第二节 砂砾石地基灌浆(最全)word资料
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(此文档为Word格式,下载后可以任意编辑修改!)(文件备案编号:)施工方案工程名称:编制单位:编制人:审核人:批准人:编制日期:年月日大坝基础灌浆一、当开始修建大坝时,首先应做好坝基基础处理工作,坝基基础处理包括以下内容:1、基础防渗墙:(包括砼心墙、粘土心墙、沥青心墙、黄土心墙)。
2、帷幕灌浆:用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙、形成连续的阻水幕,起到防渗的作用;解决大坝地下渗漏、坝间渗漏、绕坝渗漏。
3、固结灌浆:用浆液灌入岩体裂隙或破碎带,以提高岩体的整体性和抗变形能力,为主要目的浆液灌浆。
4、接缝灌浆:通过埋设管路或其他方式,将浆液灌入砼坝块之间预设的接缝缝面,增强坝体的整体性,改善传力条件的灌浆。
5、接触灌浆:用浆液灌入砼与基岩,钢板或其他材料之间的裂隙,增强接触面结合能力的灌浆。
6:回填灌浆:用浆液充填砼结构物施工留下的空穴、空洞、或地下空腔,增强结构物或地基的密实性的灌浆。
(称填充灌浆)二、大坝灌浆的作用就在于通过采用灌浆技术处理坝基岩石或砂砾石层,使之满足筑坝工程的需要,确保大坝地基稳定。
安全,水库正常运行,发挥应有效益。
三、大坝坝基灌浆的分类:1、按照大坝坝基岩类构成,可分为岩石灌浆和砂砾石层灌浆。
2、按灌浆作用,可分为帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆和回填灌浆。
3、按照灌浆材料,可分为水泥灌浆,水泥砂浆灌浆、水泥粘土灌浆以及化学灌浆。
4:、按照灌浆压力可分为高压灌浆(3Mpa以上)、中压灌浆(0.5-3Mpa)、低压灌浆(0.5Mpa以下)。
5、按照灌浆机理:可分为渗入性及张裂式灌浆。
四、大坝坝基灌浆的特点1、是隐蔽性工程:灌入的浆液在坝基中充填的情况,无法直接评定,施工质量难于直观判断,施工单位一定要做好资料整理与分析工作;前提是要求原始记录必须填写准确、详细、清楚,并应配备有专职的资料整理员。
2、灌浆工程设计由于未知因素较多如各地地质条件多不相同,在设计以前,先在工地进行灌浆试验,以灌浆试验所得的成果结合已取得的地质、勘探、压水和其他各项试验等有关资料作为进行坝基灌浆设计和编写施工技术要求的主要参考资料、五、对花崖水库帷幕灌浆、固结灌浆、回填灌浆施工过程质量控制的要求:一、大坝坝基帷幕灌浆质量控制,各项施工准备就绪后开始钻孔:1、钻孔方法:帷幕灌浆的钻孔是实现帷幕灌浆的先头条件,只有通过特设的钻孔,才能进行帷幕灌浆。
第八章灌浆工程灌浆是将具有流动性和胶凝性的浆液,按一定的配比要求,以适当的压力灌入地基孔隙、裂缝或建筑物自身的接缝、裂隙中作充填、胶结的防渗或加固处理。
第一节灌浆种类及灌浆材料水利工程中的灌浆按其目的的不同,可分为混凝土坝岩石地基及隧洞围岩的固结灌浆,岩基及砂砾石地基的防渗帷幕灌浆,混凝土坝与岩基的接触灌浆,混凝土建筑物的接缝及补强灌浆,土坝心墙防渗的劈裂灌浆,透水地基防渗的高压喷射灌浆等。
按其所用浆液材料的不同,可分为水泥灌浆、粘土灌浆、化学灌浆和沥青灌浆等。
一、水泥灌浆水泥是一种主要的灌浆材料。
效果比较可靠,成本比较低廉,材料来源广泛,操作技术简便,在水利水电工程中被普遍采用。
在缝隙宽度比较大(大于0.15~0.2mm)、单位吸水率比较高[大于0.01L/(min.m.m)]、地下水流速度比较小(小于80~200m/d)、侵蚀性不严重的情况下,水泥灌浆的效果较好。
