或更高压力的浆液,用压缩空气机产生0.7~0.8MPa压力的压缩空气,浆液和压缩空气通过具有两个通道的喷射管,在喷射管底部侧面的同轴双重喷嘴中同时喷射出高压浆液和空气两种射流,冲击破坏土体,其直径达0.8~1.5m。
3.三管法
三管法是使用能输送水、气、浆的三个通道的喷射管,从内喷嘴中喷射出压力为30~50MPa的超高压水流,水流周围环绕着从外喷嘴中喷射出的压力为0.7~0.8MPa的圆状气流,同轴喷射的水流与气流冲击破坏土体。由泥浆泵灌注压力为0.2~0.7MPa、浆量80~100L/min、密度1.6~1.8g/cm3的水泥浆液进行充填置换。其直径一般有l。0~2.0m,较二管法大,较单管法要大1~2倍。
(三)浆液材料和施工机具
1.浆液材料
高压喷射灌浆最常用的材料为水泥浆,在防渗工程中使用黏土(膨润土)水泥浆。化学浆液使用较少,国内仅在个别工程中应用过丙凝等浆液。
2.机具和设备
高压喷射灌浆的施工机械由钻机或特种钻机、高压发生装置等组成。喷射方法不同,所使用的机械设备也不相同。表1F413O21为不同喷射方法所使用的主要施工设备表。
注:新三管法,同时喷射高压水和高压浆。
(四)高压喷射灌浆的喷射形式
高压喷射灌浆的喷射形式有旋喷、摆喷、定喷三种。
高压喷射灌浆形成凝结体的形状与喷嘴移动方向和持续时间有密切关系。喷嘴喷射时,一面提升,—面进行旋喷则形成柱状体;一面提升,一面进行摆喷则形成哑铃体;当喷嘴一面喷射,一面提升,方向固定不变,进行定喷,则形成板状体。三种凝结体如图1F413021-6所示。上述三种喷射形式切割破碎土层的作用,以及被切割下来的土体与浆液搅拌混合,进而凝结、硬化和固结的机理基本相似,只是由于喷嘴运动方式的不同,致使凝结体的形状和结构有所差异。
(五)高压喷射灌浆的施工程序
高压喷射灌浆应分排分序进行。在坝、堤基或围堰中,由多排孔组成的高喷墙应先施工下游排孔,后施工上游排孔,最后施工中间排孔。在同一排内如采用钻、喷分别进行的程序施工时,应先施工I序孔,后施工Ⅱ序孔。先导孔应最先施工。
施工程序为钻孔、下置喷射管、喷射提升、成桩成板或成墙等。图1F413021-7为施工流程示意图。
(六)高压喷射灌浆的质量检验
检验内容:包括固结体的整体性、均匀性和垂直度;有效直径或加固长度、宽度;强度特性(包括轴向压力、水平推力、抗酸碱性、抗冻性和抗渗性等);溶蚀和耐久性能等几个方面。
检测方法:有开挖检查、室内试验、钻孔检查、载荷试验以及其他非破坏性试验方法等。
1F413022 熟悉防渗墙分类及质量检测方法
一、防渗墙的类型
水工混凝土防渗墙的类型可按墙体结构形式、墙体材料、布置方式和成槽方法分类。
(一)按墙体结构形式分类
按墙体结构形式分,分为桩柱型防渗墙、槽孔型防渗墙和混合型防渗墙三类(见图1F413022-i),其中槽孔型防渗墙使用更为广泛。
(二)按墙体材料分类
按墙体材料分,主要有普通混凝土防渗墙、塑性混凝土防渗墙和灰浆防渗墙。
(三)按成槽方法分类
按成槽方法分,主要有钻挖成槽防渗墙、射水成槽防渗墙、链斗成槽防渗墙和锯槽防渗墙。
二、槽孔型防渗墙施工程序及成槽机械
槽孔型防渗墙的施工程序包括平整场地、挖导槽、做导墙、安装挖槽机械设备、制备泥浆注入导槽、成槽、混凝土浇筑成墙等。
成槽机械有钢绳冲击钻机、冲击式反循环钻机、回转式钻机、抓斗挖槽机、射水成槽机、锯槽机及链斗式挖槽机等。
三、深层搅拌防渗墙检测方法
