水利工程施工课后答案(2)

6. 孔距a和排距；7. 堵塞长度L1

措施：1.合理利用或创造人工自由面。实践证明，充分利用多面临空的地形，或人工创造多面临空的自由面，有利于降低爆破单位耗药量。适当增加梯段高度或采用斜孔爆破，均有利于提高爆破效率。斜孔爆破后边坡稳定，块度均匀，还有利于提高装渣效率。

2.改善装药结构。深孔爆破多采用单一炸药的连续装药，且药包往往处于底部、空口不装药段较长，导致大块的产生。采用分段装药虽增加了一定施工难度，但可有效降低大块率；采用混合装药方式，即在孔底装高威力炸药、上部装普通炸药，有利于减少超钻深度；在国内外矿山部门采用的空气间隔装药爆破技术也证明是一种改善爆破破碎效果、提高爆炸能量利用率的有效方法。

3.优化起爆网路。化起爆网路对提高爆破效果，减轻爆破振动危害起着十分重要的作用。选择合理的起爆顺序和微差间隔时间对于增加药包爆破自由面、促进爆破岩块相互撞击以减小块度、防止爆破公害具有十分重要的作用。

4.采用微差挤压爆破。微差挤压爆破是指爆破工作面前留有渣堆的微差爆破。由于留有渣堆，从而促使爆岩在运动过程中相互碰撞、前后挤压，获得进一步破碎，改善了爆破效果。微差挤压爆破可以用于料场开挖及工作面小、开挖区狭长的场合。它可以使钻孔和出渣作业互不干扰，平行连续作业，从而提高工作效率。

5.保证堵塞长度和堵塞质量。实践证明，当其他条件相同时，堵塞良好的爆破效果及能量利用率较堵塞不良的场合可以大幅提高。

7. 预裂爆破和光面爆破设计中有哪些主要参数？如何确定？

答：预裂爆破：1.孔径：明挖70~165mm；隧洞开挖为40~90mm；大型地下厂房为50~110mm。 2.孔距：与岩石特性、炸药性质、装药情况、开挖壁面平整度要求和孔径大小有关。孔距一般为孔径的7~12倍。质量要求高、岩质软弱、裂隙发育者取小值。

3.装药不耦合系数：指炮孔半径与药卷半径的比值，为防止炮孔壁的破坏，改值一般取2~5.

4.线装药密度：指单位长度炮孔的平均装药量。影响预裂爆破参数的因素很复杂，很难从理论上推导出严格的计算公式，主要以经验公式为主。 光面爆破：

1. 光面爆破层厚度：即最小抵抗线的大小，一般为炮孔直径的10~20倍，岩质软弱、裂隙

发育者取小值。

2. 孔距：一般为光面爆破层厚度的0.75~0.90倍，岩质软弱、裂隙发育者取小值。 3. 钻孔直径及装药不耦合系数：参照预裂爆破选用。 4. 线装药密度：一般按照松动爆破药量计算公式确定。

8. 水工建筑物岩石基础开挖中为什么要预留保护层？如何进行保护层的爆破开挖？

答：原因：由于爆破荷载的作用，在完成岩体破碎、开挖的同时，爆破不可避免地对保留岩体产生损伤，形成所谓的爆破损伤影响区。因此在建基面以上一定范围须预留保护层，采用严格的爆破控制措施，以防止水工建筑物岩石基础的整体性遭到破坏，保证建基面有足够的承载力以及良好的稳定性与抗渗性。

保护层的开挖：

基础保护层的开挖是控制水工建筑物岩石基础质量的关键。紧邻水平建基面的岩体保护层厚度，主要与地质条件、爆破材料性能、炮孔装药直径等有光，应由梯段爆破孔底以下的破坏深度的爆破试验确定。只有不具备现场试验的条件下，才允许使用工程类比法确定。 对基础保护层的开挖，按照现有的规定，一般分3层开挖。第1层炮孔不得穿入建基面以上1.5m的范围，装药直径不得大于40mm，控制单响药量不超过300Kg；第2层，对节理裂隙极发育和软弱岩体，炮孔不得穿入建基面以上0.7m的范围，其余岩体不得超过0.5m

范围，且炮孔与水平建基面的夹角不应大于60度，装药直径不应大于32mm，须采用单孔起爆方法；第3层，对节理裂隙极发育和软弱岩体，须留0.2m厚岩体进行撬挖，其余岩体炮孔不得穿过建基面。