一般多选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥,在有侵蚀性地下水的情况下,可用抗酸水泥等特种水泥。
矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥不宜用于灌浆。
回填灌浆水泥强度等级不宜低于32.5;帷幕灌浆和固结灌浆水泥强度等级不宜低于42.5;接缝灌浆水泥强度等级不宜低于52.5。
水泥的细度对于灌浆效果影响很大,水泥颗粒愈细,浆液才能顺利进入细微的裂隙,提高灌浆的效果,扩大灌浆的范围。
一般规定:灌浆用的水泥细度,要求通过标准筛孔(4900孔/cm²)的筛余量不大于5%。
应特别注意水泥的保管,不准使用过期、结块或细度不符合要求的水泥。
根据灌浆需要,可掺铝粉及速凝剂、减水剂等外加剂,改善浆液的扩散性和流动性。
二、粘土灌浆粘土灌浆的浆液是粘土和水拌制而成的泥浆。
可就地取材,成本较低。
它适用于土坝坝体裂缝处理及砂砾石地基防渗灌浆。
灌浆用的粘土,要求遇水后吸水膨胀,能迅速崩解分散,并有一定的稳定性、可塑性和粘结力。
在砂砾石地基中灌浆,一般多选用塑性指数为10~20、粘粒d<0.005mm=含量为40%~50%、粉粒(d=0.005~0.05mm)含量为45%~50%、砂粒(d=0.05~2mm)含量不超过5%的土料;在土坝坝体灌浆中,一般采用与土坝相同的土料,或选取粘粒含量20%~40%、粉粒含量30%~70%、砂粒含量5%~10%、塑性指数10~20的重壤土或粉质粘土。
第十六章土石坝坝体灌浆加固第一节概述用灌浆的方法处理堤坝坝体堤防的渗漏,已有几十年的历史。
50~60年代,我国许多省份用此法处理了一批病险水库,在1998年特大洪水后,国家进行大规模的堤防整治,大量运用此法进行了不少堤防的加固,都取得了成效,积累了经验。
近年来,在坝体灌浆机理研究方面有了长足的进步,并将理论研究成果用于实践,创造了更多更好的实践经验。
到目前为止,全国已有近千座土石坝通过灌浆脱险。
由此可见,用灌浆方法处理坝体的裂缝和渗漏是成功的好方法。
由于堤防是土石坝的一种特例,所以在本章的叙述中以土石坝为主进行介绍,堤防加固参照使用。
过去,对土石坝和堤防灌浆沿用坝基灌浆的理论和方法,而没有考虑坝体灌浆自身的特点,因而是不合理的。
坝基强透水层灌浆的目的是形成防渗帷幕,以消杀坝基的渗流水头。
而近年来的研究和实践表明,土石坝坝体灌浆主要是针对坝体的裂缝和渗漏,坝体灌浆除能改善坝体的防渗作业外,还能改善坝体的应力状态和性能。
但是,土石坝坝体灌浆不像坝基那样,一定要满足抗渗要求,有一定厚度和封闭的灌浆帷幕,而应根据具体情况而定。
例如,对只存在裂缝或局部漏水的坝,则只需要用灌浆的方法堵塞裂缝或在局部渗漏的区域进行灌浆,而没有必要对整个坝体进行灌浆,建造灌浆帷幕;对填筑质量很差、下游坝坡普遍渗漏的坝体,则应对整个坝体进行灌浆,以改善坝整体的防渗性能。
坝体和坝基灌浆不同之处,还在于她们的初始应力条件、边界条件以及被灌的对象和浆液流动条件的差异。
因而,两者所采用的灌浆压力、布孔方式、浆液材料和浓度、施工工艺、终灌标准等,也不相同。
目前,土石坝坝体灌浆方法可分为充填式和劈裂式两种,前者是指自重灌浆(孔口压力为零),后者是指利用灌浆压力劈开坝体,形成一道近于垂直并连续的浆体帷幕。
其实,两种灌浆方法都是压力灌浆,只是所用的压力大小不同而已。
