第三章基础工程优秀PPT.ppt
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1、概述一各类型的水工建筑物对地基基础的要求一各类型的水工建筑物对地基基础的要求1具有足够的强度,能够承受上部结构传递具有足够的强度,能够承受上部结构传递的应力;的应力;2具有足够的整体性和均一性,能够防止基具有足够的整体性和均一性,能够防止基础的滑动和不匀整沉陷;础的滑动和不匀整沉陷;3具有足够的抗渗性和耐久性,防止发生严具有足够的抗渗性和耐久性,防止发生严峻的渗漏和渗透破坏及地下水的侵蚀破坏。峻的渗漏和渗透破坏及地下水的侵蚀破坏。二地基处理的方法二地基处理的方法1地基开挖:在地基范围内将不合设计要求的覆盖地基开挖:在地基范围内将不合设计要求的覆盖层、分化裂开有缺陷的岩层挖掉,是一种最通用牢靠层
2、、分化裂开有缺陷的岩层挖掉,是一种最通用牢靠的处理方法的处理方法2断层、懦弱夹层、裂开带处理方法常用砼塞、砼断层、懦弱夹层、裂开带处理方法常用砼塞、砼拱、截水槽、防渗墙拱、截水槽、防渗墙岩溶处理可用堵、铺、截、围、导、灌岩溶处理可用堵、铺、截、围、导、灌3土、砂砾石地基处理土、砂砾石地基处理防渗:截水槽、打板桩、防渗墙、修铺盖防渗:截水槽、打板桩、防渗墙、修铺盖加固:预压、换砂、砂井、振动密实、打桩、灌浆等加固:预压、换砂、砂井、振动密实、打桩、灌浆等第一节第一节基础开挖基础开挖一基础开挖一基础开挖坝基开挖平台示意坝基开挖平台示意坝基开挖形态坝基开挖形态沿坝轴沿坝轴线开挖图线开挖图1定义:在地
3、基范围内将不合设计要求的覆定义:在地基范围内将不合设计要求的覆盖层、风化裂开有缺陷的岩层挖掉,是一种通盖层、风化裂开有缺陷的岩层挖掉,是一种通用牢靠的地基处理方法。用牢靠的地基处理方法。2应解决的问题如下:应解决的问题如下:刚好解除基坑积水刚好解除基坑积水合理支配开挖程序,驾驭“自上而下,先岸坡后河槽”的原则,分层开挖,渐渐下降。合理选定基坑开挖范围与形态。基坑开挖范围主要取决于水工建筑物的平面轮廓,同时考虑实际施工状况。基坑开挖要避开形成高边坡、深槽壁,要求基岩面比较平整,高差不宜太大,并尽可能略向上游倾斜同时考虑不同坝型的要求正确选择开挖方法及开挖参数,保证质量和平安为重点做好开挖和利用石
4、渣的综合平衡。二开挖方法二开挖方法对岩石地基而言,主要的方法是爆破开挖,实行限制对岩石地基而言,主要的方法是爆破开挖,实行限制爆破,分层向下,预留爱护层的方式爆破,分层向下,预留爱护层的方式坝基爆破开挖的基本要求是:保证质量;留意平安;坝基爆破开挖的基本要求是:保证质量;留意平安;便利施工;综合平衡。便利施工;综合平衡。保证质量具体在两个方面:保证质量具体在两个方面:1要求在爆破开挖过程中既有效地按分层逐层下挖,要求在爆破开挖过程中既有效地按分层逐层下挖,又要有效防止由于振动破坏保留岩体和设计基岩线下又要有效防止由于振动破坏保留岩体和设计基岩线下的岩体的岩体2要求在爆破开挖时防止对已建成的水工
5、建筑物或要求在爆破开挖时防止对已建成的水工建筑物或已完工的灌浆地段造成损坏。已完工的灌浆地段造成损坏。坝基开挖平台示意坝基开挖形态沿坝轴线开挖图其次节其次节岩基灌浆岩基灌浆定义:就是把确定协作比的具有流淌性和胶凝性的浆液,通过钻孔压入岩层裂隙中,经过胶结硬化后以提高岩基的强度,改善岩基的整体性和抗渗性。一岩基灌浆的分类及部位岩基灌浆示意图(一)岩基灌浆按目的可分为帷幕灌浆、固结灌浆和接触灌浆。1帷幕灌浆请看三峡二期工程大坝廊道灌浆目的:削减坝基的渗流量、降低渗透压力,保证地基的渗透稳定。部位:布置在坝基迎水面下的基础内,形成一道连续而垂直或向上游倾斜的幕墙特点:孔较深,通常要求孔深化到岩基单位
6、吸水率0.050.01L/(min.m.m)的等值线以下35m;多接受单孔灌浆,运用的灌浆压力较大;斜幕一般比直幕效果好,但施工较困难;灌浆时间应在水库蓄水前完成;通常都在基础灌浆廊道内进行,廊道尺寸通常宽23m,高34m。2固结灌浆目的:提高和改善岩基的物理力学性能,削减开挖深度,增加防渗效果。部位:灌浆的范围主要依据大坝地基的地质条件、岩石裂开状况、坝型和基础岩石应力等条件而定。n特点:孔深一般为58m,也有深达1540m;孔在平面上呈网格交织布置,通常接受群孔冲洗和群孔灌浆;灌浆时间多是在基础开挖和坝基基础部位混凝土浇筑等工序间穿插进行3接触灌浆:目的:加强坝体混凝土与岸坡或地基之间的结
