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文档简介
第2章水利水电工程施工水流控制水流控制导流与
截流导流建筑物及基坑排水导流标准导流方式截流方法围堰类型围堰布置与设计导流泄水建筑物基坑排水技术2.1施工导流与截流2.1.2施工导流方式考点1:施工导流方式★★★考点
1内容考频指数导流方式★★★一、分期围堰法导流※※※二、一次拦断河床围堰导流※※※三、辅助导流方式※※※2.1施工导流与截流2.1施工导流与截流考点1:施工导流方式★★★施工导流的基本方式可分为分期围堰导流和一次拦断河床围堰导流(又称全段围堰法导流)。按泄水建筑物型式可分为:明渠导流、隧洞导流、涵管导流、底孔导流、淹没基坑法导流、施工过程中的建筑物缺口导流以及不同泄水建筑物的组合导流等。2.1施工导流与截流一、分期围堰导流★★★【适用条件】①导流流量大,河床宽,有条件布置纵向围堰;②河床中永久建筑物便于布置导流泄水建筑物;③河床覆盖层不厚。2.1施工导流与截流【与之配合的泄水方式】1.束窄河床导流通常用于分期导流的前期阶段,特别是一期导流。2.通过已完建或未完建的永久建筑物导流这种方式多用于分期导流的后期阶段。主要方式包括:设置在混凝土坝体中的底孔导流,混凝土坝体上预留缺口导流、梳齿孔导流,平原河道上的低水头河床式径流电站可采用厂房导流。2.1施工导流与截流2.1施工导流与截流二、一次拦断河床围堰导流★★★一次拦断河床围堰导流,又称为全段围堰法导流,是指在河床内距主体工程轴线(如大坝、水闸等)上下游一定的距离,修筑围堰,一次性截断河道,使河道中的水流经河床外修建的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄,故又称河床外导流。【适用条件】枯水期流量不大且河道狭窄的河流。2.1施工导流与截流三、辅助导流方式★★★
1.明渠导流(一次)是在河岸或河滩上开挖渠道,在基坑的上下游修建横向围堰,河道的水流经渠道下泄。适用于:岸坡平缓或有一岸具有较宽的台地、垭口或古河道的地形。2.1施工导流与截流2.隧洞导流(一次)在河岸边开挖隧洞,在基坑的上下游修筑围堰,施工期间河道的水流由隧洞下泄。适用于:河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河流。2.1施工导流与截流3.涵管导流(一次)适用于:导流流量较小的河流或只用来担负枯水期的导流。一般在修筑土坝、堆石坝等工程中采用。2.1施工导流与截流【单选】在河谷狭窄的山区河流新建拱坝宜选用的施工导流方式是()。A.明渠导流 B.底孔导流C.束窄河床导流 D.隧洞导流答案:D2.1施工导流与截流【单选】下列导流方式中,属于混凝土坝分段围堰法导流方式的是()导流。A.明渠
B.隧洞
C.涵管
D.底孔答案:D2.1施工导流与截流【案例节选】背景:某水闸除险加固工程主要工程内容包括:加固老闸,扩建新闸,开挖引河等。事件一:施工单位提出的施工导流方案如图所示。工程附近无现有河道可供施工导流,施工单位采用的导流方案为一次拦断河床(全段)围堰法施工,具体施工组织方案是在一个非汛期施工完成扩建新闸和加固老闸,在新闸和老闸上、下游填筑施工围堰,期间利用新挖导流明渠导流。监理单位审核后,认为开挖导流明渠工程量较大,应结合现场条件和总体工期安排,优化施工导流方案和施工组织方案。2.1施工导流与截流问题:1.根据事件一,提出适宜的施工导流方案及相应的施工组织方案。答案:1)应采用分期围堰导流,新建引河和河道互为导流,取消明渠导流方案。2)施工组织方案:先进行新建引河、新建闸施工,利用老河道导流;完工后在老河道上下游进行围堰截流,利用新河道导流,进行老闸加固;完工后拆除围堰扩建新闸和开挖引河时用老闸进行导流,加固老闸时用新闸进行导流内容考频指数考查重点一、分期围堰法导流※※※适用条件二、一次拦断河床围堰导流※※※适用条件三、辅助导流方式※※※区别适用环境2.1施工导流与截流2.1.2施工导流方式考点1:施工导流方式★★★2.1施工导流与截流2.1.3截流方法考点2:截流方法★考点2内容考频指数截流方法★★一、截流方式※【截流方式】1.平堵先在龙口建造浮桥或栈桥,由自卸汽车等运输工具运来抛投料①单宽流量小,最大流速也小,水流条件较好,可以减小对龙口基床的冲刷。所以特别适用于易冲刷的地基上截流
2.立堵运来抛投料,以端进法抛投(从龙口两端或一端下料)进占戗堤,逐渐束窄龙口,直至全部拦断①流速大、单宽流量大,易产生严重冲刷。
因此适用于大流量、岩基或覆盖层较薄的岩基河床。②截流落差不超过
4.0m
时,宜优先选择单戗立堵截流。截流流量大且落差大于
4.0m
时,可采用双戗或多戗立堵截流。3.混合堵
采用立堵与平堵相结合的方法。有先平堵后立堵和先立堵后平堵两种
2.1施工导流与截流2.1施工导流与截流2.1施工导流与截流【单选】在龙口建造浮桥,沿龙口前沿抛投块料,使堆筑戗堤均匀上升的截流方法是()。A.平堵法B.立堵法C.塞堵法D.盖堵法答案:A2.1施工导流与截流【单选】首先从龙口两端下料,保护戗堤头部,同时施工护底工程并抬高龙口底槛高程到一定高度,再从龙口两端抛投块料截断河流的截流方法是()。A.平堵B.立堵C.混合堵D.抬高底槛答案:C2.1施工导流与截流2.1.3截流方法考点2:截流方法★内容考频指数考点重点一、截流方式※平堵、立堵、混合堵2.2导流建筑物及基坑排水2.2.1围堰的类型考点1:围堰类型★★考点
1内容考频指数围堰类型★★一、围堰类型※※分类标准
分类名称
材料土石围堰、混凝土围堰、钢板桩围堰、草土围堰、袋装土围堰与水流方向的相对位置
横向围堰、纵向围堰
导流期间基坑淹没条件
过水围堰(满足堰顶过水要求)、不过水围堰
2.2导流建筑物及基坑排水考点1:围堰类型★2.2导流建筑物及基坑排水1.土石围堰土石围堰能充分利用当地材料,对地基适应性强,施工工艺简单,应优先采用。可与截流戗堤结合,可利用开挖弃渣,并直接利用主体工程开挖装运设备进行机械化快速施工,是我国应用最广泛的围堰类型。图2.2.1-1土石围堰(a)斜墙式;(b)斜墙带水平铺盖式;(c)垂直防渗墙式;(d)灌浆帷幕式1—堆石体;2—黏土斜墙、铺盖;3—反滤层;4—护面;5—隔水层;6—覆盖层;7—垂直防渗墙;8—灌浆帷幕;9—黏土心墙2.2导流建筑物及基坑排水土石围堰的防渗结构形式有:2.2导流建筑物及基坑排水2.混凝土围堰混凝土围堰结构形式有重力式(如图)、拱形等形式。双向挡水支墩式
