案例分析题 .[案例]
背景
某水电站大坝为混凝土双曲拱坝，坝高240m，总库容58亿m³，装机容量6×55万kW，年发电量约172亿kW·h。固结灌浆施工于2012年12月开始施工，2017年3月全部完成。
(1)地质简况和岩体质量分级。根据岩石强度、岩体结构、围压效应、水文地质条件等多种因素将岩体类型分为：①优良岩体(A～C级)，可直接作为大坝地基；②一般岩体(D级)，经过灌浆处理后可作为大坝地基；③较差岩体(E3级)，自然状态下原则上不宜作为高坝地基；④软弱岩体(E1、E2级)，不能直接作为坝基，需特殊处理；⑤松散岩体(F级)，不能作为主体建筑物地基。
(2)坝基固结灌浆设计。①设计原则。根据岩体质量情况，灌浆设计分为常规灌浆和特殊灌浆两大类，前者适用于A、B、C级岩体，后者适用于D、E两类岩体。②灌浆材料。常规灌浆使用42.5级普通硅酸盐水泥。特殊灌浆原则上Ⅰ、Ⅱ序孔为普通硅酸盐水泥，Ⅲ序孔为磨细水泥。
(3)固结灌浆质量检查。灌浆质量检查显示固结灌浆效果良好。
[问题]

问答题 4. 本工程坝基固结灌浆的目的是什么?

【正确答案】本工程坝基固结灌浆的目的是：
(1)解决表(浅)层因爆破松动和应力松弛所造成的岩体损伤对坝基质量的影响，增加岩体刚度。
(2)提高局部D级岩体的变形模量，以满足高拱坝应力和稳定的要求。
(3)作为E、F级岩体和断层与破碎带经置换处理后的补强灌浆。

【答案解析】

问答题 5. 本工程使用了42.5级普通硅酸盐水泥，试回答使用水泥类材料作为灌浆材料的优缺点。

【正确答案】采用水泥浆的优点是胶结情况好，结石强度高，制浆方便。缺点是价格高，颗粒较粗，细小孔隙不易灌入，浆液稳定性差，易沉淀，常会过早地将某些渗透断面堵塞，影响灌浆效果，时间较长，易将灌浆器胶结住，难以拔起。

【答案解析】

问答题 6. 简答固结灌浆的施工程序。如果灌前做压水试验，应采用什么方法?试验孔数一般不宜少于多少?

【正确答案】固结灌浆的施工程序是：钻孔、钻孔冲洗、压水试验、灌浆、封孔和质量检查。
如果灌前做压水试验，应采用单点法，试验孔数不宜少于总孔数的5%。

【答案解析】

问答题 7. 固结灌浆质量检查的主要方法是什么?

【正确答案】固结灌浆质量检查的主要方法有：整理、分析灌浆资料，验证灌浆效果；钻设检查孔检查，测定弹性模量或弹性波速。

【答案解析】 本案例第1问主要考查固结灌浆的目的。灌浆按目的不同分为帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆、接缝灌浆、回填灌浆、预应力灌浆和补强灌浆等。帷幕灌浆是用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成防水幕，以减小渗流量或降低扬压力的灌浆。固结灌浆是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的灌浆。接触灌浆是通过浆液灌入混凝土与基岩或混凝土与钢板之间的缝隙，以增加接触面结合能力的灌浆。接缝灌浆是通过埋设管路或其他方式将浆液灌入混凝土坝体的接缝，以改善传力条件增强坝体整体性的灌浆。回填灌浆是用浆液填充混凝土与围岩或混凝土与钢板之间的空隙和孔洞，以增强围岩或结构的密实性的灌浆。
本案例第2问主要考查使用水泥类材料作为灌浆材料的优缺点。灌浆按浆液材料不同主要分为水泥灌浆、黏土灌浆和化学灌浆等。水泥灌浆是指以水泥浆液为灌注材料的灌浆，通常也包括水泥黏土灌浆、水泥粉煤灰灌浆、水泥水玻璃灌浆等。
本案例第3问主要考查固结灌浆施工程序及压水试验。固结灌浆方式有循环式和纯压式两种，灌浆施工程序主要包括钻孔、钻孔冲洗、压水试验、灌浆、封孔和质量检查。灌浆孔灌浆前的压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用单点法，试验孔数不宜少于总孔数的5%。
本案例第4问主要考查固结灌浆质量检查的方法。固结灌浆质量压水试验检查、岩体波速检查、静弹性模量检查应分别在灌浆结束3～7天、14天、28天后进行。灌浆质量压水试验检查，孔段合格率应在80%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50%，且不集中。