80年代的一些机理分析和实践经验证明,用压力劈裂坝体的灌浆方法是可行的,与传统的充填式灌浆方法相比,具有施工速度较快,灌浆质量较好等优点。
[收稿日期] [作者简介] 刘晓青(),女,黑龙江富锦人,工程师1介绍几种砂砾石地基灌浆方法刘晓青(富锦市河道管理处,黑龙江富锦 156100)[中图分类号] T V 4 [文献标识码] B [文章编号] 1006-7175(2009)12-1131-02 在近几年的水利施工过程中,遇到很多砂砾石地基灌浆工程,在这里介绍几种施工方法。
并不是所有的软土地基都适合灌浆,所以首先要对软土基进行可灌性判断;砂砾石的可灌性是指砂砾石地层能否接受灌浆材料灌入的一种特性。
它是决定灌浆效果的先决条件。
砂砾石地基的可灌性主要取决于底层的颗粒级配、灌浆材料的细度、灌浆的压力和灌浆工艺等因素。
一般常用以几种指标衡量砂砾石地基的可灌性。
1 可灌比MM =D15/d85(1)式中D15为砂砾石层的颗粒级配曲线上含量为15%的粒径,mm;d85为灌注材料的颗粒级配曲线上含量为85%的粒径,mm 。
一般可灌比值M ≥5~10。
分析时还应考虑到地层颗粒<011mm 的含量及地层的渗透系数。
2 可灌性的判断用砂砾石层的有效粒径D10或渗透系数K 判断其可灌性。
渗透系数与有效粒径之间存在着下列关系: K =aD10(2)式中K 为渗透系数,m/s;D10为有效粒径,cm ;a 为系数。
一般认为,渗透系数K >3×10-4m/s 的地层具有可灌性。
砂砾石层的不均匀系数为: n =D60/D10(3)式中D60和D10为砂砾石层的颗粒级配曲线上含量为60%和10%的粒径,mm 。
不均匀系数反映了砂砾石层中颗粒大小的均匀程度,可供研究地层可灌性时参考。
总之,砂砾石层的可灌性条件,应根据具体情况对上述几项指标进行综合分析并结合考虑浆液配比、灌浆压力及灌浆工艺等因素,再通过灌浆实验而定。
3 灌浆材料灌浆材料的选取也至关重要,岩基灌浆多用水泥浆,而砂砾石地基灌浆,以采用水泥黏土浆为好。
因为在砂砾石层地层中灌浆,多限于修建防渗帷幕,对浆液结实强度要求不高,28d 强度(4~5)×105Pa 已可满足要求,而对帷幕的密实性,则有一定要求,要求帷幕体的渗透系数在10-4~10-5cm/s 以下。
砂砾石地基处理砂砾石地基承载力较高,但空隙率大、透水性强,要经过防渗处理方可作为水工建筑物的地基。
由于砂砾石是由颗粒材料组成的,对灌浆效果影响大,孔壁容易坍塌,与岩基灌浆就有所不同,在灌浆中需要了解和掌握地基的可灌性、灌浆材料及灌浆方法。
一、砂砾石地基灌浆(一)砂砾石地基的可灌性可灌性是指砂砾石地基能接受灌浆材料灌入程度的一种特性。
影响可灌性的主要因素有地基的颗粒级配、灌浆材料的细度、灌浆压力和施工工艺等。
常用以下几种指标进行评价:1.可灌比M——地基砂砾颗粒级配曲线上相应于含量为15%的粒径,mm;式中D15——灌浆材料颗粒级配曲线上相应于含量为85%的粒径,mm。
D85M 值愈大,地基的可灌性愈好。
当M=5~10 时,可灌含水玻璃的细粒度水泥黏土浆;当M=10~15 时,可灌水泥黏土浆;当M≥15 时,可灌水泥浆。
2.渗透系数K式中K——砂砾石层的渗透系数,m/s;——砂砾石颗粒级配曲线上相应于含量为10%的粒径,cm;D10α——系数。
K 值愈大,可灌性愈好。
当K<33.5/10000m/s时,采用化学灌浆;当K=(3.5~6.9)/10000m/s时,采用水泥黏土灌浆;当K≥(6.9~9.3)/10000m/s 时,采用水泥灌浆。