撑墙式
溢流重力式混凝土围堰宜优先选用重力式碾压混凝土结构,宜建在岩石地基上。河谷狭窄且地质条件良好的堰址可采用混凝土拱围堰。分段围堰法导流施工中,用混凝土浇筑的纵向围堰可以两面挡水,而且可与永久建筑物相结合作为坝体或闸室体的一部分。2.2导流建筑物及基坑排水3.钢板桩格形围堰钢板桩格形围堰是由一系列彼此相连的格体形成外壳,然后在内填以土料或砂料构成。钢板桩格形围堰按挡水高度不同,其平面形式有圆筒形格体、扇形格体、花瓣形格体,应用较多的是圆筒形格体。2.2导流建筑物及基坑排水注:装配式钢板桩格形围堰适用于在岩石地基或混凝土基座上建造,其最大挡水水头不宜大于30m;打入式钢板桩围堰适用于细砂砾石层地基,其最大挡水水头不宜大于20m。装配式打入式2.2导流建筑物及基坑排水【单选】如图所示土围堰的防渗形式属于()。A.斜墙式B.斜墙带水平铺盖式C.垂直防渗墙式D.灌浆帷幕式答案:C2.2导流建筑物及基坑排水【单选】下列围堰类型中,可以与永久建筑物相结合并作为其组成部分的是()。A.土石围堰B.草土围堰C.竹笼围堰D.木笼围堰答案:A2.2导流建筑物及基坑排水2.2.1围堰的类型考点1:围堰类型★★内容考频指数考查重点一、围堰类型※※识图理解2.2导流建筑物及基坑排水2.2.2围堰布置与设计考点2:围堰布置与设计★★考点2内容考频指数围堰布置与设计★★一、土石围堰填筑材料※※二、围堰的接头和防冲※三、围堰稳定及堰顶高程※※※渗透系数(口诀:345)
均质土围堰
≤1×10-4cm/s斜墙/心墙土石围堰
防渗体≤1×10-5cm/s堰壳>1×10
-3cm/s,可采用天然砂卵石或石渣2.2导流建筑物及基坑排水考点2:围堰布置与设计★★一、土石围堰填筑材料★★2.2导流建筑物及基坑排水二、围堰的接头和防冲★1.围堰的接头与岸坡的接头:扩大接触面和嵌入岸坡的方法,以延伸塑性防渗体的接触范围,防止集中绕渗破坏;与混凝土纵向围堰的接头:通常采用刺墙形式插入土石围堰的塑性防渗体中,并将接头的防渗体断面扩大,以保证在任一高程处均能满足渗径长度要求,也可以利用土工膜进行横向围堰与纵向围堰防渗搭接。2.2导流建筑物及基坑排水2.围堰的防冲一般采取抛石护底、铅丝笼护底、柴排护底等措施。在围堰转角处设置导流墙,也可以解决冲刷问题。计算方法
围堰级别
3
级4
级、5
级简化毕肖普法≥1.30
≥1.15
瑞典圆弧法
≥1.20
≥1.05
上下差0.1,左右差0.15(一五一十)2圆弧,3毕肖2.2导流建筑物及基坑排水三、围堰稳定及堰顶高程★★★1.围堰稳定土石围堰、混凝土围堰与浆砌石围堰的稳定安全系数应满足下列要求:(1)土石围堰边坡稳定安全系数应满足下表的规定。土石围堰边坡稳定安全系数围堰类别计算方法
抗剪断公式
抗剪强度公式一般情况
排水失效
重力式混凝土围堰浆砌石围堰≥3.0
≥2.5
≥1.05
2.2导流建筑物及基坑排水(2)重力式混凝土围堰、浆砌石围堰围堰类型
围堰级别
34~5
土石围堰
0.7
0.5
混凝土围堰、浆砌石围堰0.4
0.3下游围堰hahdδ总结:围堰高=水位+安全超高+波浪爬高2.2导流建筑物及基坑排水2.围堰堰顶高程不过水围堰堰顶高程和堰顶安全加高值应符合下列规定:(1)堰顶高程不低于设计洪水的静水位与波浪高度及堰顶安全加高值之和,其堰顶安全加高不低于表值。不过水围堰堰顶安全加高下限值(m)2.2导流建筑物及基坑排水2.围堰堰顶高程(2)土石围堰防渗体顶部在设计洪水静水位以上的加高值:斜墙式防渗体为0.6~0.8m;心墙式防渗体为0.3~0.6m。防渗体干土区饱和区2.2导流建筑物及基坑排水【单选】某工程采用不过水土石围堰,基坑上游围堰挡水位为30m,下游围堰挡水位为29.4m,上下游水位差为0.6m,波浪爬高为0.5m,安全超高为1.0m,该工程上游围堰堰顶高程至少应为()。A.31.0mB.31.5mC.31.6mD.32.1m答案:B2.2导流建筑物及基坑排水【案例节选】上游围堰采用均质土围堰(5级),围堰断面示意图如图5-2所示,施工单位分别采取瑞典圆弧法(K1)和简化毕肖普法(K2)计算围堰边坡稳定安全系数,K1、K2计算结果分别为1.03和1.08。2.2导流建筑物及基坑排水【问题】▽h最小应为多少?K1、K2是否满足《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2017)的要求?规范规定的最小值分别为多少?答案:(1)∇h最小应为0.5m。(2)K1不满足规范要求,规范规定的最小值为1.05;K2不满足规范要求,规范规定的最小值为1.15。围堰类型
围堰级别
34~5土石围堰
0.7
0.5混凝土围堰、浆砌石围堰0.4
0.3
计算方法
围堰级别
3
级4
级、5
级简化毕肖普法≥1.30
≥1.15
瑞典圆弧法
≥1.20
≥1.05
上下差0.1,左右差0.15(一五一十)2.2导流建筑物及基坑排水2.2.2围堰布置与设计考点2:围堰布置与设计★★内容考频指数考查重点一、土石围堰填筑材料※※345二、围堰的接头和防冲※满足安全三、围堰稳定及堰顶高程※※※稳定系数、围堰高程2.2导流建筑物及基坑排水2.2.3基坑排水技术考点3:基坑排水技术★★考点3内容考频指数基坑排水技术★★一、初期排水※※二、经常排水※※2.2导流建筑物及基坑排水考点3:基坑排水技术★★初期排水组成与计算1.组成:围堰闭气后的基坑积水量、抽水过程中围堰及地基渗水量、堰身及基坑覆盖层中的含水量、可能的降水量(雨)。2.排水量的计算:Q=ηV/T式中Q—初期排水流量(m³/s);V—基坑的积水体积(m³);T—初期排水时间(s);η—经验系数,一般取η=3-6。当覆盖层较厚,渗透系数较大时取上限。(工资效率=工作总量/工作时间)排水控制1.对于土质围堰或覆盖层边坡,其基坑水位下降速度必须控制在允许范围内。开始排水降速以0.5~0.8m/d为宜,接近排干时可允许达