1.开挖检验。测量墙体中桩的垂直度偏差、桩位偏差、桩顶标高,观察桩与桩之间的搭接状态、搅拌的均匀度、渗透水情况、裂缝、缺损等。
2.取芯试验。在防渗墙中取得水泥土芯样,室内养护到28d,作无侧限抗压强度和渗透试验,取得抗压强度、渗透系数和渗透破坏比降等指标,试验点数不少于3点。
3.注水试验。在水泥土凝固前,于指定的防渗墙位置贴接加厚一个单元墙,待凝固28d后,在两墙中间钻孔,进行现场注水试验,试验孔布置方法如图1F413022-2所示。试验点数不小于3点。本试验可直观地测得设计防渗墙厚度处的渗透系数。
4.无损检测。为探测桩体完整性、连续性以及判别是否存在墙体缺陷,可采用地质雷达检测等方法,沿中心线布测线,全程检测。
1F4l4000 土石方工程
1F4140l0 土石分级与分类
1F414011 掌握土石方工程施工的土石分级
水利水电工程施工中常用的土石分级,依开挖方法、开挖难易、坚固系数等,土分4级,岩石分12级。
一、土的分级
土的分级从开挖方法上分,用铁锹或略加脚踩开挖的为I级;用铁锹,且需用脚踩开挖的为Ⅱ级;用镐、三齿耙开挖或用锹需用力加脚踩开挖的为Ⅲ级;用镐、三齿耙等开挖的为Ⅳ级。见表1F414011-1。
二、岩石的分级
岩石的分级根据坚固系数的大小分级,前10级(Ⅴ~ⅩⅥ)的坚固系数在1.5~20之间,除Ⅴ级的坚固系数在1.5~2.0之间外,其余以2为级差;坚固系数在20~25之间,为XV级;坚固系数在25以上,为ⅩⅥ级。见表1F414011-2
1F414012 熟悉洞室开挖的围岩分类
水工建筑物地下开挖工程,根据围岩地质特征,将围岩分为五类。
一、I类:稳定围岩
岩石新鲜完整,受地质构造影响轻微、节理裂隙不发育或稍发育,多系闭合且延伸不长,没有或仅有宽度一般小于0.lm的软弱结构面。结构面无不稳定组合,断层走向与洞线正交,地下水活动轻微,岩体呈块状整体结构或块状砌体结构。
二、Ⅱ类:基本稳定围岩
岩石新鲜或微风化,受地质构造影响一般,节理裂隙稍发育或发育,有少数宽度不大于0.5~0.6m的软弱结构面,层间结合差,岩体呈块状砌体或层状砌体结构。结构面组合基本稳定,仅局部有不稳定组合,断层等软弱结构面走向与洞线斜交或正交。洞壁潮湿有渗水或滴水。
三、Ⅲ类:稳定性较差的围岩
岩石微风化或弱风化,受地质构造影响严重,节理裂隙发育,部分张开且充泥,软弱结构面分布较多,宽度小于1.0m,岩体呈碎石状镶嵌结构。结构面组合不利于围岩稳定的较多,断层等主要软弱结构面走向与洞线斜交或近平行。地下水活动显著,沿结构面有渗水、滴水或线状涌水。
四、Ⅳ类:稳定性差的围岩
围岩岩体状态同第Ⅲ类,但软弱结构面分布较多,宽度小于2.0m,节理裂隙局部极发育,岩体呈碎石状镶嵌结构,局部呈碎石状压碎结构。结构面组合不利于围岩稳定,断层等软弱结构面走向与洞线近平行。地下水活动显著,沿结构面有渗水、滴水或线状涌水。
五、Ⅴ类:极不稳定围岩
强风化或全风化岩体,受地质构造影响严重,节理裂隙极发育,断层破碎带宽度大于2m,裂隙中多充泥。岩体呈角砾、泥沙、岩屑状散体结构。结构面呈零乱状不稳定组合,断层等主要软弱结构面走向与洞线近平行;或松散土层、砂层、滑坡堆积层及一些碎、卵石土等;挤压强烈的大断层带,裂隙杂乱,呈土夹石或石夹土状。地下水活动强烈,有较大涌水量,常引起不断塌方。
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