18-第五章-土石坝施工技术二

第五章-土石坝施工技术（二）1F415010 土石坝施工技术1F415014 土石坝的施工质量控制主要包括料场的质量检查和控制、坝面的质量检查和控制。一、料场的质量检查和控制（1）对土料场应经常检查所取土料的土质情况、土块大小、杂质含量和含水量等。含水量的检查和控制尤为重要。简单办法是“手检”，即手握土料能成团，手指搓可成碎块，则含水量合适。更精确可靠的方法是用含水量测定仪测定，含水量测定仪使用快捷方便，测试结果直接从LCD读取，即插即读。（2）含水量偏高，一方面应改善料场的排水条件和采取防雨措施，另一方面需将含水量偏高的土料进行翻晒处理，或采取轮换掌子面的办法，使土料含水量降低到规定范围再开挖。若以上方法仍难满足要求，可以采用机械烘干法烘干。 （3）当含水量偏低时，对于黏性土料应考虑在料场加水。采用分块筑畦埂，灌水浸渍，轮换取土。地形高差大也可采用喷灌机喷洒。无论哪种加水方式，均应进行现场试验。对非黏性土料可用洒水车在坝面喷洒加水，避免运输时从料场至坝上的水量损失。（4）当土料含水量不均匀时，应考虑堆筑“土牛”（大土堆），使含水量均匀后再外运。（5）对石料场应经常检查石质、风化程度、石料级配大小及形状等是否满足上坝要求。如发现不合要求，应查明原因，及时处理。【例-多选题】降低土料含水率的措施有（ ）。 A.改善料场排水条件B.翻晒C.轮换掌子面，使士料含水率自然降低至规定范围D.机械烘干E.堆“土牛”网校答案：ABCD二、坝面的质量检查和控制（1）在坝面作业中，应对铺土厚度、土块大小、含水量、压实后的干密度等进行检查，并提出质量控制措施。对黏性土，含水量的检测是关键，可用含水量测定仪测定。干密度的测定，黏性土一般可用体积为200500cm3的环刀取样测定；砂可用体积为500cm3的环刀取样测定；砾质土、砂砾料、反滤料用灌水法或灌砂法测定；堆石因其空隙大，一般用灌水法测定。当砂砾料因缺乏细料而架空时，也用灌水法测定。（2）沿坝高510m，取代表性试样（总数不宜少于30个）进行室内物理力学性能试验，作为核对设计及工程管理之根据。（3）对于反滤层、过渡层、坝壳等非黏性土的填筑，主要应控制压实参数。在填筑排水反滤层过程中，每层在25m25m的面积内取样12个；对条形反滤层，每隔50m设一取样断面，每个取样断面每层取样不得少于4个，均匀分布在断面的不同部位，且层间取样位置应彼此对应。（4）土坝的堆石棱体与堆石体的质量检查大体相同。主要应检查上坝石料的质量、风化程度、石块的重量、尺寸、形状、堆筑过程有无离析架空现象发生等。对于堆石的级配、孔隙率大小，应分层分段取样，检查是否符合规范要求。（5）对于坝体填料的质量检查记录，应及时整理，分别编号存档，编制数据库，既作为施工过程全面质量管理的依据，也作为坝体运行后进行长期观测和事故分析的佐证。【例-单选题】在碾压土石坝坝面作业中，干密度的测定，黏性土一般可用体积为（ ）的环刀测定。A.200500cm3 B.300500cm3C.200400cm3 D.100300cm3网校答案：A1F415020 混凝土面板堆石坝施工技术1F415021 面板堆石坝结构布置面板堆石坝上游面有薄层防渗面板，面板可以是刚性钢筋混凝土的，也可以是柔性沥青混凝土的。坝体主要是堆石结构。良好的堆石材料，尽量减少堆石体的变形，为面板正常工作创造条件，是坝体安全运行的基础。一、堆石材料的质量要求1.为保证堆石体的坚固、稳定，主要部位石料的抗压强度不应低于78MPa，当抗压强度只有4959MPa时，只能布置在坝体的次要部位。2.石料硬度不应低于莫氏硬度表中的第三级，其韧性不应低于2kgm/cm2（变脆性能）。 3.石料的天然重度不应低于22kNm3，石料的重度越大，堆石体的稳定性越好。4.石料应具有抗风化能力，其软化系数水上不低于0.8，水下不应低于0.85。5.堆石体碾压后应有较大的密实度和内摩擦角，且具有一定渗透能力。二、堆石坝坝体分区堆石体的边坡取决于填筑石料的特性与荷载大小，对于优质石料，坝坡一般在1：1.3左右。