1.0~1.5m/d。2.排水时间大型基坑可采用5~7d,中型基坑可采用3~5d(口诀:中午大吃)。经常性排水组成围堰和地基在设计水头的渗流量、覆盖层中的含水量、排水时降水量及施工弃水量。2.2导流建筑物及基坑排水【多选】水利工程施工中,基坑经常性排水量的组成包括()。A.围堰渗流量B.覆盖层含水量C.施工弃水量D.基坑初期积水量E.排水时段降水量答案:ABCE2.2导流建筑物及基坑排水【案例节选】某河道治理工程包括新建泵站、新建堤防工程。本工程采用一次拦断河床围堰导流,上下游围堰采用均质土围堰。基坑初期排水过程中,上游来水致使河道水位上升,上游围堰基坑侧发生滑坡。【问题】基坑初期排水总量由哪几部分组成?2.2导流建筑物及基坑排水答案:初期排水排水量的组成包括:围堰闭气后的基坑积水量、抽水过程中围堰及地基渗水量、堰身及基坑覆盖层中的含水量,以及可能降水量。2.2导流建筑物及基坑排水2.2.3基坑排水技术考点3:基坑排水技术★★内容考频指数考查重点一、初期排水※※组成、排水时间二、经常排水※※组成2.2导流建筑物及基坑排水2.2.4导流泄水建筑物考点4:导流泄水建筑物★考点4内容考频指数导流泄水建筑物★一、导流明渠※二、导流隧洞※三、导流底孔※四、坝体预留缺口※2.2导流建筑物及基坑排水考点4:导流泄水建筑物★导流泄水建筑物包括:导流明渠、导流隧洞、导流涵管、导流底孔、坝体预留缺口等临时建筑物和部分利用的永久泄水建筑物。1、导流明渠导流明渠布置应符合下列规定:(1)泄量大,工程量小,宜优先考虑与永久建筑物结合。(2)弯道少,宜避开滑坡、崩塌体及高边坡开挖区。(3)应便于布置进入基坑交通道路。(4)进出口与围堰接头应满足堰基防冲要求。(5)弯道半径不宜小于3倍明渠底宽,进出口轴线与河道主流方向的夹角宜小于30°,避免泄洪时对上下游沿岸及施工设施产生冲刷。(半径大角度小)2.2导流建筑物及基坑排水2.导流隧洞导流隧洞的布置应符合下列要求:(1)洞线应综合考虑地形、地质、枢纽总布置、水流条件、施工、运行及周边环境的影响因素,并通过技术经济比较选定。(2)导流洞进、出口与上、下游围堰堰脚的距离应满足围堰防冲要求。(3)与枢纽总布置相协调。有条件时宜与永久隧洞结合,其结合部分的洞轴线、断面型式与衬砌结构等应同时满足永久运行与施工导流要求。(4)导流隧洞弯曲半径不宜小于5倍洞径(或洞宽),转角不宜大于60°,且应在弯段首尾设置直线段,其长度不宜小于5倍洞径(或洞宽)。高流速有压隧洞弯曲半轻和转角宜通过试验确定。(同前原理)2.2导流建筑物及基坑排水3.导流底孔导流底孔布置应遵循下列原则:(1)宜布置在近河道主流位置。(2)宜与永久泄水建筑物结合布置。(3)坝内导流底孔宽度不宜超过该坝段宽度的一半,并宜骑缝布置。(特殊:宽度越小越好)(4)应考虑下闸和封堵施工方便。2.2导流建筑物及基坑排水4.坝体预留缺口坝体泄洪缺口宜设在河床部位,避免下泄水流冲刷岸坡。2.2导流建筑物及基坑排水【多选】下列有关导流泄水建筑物的布置说法正确的是()。A.导流明渠弯道半径不宜小于3倍明渠底宽B.导流隧洞弯道半径不宜小于5倍洞径(或洞宽)C.坝内导流底孔宽度为该坝段宽度的三分之二D.坝体泄洪缺口宜设在河岸边,避免下泄水流冲刷岸坡E.导流明渠、导流隧洞以及导流底孔宜优先考虑与永久建筑物结合布置答案:ABE2.2导流建筑物及基坑排水【案例节选】某施工单位承包了东风水库工程施工,制定的施工方案中部分内容如下:水库大坝施工采用全段围堰法导流。相关工作内容有:①截流;②围堰填筑;③围堰拆除;④导流隧洞开挖;⑤基坑排水;⑥坝体填筑。【问题】指出施工方案中①~⑥工作的合理施工顺序。(用工作序号表示)答案:④→①→②→⑤→⑥→③。内容考频指数考查重点一、导流明渠※了解总原则,注意数字二、导流隧洞※三、导流底孔※四、坝体预留缺口※2.2导流建筑物及基坑排水2.2.4导流泄水建筑物考点4:导流泄水建筑物★2.3地基处理工程地基处理工程地基处理防渗墙技术帷幕灌浆固结灌浆高压喷射灌浆灌浆技术2.3地基处理工程2.3.1地基处理考点1:地基处理★★考点
1内容考频指数地基处理★★一、地基处理要求※※二、地基处理方法※2.3地基处理工程考点1:地基的要求及处理★★一、地基基础的要求★★1.水工建筑物的地基分类地基分类
特点硬基岩基----
软基砂砾石地基空隙大,孔隙率高,渗透性强
软土地基孔隙率大、压缩性大、含水量大、渗透系数小、水分不易排出、承载能力差、沉陷大、触变性强等特点,在外界的影响下很易变形。基本方法
备注开挖地基处理最通用的方法灌浆
达到加固、防渗等工程目的防渗墙
连续的地下墙体
置换法
将建筑物基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去,换填无侵蚀性及低压缩性的散粒材料排水法
加速土壤中水分的排除,土壤固结的一种方法
挤实法
将原土层挤实,增加地基强度的一种方法
桩基础
桩基础有打入桩、灌注桩、旋喷桩及深层搅拌桩。
锚固将受拉杆件的一端固定于岩(土)体中,另一端与工程结构相连接沉井基础
适用于水闸基础遇开挖困难的淤泥、流沙时强夯将重锤从高处自由落下产生的强大冲击力来夯实地基,夯点的平面布置一般为正方形或三角形。对砂性土地基效果较好2.3地基处理工程二、地基处理方法★2.3地基处理工程【多选】与砂砾石地基相比,软土地基具有()。A.承载力差B.空隙率大C.压缩性大D.渗透性强E.触变性强答案:ACE2.3地基处理工程【单选】将某些填料如砂、碎石或生石灰等用冲击、振动或两者兼而有之的方法压入土中,形成一个个柱体。该方法称为()。A.置换法B.排水法C.挤实法D.锚固答案:C2.3地基处理工程2.3.1地基处理考点1:地基处理★★内容考频指数考查重点一、地基处理要求※※岩基、软基(软土、砂砾石)二、地基处理方法※对号入座2.3地基处理工程考点2:灌浆施工技术★★考点
2内容考频指数灌浆施工技术★★一、灌浆分类※二、钻孔灌浆机械※三、灌浆方式和方法※※四、帷幕灌浆※※※五、固结灌浆※※六、高压喷射灌浆※※2.3地基处理工程2.3.2灌浆施工技术考点2:灌浆施工技术★★2.3地基处理工程一、灌浆分类★
灌浆主要根据其材料、目的、地层以及灌浆压力进行分类,具体见表。分类标准
灌浆类型
备注灌浆材料
水泥灌浆
水泥黏土灌浆、水泥粉煤灰灌浆、水泥水玻璃灌浆
黏土灌浆
化学灌浆
灌浆目的
帷幕灌浆
(深孔排桩)形成防水帷幕,减小渗流量或降低扬压力
固结灌浆(浅孔面桩)
面状布孔,灌入裂隙、孔隙;
提高岩体的整体性和抗变形能力接触灌浆
