高压喷射灌浆技术及其在病险坝防渗加固中的应用

论文摘要

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。

论文目录

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