水利施工技术PPT课件

1、水利工程施工技术,.,1,培训大纲,.,2,地基处理与灌浆工程,（一）分类： 1、岩基：由岩石构成的基础，又称岩基 2、软基 砂砾石地基：由砂砾石、砂卵石构成，空隙大。孔隙率高，因而渗透性强 软土地基：由淤泥、壤土、粉细砂等细微粒子的土质构成的地基， 软土地基特点：孔隙率大、压缩性大、含水量大、渗透系数小、水分不易排除、承载力差、沉陷大、触变性强，在外界影响下易变形。,.,地基处理,一、地基基础的要求,3,地基处理与灌浆工程,（二）对地基的基本要求： 1、足够的强度：承受上部结构传递的应力 2、整体性和均一性：能够防止基础的滑动和不均匀性沉降 3、抗渗性耐久性：能够避免发生严重的渗漏和渗透破坏

2、 4、耐久性：能够防止在地下水长期作用下发生侵蚀破坏,.,地基处理,一、地基基础的要求,4,地基处理与灌浆工程,1、开挖 ：挖出不符合设计的覆盖层，最为常用 2、灌浆 ：利用灌浆泵的压力，通过钻孔、预埋管路、或其他方式将各类浆液地基中裂隙、洞穴，或砼的裂缝、接缝内，达到加固防渗等目的 3、防渗墙 ：使用专用机具钻凿圆孔或直接开挖操控，以泥浆固壁孔内浇筑砼或其他防渗材料或安装预制砼构件，形成地下连续墙体 4、置换 ：换填 5、排水法 ：利用排水设施，排除土中水分，加速土壤固结 6、挤实法：计淤 7、桩基础：打入桩、灌注桩、旋喷桩、深层搅拌桩 8、锚固：受拉杆件一端固定于岩体，一端与工程结构相连，

3、利用锚固结构的抗剪抗拉强度，改善岩土力学性质。,.,地基处理,二、地基处理的方法,5,地基处理与灌浆工程,（一）灌浆分类： 1、按材料：水泥、黏土、化学灌浆 2、按地层分类：岩石地基灌浆、砂砾石地机灌浆、土层灌浆 3、按目的： 帷幕灌浆：减小渗流量、降低扬压力 固结灌浆：提高岩体整体性和抵抗变形能力 接触灌浆：增加接触面结合能力 接缝灌浆：改善传力条件增加坝体整体性 回填灌浆：增加围岩或结构的密实性 4、按灌浆压力：常压和高压（3MPa以上）,.,灌浆工程,一、灌浆施工要求,6,地基处理与灌浆工程,（二）钻孔灌浆的机械设备 灌浆泵（容许灌浆压力大于最高灌浆压力的1.5倍）、浆液搅拌机、灌浆记录

4、仪（灌浆压力、注浆率、浆液相对密度）,.,灌浆工程,一、灌浆施工要求,7,地基处理与灌浆工程,（三）灌浆方式和灌浆方法 1、灌浆方式 纯压式：浆液注入孔段和岩体裂隙不再返回。适合有大裂隙，孔深不超过15m的情况 循环式：浆液通过射浆管注入管段内，部分深入裂隙，部分返回。 优点：一方面防止沉淀，一方面根据进浆和回浆比重的差值判断岩层吸收水泥的情况 2、灌浆方法： 全孔一次灌浆 将孔一次钻完，全孔段一次灌浆。适合地质条件比较好，孔深不深（小于6m），基岩比较完整的情况 自上而下分段灌浆法：自上而下钻进，随段位安设灌浆塞，逐段灌浆 自下而上分段灌浆法：一钻到底，自下而上逐段灌浆 综合灌浆法：根据裂隙

5、发育情况沿深度的发育情况，综合以上两种 孔口封闭灌浆法：采用自上而下灌浆时各段灌浆灌浆时都在孔口安装孔口封闭器进行灌浆的方法,.,灌浆工程,一、灌浆施工要求,8,地基处理与灌浆工程,（三）灌浆方式和灌浆方法,.,灌浆工程,纯压式,循环式,一、灌浆施工要求,9,地基处理与灌浆工程,.,灌浆工程,（三）灌浆方式和灌浆方法,一、灌浆施工要求,10,地基处理与灌浆工程,（四）帷幕灌浆： 1、钻孔： 钻孔位置与设计位置不得偏差10cm（孔位） 孔深符合设计规定（孔深） 钻孔孔壁应平直完整（孔斜） 钻孔孔向准确（孔向） 2、钻孔冲洗 孔内沉积厚度不得超过20cm 冲洗压力可为管将压力的80%，但该值大于1

6、MPa，取1MPa,.,灌浆工程,一、灌浆施工要求,帷幕灌浆施工工艺:钻孔 钻孔冲洗 压水试验 灌浆 灌浆质量检查,11,地基处理与灌浆工程,（四）帷幕灌浆： 3、压水试验 目的：压水试验是用高压方式把水压入钻孔，根据岩体吸水量，计算了解岩体裂隙发育情况和透水性的一种原位试验 帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，先导孔应自上而下进行压水试验，各次序孔的各灌浆段进行简易压水 采用自下而上分段灌浆法时，先导孔应自下而上进行压水试验，各次序孔灌浆前进行全孔一次冲洗除孔底段外不可进行钻孔冲洗和简易压水压水试验采用5点法或单点法,.,灌浆工程,一、灌浆施工要求,帷幕灌浆施工工艺:钻孔 钻孔冲洗 压水试验

7、灌浆 灌浆质量检查,12,地基处理与灌浆工程,（四）帷幕灌浆： 3、压水试验,.,灌浆工程,一、灌浆施工要求,帷幕灌浆施工工艺:钻孔 钻孔冲洗 压水试验 灌浆 灌浆质量检查,13,地基处理与灌浆工程,（四）帷幕灌浆： 4、灌浆 灌浆方式： 帷幕灌浆优先采用循环式，射浆管距孔底不得超过50cm 灌浆方法： 原则：分序加密（先下游排后上游排最后中间排），边排孔分三序， 中间孔分二序或三序，帷幕灌浆段长度56m，可适当加长，但不得超过10m，采用自上而下分段灌浆法时，灌浆塞应塞在已灌段段底以上50cm处 管将压力： 采用循环式，压力表安在回浆管路上，采用纯压式压力表安在进浆管路上；浆液浓度由稀到浓逐