灌入混凝土与岩基或混凝土与钢板之间的缝隙;增加接触面结合能力接缝灌浆
灌入混凝土与坝体的接缝;增强坝体整体性
回填灌浆
填充混凝土与围岩或混凝土与钢板之间的空隙和孔洞;增强围岩或结构的密实性灌浆地层
岩石地基灌浆、砂砾石地层灌浆、土层灌浆
灌浆压力
常压灌浆
高压灌浆
灌浆压力在
3MPa
以上的灌浆
1.帷幕灌浆;2.固结灌浆;3.接触灌浆;4.接缝灌浆;5.回填灌浆。岩基灌浆时,一般先进行固结灌浆,后进行帷幕灌浆2.3地基处理工程二、钻孔灌浆用的机械设备★
1.钻孔机械钻孔机械主要有回转式、回转冲击式、冲击式三大类。(回回冲冲)2.灌浆机械灌浆机械主要有灌浆泵、制浆机、灌浆记录仪及灌浆管路等。2.3地基处理工程三、灌浆方式和灌浆方法
★★1.灌浆方式纯压式:简单、操作方便;速度慢、容易沉淀,孔深不超过15m。循环式:保持流动,防止沉淀,效果好;判断岩层吸收水泥情况。2.3地基处理工程2.灌浆方法全孔一次灌浆法适用于基岩长度小于6m时分段钻灌法大于6m:自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法、孔口封闭灌浆法
混凝土防渗墙下基岩帷幕灌浆宜采用自上而下分段灌浆或自下而上分段灌浆法,不宜直接利用墙体内预埋灌浆管作为孔口管进行孔口封闭法灌浆。
2.3地基处理工程一次灌注分段灌注2.3地基处理工程四、帷幕灌浆★★★(深孔排桩)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。2.3地基处理工程(一)灌浆条件(1)上部结构混凝土浇筑厚度达到设计规定的盖重厚度要求;(2)相应部位的基岩固结灌浆、混凝土坝底层灌浆区接缝灌浆、岸坡接触灌浆完成并检查合格。(3)相应部位灌浆平洞的开挖、混凝土衬砌、回填灌浆、围岩固结灌浆完成并检查合格。(4)其他影响灌浆作业的项目完成并检查合格。1.帷幕灌浆;2.固结灌浆;3.接触灌浆;4.接缝灌浆;5.回填灌浆。2.3地基处理工程(二)施工工艺钻孔先导孔、质量检查孔孔径应满足获取岩芯和进行测试的要求钻孔(裂隙)冲洗分为钻孔冲洗和裂隙冲洗.裂隙冲洗宜采用压力水冲洗,冲洗压力可为灌浆压力的80%,并不大于1MPa压水试验单点法。简易压水试验可与裂隙冲洗结合进行。压水试验的压力通常为通段灌浆压力的80%,一般不大于1MPa灌浆分序加密、由稀至浓质量检查帷幕灌浆工程质量的评价应以检查孔压水试验成果为主要依据2.3地基处理工程注解1[帷幕灌浆应按分序加密的原则进行]三排孔帷幕
应先灌注下游排孔,再灌注上游排孔,后灌注中间排孔,每排孔可分为二序两排孔帷幕
应先灌注下游排孔,后灌注上游排孔,每排孔可分为二序或三序。
单排孔帷幕
应分为三序灌浆。如图所示。下游先下游后上游最后中间上游2.3地基处理工程在帷幕的先灌排或主帷幕孔中宜布置先导孔,先导孔应在一序孔中选取,其间距宜为16~24m,或按该排孔数的10%布置。p
p
①②②③③③③2.3地基处理工程注解1【工程质量检查】布置位置(1)帷幕中心线上;(2)基岩破碎、断层与裂隙发育、强岩溶等地质条件复杂的部位;(3)末序孔注入量大的孔段附近;(4)钻孔偏斜过大、灌浆过程不正常等经分析资料认为可能对帷幕质量有影响的部位;(5)防渗要求高的重点部位。理解要点:中心-复杂-量大-重点-不正常检查数量单排孔帷幕时,检查孔数量可为灌浆孔总数的
10%左右,多排孔帷幕时,检查孔的数量可按主排孔数
10%左右。检查方法
帷幕灌浆检查孔应采取岩芯,帷幕灌浆的检查孔压水试验应在该部位灌浆结束
14d
后进行,检查孔应自上而下分段钻进,分段阻塞,分段压水试验,宜采用单点法。质量评定标准坝体混凝土与基岩接触段的透水率的合格率为
100%,其余各段的合格率不小于
96%,不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的150%2.3地基处理工程五、固结灌浆★★(浅孔面桩)固结灌浆是通过面状布孔灌浆,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。坝基固结灌浆时,灌浆压力一般都是底部大、顶部小,中间孔比边孔大。注:与帷幕灌浆大同小异一、灌浆条件固结灌浆宜在有盖重混凝土的条件下进行。对于混凝土坝,盖重混凝土厚度可为1.5m以上,盖重混凝土应达到50%设计强度后方可进行钻灌。2.3地基处理工程钻孔灌浆孔孔径不宜小于Ǿ56mm
裂隙冲洗和压水试验可在各序孔中选取不少于5%的灌浆孔(段)在灌浆前进行简易压水试验。冲洗压力采用灌浆压力的80%,且不大于1MP灌浆和封孔由稀变浓,浆液水胶比可采用3、2、1、0.5四级;当灌浆段在最大设计压力下,注入率不大于1L/min时,继续灌注30min后,可结束灌浆质量检查单元工程内检查孔各段的合格率应达85%以上,不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的150%,且不集中;其他施工或测试资料基本合理,灌浆质量可评为合格。2.3地基处理工程六、高压喷射灌浆★★高压喷射灌浆(简称高喷灌浆或高喷)是采用钻孔,将装有特制合金喷嘴的注浆管下到预定位置,然后用高压水泵或高压泥浆泵(20〜40MPa)将水或浆液通过喷嘴喷射岀来,冲击破坏土体,使土粒在喷射流束的冲击力、离心力和重力等综合作用下,冲击、切割、破碎地层土体,并以水泥基质浆液充填、掺混其中,形成桩柱或板墙状的凝结体,用以提高地基防渗或承载能力的施工技术。2.3地基处理工程1、高压喷射灌浆的适用范围高压喷射灌浆防渗和加固技术适用于淤泥质土、粉质黏土、粉土、砂土、砾石、卵(碎)石等松散透水地基或填筑体内的防渗工程。2、高压喷射灌浆的基本方法基本方法定义单管法一般桩径0.5~0.9m。二管法其直径达0.8~1.5m。(八月十五月儿圆)三管法其直径一般有1.0~2.0m。新三管法(1)新三管法是先用高压水和气冲击切割地层土体,然后再用高压浆和气对地层土体进行切割和喷入。(2)该法适用于含较多密实性充填物的大粒径地层。2.3地基处理工程3、高压喷射灌浆的喷射形式高压喷射灌浆的喷射形式有旋喷、摆喷、定喷三种。2.3地基处理工程4.高压喷射灌浆的施工流程施工程序为钻孔、地面试喷、下喷射管、喷射提升(先进行原位喷射)、成桩成板或成墙。(≈帷幕固结灌浆)2.3地基处理工程【总结】灌浆类型帷幕灌浆固结灌浆高压喷射灌浆检查方法检查孔压水试验检测岩体弹性波波速钻孔压水试验围井钻孔(厚)检查时间灌浆结束
