一建【水利】建工精讲讲义:土石坝工程1051
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一级建造师《水利水电工程管理与实务》精讲第18讲:1F415010土石坝施工技术(一)1F415000 土石坝工程【目标导航】本章主要针对土石坝工程施工前的料场规划、机械的配置以及填筑标准与压实参数,施工中的开采、铺料与整平、碾压与接头处理,施工后的施工质量控制进行分析介绍,考试中分值相对较高。
在土石坝施工基础上又对堆石坝的分区、质量控制及面板施工方法进行了介绍。
在学习过程中要结合实际工程学习,注意土石坝务与堆石坝的异同点。
1F415010 土石坝施工技术1F415011 土石坝施工机械的配置一、挖运机械的类型土石方工程的开挖机械主要是挖掘机。
挖运组合机械主要有推土机和铲运机;装运结合的机械则有装载机。
运输机械有循环式和连续式两种。
1.循环式运输机械有有轨机车和汽车。
2.连续运输机械最常用的是带式运输机。
二、施工机械的配置方法首先选用基本工作的主要设备。
即按照施工条件、工程进度和工作面的参数选择主要机械,然后根据主要机械的生产能力和性能选用配套机械。
常用土方施工机械的经济运距如下:(1)履带式推土机的推运距离为15~30m时,可获得最大的生产率。
推运的经济运距一般为30~50m,大型推土机的推运距离不宜超过100m。
(2)轮胎装载机用来挖掘和特殊情况下作短距离运输时,其运距一般不超过100~150m;履带式装载机不超过100m。
(3)牵引式铲运机的经济运距一般为300m。
自行式铲运机的经济运距与道路坡度大小、机械性能有关,一般为200~300m。
1F415012 土石坝填筑的施工碾压实验一、压实机械分为静压碾压、振动碾压、夯击三种基本类型。
其中静压碾压设备有羊脚碾、气胎碾等;夯击设备有夯板、强夯机等。
振动碾压与静压碾压相比,具有重量轻,体积小,碾压遍数少,深度大,效率高的优点。
(a)(b)图静压碾压(a)羊脚碾;(b)气胎碾图振动碾压图夯击图1F415013-1 土料压实作用外力示意图(a)碾压;(b)夯击;(c)振动【提示】认识归类土方填筑压实机械,注意名字的准确性,切勿出现错别字。
【背景资料】某水库枢纽工程由大坝、溢洪道、电站等组成。
大坝为均质土坝,最大坝高35m,土方填筑设计工程量为200万m3,设计压实度为97%。
建设过程中发生如下事件:事件一:溢洪道消力池结构如图1所示,反滤层由小石(5~20mm)、中粗砂和中石(20~40mm)构成。
施工单位依据《水闸施工规范》(SL27—2014)的有关规定,制订了反滤层施工方案和质量检查要点。
土石坝工程事件二:大坝工程施工前,施工单位对大坝料场进行复查,复查结果为:土料的天然密度为1.86g/cm3,含水率为24%,最大干密度为1.67g/cm3,最优含水率为21.2%。
土石坝工程【问题】1. 根据事件一,指出消力池结构示意图中①、②、③、④代表的填筑材料(或构造)名称;说明反滤层施工质量检查的要点。
2. 根据事件二,计算土坝填筑需要的自然土方量是多少万m3(不考虑富余、损耗及沉降预留,计算结果保留1位小数)。
土石坝工程【问题】1. 根据事件一,指出消力池结构示意图中①、②、③、④代表的填筑材料(或构造)名称;说明反滤层施工质量检查的要点。
【答案】①中粗砂;②小石;③中石;④排水孔(或冒水孔)。
反滤料检测要点为:反滤层铺填的厚度、是否混有杂物、填料的质量、颗粒级配、层间避免杂混。
2. 根据事件二,计算土坝填筑需要的自然土方量是多少万m3(不考虑富余、损耗及沉降预留,计算结果保留1位小数)。
已知条件:土方填筑设计工程量为200万m3,设计压实度为97%。
复查结果为:土料的天然密度为1.86g/cm3,含水率为24%,最大干密度为1.67g/cm3,最优含水率为21.2%。
【答案】根据公式干密度=湿密度/(1+含水率)所以,自然干密度=1.86/(1+24%)=1.5g/cm3;设计干密度=最大干密度*压实度=1.67*0.97=1.62g/cm3;所需自然方:1.62/1.5*200=216.0万m3。
小结【背景资料】某新建水库工程由混凝土面板堆石坝、溢洪道、引水发电系统等主要建筑物组成。
1F415000 土石坝工程一、单项选择题1、土石料场的反滤料的实际可开采总量与坝体填筑量之比一般不宜()。
A、大于3B、大于5C、小于3D、小于52、某土石坝填筑土料的击实最大干密度为1.87g/cm3,设计压实度为0.98,则设计最大干密度为()g/cm3。
A、1.91B、1.83C、1.87D、1.983、土石坝中,1级、2级坝和高坝的压实度应为()。
