(yōu)含水量 “環(huán)刀法” “灌沙法”開采方法：立面開采：當(dāng)土層較厚，天然含水量接近填筑含水

53、量，土料層次較多，各層土質(zhì)差異較大時，宜采用立面開采法。平面開采：當(dāng)土層較薄，土料層次少且相對均質(zhì)、天然含水量偏高需翻曬減水的情況下，宜采用平面開采法。2.土料的加工土料的加工包括調(diào)整土料含水量、摻和、超徑料處理和某些特殊的處理要求。降低土料含水量的方法：挖裝卸運(yùn)中的自然蒸發(fā)、翻曬、摻料、烘烤等提高土料含水量的方法：在料堆加水，在開挖、裝料、運(yùn)輸過程中加水。 為使土料含水量均勻，“堆土?！?.超徑料的處理超徑料的處理方法，主要有淺孔爆破法和機(jī)械破碎法兩種。淺孔爆破法：采用手持式風(fēng)動鑿巖機(jī)對超徑石進(jìn)行鉆孔爆破。機(jī)械破碎法：采用風(fēng)動和振動破石、錘擊破碎超徑塊石，也可利用吊車起吊重錘，重錘自由下落破

54、碎超徑塊石。二、挖運(yùn)機(jī)械1）挖掘機(jī) 挖掘機(jī)有回轉(zhuǎn)、行使和挖掘3個裝置。 單斗式挖掘機(jī)： 正向鏟挖掘機(jī)：有強(qiáng)力的推力裝置，能挖掘級土和破碎后的巖石。 這種挖掘機(jī)主要挖掘停機(jī)地面以上的土石方，也可以挖掘停機(jī)地面以下不深的地方，但不能用于水下開挖。 反向鏟挖掘機(jī)：挖掘停機(jī)地面以下，土斗向內(nèi)、向下挖掘若要挖掘停機(jī)地面以下深處和進(jìn)行水下開挖，還可將正向鏟挖掘機(jī)的工作機(jī)構(gòu)改裝成用索具操作鏟斗的索鏟和合瓣式抓斗的抓鏟。 多斗式挖掘機(jī)：生產(chǎn)效率很高2）挖運(yùn)組合機(jī)械能同時擔(dān)負(fù)開挖、運(yùn)輸、卸土、鋪土任務(wù)的有推土機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)。 推土機(jī)以拖拉機(jī)為原動機(jī)械，另加切土片的推土器，即可薄層切土又能短距離推運(yùn)。推土機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距

55、為60 100m 鏟運(yùn)機(jī)挖河筑填牽引式：用拖拉機(jī)牽引鏟斗。自行式：有行駛動力裝置。3）運(yùn)輸機(jī)械循環(huán)式：有軌汽車、自卸汽車連續(xù)式：帶式運(yùn)輸機(jī)三、挖運(yùn)機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)能力1）挖掘機(jī)械的生產(chǎn)能力實(shí)際小時生產(chǎn)率P60qnKHKPKBKt （m3/h）挖掘機(jī)械數(shù)量NK*Q/PT 2）運(yùn)輸機(jī)械的生產(chǎn)能力 循環(huán)式 數(shù)量nQT*t/q（T1-T2） q:為運(yùn)輸工具裝載的有效方量 tt1+t2+2L*60/v （T1-T2）：一晝夜或一班有效工作時間 t為運(yùn)輸工具周轉(zhuǎn)一次的循環(huán)時間 QT為運(yùn)輸強(qiáng)度，取決于進(jìn)度安排 連續(xù)式 實(shí)際小時生產(chǎn)率PTKB2vKHKPKBKdKa 四、挖運(yùn)強(qiáng)度和挖運(yùn)機(jī)數(shù)量的確定1）挖運(yùn)強(qiáng)度的

56、確定 上壩強(qiáng)度QD取決于工程進(jìn)度 運(yùn)輸強(qiáng)度QT由上壩強(qiáng)度確定確定運(yùn)輸機(jī)械數(shù)量 開挖強(qiáng)度Qc由上壩強(qiáng)度確定確定運(yùn)輸機(jī)械數(shù)量土石壩施工的挖運(yùn)強(qiáng)度取決于土石壩的上壩強(qiáng)度，上壩強(qiáng)度又取決于施工中的氣象水文條件、施工導(dǎo)流方式、施工分期、工作面的大小、勞動力、機(jī)械設(shè)備、燃料動力供應(yīng)情況等因素。2）挖掘機(jī)械與運(yùn)輸機(jī)械的協(xié)調(diào)：使兩種機(jī)械處于最佳工作狀態(tài)協(xié)調(diào)：挖掘機(jī)械的裝車斗數(shù)m mQ/c*q*KH*Kp Q為自卸車的載重量，q為所選挖掘機(jī)的斗容量 c為料場土的天然表觀密度，t/m3按工藝要求，挖掘機(jī)裝一車所需斗數(shù)要適當(dāng)。m合適的范圍為3 5。注意：設(shè)備數(shù)量的確定要有余地（安全裕度）4.3 壩體填筑與壓實(shí)壩面作