14d后灌浆结束
14d后灌浆结束
7d或3d后灌浆结束
7d(14d)后灌浆结束28d后2.3地基处理工程【单选】泄洪隧洞衬砌混凝土与围岩之间空隙的灌浆方式属于()灌浆。A.接触灌浆B.帷幕灌浆C.回填灌浆D.固结灌浆答案:C2.3地基处理工程【单选】根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148—2001,下图所示的帷幕灌浆工程中,灌浆施工顺序应为()。A.1→2→3B.1→3→2C.3→2→1D.3→1→2答案:D2.3地基处理工程【案例】背景:事件2:大坝坝基采用水泥灌浆,灌浆采用单排孔,分三序施工,其施工次序如下图。根据施工安排在基岩上浇筑一层坝体混凝土后再进行钻孔灌浆。问题:3.指出事件2中第二次序孔、第三次序孔分别是哪些?答案:3.②、⑥为第二次序孔。①、③、⑤、⑦为第三次序孔。2.3地基处理工程【单选】帷幕灌浆施工完成后的质量检查应以()为主。A.灌浆施工过程记录B.灌浆结果标准C.检査孔压水试验成果D.检査孔岩芯获得率答案:C2.3地基处理工程【案例节选】某水利枢纽由混凝土重力坝、引水隧洞和电站厂房等建筑物组成,最大坝高123m,水库总库容2x108m3,电站装机容量240MW,混凝土重力坝剖面图见图。本工程在施工中发生如下事件:事件一:施工单位根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148-2014)和设计图纸编到了帷幕灌浆施工方案,计划三排帷幕孔按顺序ABC依次进行灌浆施工。2.3地基处理工程【问题】改正事件一中三排帷幕灌浆施工顺序,简述帷幕灌浆施工工艺流程。答案:1.(1)三排帷幕灌浆施工顺序:C→A→B;(2)帷幕灌浆施工工艺流程:钻孔、裂隙冲洗、压水试验、灌浆和灌浆的质量检查等。2.3地基处理工程【单选】某土石坝地基采用固结灌浆处理,灌浆总孔数为200个,如用单点法进行简易压水实验,实验孔数最少需()个。A.5B.10C.15D.20答案:B2.3地基处理工程【多选】下列关于帷幕灌浆与固结灌浆工程质量合格评定标准说法正确的是()。A.帷幕灌浆中坝体混凝土与基岩接触段的透水率的合格率为100%B.帷幕灌浆中其余各段的合格率应达85%以上C.帷幕灌浆中不合格试段的透水率不超过设计规定的150%D.固结灌浆中单元工程内检查孔各段的合格率不小于96%E.固结灌浆中不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的150%答案:ACE2.3地基处理工程【单选】对于成桩直径为0.6的高压喷射灌浆,施工方法宜采用()。A.单管法B.二管法C.三管法D.新三管法答案:A2.3地基处理工程【单选】形状如下图所示的高压喷射灌浆凝结体,其喷射形式属于()。A.旋喷B.摆喷C.定喷D.混喷答案:C2.3地基处理工程【案例节选】【案例背景】高压旋喷桩防渗墙施工方案中,高压旋喷桩的主要施工包括:①钻孔,②试喷,③喷射提升,④下喷射管,⑤成桩。【问题】指出高压旋喷桩施工顺序(以编号和箭头表示)。答案:高压旋喷桩施工方法为①→②→④→③→⑤。2.3地基处理工程2.3.2灌浆施工技术考点2:灌浆施工技术★★内容考频指数考查重点一、灌浆分类※掌握概念二、钻孔灌浆机械※钻孔、灌浆三、灌浆方式和方法※※纯压、循环;一次、分段四、帷幕灌浆※※※施工工艺、具体方法五、固结灌浆※※参照帷幕灌浆、求同存异六、高压喷射灌浆※※2.3地基处理工程考点3:防渗墙施工技术★★考点
3内容考频指数防渗墙施工技术★★一、防渗墙类型※二、槽孔型防渗墙的施工程序※※三、防渗墙质量检查※※2.3地基处理工程考点3:防渗墙施工技术★★一、防渗墙的类型★水工混凝土防渗墙的类型可按墙体结构形式、墙体材料、成槽方法和布置方式分类。分类方法类型墙体结构形式槽孔型、桩柱型和混合型(如图)墙体材料普通混凝土、钢筋混凝土、黏土混凝土、塑性混凝土和灰浆成槽方法薄型抓斗、冲击钻、射水法和锯槽机布置方式嵌固式防渗墙、悬挂式防渗墙和组合式防渗墙2.3地基处理工程二、槽孔型防渗墙的施工程序★★
平整场地→挖导槽→做导墙→安装挖槽机械设备→制备泥浆注入导槽→成槽→混凝土浇筑成墙等。2.3地基处理工程三、防渗墙质量检查防渗墙质量检查程序应包括工序质量检查和墙体质量检查。工序质量检查1)造孔、终孔、清孔、接头处理、混凝土浇筑(包括钢筋笼、预埋件、观测仪器安装埋设)等2)各工序检查合格后,应签发工序质量检查合格证。上道工序未经检查合格,不应进行下道工序。墙体质量检查时间成墙
28d
后进行
方法钻孔取芯、注水试验或其他检测等方法数量检查孔的数量宜为每
15~20
个槽孔
1
个2.3地基处理工程【单选】槽孔型防渗墙的施工程序正确的是()。A.平整场地、挖导槽、做导墙、安装挖槽机械设备B.挖导槽、平整场地、做导墙、安装挖槽机械设备C.平整场地、做导墙、挖导槽、安装挖槽机械设备D.平整场地、安装挖槽机械设备、挖导槽、做导墙答案:A2.3地基处理工程2.3.3防渗墙施工技术考点3:防渗墙施工技术★★内容考频指数考查重点一、防渗墙类型※了解二、槽孔型防渗墙的施工程序※※默写排序三、防渗墙质量检查※※墙体检查抓重点土石方工程土石坝施工技术混凝土面板堆石坝施工技术施工机械配置施工碾压试验施工方法堆石坝结构布置坝体填筑施工面板施工施工质量控制土石分级、土石开挖、地下工程3.1土石方工程3.1土石方工程3.1土石方工程施工的土石分级考点1:土石分级★★考点
1内容考频指数土石分级★★一、土的分级※※二、岩石分级※三、洞室开挖的围堰分类※3.1土石方工程考点1:土石分级★★水利水电工程施工中常用的土石分级,依开挖方法、开挖难易、坚固系数等,共划分为16级,其中土分4级,岩石分12级。一、土的分级★★土的等级土的名称
自然湿重度(kN/m³)外观及其组成特性
开挖工具
I砂土、种植土16.5~17.5疏松、黏着力差或易进水,略有黏性用锹或略加脚踩开挖
Ⅱ壤土、淤泥、含根种植土17.5~18.5开挖时能成块,并易打碎用锹需用脚踩开挖
Ⅲ
黏土、干燥黄土、干淤泥、含少量砾石的黏土18.0~19.5粘手、看不见砂粒,或干硬