【例-单选题】面板堆石坝坝体分区丛迎水面到背水面依次是（ ）。A.过渡区、垫层区、主堆石区、次堆石料区B.垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石料区C.垫层区、过渡区、次堆石料区、主堆石料区D.过渡区、垫层区、次堆石料区、主堆石料区网校答案：B1.垫层区（1）主要作用是为面板提供平整、密实的基础，将面板承受的水压力均匀传递给主堆石体，并起辅助渗流控制作用。（2）高坝垫层料应具有良好的级配，最大粒径为80100mm，小于5mm的颗粒含量宜为3050，小于0.075mm的颗粒含量不宜超过8。压实后应具有低压缩性、高抗剪强度、内部渗透稳，并具有良好施工特性。中低坝可适当降低对垫层料的要求。2.过渡区（1）位于垫层区和主堆石区之间，主要作用是保护垫层区在高水头作用下不产生破坏。（2）过渡区料粒径、级配应符合垫层料与主堆石料间的反滤要求，压实后应具有低压缩性和高抗剪强度，并具有自由排水性能，级配应连续，最大粒径不宜超过300mm。3.主堆石区（1）位于坝体上游区内，是承受水荷载的主要支撑体，其石质好坏、密度、沉降量大小，直接影响面板的安危。（2）主堆石区料要求石质坚硬，级配良好，最大粒径不应超过压实层厚度，压实后能自由排水。4.下游堆石区（1）位于坝体下游区，主要作用是保护主堆石体及下游边坡的稳定。（3）下游堆石区在下游水位以下部分，应用坚硬、抗风化能力强的石料填筑，压实后应能自由排水；下游水位以上的部分，对坝料的要求可以降低。1F415022 坝体填筑施工堆石坝填筑施工质量控制关键是要对填筑工艺和压实参数进行有效控制。1.填筑工艺（1）坝体堆石料铺筑宜采用进占法，必要时可采用自卸汽车后退法与进占法结合卸料，应及时平料，并保持填筑面平整，每层铺料后宜测量检查铺料厚度，发现超厚应及时处理。后退法：优点：减轻轮胎磨损；缺点：摊平工作量大，且影响施工进度。 进占法：优点：减轻了推土机的摊平工作量，使堆石填筑速度加快；缺点：轮胎磨损较严重。【例-单选题】在面板堆石坝堆石体的填筑工艺中，进占法的主要优点是（ ）。A.轮胎磨损轻 B.摊平工作量小C.施工速度慢 D.物料分离严重网校答案：B2.垫层料的摊铺多用后退法，以减轻物料的分离。当压实层厚度大时，可采用混合法卸料，即先用后退法卸料呈分散堆状，再用进占法卸料铺平，以减轻物料的分离。垫层料粒径较小，又处于倾斜部位，可采用斜坡振动碾或液压平板振动器压实。3.坝体堆石料碾压应采用振动平碾，其工作质量不小于10t。高坝宜采用重型振动碾，振动碾行进速度宜小于3km/h。各碾压段之间的搭接不应小于1.0m。4.压实过程中，有时表层块石有失稳现象。为改善垫层料碾压质量，采用斜坡碾压与砂浆固坡相结合的施工方法。优点：（1）施工工艺和施工机械设备简单，既解决了斜坡碾压中垫层表层块石振动失稳下滚，又在垫层上游面形成一坚固稳定的表面，可满足临时挡水防渗要求。（2）形成坚固的“结石层”，具有较小而均匀的压缩性和吸水性，对克服面板混凝土的塑性收缩和裂缝发生有积极作用。2.堆石坝的压实参数和质量控制1）堆石坝的压实参数碾重、行车速率、铺料厚度、加水量、碾压遍数。2）堆石坝施工质量控制（1）坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度（孔隙率）等参数控制，以控制碾压参数为主。（2）铺料厚度、碾压遍数、加水量等碾压参数应符合设计要求，铺料厚度应每层测量，其误差不宜超过层厚的10。【例-单选题】堆石坝坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度（孔隙率）等参数控制，以控制（ ）为主。A.干密度 B.孔隙率C.碾压参数 D.密实度网校答案：C（4）坝料压实检查方法：垫层料、过渡料和堆石料压实干密度检测方法，宜采用挖坑灌水（砂）法，或辅以其他成熟的方法。垫层料也可用核子密度仪法。垫层料试坑直径不小于最大料径的4倍，试坑深度为碾压层厚。