《水利水电工程灌浆与地下水排水》出版
《水利水电工程灌浆与地下水排水》(马国彦、林秀山著)由中国水利水电出版社于2001年1月出版发行。国际工程地质与环境学会理事长、中国工程院院士、中国岩石力学与工程学会理事长王思敬为本书作序。
本书用新思路、新概念、新理论,从以下三个方面系统论述了水利水电工程灌浆与地下水排水工作中必然会遇到的工程区的水文地质条件、问题以及渗控措施:第一篇论述了透水、透浆结构面(主要是裂隙面)的调查方法、分布规律和它们的相对透水性与相对可灌性等特性;第二篇分析了如何确定裂隙各向异性渗透张量、最优灌浆与排水钻孔产状、原始的透水率与可灌性以及水泥灌浆参数等;第三篇介绍了灌浆与排水工程的应用实例,并从中总结出可防止浆力劈裂的高压灌浆方法。大量实践证明,新方法可以提高灌浆与排水的质量,成倍地节省投资和大幅度地缩短施工时间。
本书是我国水利水电工程灌浆与地下水排水方面的第一本专著,其中关于优选灌浆与排水斜孔产状部分,是目前国内外的最新方法,也是本书最关键的主轴线。本书可供从事岩体加固工作的勘测设计研究部门、施工单位、基础处理公司以及大专院校师生和科研部门的同行们参考使用。
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序
水工建筑物,尤其是坝基工程,其渗漏和渗透压力是影响工程运行和安全的重要因素。在水利水电工程建设中,灌浆与地下排水是解决水文地质问题和基础设计、施工的关键技术措施之一。因此,灌浆和地下水排水方法和技术,受到极大的关注,有着重要的工程价值。
20世纪初叶,在大坝工程发展的初始阶段,有一系列混凝土坝因未设置防渗帷幕和缺乏有效的坝基排水措施肇致溃决失事。后来,灌浆和地下水排水成为大坝设计不可缺少的项目。在理论研究和工程实践的基础上,我国于1963年和1978年编制并修订了压水试验规程,又于1983年编制了SL62—94《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》,1994年完成了规范的修订。尽管在这方面已有数十年的工程研究和应用经验。但是仍有一系列问题,如灌浆标准、试验方法和灌浆程序等值得进一步研究,以便提高水平,完善这一重要的方法和技术。
本书作者从事水文地质勘察和设计工作40年左右,特别是近15年来,带着国内外压水试验和灌浆试验中存在的问题,在广泛收集国内外有关文献资料基础上,结合黄河小浪底水利枢纽工程灌浆与地下水排水的勘察设计实际,进行了全面系统的长时间研究,并在工程后期施工中得到了极为宝贵的观测资料反馈,不断总结,多易其稿,最终成书。因此,本书具有以下四个特点。
一是具有新思路。在充分研究岩体结构的基础上,对不同类型的岩体进行了地质结构面主要是裂隙面宽度等要素的测量。在充分分析不同标号水泥细度的条件下,根据裂隙宽度和水泥颗粒之间的关系,提出了相对的岩体透水性和可灌性,而不是从勘察一开始就大量使用复杂的手段去普遍探查岩体的透水性和可灌性。
二是具有新概念。提出了利用原始透水率新概念去评价岩体的透水性,而不是用现行压水试验的两种方法,即用有可能比原始透水率大许多倍的破坏性岩体透水率概念去评价岩体的透水性。同样也提出了利用原始透浆率新概念去评价岩体的可灌性,而不是用有可能比原始透浆率大许多倍的破坏性岩体透浆率去评价岩体的可灌性。
三是具有新方法。摈弃了国内外都是把钻孔布置成与岩体天然地面或开挖面成垂直方向的传统布孔方法,而是采用了作者自己研制的软件包,计算最优的钻孔方向和倾角。
四是具有新工艺。目前我国仍是用七个比级的水灰比浆液进行灌浆,作者引用并改进了单一水灰比的稳定浆液的配制工艺,发现了使用稳定浆液的岩体可灌性,取决于裂隙宽度、水泥细度及稳定浆液的流动厚度三要素的基本规律。
此外,本书还有一个最突出之点,那就是本书是包括勘察、设计、科研和施工在内的多学科结果。其中特别值得提出的是,本书以丈量裂隙宽度、确定灌浆与排水参数、优选斜孔产状和配制稳定浆液等为主线,来论证各类岩体的透水、透浆条件。也就是说,灌浆与排水是在地质体内进行的,因而本书用了较多篇幅,特别注意查清灌浆与排水的水文地质条件。这正是现行有关规程、规范在编制过程中所忽略的一点。
本书是全面系统地展示我国灌浆与排水理论和方法水平的一本专著,在灌浆与排水方面,尤其在斜孔灌浆、排水设计的优化方法上的精辟论述,为国内外文献所少见,是一本具有国际水平的优秀著作。它对推动水利水电灌浆与排水工程的发展以及开展国际交流,都是一项重要贡献。
事物总是在不断前进,人们对事物的认识也处于不断深化和提高过程中,有些已形成的观点,必然要在实践的反复检验中继续充实、改进和进一步提出新的论点,这样才能使灌浆与地下水排水学不断完善并达到新水平。
王思敬
国际工程地质与环境学会理事长
中国工程院院士
中国岩石力学与工程学会理事长
2000年7月15日