9. 水利水电工程施工中常涉及哪些主要爆破技术？

答：水工建筑物岩石基础的开挖；岩石高边坡爆破开挖；定向爆破筑坝；岩塞爆破；面板堆石坝填筑石料的开采；围堰和岩坎的拆除爆破。

10. 爆破公害主要包括哪些内容？如何控制和防范爆破振动？

答：公害：1.爆破地震；2.爆炸空气冲击波和水中冲击波；3.爆破飞石等；

措施：1.在爆源控制公害强度：是公害防护最为积极有效的措施。合理的爆破参数、炸药单耗和装药结构既可保证预期的爆破效果，又可避免爆炸能量过多的转化为振动、冲击波、飞石和爆破噪声等公害；采用深孔台阶微差爆破技术可有效削弱爆破振动和空气冲击波强度；合理布置岩石爆破中最小抵抗线方向，不仅可有效控制飞石方向和距离，还对降低与控制爆破振动、空气冲击波和爆破噪声强度有明显效果；保证炮孔的堵塞长度和质量、针对不良地质条件采取相应的爆破控制措施对削弱爆破公害的强度也是非常重要的方面。 2.在传播途径上削弱强度：在爆区的开挖线轮廓进行预裂爆破或开挖减震槽，可有效降低传播至保护区岩体中的爆破地震波强度。对爆区临空面进行覆盖、架设防波屏可削弱空气冲击波强度，阻挡飞石。

3.被保护对象的防护：当爆破规模已定，而在传播途径上的防护措施尚不能满足时，可对危险区内的建筑物及设施进行直接防护；对被保护对象的直接防护措施有防震沟、防护屏以及表面覆盖等。

C3基础处理工程 115

1. 简述基岩灌浆的目的和种类？

答：1.帷幕灌浆：减少坝基的渗流量，降低坝底渗透压力，保证基础的渗透稳定。 2. 固结灌浆：提高岩基的整体性和强度，并降低基础的透水性。

3. 接触灌浆：加强坝体混凝土与坝基或岸肩之间的结合能力，提高坝体的抗滑稳定性。 总：减少或消除地基的天然缺陷,改善和提高地基的物理力学性能，使地基具有足够的强度、整体性、抗渗性及稳定性，以保证工程的安全可靠和正常运行。

4. 简述灌浆施工的主要工序与工艺要求？

答：1.钻孔：确保孔深、孔向、孔位符合设计要求；力求孔径上下均一、孔壁平顺；钻进过程中产生的岩粉细屑较少。

2.钻孔（裂隙）冲洗： 3.压水试验；

4.灌浆的方法与工艺； 5.灌浆的质量检查；

5. 简述几种钻灌的方法与特点？ 答：1.打管灌浆：

2.套管灌浆：

3.循环灌浆：

4.预埋花管灌浆：

6. 化学灌浆有哪些特性？

答：1.化学浆液的黏度低，有的接近于水，有的比水还小。其流动性好，可灌性高，可以灌入水泥浆液灌不进去的细微裂隙中。

2.化学浆液的聚合时间可以比较准确地控制，从几秒到几十分钟，有利于机动灵活地进行施工控制。

3.化学浆液聚合后的聚合体，渗透系数小，几乎不透水，防渗效果好。

4.有些化学浆液聚合体本身的强度及黏结强度比较高，可承受高水头。

5.化学灌浆材料聚合体的稳定性和耐久性均较好，能抗酸、碱及微生物的侵蚀，但一般高分子化学材料都存在老化问题。

6.化学灌浆材料都有一定的毒性，在配置、施工过程中要十分注意防护，并切实防止对环境的污染。

7. 砂砾石地基灌浆与基岩灌浆有什么异同？

答：岩石基础灌浆（基岩灌浆），即将某种具有流动性和胶凝性的浆液，按一定的配比要求，通过钻孔用灌浆设备压入岩层的孔/裂隙中，通过硬化胶结后，形成结石，以提高基岩的强度和整体性，改善基岩的渗透性。分为帷幕灌浆，固结灌浆，接触灌浆三大类；灌浆材料通常以水泥灌浆最普遍。

