《水利水電工程灌漿與地下水排水》出版
《水利水電工程灌漿與地下水排水》(馬國彥、林秀山著)由中國水利水電出版社于2001年1月出版發行。國際工程地質與環境學會理事長、中國工程院院士、中國巖石力學與工程學會理事長王思敬為本書作序。
本書用新思路、新概念、新理論,從以下三個方面系統論述了水利水電工程灌漿與地下水排水工作中必然會遇到的工程區的水文地質條件、問題以及滲控措施:第一篇論述了透水、透漿結構面(主要是裂隙面)的調查方法、分布規律和它們的相對透水性與相對可灌性等特性;第二篇分析了如何確定裂隙各向異性滲透張量、最優灌漿與排水鉆孔產狀、原始的透水率與可灌性以及水泥灌漿參數等;第三篇介紹了灌漿與排水工程的應用實例,并從中總結出可防止漿力劈裂的高壓灌漿方法。大量實踐證明,新方法可以提高灌漿與排水的質量,成倍地節省投資和大幅度地縮短施工時間。
本書是我國水利水電工程灌漿與地下水排水方面的第一本專著,其中關于優選灌漿與排水斜孔產狀部分,是目前國內外的最新方法,也是本書最關鍵的主軸線。本書可供從事巖體加固工作的勘測設計研究部門、施工單位、基礎處理公司以及大專院校師生和科研部門的同行們參考使用。
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序
水工建筑物,尤其是壩基工程,其滲漏和滲透壓力是影響工程運行和安全的重要因素。在水利水電工程建設中,灌漿與地下排水是解決水文地質問題和基礎設計、施工的關鍵技術措施之一。因此,灌漿和地下水排水方法和技術,受到極大的關注,有著重要的工程價值。
20世紀初葉,在大壩工程發展的初始階段,有一系列混凝土壩因未設置防滲帷幕和缺乏有效的壩基排水措施肇致潰決失事。后來,灌漿和地下水排水成為大壩設計不可缺少的項目。在理論研究和工程實踐的基礎上,我國于1963年和1978年編制并修訂了壓水試驗規程,又于1983年編制了SL62—94《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》,1994年完成了規范的修訂。盡管在這方面已有數十年的工程研究和應用經驗。但是仍有一系列問題,如灌漿標準、試驗方法和灌漿程序等值得進一步研究,以便提高水平,完善這一重要的方法和技術。
本書作者從事水文地質勘察和設計工作40年左右,特別是近15年來,帶著國內外壓水試驗和灌漿試驗中存在的問題,在廣泛收集國內外有關文獻資料基礎上,結合黃河小浪底水利樞紐工程灌漿與地下水排水的勘察設計實際,進行了全面系統的長時間研究,并在工程后期施工中得到了極為寶貴的觀測資料反饋,不斷總結,多易其稿,最終成書。因此,本書具有以下四個特點。
一是具有新思路。在充分研究巖體結構的基礎上,對不同類型的巖體進行了地質結構面主要是裂隙面寬度等要素的測量。在充分分析不同標號水泥細度的條件下,根據裂隙寬度和水泥顆粒之間的關系,提出了相對的巖體透水性和可灌性,而不是從勘察一開始就大量使用復雜的手段去普遍探查巖體的透水性和可灌性。
二是具有新概念。提出了利用原始透水率新概念去評價巖體的透水性,而不是用現行壓水試驗的兩種方法,即用有可能比原始透水率大許多倍的破壞性巖體透水率概念去評價巖體的透水性。同樣也提出了利用原始透漿率新概念去評價巖體的可灌性,而不是用有可能比原始透漿率大許多倍的破壞性巖體透漿率去評價巖體的可灌性。
三是具有新方法。擯棄了國內外都是把鉆孔布置成與巖體天然地面或開挖面成垂直方向的傳統布孔方法,而是采用了作者自己研制的軟件包,計算最優的鉆孔方向和傾角。
四是具有新工藝。目前我國仍是用七個比級的水灰比漿液進行灌漿,作者引用并改進了單一水灰比的穩定漿液的配制工藝,發現了使用穩定漿液的巖體可灌性,取決于裂隙寬度、水泥細度及穩定漿液的流動厚度三要素的基本規律。
此外,本書還有一個最突出之點,那就是本書是包括勘察、設計、科研和施工在內的多學科結果。其中特別值得提出的是,本書以丈量裂隙寬度、確定灌漿與排水參數、優選斜孔產狀和配制穩定漿液等為主線,來論證各類巖體的透水、透漿條件。也就是說,灌漿與排水是在地質體內進行的,因而本書用了較多篇幅,特別注意查清灌漿與排水的水文地質條件。這正是現行有關規程、規范在編制過程中所忽略的一點。
本書是全面系統地展示我國灌漿與排水理論和方法水平的一本專著,在灌漿與排水方面,尤其在斜孔灌漿、排水設計的優化方法上的精辟論述,為國內外文獻所少見,是一本具有國際水平的優秀著作。它對推動水利水電灌漿與排水工程的發展以及開展國際交流,都是一項重要貢獻。
事物總是在不斷前進,人們對事物的認識也處于不斷深化和提高過程中,有些已形成的觀點,必然要在實踐的反復檢驗中繼續充實、改進和進一步提出新的論點,這樣才能使灌漿與地下水排水學不斷完善并達到新水平。
王思敬
國際工程地質與環境學會理事長
中國工程院院士
中國巖石力學與工程學會理事長
2000年7月15日