A、93%~95%B、95%~98%C、98%~100%D、96%~98%4、土石坝填筑施工中,砂的填筑标准应以相对密度为设计控制指标,砂的相对密度不应低于()。
A、0.5B、0.6C、0.7D、0.85、土石坝按照施工方法的不同可分为干填碾压(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,()最为普遍。
A、干填碾压式B、湿填碾压式C、水中填土D、水力冲填6、碾压土石坝坝面作业保证压实质量的关键要求是()。
A、铺料均匀B、按设计厚度铺料平整C、铺料宜平行坝轴线进行D、采用推土机散料平土7、某土石坝面碾压施工设计碾压遍数为5遍,碾滚净宽为4m,则错距宽度为()m。
A、0.5B、0.8C、1.0D、1.58、填筑土石坝的黏性土料含水量偏低时,应优先考虑在()加水。
(2011年真题)A、运离料场前B、铺料前C、整平前D、压实前9、土坝的堆石级配的质量检查应()。
A、随机取样B、分层分段取样C、分层分段后再随机取样D、梅花形取样10、在碾压土石坝坝面作业中,取代表性试样进行室内物理力学性能试验,应取代表试样的总数为()。
A、少于30个B、多于30个C、等于30个D、等于20个11、堆石体的边坡,对于优质石料,坝坡一般在()左右。
A、1:1.3B、1:1.2C、1:1.4D、1:1.512、在面板堆石坝堆石体的填筑工艺中。
后退法的主要优点是()。
A、施工速度快B、摊平工作量小C、无物料分离现象D、轮胎磨损轻13、面板堆石坝堆石压实的质量参数应采用碾压参数和()。
第4章土石坝工程施工土石坝包括各种碾压式土坝、堆石坝和土石混合坝,是一种充分利用当地材料的坝型。
分类(根据施工方法的不同)干填碾压、水中填土、水力冲填(包括水坠坝)和定向爆破修筑等。
碾石式土石坝的施工包括准备作业、基本作业、辅助作业和附加作业.准备作业:三通一平,架设通讯线路,修建生产、生活、办公用房、排水清基等。
基本作业:料场土石料开采,挖、装、运、卸和坝面铺平、压实、质检.辅助作业:清除施工场地及料场的覆盖,从上坝土料中剔除超径石块、杂物,坝面排水、层间刨毛和加水等。
附加作业:坝坡修整,铺砌护面块石及铺植草皮等。
第一节坝体材料与料场规划一、土石坝筑坝材料及其要求在选坝阶段应从空间与时间、质与量等方面进行全面规划。
料场土料的储量一般要求是设计工程量的1.5~2。
0倍,并要求提供备用料场. 粘性土料采用钻探或坑探取样。
砾类土用坑探取样,布孔间距50~100m。
防渗料的勘探要仔细按深度查明天然含水量. 堆石料的勘探可以采用钻探及洞探。
⒈防渗料防渗的土料最基本的要求:防渗性:渗透系数不大于l×10—5cm/s时,一般即可满足要求。
施工性:土料的天然含水量在最优含水量附近,无影响压实的超径材料,压实后的坝面有较高的承载力。
⒉坝壳料工程实践中,堆石、砂砾石及风化料等均可作为坝壳料。
堆石:按其型式可分为抛填、分层碾压、手工干砌石、机械干砌石等;按其材料及来源可分为采石场玄武岩、变质安山岩、砂岩、砾岩、采石场花岗岩、片麻岩、石灰岩、冲击的漂卵石、石渣料等。
堆石是最好的筑坝材料,现广泛用于高土石坝的坝壳料.砂砾石:碾压砂砾石压缩性低,抗剪强度高,但易冲蚀、易管涌。
风化料:属于抗压强度小于30MPa的软岩类,往往存在湿陷问题。
⒊反滤料和过渡料反滤料一般要满足坚固度要求,应尽量避免用纯砂做反滤料.二、料场规划的原则料场的合理规划与使用关系到坝体的施工质量、工期和工程投资,而且还会影响道工程的生态环境和国民经济其他部门。
1F414000 土石方工程考点1 围岩工程地质分类 P75-76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。
考点2 石方开挖P78-79一、爆破方法爆破工程中台阶爆破、预裂和光面爆破是最基本的方法。
台阶爆破分为毫秒延时爆破、秒延时爆破等。
二、建基面保护层爆破建基面保护层可采用水平预裂、柔性垫层一次爆破法或分层爆破方法。
三、爆破后检查1. 明挖爆破时,应在爆破后5min 进入工作面;当不能确定有无盲炮时,应在爆破后15min 进入工作面。
2. 地下洞室爆破应在爆破后15min,并经检查确认洞室内空气合格后,方可准许人员进入工作面。
3. 拆除爆破应等待倒塌建(构)筑物和保留建(构)筑物稳定之后,方可准许人员进入现场。
考点3 地下工程施工P80-811. 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:倾角≤6°;斜井:倾角6°〜75°;其中6°〜48°(含)为缓斜井,48°〜75°为斜井。
竖井:倾角≥75°。
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。