用镐、三齿耙开挖或用锹需用力加脚踩开挖Ⅳ坚硬黏土、砾质黏土、含卵石黏土19.0~21.0结构坚硬,分裂后成块状,或含黏粒、砾石较多用镐、三齿耙等开挖
3.1土石方工程二、岩石的分级★岩石级别
坚固系数
V(5)1.5~2.0
Ⅵ2.0~4.0
Ⅶ4.0~6.0
Ⅷ6.0~8.0
Ⅸ8.0~10.0
X10~12
Ⅺ12~14
Ⅻ14~16
XⅢ16~18
ⅪV18~20
XV
20~25
XVI
(16)25
以上3.1土石方工程三、洞室开挖的围岩分类★
地下洞室的围岩可以岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水和主要结构面产状等五项因素之和的总评分为基本依据,以围岩强度应力比为参考依据,进行工程地质分类。(口诀:20递减)围岩类别围岩稳定性
围岩总评分T围岩强度应力比S支护类型
Ⅰ稳定。围岩可长期稳定,一般无不稳定块体T>85
>4不支护
Ⅱ基本稳定。围岩整体稳定,不会产生塑性变形,局部可能产生掉块85≥T>65
>4不支护或局部锚杆或喷薄层混凝土。大跨度时,喷混凝土、系统锚杆加钢筋网Ⅲ稳定性差。围岩强度不足,局部会产生塑性变形,不支护可能产生塌方或变形破坏。完整的较软岩,可能暂时稳定65≥T>45>2喷混凝土、系统锚杆加钢筋网。跨度为20~25m时,浇筑混凝土衬砌Ⅳ不稳定。围岩自稳时间很短,规模较大的各种变形和破坏都可能发生45≥T>25>2喷混凝土、系统锚杆加钢筋网或加钢构架Ⅴ极不稳定。围岩不能自稳,变形破坏严重T≤25—管棚、喷混凝土、系统锚杆、钢构架,必要时进行二次支护3.1土石方工程【案例】背景:闸室地基为含少量砾石的粘土,自然湿密度为1820~1900kg/m3,基坑开挖时,施工单位采用反铲挖掘机配自卸汽车将闸室地基挖至建基面高程10.0m,弃土运距约1km。问题:2.根据《土的工程分类标准》(GB/T50145-2007),依据土的开挖方法和难易程度,土共分为几类?本工程闸室地基土属于哪一类?答案:2.土共分为4类;本工程闸室地基土为Ⅲ类3.1土石方工程【单选】根据围岩工程地质的分类表,Ⅱ类围岩()。A.稳定B.基本稳定C.稳定性差D.不稳定答案:B3.1土石方工程3.1.1土石方工程施工的土石分级考点1:土石分级★★内容考频指数考查重点一、土的分级※※4级二、岩石分级※5-16三、洞室开挖的围堰分类※5类3.1土石方工程3.1.2土方开挖技术考点2:土方开挖技术★考点
2内容考频指数土方开挖技术★一、机械开挖※二、人工开挖※3.1土石方工程考点2:土方开挖技术★一、机械开挖★(一)机械分类及适用条件机械开挖的主要挖土机械有挖掘机、装载机、推土机和铲运机等。3.1土石方工程1.挖掘机单斗式
正铲挖掘机
①常用②I~Ⅳ类土③向前向上④停机面以上的掌子反铲挖掘机
①
I~Ⅲ类土②向后向下③停机面以下的掌子④多用于开挖深度不大的基槽和水下石渣索铲挖掘机
①停机面以下的掌子②多用于开挖深度较大的基槽,沟渠和水下土石抓铲挖掘机
①I~Ⅱ类土②停机面以上及以下的掌子③用于开挖土质比较松软多斗式
链斗式
、斗轮式、滚切式索铲正铲反铲抓铲3.1土石方工程2.装载机不仅能进行挖装作业,而且能进行集渣、装载、推运、平整、起重及牵引等工作,生产率较高,购置费用低。3.1土石方工程3.推土机(1)推土机是工地上用得最多的一种机械。它能平整场地、边坡与道路,开挖基坑、骨料与浅沟渠,回填沟槽,以及推树拔根等。(2)推土机用于开挖与推运土料时,其运距以不超过60m为宜。(3)推土机的开行方式基本上是穿梭式的。3.1土石方工程二、闸坝基础人工开挖★在安排施工程序时,应先挖出排水沟,然后再分层下挖。临近设计高程时,应留出0.2~0.3m的保护层暂不开挖,待上部结构施工时,再予以挖除。人工开挖闸坝基础可全面逐层下降,也可分区呈台阶状下挖。3.1土石方工程3.1.2土方开挖技术考点2:土方开挖技术★内容考频指数考查重点一、机械开挖※背景资料二、人工开挖※※0.2-0.33.1土石方工程3.1.3石方开挖技术考点3:石方开挖技术★★考点
3内容考频指数石方开挖技术★★一、开挖方法※※3.1土石方工程考点3:石方开挖技术一、开挖方法★★方法定义优点缺点浅孔爆破法孔径小于75mm、深度小于5m
①不需要复杂的钻孔设备②操作简单,便于控制开挖面的形状和规格①浅孔爆破法钻孔工作量大②生产率较低
深孔爆破法(大型)孔径大于75mm、孔深大于5m
①钻孔工作量较小,单位耗药量低②劳动生产率高,并可简化起爆操作过程及劳动组织①钻孔设备复杂,设备费高②不宜控制形状和规格分类洞室爆破法
预裂爆破法光面爆破法
适用条件松动爆破、拋掷爆破和定向爆破保护岩体或邻近建筑物免受爆破破坏地下洞室开挖选择光面爆破较多。爆破方法洞室爆破又称为大爆破,是指在专门设计开挖的洞室内装药爆破的一种方法
预裂爆破是沿设计开挖轮廓线钻一排预裂炮孔,在主体开挖部位未爆破之前先行爆破,从而获得一条沿设计开挖轮廓贯穿的裂缝,再在该裂缝的屏蔽下,进行主体幵挖部位的爆破,防止或减弱爆破震动向开挖轮廓以外岩体的传播(先小后大)光面爆破是沿设计开挖轮廓线钻一排光面爆破炮孔,再进行主体开挖部位的爆破,然后爆破设计开挖轮廓线上的光面爆破炮孔,将作为围岩保护层的“光爆层”爆除,从而获得一个平整的幵挖壁面(先大后小)
3.1土石方工程3.1土石方工程【单选】与深孔爆破法比较,浅孔爆破具有()的特点。A.单位体积岩石相应钻孔工作量小 B.单位耗药量低C.生产效率高 D.便于控制开挖面形状答案:D3.1土石方工程【单选】沿设计开挖轮廓线钻一排预裂炮孔,在主体开挖部位未爆破之前先行爆破,从而获得一条沿设计开挖轮廓线贯穿的裂缝的爆破方法是()。A.洞室爆破法B.预裂爆破法C.光面爆破法D.深孔爆破法答案:B3.1土石方工程3.1.3石方开挖技术考点3:石方开挖技术★★内容考频指数考查重点一、开挖方法※※深孔、浅孔3.1土石方工程3.1.5地下工程施工考点4:地下工程施工★考点4内容考频指数地下工程施工★一、概念分类※3.1土石方工程考点4:地下工程施工★一、分类★1.水工地下洞室按照倾角(洞轴线与水平面的夹角)可划分为平洞、斜井、竖井三种类型。其划分原则为:倾角小于等于6°为平洞;倾角6°〜75°为斜井,斜井可进一步细分为缓斜井(大于6°,小于等于48°)和斜井(大于48°,小于75°);倾角大于等于75°为竖井。3.1土石方工程2.地下工程按其规模大小可分为特小断面、小断面、中断面、大断面和特大断面五类,具体尺寸见下表。(就低原则)规模分类