过渡料试坑直径为最大料径的34倍，试坑深度为碾压层厚。堆石料试坑直径为坝料最大料径的23倍，试坑直径最大不超过2m。试坑深度为碾压层厚。（5）测定的干密度，其平均值不小于设计值，标准差不宜大于50gm3。当样本数小于20组时，应按合格率不小于90，不合格点的干密度不低于设计干密度的95控制。【例-多选题】下列关于堆石坝的压实参数和质量控制，描述正确的是（ ）。A.填筑标准应通过碾压试验复核和修正，并确定相应的碾压施工参数B.坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度（孔隙率）等参数控制，以控制干密度（孔隙率）为主 C.铺料厚度、碾压遍数、加水量等碾压参数应符合设计要求，铺料厚度应每层测量，其误差不宜超过层厚的10。D.垫层料试坑直径不小于最大料径的4倍，试坑深度为碾压层厚E.堆石料干密度、颗粒级配每30006000m3检查1次网校答案：ACD1F415023 面板及趾板施工一、混凝土面板的施工混凝土面板（面板可划分为面板与趾板）是面板堆石坝的主要防渗结构，厚度薄、面积大，在满足抗渗性和耐久性条件下，要求具有一定柔性，以适应堆石体的变形。面板的施工主要包括混凝土面板的分块、垂直缝砂浆条铺设、钢筋架立、面板混凝土浇筑、面板养护等作业内容。注：1.面向下游，左手边是左岸，右手边是右岸。脚趾头（趾）在下游，脚跟（踵）在上游。 所以，坝趾（在下游）是指大坝下游面和坝基间的接触线，坝踵就是指大坝上游面和坝基间的接触线了。 2.面板趾板（在上游）是混凝土面板堆石坝中布置在面板周边、坐落于地基上的混凝土结构，又称垫座。趾板通过设有止水的周边缝与面板连为一体，形成坝基以上的防渗体，同时又与经过基础处理后的基岩连结，封闭地面以下的渗漏通道，从而使上、下防渗结构连为整体。其主要作用除防渗外，还作为基础灌浆的盖板和面板的基座。1.混凝土面板的分块面板纵缝的间距决定了面板的宽度，由于面板通常采用滑模连续浇筑，因此，面板的宽度决定了混凝土浇筑能力，也决定了钢模的尺寸及其提升设备的能力。面板通常有宽、窄块之分。应根据坝体变形及施工条件进行面板分缝分块。中部受压区垂直缝的间距可为1218m，两侧受拉区的间距可为69m。2.垂直缝砂浆条铺设一般宽50cm，是控制面板体型的关键。砂浆由坝顶通过运料小车到达工作面，根据设定的坝面拉线进行施工，一般采用人工抹平，其平整度要求较高。砂浆强度等级与面板混凝土相同。砂浆铺设完成后，再在其上铺设止水，架立侧模。（三）钢筋架立钢筋的施工方法一般采用人工在坝面上安装，加工好的钢筋从坝顶通过运料台车到达工作面，先安装架立筋，再用人工绑扎钢筋。 1.面板宜采用单层双向钢筋，钢筋宜置于面板截面中部，每向配筋率为0.30.4，水平向配筋率可少于竖向配筋率。（注：配筋率是钢筋混凝土构件中纵向受力（拉或压）钢筋的面积与构件的有效面积之比 ）2.在拉应力区或岸边周边缝及附近可适当配置增强钢筋。高坝在邻近周边缝的垂直缝两侧宜适当布置抵抗挤压的构造钢筋，但不应影响止水安装及其附近混凝土振捣质量。3.计算钢筋面积应以面板混凝土的设计厚度为准。4.面板混凝土浇筑（1）通常面板混凝土采用滑模浇筑。滑模由坝顶卷扬机牵引，在滑升过程中，对出模的混凝土表面要及时进行抹光处理，及时进行保护和养护。（2）混凝土由混凝土搅拌车运输，溜槽输送混凝土入仓。12m宽滑模用两条溜槽入仓，16m的则采用三条，通过人工移动溜槽尾节进行均匀布料。（3）施工中应控制入槽混凝土的坍落度在36cm，振捣器应在滑模前50cm处进行振捣。5.面板养护养护是避免发生裂缝的重要措施。面板的养护包括保温、保湿两项内容。一般采用草袋保温，喷水保湿，并要求连续养护。面板混凝土宜在低温季节浇筑，混凝土入仓温度应加以控制，并加强混凝土面板表面的保湿和保温养护，直到蓄水为止，或至少90d。二、沥青混凝土面板施工沥青混凝土面板的施工方法有碾压法、浇筑法、预制装配法以及填石振动法。沥青混凝土施工过程中温度控制十分严格。沥青在泵送、拌合、喷射、浇筑和压实过程中对其运动黏度值应加以控制