8、级变换,.,灌浆工程,一、灌浆施工要求,帷幕灌浆施工工艺:钻孔 钻孔冲洗 压水试验 灌浆 灌浆质量检查,14,地基处理与灌浆工程,（四）帷幕灌浆： 4、灌浆 灌浆方式 灌浆方法 管将压力,.,灌浆工程,一、灌浆施工要求,帷幕灌浆施工工艺:钻孔 钻孔冲洗 压水试验 灌浆 灌浆质量检查,15,地基处理与灌浆工程,（四）帷幕灌浆： 4、灌浆 灌浆结束标准： 采用自上而下分段灌浆法时，注入率不大于0.4L/min，继续灌注60min，或不大于1L/min，继续灌注90min，灌浆可以结束 采用自下而上分段灌浆法时，以上持续灌注时间相应减少30min，60min 采用孔口封闭法时，同时满足两个条件：设计

9、压力下，注入率不大于1L/min；持续灌注90min以上全过程中，持续灌注不少于120min,.,灌浆工程,一、灌浆施工要求,帷幕灌浆施工工艺:钻孔 钻孔冲洗 压水试验 灌浆 灌浆质量检查,16,地基处理与灌浆工程,（四）帷幕灌浆： 4、灌浆 封孔方法： 采用自上而下分段灌浆法时：“分段压力灌浆封孔法” 采用自下而上分段灌浆法时：“置换与压力灌浆封孔法” “压力灌浆封孔法”,.,灌浆工程,一、灌浆施工要求,帷幕灌浆施工工艺:钻孔 钻孔冲洗 压水试验 灌浆 灌浆质量检查,17,地基处理与灌浆工程,（四）帷幕灌浆： 4、灌浆 特殊情况处理： 发生冒浆：嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌

10、浆 发生串浆：如串浆孔具备灌浆条件，可同时进行，一泵灌一孔，否则用塞塞住 发生中断：因故中断及早恢复，否则应立即扫孔，而后恢复，恢复时采用开灌比级水泥浆，若注入率较中断前减少较多，影增大浓度，若减少很多，甚至停止吸浆，应采取补救措施,.,灌浆工程,一、灌浆施工要求,帷幕灌浆施工工艺:钻孔 钻孔冲洗 压水试验 灌浆 灌浆质量检查,18,地基处理与灌浆工程,（四）帷幕灌浆： 5、灌浆质量检查 以检查孔压水试验成果为主，检查孔压水试验应在该部位灌浆结束后14天后进行，检查孔数量宜灌浆孔的10%，检查孔采用自上而下分段卡塞 压水试验，试验采用五点法和单点法 检查孔应布置在以下部位： a、帷幕中心线；

11、b、岩石破碎、断层、大孔隙地质条件复杂部位 ； c、孔偏斜大、灌浆情况不正常经分析对帷幕灌浆质量有影响的部位 ；,.,灌浆工程,一、灌浆施工要求,帷幕灌浆施工工艺:钻孔 钻孔冲洗 压水试验 灌浆 灌浆质量检查,19,地基处理与灌浆工程,（四）帷幕灌浆： 5、灌浆质量检查 帷幕灌浆质量合格标准 方法：用压水试验检查 坝体砼与基岩接触段及下一段合格率应为100% 再以下各段合格率应为90% 不合格段的透水值不应超过设计规定值的100%，且不集中,.,灌浆工程,一、灌浆施工要求,帷幕灌浆施工工艺:钻孔 钻孔冲洗 压水试验 灌浆 灌浆质量检查,20,地基处理与灌浆工程,1、灌浆方式：循环式和纯压式 2

12、、灌浆技术要求 分序加密的原则 灌浆孔基岩段小于6m时采用全孔一次灌注，不利地质条件或灌浆压力大于3MPa时，分段进行 裂隙冲洗时，回水清净为止，冲洗压力为灌浆压力的80%，若值大于1MPa，采用1MPa 压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用单点法；孔数不宜少于灌浆孔的5% 结束标准：注入率不大于0.4L/min，持续时间30min，可结束 压水试验检查（灌浆结束3-7天），岩体波速检查（灌浆结束14天），静弹性模量（灌浆结束28天） 压水试验孔段合格率应在80%以上，不合格段的透水率不超过设计值的50%，且不集中 灌浆封孔：“压力灌浆封孔法”，“机械压浆封孔法”,.,灌浆工程,（五）固结灌浆,2

13、1,地基处理与灌浆工程,1、特点：黏度低、流动性好、可灌性好、聚合体强度高、黏结强度高、耐久性好、稳定性好 2、工序次序：钻孔及压水试验，钻孔及裂缝的处理，埋设注浆嘴回浆嘴及封闭、注水和灌浆 3、方法：单液法和双液法；压送方式：纯压式（气压和泵压）,.,灌浆工程,（六）化学灌浆,22,地基处理与灌浆工程,1、压力：20MPa40MPa； 适用范围：软弱土层； 方法：单管、二管、三管、多管法； 2、喷射方式：定喷、旋喷、摆喷 3、施工程序：钻孔，下置喷射管，喷射提升，成桩成板或成墙 4、质量检查：检查内容：整体性、均匀性、垂直度；有效直径；溶蚀和耐久性 5、检查方法：开挖检查、钻孔检查、室内试验

14、、荷载试验、无损试验,.,灌浆工程,（七）高压喷射灌浆,23,地基处理与灌浆工程,（一）类型 1、按结构形式：桩柱型、槽孔型、混合型防渗墙 2、按墙体材料：普通混凝土防渗墙、钢筋混凝土防渗墙、黏土混凝土防渗墙、塑性混凝土防渗墙、灰浆防渗墙 3、按成槽方法：钻挖成槽防渗墙、射水成槽防渗墙、链斗成槽防渗墙、锯槽防渗墙 4、按布置方式：嵌固式防渗墙、悬挂式防渗墙、组合式防渗墙 （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 （三）深层搅拌防渗墙的检测方法 1、开挖检验 2、取芯试验 3、注水试验 4、无损检测,.,灌浆工程,二、防渗