砂砾石地层具有结构松散，孔隙率大，渗透性强的特点，在地层中成空较困难，于基岩有很大的差别，因此，在砂砾石地层中灌浆，有一些特殊的技术要求与施工工艺。岩基灌浆以水泥灌浆为主，而砂砾石地层的灌浆，一般以水泥黏土浆为宜。

8. 防渗墙可运用在哪些方面？有哪些形式？

答：运用：1.控制闸、坝基础的渗流;2.控制土石围堰及其基础的渗流;3.防止泄水建筑物下游基础的冲刷;4.加固一些有病害的土石坝及堤防工程;5.作为一般水工建筑物基础的承重结构;6.拦截地下潜流，抬高地下水位，形成地下水库。

形式：1.从其构造特点来说，主要有两类：槽孔型防渗墙和桩柱型防渗墙，前者是我国水利水电工程中混凝土防渗墙的主要型式。

2.防渗墙系垂直防渗措施，其立面布置有两种型式：封闭式与悬挂式。封闭式（墙体

插入到基岩或相对不透水层一定深度，以实现全面截断渗流的目的），悬挂式（墙体只深入地层一定深度，仅能加长渗径，无法完全封闭渗流）。 9. 简述防渗墙的墙体材料及其适用条件？ 答：1.普通混凝土：

2.黏土混凝土: 3.粉煤灰混凝土： 4.塑性混凝土： 5.自凝灰浆:

6.固化灰浆：

10. 说明泥浆固壁的原理及其主要作用？

答：原理：由于槽孔内泥浆压力要高于地层的水压力，使泥浆渗入槽壁介质中，其中较细的颗粒进入空隙，较粗的颗粒附在孔壁上，形成泥皮。泥皮对地下水的流动形成阻力，使槽孔内的泥浆与地层被泥皮隔开，泥浆一般具有较大的密度，所产生的侧压力通过泥皮作用在孔壁上，就保证了槽壁的稳定。

作用：泥浆除了固壁作用外，在造孔的过程中，尚有悬浮和携带岩屑、冷却润滑钻头的作用；成墙以后，渗入孔隙的泥浆和胶结在孔壁的泥皮，还对防渗起辅助作用。 11. 防渗墙造孔成槽方法有哪些？简述泥浆下浇筑混凝土的主要特点？ 答：防渗墙造孔成槽的方法有钻劈法、钻抓法或分层钻进等方法成槽。

1.钻劈法（“主孔钻进，副孔劈打”法），利用冲击式钻机的钻头自重，首先钻凿主孔，当主孔钻到一定的深度以后，就为劈打副孔创造了临空面。适用于砂砾石等地层。

2.钻抓法(“主孔钻进，副孔抓取”法)，先用冲击钻或回转钻钻凿主孔，然后用抓斗抓挖副孔，副孔的宽度要求小于抓斗的有效作用宽度。主要适合于粒径较小的松散软弱岩层。 3.分层钻进法，常采用回转式钻机造孔。分层成槽时，槽孔的两端应领先钻进导向孔。它是利用钻具的重量和钻头的回转切削作用，按一定程序分层下挖，用砂石泵经空心钻杆将土渣连同泥浆排出槽外，同时，不断地补充新鲜泥浆，维持泥浆液面的稳定。适用于均质细颗粒的地层，使碎渣能从排渣管内顺利通过。

4.铣削法，采用液压双轮铣削机，先从槽段一段开始铣削，然后逐层下挖成槽。 特点：1.不允许泥浆与混凝土掺混形成泥浆夹层；2.确保混凝土与基础以及一、二期混凝土之间的结合；3.连续浇筑，一气呵成。

12. 什么是高压喷射灌浆法？其作用机理有哪些方面？

答：高压喷射灌浆法：利用钻机造孔，然后将带有特制合金喷嘴的灌浆管下到地层预定的位置，以高压把浆液或水、气高速喷射到周围地层，对地层介质产生冲切、搅拌和挤压的作用，同时将浆液置换、充填和混合，待浆液凝固后，就在地层中形成一定形状的凝结体的新的地基处理方法。

作用机理：

1. 冲切搅拌作用：高压喷射流通过对原地层介质的冲击、切割和强烈扰动，使浆液扩散

充填地层，并与土石颗粒掺混搅和，硬化后形成凝结体，从而改变原地层结构和组分，达到防渗加固的目的。

2. 升场置换作用：随高压喷射流喷出的压缩空气，不仅对射流的能量有维持作用，而且造成孔内空气扬水的效果，使冲击切割下来的地层细粒和碎屑升扬至孔口，空余部分由浆液代替，起到了置换作用。 3. 挤压渗透作用：高压喷射流的强度随射流距离的增加而衰减，至末端虽不能冲切地层，

