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高压喷射灌浆技术及其在病险坝防渗加固中的应用

作　者: 刘刚
导　师: 史长莹
学　校: 河北工程大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 高压喷射灌浆坝基防渗加固设计应用
分类号: TV543
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

高压喷射灌浆是近年来发展起来的一项地层防渗加固技术,它以应用范围广、施工简便灵活、质量可控、管理便利、材源广、成本低等优点而得到不断的发展和被工程界应用到不同领域。本文在总结高喷灌浆技术在国内外的发展及应用的基础上,对高压喷射灌浆法进行分析研究,制定出一整套设计方案和施工方案,并将成果应用到水库坝基工程中。本文通过对高压喷射灌浆的原理进行研究,从其特性、灌浆材料、适用范围和作用机理着手,为施工设计提供了一套完整的设计思路和设计程序。论文还就高压喷射灌浆的各类工法进行介绍,对施工机具、施工工艺、操作规程、常见问题的处理以及质量检验等进行了详细的阐述,研究成果可以用来指导高压喷射灌浆地层防渗加固现场施工。上世纪50～70年代我国兴建了一大批水库工程,鉴于当时条件限制,不少工程对坝基防渗处理措施不足,造成较严重的坝基渗漏问题。本课题结合白龟山水库坝基防渗加固的实际要求,通过现场试验和工程施工,对形成高喷防渗墙原理和作用机理进行进一步分析。针对病险坝坝基透水层加固的具体特点,研究适宜坝基处理的高喷方案、工艺参数。分析当前在应用高压喷射灌浆中存在的主要问题,总结整理出控制高喷墙质量的措施和施工中应重点注意的问题,为以后高压喷射灌浆技术在其它防渗工程的应用提供参考经验。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-18
  1.1 高压喷射灌浆的含义  11
  1.2 高压喷射灌浆技术的发展  11-12
  1.3 高压喷射灌浆法的分类  12-13
  1.4 高压喷射灌浆法的适用范围  13-14
    1.4.1 适用的土质条件  13
    1.4.2 适用的工程对象  13-14
  1.5 高压喷射灌浆技术的特点  14-16
  1.6 研究高喷技术在病险坝防渗加固中应用的重要性  16
  1.7 本文的主要工作  16-18
第2章高压喷射灌浆技术的基本原理  18-29
  2.1 高速射流的流体力学特性  18-23
    2.1.1 高压水喷射流的性质  18-20
    2.1.2 高压喷射流的种类及其构造  20-23
  2.2 高压喷射灌浆的作用机理  23-27
    2.2.1 高压喷射流对土体的破坏作用  23-25
    2.2.2 高压喷射灌浆防渗凝结体的形成机理  25-26
    2.2.3 水泥与土的固化机理  26-27
  2.3 高压喷射灌浆加固土体的基本性状  27-28
  2.4 本章小结  28-29
第3章高压喷射灌浆设计  29-39
  3.1 地质勘查  30-31
    3.1.1 工程地质勘探和土质调查  30
    3.1.2 水文地质情况  30
    3.1.3 环境调查  30
    3.1.4 室内试验和现场试验  30-31
  3.2 高喷灌浆材料  31-34
    3.2.1 浆液配方  31-32
    3.2.2 选用浆液的原则  32-33
    3.2.3 灌浆量计算  33-34
  3.3 固结体的设计  34-35
    3.3.1 固结体尺寸的设计  34
    3.3.2 固结体强度的设计  34-35
  3.4 孔距及布置形式的选择  35-37
    3.4.1 孔距选择  35-36
      3.4.1.1 喷射长度与射流压力、地层密实度的关系  35
      3.4.1.2 孔距与喷射长度、孔深关系  35-36
    3.4.2 常用的高喷防渗墙孔距及布置形式  36-37
  3.5 高压喷射灌浆参数选择  37-38
  3.6 本章小结  38-39
第4章高压喷射灌浆施工  39-49
  4.1 施工机具  39-42
    4.1.1 高压喷射灌浆系统组成  39-40
    4.1.2 施工机具及设备  40-42
    4.1.3 高压喷射灌浆施工监测仪器  42
  4.2 施工工艺  42-44
  4.3 常见问题及其处理对策  44-45
  4.4 施工质量控制  45-46
    4.4.1 施工质量控制  45-46
    4.4.2 施工技术管理  46
  4.5 高压喷射灌浆法的质量检验  46-48
    4.5.1 墙体质量检查项目  47-48
      4.5.1.1 连续性、密实度  47
      4.5.1.2 力学指标  47
      4.5.1.3 防渗性能  47-48
    4.5.2 检验点的位置、数量及检验时间  48
  4.6 本章小结  48-49
第5章白龟山水库顺河坝高喷灌浆技术实施研究  49-63
  5.1 白龟山水库概况  49-51
    5.1.1 工程概况  49
    5.1.2 白龟山水库存在的渗漏问题  49
    5.1.3 顺河坝5+000～5+550 段地质条件  49-51
  5.2 白龟山水库坝基防渗加固方案的选择  51-52
    5.2.1 水库坝基防渗加固方法选择的基本原则  51
    5.2.2 白龟山水库坝基防渗加固方案选择  51-52
  5.3 高喷防渗墙施工前的验证性试验  52
  5.4 高喷墙的设计  52-53
  5.5 施工设备及工艺  53-54
    5.5.1 施工设备  53
    5.5.2 工程物资、水电供应  53-54
    5.5.3 施工工艺  54
  5.6 施工技术要求  54-56
    5.6.1 造孔  55
    5.6.2 制浆  55-56
    5.6.3 高压喷射灌浆  56
  5.7 施工中遇到问题的处理方案  56-57
    5.7.1 一般情况处理  56
    5.7.2 特殊事故处理  56-57
  5.8 高喷防渗墙施工全方位动态监理  57-58
    5.8.1 质量控制  57
    5.8.2 进度控制  57
    5.8.3 工程投资控制  57-58
  5.9 主要工作量  58
  5.10 工程施工质量检查结果  58-61
  5.11 工程效果  61-62
  5.12 本章小结  62-63
第6章病险坝高喷灌浆技术要点  63-69
  6.1 当前应用高压喷射灌浆存在的主要问题  63-64
  6.2 详细分析地质资料，进行现场试验  64
  6.3 病险坝高压喷射灌浆施工技术要点  64-66
    6.3.1 严格控制钻孔斜率，保证钻孔质量  64-65
    6.3.2 把握好造孔和高喷的施工间隔，采用特制PVC 花管护壁  65
    6.3.3 合理利用高喷回浆  65-66
    6.3.4 重视高喷灌浆后的孔口补浆工作  66
    6.3.5 高喷返浆异常时的处理措施  66
  6.4 高度重视高喷防渗墙体的连接处理方案  66-67
  6.5 动水条件下高喷防渗墙施工  67-68
  6.6 施工中应注意的若干问题  68
  6.7 本章小结  68-69
结论  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-74
作者简介  74
攻读硕士学位期间发表的论文  74-75

高压喷射灌浆技术及其在病险坝防渗加固中的应用

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