15、墙的类型及施工质量检测方法,24,地基处理与灌浆工程,.,灌浆工程,二、防渗墙的类型及施工质量检测方法,25,地基处理与灌浆工程,泥浆在防渗墙施工中的作用 主要是支承孔壁，稳定地层，悬浮、携带废渣。 施工过程中，在槽孔内注满泥浆，并使泥浆液面高于地下水位，加上泥浆比重较大，可以保证槽内的泥浆压力高于地下水压力，使泥浆渗入槽壁土体中，其中较细的颗粒进入空隙中，较粗的颗粒附着在孔壁上，形成“泥皮”。随着泥皮厚度的增加，对水的流动阻力也会增加，最终达到了平衡，水不再进入地层，泥浆与土体被泥皮隔开。泥浆所产生的侧压力通过泥皮作用在孔壁上，保证孔壁的稳定。,.,灌浆工程,二、防渗墙的类型及施工质量检测方

16、法,26,土石坝工程,（一）料场规划的基本内容 1、空间规划 ：对料场的位置、高程的恰当选择合理规划 2、时间规划 ： 上坝强度高时用近料，低时用远料 近料和易淹料场先用，远料和不易淹料场后用 含水量高旱季用，含水量低雨季用 应保留一部分近料供合拢段填筑和拦洪度汛高峰强度时用 3、质与量的规划：质量上满足设计要求，数量上要满足坝体总方量的要求，也要满足施工各个阶段最大上坝强要求度,.,土石坝施工技术,一、土石料场的规划,27,土石坝工程,（二）料场规划的基本要求 1、考虑弃渣的充分利用 2、对主要料场和备用料场分别加以考虑 3、开采总量满足要求 实际开采量与坝体填筑量之比满足 石 料：1.52

17、 土 料：22.5 砂砾料： 1.52 水下砂砾料：23 反滤料：3以上,.,土石坝施工技术,一、土石料场的规划,28,土石坝工程,（一）类型 挖掘机械：挖掘机 挖装运组合机械 挖运组合：推土机、铲运机 装运组合：装载机 轮胎装载机 运输机械：循环式（有轨机车和汽车） 连续式（带式运输机）,.,土石坝施工技术,二、土石坝施工机械的配置,挖掘机,推土机,推土机,铲运机,装载机,29,土石坝工程,（二）经济运距 履带式挖掘机：经济运距3050 最大不超过100m 轮胎装载机 ：经济运距100150m 履带式装载机：经济运距100m 牵引式铲运机：经济运距300m 自行式铲运机：经济运距200300

18、m,.,土石坝施工技术,二、土石坝施工机械的配置,30,土石坝工程,（一）压实机械 静力碾压、震动碾压、夯击 （二）土料填筑标准 1、黏性土填筑标准：压实度、最优含水率作为设计控制指标； 1、2级坝压实度98100%， 3级 压实度级坝9698% 设计地震烈度8、9取大值 2、非黏性土填筑标准：相对密度作为设计控制指标 砂砾石相对密度不低于0.75，砂相对密度不低于0.7，反滤料宜为0.7,.,土石坝施工技术,三、土石坝填筑施工碾压试验,31,土石坝工程,.,土石坝施工技术,三、土石坝填筑施工碾压试验,静力碾,震动碾,夯板,32,土石坝工程,（三）压实参数的确定 1、土料填筑压实参数：碾压机具

19、重量、含水量、铺土厚度、碾压遍数、震动碾还包括震动频率和行走速度 2、黏性土压实含水量可取1=p+2% ， 2=p ，3=p-2% ，三种进行试验 3、选取试验铺土厚度和碾压遍数，并测定相应的含水量和最大干密度，做出对应的关系曲线 再按铺土厚度、压实遍数、最优含水量和最大干密度进行整理并绘制相应曲线 根据设计干密度，从图上查出不同铺土厚度，对应的碾压遍数和最优含水量 分别计算单位碾压遍数的对应的铺土厚度，其中单位碾压遍数对应铺土厚度最大者为最经济合理 4、非黏性土料的试验，只需做铺土厚度、碾压遍数、干密度的关系曲线，据此便可得到相应参数,.,土石坝施工技术,三、土石坝填筑施工碾压试验,33,土

20、石坝工程,（一）土石坝施工内容 1、准备作业：四通一平，修建生产生活福利、行政办公用房，排水清基工作 2、基本作业：土料的开采，挖、装、运、卸以及坝面作业 3、辅助作业：清除施工场地及料场的覆盖，从上坝土料中剔除杂物，坝面排水、层间刨毛和加水 4、附加作业：保护和修整工作，坝坡修整，铺砌护面块石和种植草皮,.,土石坝施工技术,四、土石坝填筑的施工方法,34,土石坝工程,（二）坝料的开采 1、土石料的开采 2、砂砾料开采 3、石料开采 （三）坝面作业的基本要求 2、坝面作业施工程序包括 铺料 整平 洒水 压实 层间刨毛 质检 可组织流水作业,.,土石坝施工技术,四、土石坝填筑的施工方法,35,土

21、石坝工程,（四）铺料与整平 1、铺料宜平行于坝轴线进行，铺料厚度要匀，超径料块应打碎，杂物应剔除 2、进入防渗体铺料，自卸式汽车采用倒退法进占，避免在压实的土层上开行，造成超压，引起剪力破坏 3、汽车穿过反滤层进入防渗体容易将反滤料带入防渗体，造成混杂，影响坝体质量 4、按设计厚度铺料整平是保证压实质量的关键，一般自卸式汽车卸料，推土机或平土机散料铺平 5、含水量偏低时，黏性土主要在料场加水，非黏性料主要在坝面加水 6、光面压实机具压实的土层应做刨毛处理，以利于层间结合，刨毛深度35cm,.,土石坝施工技术,四、土石坝填筑的施工方法,36,土石坝工程,（五）碾压 碾压方式取决于碾压机械的开行方

22、式，开行方式有两种 1、进退错距 操作简便，碾压、铺土和质检等工序协调，便于分段流水作业，压实质量容易得到保证。错距宽度：b=B/n 2、圈转套压 要求开行工作面大，适合多碾滚组合碾压。优点是生产效率高，但转弯套压交接处重压过多易超压。当转弯半径小时，容易引起土层扭曲产生剪力破坏,.,土石坝施工技术,四、土石坝填筑的施工方法,进退错距,圈转套压,37,土石坝工程,（六）接头处理 1、坝体填筑中，层与层之间应错开一定距离，分段条带应与坝轴线平行，各段之间不宜形成过大高差，坡度一般缓于1:3 2、坝体填筑中，为保护黏土心墙布制长时间暴露在大气中遭受影响，一般采用土砂平起施工（先土后砂、先砂后土）