3.不均匀系数Cu式中D60——砂砾石颗粒级配曲线上相应于含量为60%的粒径,mm;D10——砂砾石颗粒级配曲线上相应于含量为10%的粒径,mm。
Cu 的大小反映了砂砾石颗粒不均匀的程度。
当Cu 较小时,砂砾石的密度较小,透水性较大,可灌性较好;当Cu 较大时,透水性小,可灌性差。
实际工程中,除对上述有关指标综合分析确定外,还要考虑小于0.1mm颗粒含量的不利影响。
(二)灌浆材料灌浆材料一般采用水泥黏土混合浆。
水泥黏土浆的稳定性和可灌性优于水泥浆,固结速度和强度优于黏土。
但由于固结较慢,强度低,抗渗抗冲能力差,多用于低水头临时建筑的地基防渗。
为了提高固结强度,加快粘结速度,可采用化学灌浆。
砂砾石地层灌浆技术砂砾石层是冲积层(覆盖层)的一种,因其透水性大,在作为水工建筑物地基时常常需要进行防渗处理。
水泥(主要是水泥黏土浆液)灌浆是在砂砾石地基建造防渗帷幕的一项有效措施。
我国在二十世纪五、六十年代就在一些砂砾石地基上的重要工程成功地建造了灌浆防渗帷幕。
后来由于混凝土防渗墙技术的快速发展,使得灌浆帷幕的使用逐渐减少,但近年来由于技术的进步和工程建设的需要,在江河堤防、病险水库的防渗加固和围堰防渗中帷幕灌浆渐多应用。
1 地层的可灌性1.1 砂砾石地层可灌性的判别方法分析砂砾石地层的可灌性首先应当了解地层的组成、性质、紧密程度、胶结情况、不同特性的土层分布、渗透性及颗粒级配等。
根据颗粒级配曲线,可以用以下指标初步分析地层的可灌性。
1.1.1可灌比值可灌比值是砂砾石地层能否接受某种灌浆材料进行有效灌浆的一种指标通常用下式表示:M = D15(1-1-1)d85式中M—可灌比值;D15—砂砾石地层中含量为15%的颗粒粒径,mm;d85—灌浆材料中含量为85%的颗粒的粒径,mm。
常见灌浆材料的d85值参见表1-1-1。
在一般情况下,当M≥10时可灌注水泥黏土浆;当M≥15时可以灌注水泥浆。
实践经验证明,所用灌浆材料满足上述条件时,一般可使砂砾层的渗透系数降低至10-4~10-5cm/s的水平。
表1-1-1 各种灌浆材料的d85值d85(mm) 0.06 0.075 0.025 0.0015 0.02~0.026 0.05~0.06 0.0471.1.2 小于0.1mm颗粒含量由于水泥颗粒的最大粒径接近0.1mm,一些工程的实践表明,对于小于0.1mm颗粒含量少于5%的砂砾石地层都可接受水泥黏土浆的有效灌注。
1.1.3 冲积层的颗粒级配曲线我国曾根据一些工程的经验整理出若干特征曲线作为地基对不同灌浆材料可灌性的界限,如图1-1-1,当被灌地层的颗粒曲线位于A线左侧时,该地层容易接受水泥灌浆;当地层埋藏较浅(如5m~10m),其颗粒曲线位于B线和A线之间时也可以接受水泥黏土灌浆;当地层颗粒曲线位于C线和B线之间时,该地层容易接受一般的水泥黏土灌浆;当地层颗粒曲线位于D线和C线之间时,需使用膨润土和磨细水泥灌注。
施工放样 下道工序砂砾石地基处理施工方案3.1 施工准备1、原材料:选择天然砂砾,砂砾垫层作为防冻层,砂砾材料通过 0.075mm 筛孔颗粒含量必须小于 5%。
2、将原地面所有植物及有机质杂物全部清除干净,集中堆放在路基填筑范围外或全部运往弃土场,并报请监理工程师检查合格。
3、将清表后的地基表土翻松 30cm ,为了便于施工,用平地机将地基表土整平,并设置由线路中线向两侧有 2.5%~3%的双向横坡,整平后压实到 90%的压实度,并报请监理工程师检查,合格后进入下一道工序。
4、经理部中心试验室根据确定的伊河取土场砂砾石料源,进行取样做标准击实试验,试验结果报监理工程师签认后进行施工。