57、業(yè)分為兩部分：1）壩體的鋪填 2）壓實(shí)施工和質(zhì)檢一、壩面作業(yè)的施工組織鋪土平土壓實(shí)質(zhì)檢檢測含水量處理合適合適處理YY下一工序施工NN關(guān)鍵問題：層厚攤平含水量（壓實(shí)前，尤其是粘土）合適：壓實(shí)不合適含水量太小，處理：翻曬含水量太大，處理：灑水 工序 組織作業(yè)組織流水作業(yè)： 工效最高攤鋪平整壓實(shí)質(zhì)檢根據(jù)施工現(xiàn)場情況場地（工作面）工序的劃分施工資源（人、機(jī)）確定工段數(shù)m若進(jìn)度合適，可以若進(jìn)度不合適，增加人員、機(jī)械若進(jìn)度合適，撤人、機(jī)械若進(jìn)度不合適，調(diào)整工序，使人、機(jī)不閑（合并某幾個工序）流水作業(yè)施工組織應(yīng)先按施工工序數(shù)目對壩面分段，然后組織相應(yīng)專業(yè)施工隊(duì)依次進(jìn)入各工段施工。對同一工段而言，各專業(yè)隊(duì)按工

58、序依次連續(xù)施工；對各專業(yè)施工隊(duì)而言，依次連續(xù)在各工段完成固定的專業(yè)工作。其結(jié)果是實(shí)現(xiàn)了施工專業(yè)化，有利于工人勞動熟練程度的提高，有利于提高勞動效率和工程施工質(zhì)量。同時，各工段都有專業(yè)隊(duì)固定的施工機(jī)具，從而保證施工過程中人、機(jī)、地三不閑，避免施工干擾，有利于壩面作業(yè)多、快、好、省、安全地進(jìn)行。初步確定工段數(shù)m WDWB 式中： WD：工作面的總面積；WB ：一個工序工作面積（主要指鋪土）WD 隨土石壩高程變化而變化WB 是常量m 隨土石壩高程改變而變化工序數(shù)與工段數(shù)的協(xié)調(diào)：（有可能考）若m表示工序數(shù)m m，人、機(jī)械、場地“三不閑” 理想狀態(tài)m m，人、機(jī)械閑置 不理想 m m，場地閑置 理想程度

59、次之鋪料和卸料有3種方法：進(jìn)占法、后退法和綜合法。一般采用進(jìn)占法，鋪料層厚易控制，表面容易平整，壓實(shí)設(shè)備工作條件較好。一般采用推土機(jī)進(jìn)行鋪料作業(yè)。鋪料應(yīng)保證隨卸隨鋪，確保設(shè)計的鋪料厚度。厚層填筑也可采用混合法鋪料，以減小鋪料工作量。組織有序各工序協(xié)調(diào)作業(yè)分區(qū)控制（要求結(jié)構(gòu)分區(qū)控制）施工方法和措施必須得當(dāng)按設(shè)計厚度鋪料評料，是保證壓實(shí)質(zhì)量的關(guān)鍵。國內(nèi)外采用措施：“算方上料、定點(diǎn)卸料、隨卸隨平、定機(jī)定人、鋪平把關(guān)、插桿抽查”鋪填中不應(yīng)使壩面起伏不平，避免降雨積水。 壩面作業(yè)要求 結(jié)合部位的施工1.壩基結(jié)合面避免破壞基礎(chǔ)，造成滲漏措施：一般用薄層、輕碾的方法巖基處理措施：與巖基接觸面，應(yīng)首先把局部凹

60、凸不平的巖石修理整平，封閉巖基表面節(jié)理、裂隙，防止?jié)B水沖蝕防滲體。不論何種壩基，當(dāng)填筑厚度達(dá)到2m以上，才可使用重型壓實(shí)機(jī)械。2.與岸坡及混凝土建筑物結(jié)合 避免接觸不良，造成滲漏措施：填土前，先將結(jié)合面的污物沖洗干凈，清除松動巖石，在結(jié)合面上灑水潤濕，涂刷一層厚約5mm的濃黏土漿或濃水泥黏土漿或水泥砂漿。目的：提高漿體凝固后的強(qiáng)度，防止產(chǎn)生危險地接觸沖刷和滲透。涂刷漿體時，應(yīng)邊涂刷、邊鋪土、邊碾壓，涂刷高度與鋪土厚度一致，注意涂刷層之間的搭接，避免漏涂。要嚴(yán)格防止泥漿干固（或凝固）后再鋪土，因?yàn)樗鼘Y(jié)合非常不利。3.壩體縱橫向接坡與接縫接破要求：接破準(zhǔn)確（不能影響壩體穩(wěn)定）壩體接坡面可用推土機(jī)