但对地层任能产生挤压作用，同时，喷射后的静压浆液对地层还产生渗透凝结层，有利于进一步提高抗渗性能。

4. 位移握裹作用：对于地层中的小块石，由于喷射能量大，以及升扬置换作用，浆液可

填满石块四周空隙，并将其握裹；对大石块或块石集中区，可使块石产生位移，浆液便深入到空隙中。总之，在高压喷射、挤压、余压渗透以及浆气升串的综合作用下，产生握裹凝结作用，从而形成连续和密实的凝结体。

13. 高压喷射灌浆法有几种方式？有哪些基本施工方法？

答: 高压喷射灌浆按高压喷射的方式分，有旋喷、定喷、摆喷3种方式。

1.旋喷，喷嘴喷射时，边旋转边提升，简称旋喷，可形成圆柱形凝结体； 2.定喷，喷嘴的喷射方向固定，则称定喷，可形成板状凝结体；

3.摆喷，喷嘴喷射时，边提升边摆动，简称摆喷，形成哑铃状或扇形凝结体。 基本施工方法：有单管法、双管法、三管法及多管法等几种。

1.单管法，采用高压灌浆泵以及大于20MPA的高压将浆液从喷嘴喷出，冲击、切割周围地层，并产生搅合、充填作用，硬化后形成凝结体。

2.双管法，有两个管道，分别将浆液和压缩空气直接射入地层，浆压达45~50MPA，气压1~1.5MPA。

3.三管法，用水管、气管和浆管组成喷射杆，水、气的喷嘴在上，浆液的喷嘴在下，随着喷射杆的旋转和提升，先由高压水和气的射流冲击扰动地层，再以低压注入浓浆进行掺混搅拌。

4.多管法，其喷管包含输送水、气、浆管、泥浆排出管和探头导向管。

C4 土石坝工程 151

1. 土石坝工程施工主要有哪些施工准备工作？

答：准备作业包括：平整场地、通车、通水、通电，架设通信线路，修建生产、生活、行政办公用房以及排水清基等项工作。

2. 碾压式土石坝施工的基本作业包括哪些？

答：基本作业包括：料场土石料开挖，挖、装、运、卸以及坝面铺平、压实、质检等项作业。

3. 如何进行土石坝施工的料场规划？

1) 料场质与量的规划，是料场规划最基本的要求，也是决定料场取舍的重要因素，在选择

和规划使用料场时，应对料场的地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理力学指标进行全面勘探和试验。

2) 料尽其用，充分利用永久和临时建筑物开挖渣料时土石坝料场规划的又一重要原则。 3) 为了紧缩坝体设计断面和充分利用渣料，采用人工筛分控制填料的级配越来越普遍。 4) 料场规划还应对主要料场和备用料场分别加以考虑。

5) 规划料场实际可开采总量时，应考虑料场查勘的精度、料场天然密度与坝体压实密度的差异，以及开挖运输、坝面清理、返工削坡等损失。

6) 料场选择还应与施工总布置结合考虑，应根据运输方式、强度来研究运输线路的规划和

装料面的布置。

4. 组织土石坝综合机械化施工的基本原则是什么？ 答：

5. 常用的土石坝施工挖运方案有哪些？

答：土石坝施工中常见的开挖运输方案主要有以下几种：

正向铲开挖，自卸汽车运输上坝；正向铲开挖，带式运输机运输上坝；斗轮式挖掘机开挖，带式运输机运输，转自卸汽车上坝；采砂船开挖，有轨机车运输，转带式运输机（或自卸汽车）上坝。

6. 土石坝施工坝面如何组织流水作业？

答：为避免坝面施工中的干扰，延误施工进度，土石坝坝面作业宜采用分段流水作业施工。流水作业施工组织应先按施工工序数目对坝面分段，然后组织相应专业施工队依次进入各工段施工。对同一工段而言，各专业队按工序依次连续施工；对各专业施工队而言，依次连续在各工段完成固定的专业作业。其结果是实现了施工专业化，有利于工人劳动熟练度的提高，有利于提高劳动效率和工程施工质量。

7. 土石坝施工坝面铺土有哪些要求？

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