5、测量填前碾压后基底标高,根据线路标高、路基设计边坡坡度,计算各断面路基填筑宽度,并用石灰线标出填筑边线。
6、施工条件,施工前先要对土基的中线、标高、压实度、弯沉、横坡度、平整度、厚度等作必要的复测,并做好记录。
如有不符合设计要求或未达优良标准,待予以完善后,达到合格标准后再施工砂砾垫层。
3.2 施工工艺 3.2.1 施工工艺流程1、施工工艺流程→ → 砂砾石采购、储存→运输 →按松浦系数控制机械摊铺→按设计压实度控制进行碾压→数据收集2、砂砾垫层施工工艺框图施工准备→施工放样 → 砂砾石运输→摊铺→处理接缝→质量检查→进入3.2.2 施工放样用全站仪恢复中线,每 25 m 设一桩,同时将两侧边桩放出( 在两侧路肩施工准备边缘外 0.3 m ~ 0.5 m 设指示桩)。
对两侧指示桩进行水准测量,按设计标高标出砂砾垫层顶面的施工标高,此 25m 断面上的三点可作为沉降观测点。
在施工过程中,标桩如有丢失或移动,及时补桩抄平。
3.2.3运输原材料运输采用 15 吨的自卸车,车况良好,数量满足运输要求。
3.2.4摊铺根据路基试验段的松铺系数摊铺砂砾石,摊铺采用平地机摊铺,在摊铺机前应配备一个熟练的工人指挥自卸车的卸料,达到均匀卸料,以避免砂砾堆积在一处。
砂砾石地基钻孔灌浆方法我折腾了好久砂砾石地基钻孔灌浆这事儿,总算找到点门道。
一开始啊,我真的是瞎摸索。
我就想啊,这钻孔不就跟在硬邦邦的东西上打洞一样嘛。
我就拿着工具直接上,结果那个砂砾石地基啊,它不是铁板一块,它是又松又散又硬的那种感觉。
这个时候我才发现我那工具一点都不合适,这就好比你拿个小绣花针去钻木头,根本就不行啊。
后来我换了合适的钻孔工具。
这个钻孔的时候还不能太大力,为啥呢?因为砂砾石好像是一盘散沙被压紧了一样,你太用力,它就容易塌。
就像你在沙滩上挖洞,你要是一铲子太快太猛,周围的沙子就全都塌下来了。
我就这样失败了好多次,才慢慢掌握好这个力度。
接着就是灌浆了。
我试过一种稀稀的灌浆材料,觉得这样应该比较容易灌进去。
结果呢,稀是容易灌了,可等到凝固的时候,它根本就不结实,就好像你用水和泥,水太多了,最后干了那泥还是软趴趴的。
然后我又调整灌浆材料的配比,让它变得稠一点,但也不能太稠了,太稠了就像米糊太干了一样,根本灌不进去。
还有啊,灌浆的速度也挺讲究的。
我刚以为只要把浆灌进去就好了,就拼命灌,可是没一会儿就发现一些地方开始往外冒浆,这是因为那些砂砾石的小缝隙还没来得及吸收呢。
这就像你给一块干海绵浇水,你一下子倒一大盆水上去,水就直接流走了,不能充分被海绵吸收。
所以后来我就慢慢灌,一点一点来,让那个灌浆材料能充分地顺着那些砂砾的缝隙流进去。
而且啊,在灌浆的时候,你得注意观察周围的情况。
比如说,我有一次没注意,旁边的砂砾石有些小变动我都没瞧出来,结果影响了整个灌浆的效果。
这就好比你做饭的时候,火大了小火了你都不知道,那饭肯定做不好。
不确定的地方就真的要多小心,比如说不同的砂砾石地基的成分有时候不太一样,这时候灌浆的方法可能也要微调一下,我现在也还在研究这个事儿。
反正干这个,真的得小心翼翼,注意每一个小细节。
我还想再补充一点,就是在进行下一轮钻孔灌浆之前,一定要检查上一轮的效果。
我有时候心急就忽略了这点,导致后面整个地基的质量都受到影响。
第二节砂砾石地基灌浆砂砾石地基是比较松散的地层,其空隙率大,渗透性强、}L壁易坍塌等。
因而在灌浆施工中,为保证灌浆质量和施工的进行,还需要采取一些特殊的施工工艺措施。