23、3、对坝身与砼结构物的连接，靠近砼结构物部位不能采用大型机械，可采用小型机械夯或人工夯实。填土碾压时，注意砼结构物两侧均衡填料压实，避免过大侧向压力，影响砼结构物安全。,.,土石坝施工技术,四、土石坝填筑的施工方法,38,土石坝工程,（七）土石坝的施工质量控制 1、料场的质量检查与控制 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、含水量（最重要） 土料场含水量偏高： a改善料场的排水条件和采取防雨措施 b对含水量偏高的土料进行翻晒，或采取轮换掌子面的办法,使土料含水量降低到规定范围 土料场含水量偏低： a对黏性土考虑在料场加水，分块筑畦埂，灌水浸渍，轮换取土 b对非黏性图可用洒

24、水车在坝面喷洒加水 土料含水量不均匀：应考虑堆筑土牛（大土堆），使含水量均匀后才外运 对石料场经常检查石质、风化程度、石料级配大小及形状是否满足 上坝要求,.,土石坝施工技术,四、土石坝填筑的施工方法,39,土石坝工程,（七）土石坝的施工质量控制 2、坝面的质量检查与控制 在坝面作业中，应对铺土厚度、土块大小、含水量、压实后的干密度进行检查 在施工特殊部位和防渗体中选定一些固定取样断面，沿坝高510m取试样（不少于30个）进行室内试验，作为校核设计及工程管理之工具 对于反滤层、过渡料、坝壳等非黏性填筑，主要控制压实参数，反滤层每层2525取样12个，对条形反滤层每隔50m设一个取样断面，每层不

25、少于4个 堆石体检查：石质、风化程度、石块重量、尺寸形状、有无离析架空现象 质量检查记录应及时整理分别编号存档,.,土石坝施工技术,四、土石坝填筑的施工方法,40,土石坝工程,.,混凝土面板堆石坝施工技术,一、面板堆石坝的坝体材料分区,41,土石坝工程,（一）面板 面板：位于上游表面的薄板防渗结构 （二）垫层 垫层：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区，并七辅助渗流控制作用 （三）过渡区 过渡区：保护垫层在高水头作用下不产生破坏 （四）主堆石区 主堆石区：承受水荷载的主要支撑，石质好坏、密度、沉降量大小直接影响到面板安危 （五）次堆石区 次堆石区：也称下游堆

26、石区，保护主堆石体及下游边坡稳定,.,混凝土面板堆石坝施工技术,一、面板堆石坝的坝体材料分区,42,土石坝工程,（一）填筑工艺 1、坝体堆石料铺筑采用进占法，采用震动平碾，工作质量不少于10t 高坝宜采用重型震动碾，行车速度宜小于3km/h，碾压段搭接不小于1.0m 2、垫层料摊铺采用后退法，以减轻物料分离 3、为改善垫层料碾压质量，采用斜坡碾压与砂浆固坡的方法相结合 （二）堆石坝压实参数和质量控制 1、压实参数：铺料厚度（每层误差不超过层厚的10%）、碾压遍数、加水量、碾重、行车速率 2、堆石坝施工质量控制，碾压参数和干密度（孔隙率），以碾压参数为主 3、坝料压实检查方法 垫层料、过渡料、堆

27、石料，宜采用挖坑灌水（砂）法。垫层料也可以用核子密度仪法,.,混凝土面板堆石坝施工技术,二、堆石体施工质量的控制,43,土石坝工程,（一）混凝土面板的施工 1、混凝土面板的分块 2、垂直缝砂浆条铺设，砂浆强度等级与砼面板相同，铺设完毕后，在其上铺设止水，架立侧模 3、钢筋架立，先安装架立筋，再人工绑扎钢筋 4、混凝土面板浇筑：采用滑模浇筑 5、面板养护：宜在低温季节浇筑，加强面板的保湿和保温养护，一般采用草袋保温，喷水保湿，连续养护，直到蓄水为止，或至少90d （二）接缝止水施工 面板坝接缝包括趾板缝、周边缝、垂直缝、防浪墙体缝、防浪墙底缝、施工缝；接缝止水材料包括：金属止水片、塑料止水片、缝

28、面嵌缝材料及保护膜,.,混凝土面板堆石坝施工技术,三、面板的施工方法,44,土石坝工程,（一）混凝土面板的施工,.,混凝土面板堆石坝施工技术,三、面板的施工方法,45,土石坝工程,（一）砌筑前的准备工作 干砌石是指不用胶凝采用把石块砌筑起来，一般用于迎水面护坡，渠道衬砌，护坦，护岸等 1、备料 在砌石施工中为缩短场内运距，避免停工待料，砌筑前应尽量按照工程部位及需要数量分片备料，并提前将石块的水锈、淤泥洗刷干净。 2、基础清理，清除基础面杂物，整平夯实 3、铺设反滤层 将块石找平 减少水流对砌体基础冲刷 防止渗水带走土壤，避免坝坡变形,.,砌石工程,一、干砌石,46,土石坝工程,（二）干砌石施

29、工 1、施工方法 花缝砌筑法 依石块原有形状，尖对拐、拐对尖相互联系砌成。不分层，大面向上这种砌筑方法的缺点是底部空虚，容易被水流淘刷发生变形，稳定性 较差；优点是表面比较平整。故用于流速不大或不承受风浪淘刷的渠道护坡工程 平缝砌筑法 在砌筑前应先行试放，不合适处用锤加以修凿，修凿程度以石缝能够密接触为准，砌石拐角处如有空隙，可用小片石塞紧。砌石表面应与样线齐平，横向有通缝，但竖向直 缝必须错开。砌缝底部如有空隙，均要用合适的片石塞紧，一定作到底实上紧。以免底部 砂砾由缝隙中间冲出，而造成塌坡事故。,.,砌石工程,一、干砌石,花缝,平缝,47,土石坝工程,（一）干砌石施工 封边 干砌块石是依靠