洞室断面积
A(㎡)
跨度
B(m)特小断面
≤10≤3小断面
10<A≤25
3<B≤5中断面25<A≤1005<B≤10大断面
100<A≤225
10<B≤15
特大断面
>225
>153.1土石方工程【单选】地下工程按其规模大小分为五类,当洞室断面积A为100㎡,其规模为()。A.小断面B.中断面C.大断面D.特大断面答案:B3.1土石方工程3.1.5地下工程施工考点4:地下工程施工★内容考频指数考频指数一、概念分类※记数字3.2土石坝施工技术3.2.2土石坝填筑的施工碾压试验考点1:施工碾压试验★★考点1内容考频指数施工碾压试验★★一、压实机械※※二、土料填筑标准※※三、压实参数※※3.2土石坝施工技术一、压实机械★★静压碾压
羊脚碾、气胎碾
振动碾压
重量轻、体积小、碾压遍数少、深度大、效率高
夯击夯板、强夯机
羊脚碾气胎碾振动碾压夯板PYP13.2土石坝施工技术二、土料填筑标准★★1.黏性土的填筑标准黏性土的填筑标准应以压实度和最优含水率作为设计控制指标。设计最大干密度应以击实最大干密度乘以压实度求得(教材写的不好)(1)压实度=干密度/最大干密度(击实试验)设计压实度=设计干密度/最大干密度实际压实度=实际干密度/最大干密度(2)最优含水率(抛物线)含水率=水的质量/土的质量最大干密度时对应的含水率。坝型压实度
1
级、2
级坝和高坝
98%~100%3级中低坝及3级以下的中坝96%~98%设计地震烈度为8度、9度的地区,宜取上述规定的大值3.2土石坝施工技术2.非黏性土的填筑标准砂砾石和砂的填筑标准应以相对密度为设计控制指标。材料相对密度
砂砾石
不应低于
0.75
砂不应低于0.7反滤料宜为0.73.2土石坝施工技术三、压实参数的确定★★1.土料填筑压实参数碾压机具的重量、含水量、碾压遍数及铺土厚度等,对于振动碾还应包括振动频率及行走速率等。(后边水重+2)2.压实参数的确定(1)黏性土料压实含水量的确定可取ω1=ωp+2%;ω2=ωp;ω3=ωp-2%三种进行试验。ωp为土料塑限。3.2土石坝施工技术(2)铺土厚度与碾压遍数的确定注:以单位压实遍数的压实厚度最大者为最经济合理。土料类型
关系曲线参数
黏性土
(后边水干)铺土厚度、压实遍数、最优含水量、最大干密度
非黏性土(后边干)
铺土厚度、压实遍数、干密度
试验一:铺5米厚,压5遍OK,即1米/遍试验二:铺6米厚,压10遍OK,即0.6米/遍3.2土石坝施工技术【例题·案例节选】在土石坝施工中,取土区设计干密度为1.71g/cm³。施工单位采用22t振动碾,选取的试验铺土厚度为35cm、40cm、45cm,碾压遍数为4遍、5遍、6遍,碾压试验成果整理如下表。铺土厚度
碾压遍数
平均干密度
35cm
41.70
51.73
61.74
40cm
41.69
51.72
61.73
45cm
41.67
51.70
61.71
3.2土石坝施工技术问题:说明碾压试验中符合要求的方案,为施工单位选出其中最经济合理的一个作为最终碾压方案。答案:(1)当干密度大于等于设计干密度时是符合要求的,故从表格中选出大于等于1.71g/cm³的方案。则铺土厚度35cm,碾压遍数分别为5、6遍;铺土厚度40cm,碾压遍数分别为5、6遍;铺土厚度45cm,碾压遍数为6遍满足压实度要求。(2)最经济合理的为单位压实遍数的压实厚度最大者,即为铺土厚度40cm,碾压遍数为5遍。铺土厚度
碾压遍数
平均干密度
单位遍数的最大厚度(m/遍)35cm
41.70
51.73
761.74
5.8340cm
41.69
51.72
861.73
6.6645cm
41.67
51.70
61.71
7.53.2土石坝施工技术【总结】土料类型
填筑标准
压实参数
黏性土
压实度
最优含水率
①碾压机具的重量
②碾压遍数
③铺土厚度
④含水量
(振动频率及行走速率)
非黏性土
相对密度
①碾压机具的重量
②碾压遍数
③铺料厚度
④加水量(可有可无)
(振动频率及行走速率)
3.2土石坝施工技术【单选】下列土方碾压类型中,属于静压碾压的是()。A.羊角碾碾压B.夯击碾压C.振动碾碾压D.撞击碾压答案:A3.2土石坝施工技术【单选】某水库总库容为5亿m³,设计地震烈度为8度,相应其均质土坝压实度宜采用()。A.96%B.97%C.98%D.100%答案:D3.2土石坝施工技术【例题·案例节选】某河道治理工程主要建设内容包括河道裁弯取直(含两侧新筑堤防)、加高培厚堤防、新建穿堤建筑物及跨河桥梁。堤身采用黏性土填筑,设计压实度为0.96,料场土料的最大干密度为1.68g/cm³。在堤防填筑过程中,施工单位对已经压实的土方进行了质量检测,检测结果见下表。土样编号
1234567干密度
(g/cm³)
1.601.651.631.591.651.531.59压实度
A0.98B0.950.980.910.953.2土石坝施工技术问题:计算表中A、B的值(计算结果保留两位小数)答案:A=1.60/1.68=0.95;B=1.63/1.68=0.97。3.2土石坝施工技术【多选】均质土坝土料填筑压实参数主要包括()。A.碾压机具重量B.相对密度C.铺土厚度D.碾压遍数E.含水量答案:ACDE3.2土石坝施工技术【单选】在确定土方填筑压实含水量时,黏性土料需对含水量为ωp+2%、ωp、ωp-2%的三种情况进行试验,此处ωp是土的()。A.塑限B.液限C.最优含水量D.平均含水量答案:A
3.2土石坝施工技术3.2.2土石坝填筑的施工碾压试验考点1:施工碾压试验★★内容考频指数考查重点一、压实机械※※静压、振动、夯击二、土料填筑标准※※黏性土、非黏性土三、压实参数※※4+2(结合案例)3.2土石坝施工技术3.2.3土石坝填筑的施工方法考点2:土石坝填筑施工★★考点2内容考频指数土石坝填筑施工★★★一、土石坝施工内容※二、坝料开采※三、坝面作业1.铺料与整平2.碾压3.结合部位处理※※3.2土石坝施工技术考点2:土石坝填筑的施工方法★★一、土石坝施工内容★
根据施工方法的不同,土石坝分为干填碾压(碾压式)、水中填土、水力冲填(包括水坠坝)和定向爆破修筑等类型。其中,碾压式土石坝最为普遍。3.2土石坝施工技术二、坝料开采★