一、砂砾石地基的可灌性可灌性指砂砾石地基能接受灌浆材料灌入的一种特性。
可灌性主要取决于地基的颗粒级配、灌浆材料的细度、浆液的稠度、灌浆压力和施工工艺等因素。
砂砾石地基的可灌性一般常用以下几种指标衡量。
1)可灌比值M:M=式中D——受灌砂砾石层的颗粒级配曲线上相应于含量为15%粒径,mm;——灌注材料的颗粒级配曲线上相应于含量为85%粒径,mm。
M值愈大,可灌性就愈好。
一般认为,当M≥15时,可灌水泥浆;M=10~15时,可灌水泥粘土浆;M=5~l0时,宜灌含水玻璃的高细度水泥粘土浆。
2)砂砾石层中粒径小于0.1mm的颗粒含量百分数愈高,则可灌性愈差。
当含量<5%时,可进行水泥粘土浆的灌注。
3)用砂砾石层的有效粒径及渗透系数判断其可灌性,两者存在着下列关系:K= αD(3-4)式中K——砂砾石层的渗透系数,m/s;D——砂砾石层的有效粒径,即砂砾石颗粒级配曲线上相应于含量为10%的粒径,cm;α——系数。
一般认为:K≥(6.9~9.3)×10m/s,可灌水泥浆;K=(3.5~6.9)×10m/s,可灌水泥粘土浆;K<3.5×10 m/s,宜采用化学灌浆。
4)砂砾石层的不均匀系数C;C=(3-5)式中、—砂砾石层颗粒级配曲线上相应于含量为60%、10%的粒径,mm。
C反映了砂砾石层中颗粒大小不均匀的程度,颗粒级配曲线比较平缓的,C值较大,即砂砾石层的密度较大,透水性较小,则可灌性较差;反之,可灌性较好。
工程实践中,为了有效的灌浆,需对上述有关指标进行综合分析,再通过灌浆试验而定。
二、灌浆材料砂砾石地基灌浆,多用于修筑防渗帷幕,很少用于加固地基,一般多采用水泥粘土浆。
有时为了改善浆液的性能,可掺少量的膨润土和其它外加剂。
砂砾石地基经灌浆后,一般要求帷幕幕体内的渗透系数能够降低到10~10cm/s以下;浆液结石28d的强度能够达到0.4~0.5MPa。
水泥粘土浆的稳定性和可灌性指标,均优于水泥浆。
其缺点是析水能力低,排水固结时间长,浆液结石强度不高,粘结力较低,抗渗和抗冲能力较差等。
要求粘土遇水以后,能迅速崩解分散,吸水膨胀,并具有一定的稳定性和粘结力。
浆液配比,视帷幕的设计要求而定,一般配比(重量比)为水泥:粘土=1:2~l:4,浆液的稠度为水:干料=6:1:~1:1。
有关灌浆材料的选用,浆液配比的确定以及浆液稠度的分级等问题,均需根据砂砾石层特性和灌浆要求,通过室内外的试验来确定。
三、钻灌方法砂砾石层中的灌浆孔都是铅直向的钻孔,除打管灌浆法外,其造孔方式主要有冲击钻进和回转钻进两大类;就使用的冲洗液来分,则有清水冲洗钻进和泥浆固壁钻进两种。
砂砾石层防渗帷幕灌浆,可分为以下四种基本方法。
1.打管灌浆灌浆管由厚壁的无缝钢管、花管和锥形体管头所组成,用吊锤夯击或振动沉管的方法,打入到砂砾石受灌地层设计深度,打孔和灌浆在工序上紧密结合,如图3-15所示。
每段灌浆前,用压力水通过水管进行冲洗,把土砂等杂质冲出管外或压入地层中去,使射浆孔畅通,直至回水澄清。
可采用自流式或压力灌浆,自下而上,分段拔管分段灌浆,直到结束。
此法设备简单,操作方便,一般适用于深度较浅,结构松散,空隙率大,无大孤石的砂砾石层,多用于l临时性工程或对防渗性能要求不高的帷幕。
2.套管灌浆施工程序是:边钻孔、边下护壁套管(或随打入护壁套管,随冲淘管内砂砾石),直到套管下到设计深度。
然后将钻孔冲洗干净,下入灌浆管,再起拔套管至第一灌浆段顶部,安好阻塞器,然后注浆。
如此自下而上,逐段提升灌浆管和套管,逐段灌浆,直至结束,如图3-16所示。