30、块石之间的摩擦力来维持其整体稳定的。若砌体发生局部移动或变形，将会导致整体破坏。边口部位是最易损坏的地方，所以，封边工作十分重要。 对护坡水下部分的封边，常采用大块石单层或双层干砌封边，然后将边外部分用粘土回填夯实，有时也可采用浆砌石埂进行封边。 对护披水上部分的顶部封边，则常采用比较大的方正块石砌成40cm左右宽度的平台，平台后所留的空隙用粘土回填夯实。 对于挡土墙、闸翼墙等重力式墙身顶部，一般用混凝土封闭,.,砌石工程,一、干砌石,48,土石坝工程,（二）干砌石砌筑要点 造成干砌石施工缺陷的原因主要是由于砌筑技术不良、工作马虎、施工管理不善以及测量放样错漏等。 缺陷主要有： 缝口不紧 底部

31、空虚 鼓心凹肚 重缝 飞缝 飞口(即用很薄的边口未经砸掉便砌在坡上) 翅口(上下两块都是一边厚一边薄，石料的薄口部分互相搭接) 悬石(两石相接不是面的接触，而是点的接融) 浮塞叠砌、严重蜂窝以及轮廓尺寸走样等,.,砌石工程,一、干砌石,49,土石坝工程,（二）干砌石砌筑要点 干砌石施工必须注意： 1、干砌石工程在施工前，应进行基础清理工作。 2、凡受水流冲刷和浪击作用的干砌石工程中采用竖立砌法(即石块的长边与水平面或斜面呈垂直方向)砌筑，以期空隙为最小。 3、干砌石应自坡脚开始自下而上进行。 4、砌体缝口要砌紧，空隙应用小石填塞紧密，防止砌体在受到水流的冲刷或外力撞击时滑脱沉陷，以保持砌体的坚

32、固性。一般规定干砌石砌体空隙率应不超过30%50%。 5、干砌石护坡的每一块石顶面一般不应低于设计位置5cm，不高出设计位置15cm。,.,砌石工程,一、干砌石,50,土石坝工程,浆砌石是用胶结材料把单个石块连接在一起，使石块依靠胶结材料的黏结力、摩擦力和块石本身重量结合成为新的整体，以保持建筑物或构筑物的整体稳固性。 同时，胶结材料也充填了石块间的空隙，堵塞了一切可能产生的漏水通道，较好地防止了渗水和水流冲刷的可能。 因此，浆砌石要比干砌石稳固的多，并具有良好的整体性、密实性和较高的强度，使用寿命也比干砌石更长。,.,砌石工程,二、浆砌石,浆砌块石,浆砌条石,51,土石坝工程,（一）砌筑工艺

33、 浆砌石施工的砌筑要领可概括为“平、稳、满、错”四个字。 平是相邻石块的高差宜小于23cm； 稳是单块石料的砌放需自身稳定； 满是灰缝饱满密实； 错是相邻石块应错缝砌筑，尤其不允许存在顺水流方向的通缝。 1、 砌筑面准备。 对开挖成形的岩基面，在砌石开始之前应将表面已松散的岩块剔除，光滑表面的岩石需人工凿毛并清除所有岩屑、碎片、泥沙等杂物。土壤地基则应按设计要求处理。对于水平施工缝，一般要求在新一层块石砌筑前凿去已凝固的浮浆并进行消扫和冲洗，使新旧砌体紧密结合。对于临时施工缝，在恢复砌筑时，必须进行凿毛和冲洗处理。,.,砌石工程,一、浆砌石,52,土石坝工程,（一）砌筑工艺 2、选料。砌筑所用

34、石料应是质地均匀、没有裂缝、没明显风化迹象、不含杂质的坚硬石料，并且石料最外边缘不应有过尖、过薄等薄弱体。若是严寒地区使用的石料，还需具有 一定的抗冻性。 3、铺（座）浆。对于块石砌体，由于砌筑面参差不齐，必须逐块座浆、逐块安砌，在操作时还需调整摆放，务使块石座浆密实，以免形成空洞。座浆一般只需比砌石超前0.51m，不易铺切面过大，以免座浆干裂，失去黏结力。,.,砌石工程,一、浆砌石,53,土石坝工程,（一）砌筑工艺 4、安放石料。把洗净的湿润石料安放在座浆面上，用铁锤轻击石面，使座浆开始溢出为度。石料之间的砌缝宽度应严格控制。采用水泥砂浆砌筑时，块石的灰缝宽度一般为24cm，石料的灰缝厚度为

35、0.52cm。安放石料时不应产生碎石架空现象。 5、竖缝灌浆。安放石料后，应及时进行竖缝灌浆。灌浆后，浆液应与石面齐平并用捣插棒捣实。细石混凝土则可用插入式振捣器振捣，振实后缝面下沉，待上层摊铺座浆时一并填满。 6、振捣。水泥砂浆常用捣棒人工插捣，细石混凝土一般采用插入式振动器振捣。振捣时，应注意对角缝的振捣，防止重振或漏振。每一层铺砌完24 -36h后即可冲洗石面，为上一层的铺砌做好准备。,.,砌石工程,一、浆砌石,54,土石坝工程,（二）浆砌石施工 1、基础砌筑。浆砌石的基础施工应在地基验收合格后进行。基础砌筑前，应先检查基槽或基坑的尺寸和标高，并清除杂物，弹放出基础轴线及边线。 砌第一层

36、石块时，基础底面应座浆，对于岩石基础，座浆前还应洒水并充分湿润；石块尽量选用石面大一些的石料，这样受力较好并便于错缝；石块第一层都必须大面向下放稳，用脚踩踏时不晃即可，但不要用小石块来支垫，要使石面平放在基础底面上，使地基受力均匀且石料稳固。砌筑基础转角时，应选择比较方正的石块（俗称角石）砌在各转角上，角石两边应与准线相合。 砌筑第二层以上石块时，每砌一块石块，应先铺好砂浆。砂浆不必大面积铺满，尤其在角石及面石处，砂浆应多于石料外边约0. 5cm，并铺得稍厚一些。灰缝厚度宜为2030mm。阶梯形基础上的石块应至少压砌下级阶梯的1/2，相邻阶梯的块石应相互错缝搭接。,.,砌石工程,一、浆砌石,5