7、合实力,提高坝体的抗滑稳定性,同时也能增加岩基的固结强度和防渗性能部位:在固结灌浆部位,可结合固结灌浆进行特点:可通过混凝土钻孔压浆或预先在接触面上埋设灌浆盒及相应的管道系统;应支配在坝体混凝土达到稳定温度后,防止混凝土冷缩拉裂;灌浆压力通常不超过0.10.3Mpa。n(二)岩基灌浆按材料可分为水泥灌浆、水泥粘土灌浆、化学灌浆。n三种材料比较:水泥浆液最为普遍,牢靠、设备和工艺简洁、成本低廉的优点;水泥粘土浆虽成本低但结石强度不高;化学灌浆是为解决有特殊地质条件或建筑物的裂缝等接受通常的颗粒材料难以灌进,成本较高,施工困难,工艺要求严。二水泥灌浆对材料的要求二水泥灌浆对材料的要求1水泥:颗粒细
8、、稳定性好、胶结性强、结水泥:颗粒细、稳定性好、胶结性强、结石强度高和耐久性好,标号不低于石强度高和耐久性好,标号不低于425号。水号。水泥细度要求一般来讲水泥颗粒粒径应不大于岩泥细度要求一般来讲水泥颗粒粒径应不大于岩石裂隙宽度的石裂隙宽度的1/31/5,水泥浆才易于灌入。,水泥浆才易于灌入。一般硅酸盐水泥颗粒粒径一般多在一般硅酸盐水泥颗粒粒径一般多在4060m,所以难以灌入宽,所以难以灌入宽0.2mm以下的裂隙。灌浆以下的裂隙。灌浆所用水泥细度一般认为通过所用水泥细度一般认为通过4900孔孔/cm2的的标准筛的筛余量小于标准筛的筛余量小于2%为好或比表面积为好或比表面积3000cm2/g为好
9、。为好。2掺合料:惰性材料如砂、粘土、粉煤灰用以节约水泥;活性材料如减水剂、速凝剂、缓凝剂等有助于加强浆液流淌性和扩散性提高灌浆效果。3水:与一般混凝土拌和用水一样三灌浆施工工艺三灌浆施工工艺岩基灌浆单排灌浆孔灌浆孔1钻孔:请看各种钻孔机械,岩心钻机、履带式钻机、潜孔钻机、冲击式钻机钻孔机械:回转式钻机、风钻或架钻请看几种钻机1、2要求:孔位、孔向、孔深应符合设计要求。孔位偏差不超过10cm,对垂直或倾角小于5度的帷幕孔其孔斜偏差不得大于表中的规定;孔径上下均一,孔壁平整;帷幕钻孔方向原则上应较多地穿过裂隙和岩层层面,钻孔角度通常限制在0度10度之间。2冲洗:在灌浆以前将残存在孔底和粘滞在孔壁
10、的岩粉铁末冲洗出孔外,并将岩层裂隙和孔洞中的充填物冲洗干净。冲洗方法有单孔冲洗和群孔冲洗。单孔冲洗:高压压水冲洗:冲洗压力可接受同段灌浆压力的70%80%。回水干净持续1020min就可结束。高压脉动冲洗:接受凹凸压力反复冲洗,先用高压(为灌浆压力的80%或100%)经510min后,将压力在几秒时间内突降到零,形成反向水流将裂隙中的碎屑带出,此时回水多浑浊,当回水变清后在上升到原来压力,如此反复直到回水干净再持续1020min。扬水冲洗:对地下水位较高和地下水补给条件较好的钻孔可接受此法。冲洗时先将冲洗管下到钻孔底部,上端接风管,通入压缩空气,在孔中水气混合后,由于比重减轻,在地下水压力作用
11、下再加压缩空气的释压膨胀与返流作用,夹带孔内碎屑杂物喷出孔外。群孔冲洗:一般适用于岩层裂开、节理比较发育的岩层中3压水试验:压水试验主要是测定岩层的渗透特性,为岩基灌浆或处理供应必要的依据。在确定压力之下,通过钻孔将水压入孔壁四周的缝隙中,依据压入的水量和压水时间,计算出代表岩层渗透特性的技术参数。单位吸水率=Q/LH单位吸水率,L/(min.m.m)Q压入流量,L/minH试验压力,m,通常为同段灌浆压力的70%80%L试验孔段长度,m,与灌浆段长一样,一般为56m帷幕灌浆孔,每510min测读一次压入水量,当试验结果符合下列标准之一时即可结束试验,以最终流量作为计算流量,标准如下:流量之一
12、大于5L/min时,连续四次读数,其最大值与最小值之差小于最终值10%。流量均小于5L/min时,连续四次读数,其最大值与最小值之差小于最终值20%。连续四次读数,流量均小于0.5L/min。固结灌浆孔压水试验吸水量的稳定标准可按帷幕灌浆孔适当放宽。4灌浆:请看灌浆设备另看灌浆导管、高压喷射注浆钻孔灌浆次序:遵循分序加密的原则。a.分序加密,浆液渐渐挤压密实,可促进灌浆区域的连续性;b.逐序提高灌浆压力,有利于浆液的扩散和提高浆液的密实性;c.通过后灌序孔和单位吸浆量的变更可推断先灌序孔的灌浆质量和效果;d.可削减相邻孔串浆现象,有利于施工。地基灌浆一般依据先固结后帷幕依次。固结灌浆宜在混凝土
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