也可自上而下,分段钻孔灌浆,缺点是施工控制较为困难。
采用这种方法灌浆,由于有套管护壁,不会产生塌孔埋钻事故。
但压力灌浆时,浆液容易沿着套管外壁向上流动,甚至产生表面冒浆,还会胶结套筒造成起拔困难,甚至拔不出。
3.循环灌浆循环灌浆,实质上是一种自上而下,钻一段、灌一段,无需待凝,钻孔与灌浆循环进行的一种施工方法。
钻孔时用粘土浆或最稀一级水泥粘土浆固壁。
钻灌段的长度,视孔壁稳定情况和砂砾石渗漏大小而定,一般为1~2m。
逐段下降,直到设计深度。
这种方法灌浆,没有阻塞器,而是采用孔口管顶端的封闭器阻浆。
用这种方法灌浆,在灌浆起始段以上,应安装孔口管,其目的是防止孔口坍塌和地表冒浆,提高灌浆质量,同时也兼起钻孔导向的作用,如图3—17所示。
孔口管的安装方法有两种:(1)埋管法在孔位处先挖一个深l~1.5m,半径大干0.5m的坑。
由底用干钻向下钻进至砂砾石层1~1.5m,把加工好的孔口管下入孔内,孔口管下端1~1.5m加工成花管,孔口管管径要与钻孔孔径相适应,上端应高出地面20cm左右。
在浅坑底部设止浆环,防止灌浆时浆液沿管壁向上窜冒,浅坑用混凝土回填(或粘、壤土分层夯实),待凝固后,通过花管灌注纯水泥浆,以便固结孔口管的下部,并形成密实的防止冒浆的盖板。
(2)打管法钻机钻孔,孔口管插入钻孔用吊锤打至预定位置,然后再向下钻深30~50cm,并清除孔内废渣,灌注水泥浆。
4.预埋花管灌浆在钻孔内预先下入带有射浆孔的灌浆花管,管外与孔壁的环形空间注入填料,后在灌浆管内用双层阻塞器(阻塞器之间为灌浆管的出浆孔)进行分段灌浆。
其施工程序是:(1)钻孔及护壁常使用回转钻机钻孔至设计深度,接着下套管护壁或用泥浆固壁。
(2)清孔钻孔结束后,立即清除孔底残留的石渣,将原固壁泥浆更换为新鲜泥浆。
(3)下花管和下填料若套管护壁时,先下花管后下填料(若泥浆固壁时,则先下填料后下花管)。
花管直径为75~110mm,沿管长每隔0.3~0.5cm环向钻一排(4个)孔径为10mm的射浆孔。
射浆孔外面用弹性良好的橡胶圈箍紧,橡胶圈厚度为1.5~2mm,宽度10~15cm。
花管底部要封闭严密、牢固。
安设花管要垂直对中,不能偏在套管(或孔壁)的一侧。
用泵灌注花管与套管(或孔壁)之间环形空间的填料,边下填料,边起拔套管,连续浇注,直到全孔填满将套管拔出为止。
填料配比为水泥:粘土=1:2~1:3;水:干料=1:1~3:l;浆体密度1.35~1.36t/m³;粘度25s;结石强度R=0.1~0.2MPa,R≤0.5~0.6MPa。
(4)开环孔壁填料待凝5~15d,达到一定强度后,可进行开环。
在花管中下入双层阻塞器,灌浆管的出浆孔要对准花管上准备灌浆的射浆孔,如图3-18所示。
然后用清水或稀浆逐渐升压至开环为止。
压开花管上的橡皮圈,压裂填料,形成通路,称为开环,为浆液进入砂砾石层创造条件。
(5)灌浆开环以后,继续用清水或稀浆灌注5~l0min,再开始灌浆。
花管的每一排射浆孔就是一个灌浆段,灌完一段,移动阻塞器使其出浆孔对准另一排射浆孔,进行另一灌浆段的开环和灌浆。
由于双层阻塞器的构造特点,可以在任一灌浆段进行开环灌浆,必要时还可重复灌浆,比较机动灵活。
灌浆段长度一般为0.3~0.5m,不易发生串浆、冒浆现象,灌浆质量比较均匀,质量较有保证。
国内外比较重要的砂砾石层灌浆多采用此法。
其缺点是有时有不开环的现象,且花管被填料胶结后,不能起拔回收,耗用钢材较多;工艺复杂,成本较高。
前三种灌浆方法的灌浆结束后,应立即封孔,以防坍孔冒浆;预埋花管法则可在帷幕检查后集中进行封孔,但要孔口加盖进行保护。