37、5,土石坝工程,（二）浆砌石施工 2、挡土墙砌筑。砌筑块石挡土墙时，块石的中部厚度不宜小于20cm。每砌34皮为一分层高度，每个分层高度都应用砂浆找平一次。两个分层高度间的错缝不得小于80mm，如图7-5所示。块石挡土墙宜采用同皮内丁顺相间的砌筑形式。当中间部分用块石填筑时，丁砌料石伸入到块石部分的长度应不小于20cm。 3、桥涵拱圈砌筑 浆砌拱圈的石料一般为经过加工的料石，石块厚度不应小于15cm，石块的宽度为其厚度的1。52.5倍，长度为厚度的24倍 施工时，浆砌拱圈的砌缝应力求均匀，相邻两行拱石的平缝应相互错开，其相错的距离不得小于10cm。砌缝的厚度取决于所选用的石料，当选用细料石时，

38、砌缝厚度不应大于1cm;当选用粗料石时，砌缝厚度不应大于2cm。 拱圈砌筑之前，必须先做好拱座。为了使拱座与拱圈结合好，拱座需用起拱石。起拱石与拱圈相接的面，应与拱的压力线垂直。,.,砌石工程,一、浆砌石,56,土石坝工程,（二）浆砌石施工 4、勾缝 对石砌体表面进行勾缝的目的主要是加强砌体的整体性，同时还可增加砌体的抗渗能力并美化外观。勾缝按其形式可分为凹缝、平缝和凸缝。 勾缝的程序是在砌体砂浆未凝固前，先沿砌缝将灰缝挖深2030mm形成缝槽，待砌体完成砂浆凝固后再进行勾缝。 勾缝前，应将缝冲洗干净，自上而下，不整齐处应修整。 勾缝的砂浆宜用水泥砂浆，砂用细砂。砂浆稠度要掌握好，过稠勾出的缝

39、表面粗糙不光滑，过稀则容易坍落走样。 最好不使用火山灰质水泥，因为这种水泥干缩性大，勾缝后容易开裂。,.,砌石工程,一、浆砌石,57,土石坝工程,（二）浆砌石施工 4、勾缝,.,砌石工程,一、浆砌石,58,土石坝工程,（二）浆砌石施工 5、砌体养护。 为使水泥得到充分的水化反应，提高胶结材料的早期强度，防止胶结材料干裂，应在砌体胶结材料终凝后(一般为砌完后的68h)。 及时洒水养护1421天，最低限度不得少于7天。 养护方法是通过洒水，使砌体保持湿润，也可在砌体上加盖湿草袋，以减少水分的蒸发。 当冬季气温降至0以下时，砌体一般不宜采用洒水养护，但要增加覆盖草袋的厚度，加强保温效果，在养护期内应

40、保持正温。 此外，养护期间不得在砌体上堆放材料、修凿石料、碰动块石，否则会引起胶结面松动脱离。,.,砌石工程,一、浆砌石,59,混凝土坝工程,（一）骨料料场的规划 以满足质量、数量为基础，寻求开采、运输、加工成本最低方案 （二）骨料加工方法 以筛分和清洗为主 （三）骨料开采量 根据混凝土中各种粒径需用量和开挖料的可利用量 （四）骨料生产能力的确定 1、在高峰强度持续时间长时，骨料生产能力根据储存量和混凝土浇筑强度确定 2、在高峰强度持续时间短时，骨料生产能力根据累计生产和使用量确定,.,混凝土的生产和运输,一、骨料的规划与骨料的加工,60,混凝土坝工程,（五）天然骨料开采设备的确定 天然骨料开

41、采，多采用索铲，在一定水深中可采用采砂船,.,混凝土的生产和运输,一、骨料的规划与骨料的加工,61,混凝土坝工程,（六）骨料料场规划的原则 1、满足水工混凝土对骨料的各项质量要求，储量满足各设计及配需要，并有富裕 2、主料场场地开阔，质量高、储量大、高程适宜，开采季节长，主辅料场满足洪枯季节互为备用的需要 3、采用可开采率高，天然级配与设计级配接近，人工骨料调整级配数量少 4、附近有足够的回车和堆料场地，且占用农田少 5、开采施工准备工作少，施工简便的料场,.,混凝土的生产和运输,一、骨料的规划与骨料的加工,62,混凝土坝工程,（七）骨料的生产加工 1、主要设备：颚板式、冲击式、锥式 2、筛分

42、： 机械筛分 水力筛分：这里的水力包括水的浮力作用，也包括水的机械能。比如一些密度不一的混合物，运用浮力可以将密度不一的物体分层甚至分离。运用水的流动可以将一些大小相差不大密度不一或者密度相差很大的物体分离。 3、堆存与运输 尽量减少转运次数，粒径大于40mm的骨料自由落差大于3m 采取缓降措施 储料仓除有足够的容积外，还应维持不小于6m的堆料厚度 取料时，同一料级应注意从料堆的不同部位取料,.,混凝土的生产和运输,一、骨料的规划与骨料的加工,63,混凝土坝工程,（八）骨料的品质要求 1、细骨料：人工砂细度模数2.42.8，天然砂2.23.0，人工砂饱和面干含水率不宜超过6%，必要时采取加速脱

43、水措施 2、粗骨料：粗骨料最大粒径不宜超过钢筋间距的2/3、构件最小边长的1/4、素砼板厚的1/2，对少筋无筋采用大骨料粒径,.,混凝土的生产和运输,一、骨料的规划与骨料的加工,64,混凝土坝工程,（一）拌合设备 1、拌和机 2、拌合站、拌合楼 （二）拌合设备生产能力的确定 生产能力确定方法：主要取决于，设备容量、台数、生产率； 一般用满足浇筑强度选择配置设备总生产能力,.,混凝土的生产和运输,二、混凝土拌合设备及生产能力的确定,65,混凝土坝工程,（一）运输设备 1、水平运输：有轨和无轨 2、垂直运输：门机、塔机、缆机、履带式起重机 3、混合运输：可从拌合楼直接入仓，胶带式混凝土混合运输设备

44、；深槽混凝土高速胶带输送机；液压活动支架胶带机、砼泵等,.,混凝土的生产和运输,三、混凝土运输浇筑方案,66,混凝土坝工程,（一）运输设备,.,混凝土的生产和运输,三、混凝土运输浇筑方案,67,混凝土坝工程,（二）运输方案 门、塔机运输方案；缆机运输方案，辅助运输浇筑方案 （三）选择混凝土运输浇筑方案的原则 1、运输效率高，成本低，转运次数少，不宜分离，质量容易保证 2、起重设备能够控制整个建筑物的浇筑部位 3、主要设备型号少，性能好，配套设备能充分发挥主要设备的生产能力 4、在保证工程质量的前提下，满足混凝土浇筑强度的要求 5、除满足混凝土浇筑任务外，能最大限度的承担模板、钢筋、金属结构及仓