1.土料开采土料开采主要分为立面开采及平面开采。2.砂砾料(含反滤料)开采砂砾料(含反滤料)开采分为水上开采、水下开采(含混合开采)。3.石料开采用作坝体的堆石料多采用深孔梯段微差爆破。一定条件下,用洞室爆破也可获取合格的堆石料,用作护坡及排水棱体的块石料,多采用浅孔爆破法开采。3.2土石坝施工技术三、坝面作业的基本要求★★坝面作业施工程序包括:铺料、整平、洒水、压实(对于黏性土料采用平碾,压实后尚须刨毛以保证层间结合的质量)、质检等工序。铺料整平洒水土料压实质量检查3.2土石坝施工技术1.铺料与整平(1)铺料宜平行坝轴线进行。进入防渗体内铺料,自卸汽车卸料宜用进占法倒退铺土。其目的是使汽车始终在松土上行驶,避免在压实土层上开行,造成超压,引起剪力破坏。(2)按设计厚度铺料整平是保证压实质量的关键。补充: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,有分离现象。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(想一下哪个好?)3.2土石坝施工技术(3)不同材料含水量偏低时的加水场所不同材料加水场所
黏性土料
料场非黏性土料
坝面石渣料和砂砾料
压实前应充分加水(方便施工)3.2土石坝施工技术2.碾压碾压机械的开行方式通常有:进退错距法和圈转套压法两种。n/33.2土石坝施工技术①进退错距法操作简便,碾压、铺土和质检等工序协调,便于分段流水作业,压实质量容易保证,可在碾压带的两侧先往复压够遍数后,再进行错距碾压。错距宽度b计算:b=B/n式中B—碾滚净宽(m);n—设计碾压遍数。②圈转套压法要求开行的工作面较大,适合于多碾滚组合碾压。其优点是生产效率较高,但碾压中转弯套压交接处重压过多,易于超压。3.2土石坝施工技术3.结合部位处理(1)层与层之间分段结合面在坝体填筑中,层与层之间分段接头应错开一定距离,同时分段条带应与坝轴线平行布置,各分段之间不应形成过大的高差。接坡坡比一般缓于1:3。3.2土石坝施工技术(2)黏土心墙或黏土斜墙与坝壳结合面方法:一般都采用土、砂平起的施工方法,其分为两种:一种是先土后砂法,即先填土料后填砂砾反滤料;另一种是先砂后土法,即先填砂砾料后填土料。3.2土石坝施工技术(3)坝身与混凝土结构物(涵管、侧墙)的结合面靠近混凝土结构物两侧及顶部0.5m范围内填土,不能采用大型机械压实时,可采用小型机械夯实或人工夯实。要注意混凝土结构物两侧均衡填料压实,以免对其产生过大的侧向压力。3.2土石坝施工技术(4)坝基结合面对于基础部位的填土,宜采用薄层、轻碾的方法。无论何种坝基,只有填筑厚度达到2m以上时,才可以使用重型压实机械。3.2土石坝施工技术【单选】某堤防施工过程中采用进退错距法进行碾压,其堤顶宽为4m,碾压施工设计碾压遍数为5遍,碾滚净宽为3m,实际碾压遍数为4遍。则错距宽度为()m。A.0.8B.0.6C.1.0D.0.75答案:B3.2土石坝施工技术【单选】下列关于结合部位处理的说法错误的是()。A.层与层之间分段接坡坡比一般缓于1:3B.土石坝的坝基,只有填筑厚度达到1m以上时,才可以使用重型压实机械C.靠近混凝土结构物两侧可采用小型机械夯实或人工夯实D.对于基础部位的填土,宜采用薄层、轻碾的方法答案:B3.2土石坝施工技术3.2.3土石坝填筑的施工方法考点2:土石坝填筑施工★★内容考频指数考查重点一、土石坝施工内容※略二、坝料开采※三、坝面作业1.铺料与整平2.碾压3.结合部位处理※※技术要点需要掌握3.2土石坝施工技术3.2.4土石坝的施工质量控制考点3:土石坝质量控制★★考点3内容考频指数土石坝质量控制★★一、料场的质量检查和控制※※二、坝面的质量检查和控制※※3.2土石坝施工技术考点3:土方填筑质量控制★★土石坝施工质量控制包括: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。(双土双含)【补充】“手检”:手握土料能成团,手指搓可成碎块,则含水量合适。3.2土石坝施工技术2、如何控制土料含水量土料含水量采取措施偏高改善料场的排水条件和采取防雨措施进行翻晒处理,或采取轮换掌子面的办法偏低对于黏性土料应考虑在料场加水非黏性土料可用洒水车在坝面喷洒加水不均匀堆筑“土牛”(大土堆)3.2土石坝施工技术二、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。(厚土水干)对黏性土,含水量的检测是关键,可用含水量测定仪测定。材料干密度(施工中)测定方法
黏性土
环刀测定(200~500cm3)砂环刀测定(500cm3)砾质土、砂砾料、反滤料灌水法或灌砂法测定
堆石灌水法
砂砾料
(因缺乏细料而架空时)3.2土石坝施工技术坝料检测方法
试坑直径
试坑深度
垫层料
挖坑灌水(砂)法、核子密度仪法
不小于最大料径的
4
倍
碾压
层厚
过渡料
挖坑灌水(砂)法
最大料径的3~4倍堆石料
挖坑灌水(砂)法
最大料径的2~3倍,试坑直径最大不超过2m3.2土石坝施工技术【对比总结】位置检查四项
土料场
土质情况
土块大小
含水量
杂质含量
坝面铺土厚度
土块大小
含水量
压实后的干密度
反滤层
铺填的厚度
颗粒级配
填料的质量
是否混有杂物堆石棱体与堆石坝石料的质量、风化程度、石块的重量、尺寸、形状3.2土石坝施工技术【单选】对土料场的()的检查和控制最为重要。A.土块大小B.杂质含量C.含水量D.土质情况答案:C3.2土石坝施工技术【例题·案例节选】某小型排涝枢纽工程,由排涝泵站、自排涵闸和支沟口主河道堤防等建筑物组成。根据工程施工进度安排,本工程利用10月~次年4月一个非汛期完成施工,次年汛期投入使用。支沟口主河道堤防采用黏性土填筑,料场复勘时发现料场土料含水量偏大,不满足堤防填筑要求。问题:写出堤防填筑面作业的主要工序;提出本工程料场土料含水量偏大的主要处理措施。3.2土石坝施工技术答案:(1)堤防填筑面作业的主要工序包括:铺料、整平、压实。(2)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。3.2土石坝施工技术【例题·案例节选】某大(2)型水库枢纽工程,由混凝土面
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