砂砾石地基灌浆,应根据各工程的具体条件和灌浆应达到的要求,通过灌浆试验,提出需要掌握的控制标准,用以指导灌浆施工。
初等数论 第二章 同 余第二节 完全剩余系由带余数除法我们知道,对于给定的正整数m ,可以将所有的整数按照被m 除的余数分成m 类。
本节将对此作进一步的研究。
一、知识与方法定义1 给定正整数m ,对于每个整数i ,0 i m - 1,称集合R i (m ) = { n |n i (mod m ),n Z }是模m 的一个剩余类。
显然,每个整数必定属于且仅属于某一个R i (m )(0 i m - 1),而且,属于同一剩余类的任何两个整数对模m 是同余的,不同剩余类中的任何两个整数对模m 是不同余的。
例如,模 5的五个剩余类是R 0(5) = { , -10, -5, 0 , 5, 10, },R 1(5) = { , -9 , -4 , 1 , 6 , 11, },R 2(5) = { , -8 , -3 , 2 , 7 , 12, },R 3(5) = { , -7 , -2 , 3 , 8 , 13, },R 4(5) = { , -6 , -1 , 4 , 9 , 14, }。
定义2 设m 是正整数,从模m 的每一个剩余类中任取一个数x i (0i m - 1),称集合{x 0, x 1, ,x m - 1}是模m 的一个完全剩余系(或简称为完全系)。
由于x i 的选取是任意的,所以模m 的完全剩余系有无穷多个,通常称(ⅰ) {0, 1, 2, , m - 1}是模m 的最小非负完全剩余系;(ⅱ) )(当m m m |22,,1,0,1,,12}{ -+-或 )(当m m m |221,,1,0,1,,21}{/---- ,是模m 的绝对最小完全剩余系。
例如,集合{0, 6, 7, 13, 24}是模5的一个完全剩余系,集合{0, 1, 2, 3, 4}是模5的最小非负完全剩余系。
定理1 整数集合A 是模m 的完全剩余系的充要条件是(ⅰ) A 中含有m 个整数;(ⅱ) A 中任何两个整数对模m 不同余。
【证明】定理2 设m1,a ,b 是整数,(a , m ) = 1,{x 1, x 2, , x m }是模m 的一个完全剩余系,则{ax 1 b , ax 2 b , , ax m b }也是模m 的一个完全剩余系。
【证明】 由定理1,只需证明:若x i x j ,则ax i b ≡/ax j b (mod m )。
(1)事实上,若ax i b ax j b (mod m ),则ax i ax j (mod m ),由此及第一节定理5得到x i x j (mod m ),因此x i = x j 。
所以式(1)必定成立。
证毕。
定理3 设m 1, m 2N ,A Z ,(A , m 1) = 1,又设},,,{},,,{212121m m y y y Y x x x X ==,,分别是模m 1与模m 2的完全剩余系,则R = { Ax m 1y ;x X ,y Y }是模m 1m 2的一个完全剩余系。
【证明】 由定理1只需证明:若x , x X ,y , y Y ,并且Ax m 1y Ax m 1y (mod m 1m 2), (2)则 x = x ,y = y事实上,由第一节定理5及式(2),有Ax Ax (mod m 1) x x (mod m 1) x = x , 再由式(2),又推出m 1y m 1y (mod m 1m 2) y y (mod m 2) y = y 。