45、面小型机具的吊运任务 6、在工作范围内能持续工作，设备利用率高，不压块，或不因压块延误浇筑工期,.,混凝土的生产和运输,三、混凝土运输浇筑方案,68,混凝土坝工程,（一）分类 拆移式、移动式、自升式、滑升式、固定式,.,模板与钢筋,一、模板的分类与模板施工,69,混凝土坝工程,（二）模板施工 1、模板的安装 模板必须按设计图纸放样，对重要结构夺舍控制点，以利检查校正 支架必须支撑在稳固的地基或已凝固的混凝土面上，并有足够的支撑面 对大体积混凝土，成型后的偏差，不应超过模板偏差的50100%,.,模板与钢筋,一、模板的分类与模板施工,70,混凝土坝工程,（二）模板施工 2、模板的拆除 拆模时间应

46、根据设计要求、气温和强度增长情况而定。 提高模板周转率，是降低模板成本的关键 使用专门工具拆除模板，减少损伤，立模建筑前应在内表面凃脱模剂，以利拆除 对拆除的模板及时清洗，分类堆存，以备再用,.,模板与钢筋,一、模板的分类与模板施工,对于非承重板：砼强度应达到2.5MPa 以上 ，其棱和表面不因拆模而损伤 对于承重板 ：悬臂 2m以下 达到70% 设计强度 2m以上 达到100%设计强度 非悬臂 2m以下 达到50% 设计强度 2m8m 达到70% 设计强度 8m以上 达到100%设计强度,71,混凝土坝工程,（二）模板施工 2、模板支护 模板及支架必须符合 保证混凝土浇筑后结构物的形状、尺寸

47、与相互位置符合设计规定 具有足够的稳定性、刚度和强度 尽量做到标准化、系列化，拆装方便，周转次数高，有利于混凝土的机械化施工 模板表面应光洁平整，接缝严密、不漏浆，以保证混凝土表面质量 除悬臂模板外，竖向模板与内倾模板都必须设置内部撑杆或外部拉杆，以保证模板的稳定性,.,模板与钢筋,一、模板的分类与模板施工,72,混凝土坝工程,（一）钢筋的性能规格 水工用钢筋分 四级，为光圆钢筋， 为带肋钢筋，热轧带肋分为HRB335 HRB400 HRB500,.,模板与钢筋,二、钢筋的安装加工技术要求,73,混凝土坝工程,（二）钢筋加工 1、钢筋配料与代换 配料依据：设计图纸和修改通知单，分部分块图，入仓

48、方式，运输、安装和接头 下料长度：应计入，焊接、绑扎需要的长度，因弯曲为延长的长度 钢筋代换： a以另外一种钢号和直径的钢筋代换设计钢筋，满足以下要求： 按承载力设计值相等的原则进行，要满足规定的间距、锚固长度、最小直径等要求 以高一级代替低一级钢筋，宜采用改变钢筋直径的方法，不宜采用减少根数 b同钢号钢筋某直径代替另外一种直径钢筋，直径变化范围不得超过4mm总截面积之比不得小于98%不得大于103% c 设计主筋采用同钢号代换，保持间距不变，可以用大一级和小一级 间隔配置代换,.,模板与钢筋,二、钢筋的安装加工技术要求,74,混凝土坝工程,（二）钢筋加工 2、钢筋的加工： 四道工序：除锈、调

49、直、切断、成型 调直和除锈满足以下要求 a表面应洁净，使用前应将表面油质、漆污、锈皮、鳞绣等清楚干净 b应平直，同心线与直线相差不得超过全长的1% c调直后，表面伤痕不得超过钢筋截面积的5% d冷拉法调直钢筋，冷拉率不得大于1%,.,模板与钢筋,二、钢筋的安装加工技术要求,75,混凝土坝工程,（二）钢筋加工 3、钢筋连接：绑扎、焊接、机械连接 钢筋接头的一般要求 a 钢筋接头优先采用焊接和机械连接 b对于直径小于或等于 25mm的非轴心受拉构件、非小偏心受拉构件、非震动，采用绑扎 c钢筋接头应分散布置，配置在同一截面（接头在0.5m范围内，绑扎在搭接长度范围内）接头面积占受力钢筋总面积的百分比

50、符合以下要求,.,模板与钢筋,二、钢筋的安装加工技术要求,绑扎 受拉不超过25% ， 受压不超过50% 机械连接 受拉不超过50% 焊接 受拉不超过50% 机械连接接头在受压区和装配式构件中受力较小的部位 焊接和绑扎接头距离钢筋弯起点不少于10d，并不得位于最大弯矩处,76,混凝土坝工程,（一）分缝的形式 1、横缝形式：缝面不设键槽不灌浆；缝面设键槽灌浆；缝面设键槽和灌浆系统 2、纵缝形式：垂直竖缝、斜缝、错缝,.,混凝土坝的施工技术,一、混凝土坝施工的分缝分块,77,混凝土坝工程,（二）分缝的特点 1、横缝特点： 横缝一般自地基垂直贯穿至坝顶，在上下游设置止水系统 有灌浆的横缝，缝面一般设置

51、成竖向梯形键槽 不灌浆的横缝，接缝之间通常采用沥青杉木板泡沫塑料板或沥青填充 2、竖缝分块： 竖缝分块是用平行于坝轴线的铅直纵缝，把坝段分成若干柱状体，又称柱状分块 为了恢复因纵缝而破坏的坝体的整体性，纵缝必须要设置键槽，并进行灌浆处理或设置宽缝回填膨胀混凝土 为避免冷缝，块体大小必须与混凝土的制备、运输、浇筑的生产能力相适应，初凝时间浇筑方量大于等于一个浇筑层的方量 混凝土坝施工发展趋势，朝着尽量加大纵缝距离，减少纵缝数量，直至取消纵缝进行通仓浇筑的方向发展,.,混凝土坝的施工技术,一、混凝土坝施工的分缝分块,78,混凝土坝工程,（二）分缝的特点 3、斜缝分块： 斜缝分块，是大致沿坝体两组主

52、应力之一的轨迹面设置斜缝 斜缝分块缝面上出现的剪应力很小，可以不进行接缝灌浆 斜缝的终止处，采取并缝措施，设置骑缝钢筋，或设置并缝廊道 斜缝分块，要注意均衡上升控制相邻块的高差 斜缝的浇筑程序，必须是先浇上游块，再浇下游块 4、错缝分块：缝面一般不灌浆，但在重要部位如水轮机蜗壳等重要部位需要骑缝钢筋 5、通仓浇筑：通常浇筑的特点： 整体性好，有利于改善坝踵应力状态 免除了接缝灌浆，减少了模板量，节省了工程费用，有利于加快施工进度 仓面面积增大，有利于机械化水平提高，充分发挥大型、先进机械设备效率 浇筑尺寸大，温控要求高,.,混凝土坝的施工技术,一、混凝土坝施工的分缝分块,79,混凝土坝工程,（

53、一）浇筑前的准备作业： 1、基础面处理 砂砾地基：清除杂物，整平建基面，再浇筑1020cm厚低强度素混凝土作垫层，以防漏浆 土基 ：先铺碎石，再盖上湿砂，压实后再浇筑混凝土 岩基 ：人工清除表面松软岩石、棱角和反坡，并用高压水枪冲洗，若粘有油污和杂物，可用钢丝刷刷洗，直到洁净为止，最后高压风吹至岩面无积水，质检合格，开仓浇筑,.,混凝土坝的施工技术,二、混凝土的浇筑与养护,工艺流程：浇筑前的准备作业 浇筑入仓铺料 平仓振捣 浇筑后的养护,80,混凝土坝工程,（一）浇筑前的准备作业： 2、施工缝处理 在新混凝土浇筑前，必须采用高压水枪或风砂枪将老混凝土表面含有游离石灰的水泥膜清除，使混凝土表面石

54、子半露，形成有利于层间结合的麻面。 对纵缝表面可不凿毛，但应冲洗干净，以利灌浆。采用高压水冲洗视气温高地，可在浇筑后520h进行，但用风砂枪冲毛时，一般在浇筑后一两天后进行。施工缝面凿毛或冲毛后，应用压力水冲洗干净，使其表面无尘、无渣，才能浇筑混凝土。,.,混凝土坝的施工技术,二、混凝土的浇筑与养护,工艺流程：浇筑前的准备作业 浇筑入仓铺料 平仓振捣 浇筑后的养护,81,混凝土坝工程,（一）入仓铺料： 1、方法 平铺法 台阶法 斜层法：斜层坡度不超过100，浇筑高度限制在1.5m。当浇筑块较薄，且对混凝土采用预冷措施时候，可采用斜层浇筑,.,混凝土坝的施工技术,二、混凝土的浇筑与养护,工艺流程

55、：浇筑前的准备作业 浇筑入仓铺料 平仓振捣 浇筑后的养护,82,混凝土坝工程,（三）平仓和振捣 1、 混凝土吊运入仓卸料时，吊罐就位适当，使下料均匀，满足规定的铺料厚度，然后用插入式振捣器振捣密实。 2、浇筑仓面的混凝土随浇随平，不堆积。仓内若有粗骨料堆积时，不得用砂浆覆盖，应均匀分散于砂浆较多处。浇筑的第一层混凝土以及在两罐混凝土卸料后的接触处加强平仓振捣。 3、混凝土振捣时，振捣器距模板应有一定距离，并不得触动钢筋及预埋件，无法使用振捣器的部位，辅以人工振捣。,.,混凝土坝的施工技术,二、混凝土的浇筑与养护,工艺流程：浇筑前的准备作业 浇筑入仓铺料 平仓振捣 浇筑后的养护,83,混凝土坝工

56、程,（四）混凝土的养护 1、塑性混凝土浇筑后618h后养护 2、低塑性混凝土浇筑完毕后立即喷雾养护，并及早开始洒水养护 3、混凝土应连续养护使混凝土表面始终保持湿润 4、混凝土的掩护时间不宜少于28d,.,混凝土坝的施工技术,二、混凝土的浇筑与养护,工艺流程：浇筑前的准备作业 浇筑入仓铺料 平仓振捣 浇筑后的养护,84,混凝土坝工程,（一）裂缝的分类 1、细微裂缝 缝宽0.10.2mm 缝深h30cm 采取化学灌浆 2、表面裂缝 缝宽0.2mm 缝深h1m 采取水泥砂浆或环氧砂浆涂抹 3、深层裂缝 缝宽0.20.4mm 缝深h15m 采取水泥灌浆,.,混凝土坝的施工技术,三、大体积混凝土温控措

57、施,细微裂缝,表面裂缝,深层裂缝,85,混凝土坝工程,（二）大体积砼温控措施 1、减少混凝土的发热量 采用低发热量水泥 减少每立方米砼的发热量 a对坝体进行分区，不同分区采用不同砼等级 b采用低流态无坍落度干贫砼 c改善骨料级配，增大骨料粒径，对少筋砼坝采用埋设大块石 d大量掺加粉煤灰 e采用高效减水剂 2、降低混凝土的入仓温度 合理安排浇筑时间 采用加冰和加冰水拌合 采用骨料预冷：水冷、风冷、真空气化,.,混凝土坝的施工技术,三、大体积混凝土温控措施,86,混凝土坝工程,（二）大体积砼温控措施 3、加速混凝土的散热速度 预埋冷却管通水冷却 自然冷却：采用薄仓浇筑以增加散热面，如已采用预冷骨料，则采用厚块浇筑，防止气温过高热量倒流，以保持预冷效果,.,混凝土坝的施工技术,三、大体积混凝土温控措施,87,混凝土坝工程,（一）施工质量控制内容 1、混凝土坝原材料的质量控制，拌合、运输、入仓、平仓、振捣、养护等环节 2、混凝土 不仅要在出机口取样，而且要在仓内取样，测试其质量指标，按时间强度标准差或离差系数控制。,.,混凝土坝的施工技术,四、混凝土坝的施工质量控制,88,混凝土坝工程,（二）施工质量的检测方法 1、物理监测：超声波，射线，红外线等仪器监测裂缝、空洞、弹性模量 2、钻孔压水 3、大块取样 4、原型观测：埋设仪器监测数据,.,混凝土坝的施