一、洞口开挖洞口段一般采用先导洞后扩挖的方法施工,采取浅孔弱爆破。
断面较小时也可采用全断面开挖、及时支护的方法。
二、平洞开挖平洞开挖方法应根据围岩类别、工程规模、工期要求、支护参数、施工条件、出渣方式等确定。
中小断面洞室,宜采用全断面开挖;大断面、特大断面宜采用分层、分区开挖。
三、斜井与竖井开挖(一)斜井开挖倾角为6°~30°时,宜采用自上而下全断面开挖;倾角为30°~45°时,可采用自上而下全断面开挖或自下而上开挖。
倾角为45°~75°时,可采用自下而上先挖导井、再自上而下扩挖,或自下而上全断面开挖。
一级建造师水利水电工程管理与实务精讲讲义精讲班第1讲讲义概述1F410000 水利水电工程技术题型有两种,选择题和案例题,其中选择题分为单选题和多选题。
洪水标准1F411010 水利水电工程建筑物1F411011掌握水利水电工程等级划分及水库特征水位一、洪水标准按某种频率或重现期表示的洪水称洪水标准,包括洪峰流量和洪水总量。
永久性水工建筑物洪水标准分为设计洪水标准、校核洪水标准。
临时性水工建筑物洪水标准根据结构类型和级别,结合风险分析合理选择。
山区、丘陵区和平原、滨海区洪水标准不同降标准:当山区、丘陵地区的水利水电工程永久性水工建筑物的挡水高度低于15m,且上下游最大水头差小于10m时,其洪水标准宜按平原、滨海地区标准确定。
当平原、滨海地区的水利水电工程其永久性水工建筑物的挡水高度高于15m,且上下游最大水头差大于10m 时,其洪水标准宜按山区、丘陵区标准确定。
(二)临时性水工建筑物的洪水标准工程等级的划分二、工程等级的划分(一)水利水电工程等别划分根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000)的规定.水引水中工程等别根据工程规模、效益以及工程在国民经济中的重要性划分为五等。
对于综合利用的水利水电工程,当按各综合利用项目的分等指标确定的等别不同时,其工程等别应按其中的最高等别确定。
拦河闸工程的等别根据其过闸流量的大小进行分等。
灌溉、排水泵站的等别划分见表1F411011-7。
(二)水工建筑物的级别1.永久性水工建筑物级别水利水电工程的永久性水工建筑物的级别应该根据建筑物所在工程的等别,以及建筑物的重要性确定为五级,见表1F411011-8。
堤防工程水工建筑物的级别,应该按照《堤防工程设计规范》(GB 50286-98)确定。
2.临时性水工建筑物级别对于水利水电工程施工期使用的临时性挡水和泄水建筑物的级别,应根据保护对象的重要性、失事造成的后果、使用年限和临时建筑物的规模,按表1F411011-9确定。
第一节土石坝施工技术含水量的测定:料场→简单办法“手检”,即手握土料能成团,手指搓可成碎块即表示合适。
精确可靠法是含水量测定仪。
坝面→含水量测定仪。
第二节 混凝土面板堆石坝施工技术2020年一级建造师《水利水电工程管理与实务》精华讲义第一部分水利水电工程技术第五章土石坝工程【注1】斜坡碾压与砂浆固坡相结合优点:①简单②防失稳下滚③临时挡水防渗;④形成“结石层”【注2】取样所测定的干密度,其平均值不小于设计值,标准差不宜大于50g/m³。
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。
【考点】面板及趾板施工【例题】铜止水带的连接宜采用对缝焊接或搭接焊接,焊缝处的抗拉强度不应小于母材抗拉强度的( )。
A.25%B.50%C.70%D.100%【答案】C【解析】铜止水带连接宜采用对缝焊接或搭接焊接,焊缝处的抗拉强度不应小于母材抗拉强度的70%。
故选择C 。
第六章 混凝土坝工程第一节 混凝土的生产与浇筑【考点】运输方案1.2.(1)混凝土产生初凝。
(2)混凝土塑性降低较多,已无法振捣。
(3)混凝土被雨水淋湿严重或混凝土失水过多。
(4)混凝土中含有冻块或遭受冰冻,严重影响混凝土质量。
3.2m【考点】浇筑与养护【注】1.层薄而均匀的水泥浆。
若过振则混凝土出现集料下沉、砂浆上翻的离析现象。
2.级配、未及时平仓振捣且已初凝、长期不凝固)【例题】混凝土浇筑仓应停止浇筑的情况不包括()。
A.混凝土初凝且超过允许面积B.未及时平仓振捣且已初凝的混凝土料C.低等级混凝土混入高等级混凝土浇筑部位D.混凝土平均浇筑温度超过允许值,并在1h内无法调整至允许温度范围内E.长时间不凝固的混凝土料【答案】BCE【解析】混凝土浇筑仓出现下列情况之一时,应停止浇筑:1.混凝土初凝且超过允许面积。
2.混凝土平均浇筑温度超过允许值,并在1h内无法调整至允许温度范围内。
BCE描述的情况属于应予挖除。
2020年一级建造师《水利水电工程管理与实务》精华讲义第一部分水利水电工程技术第二章水利水电工程施工水流控制第一节施工导流与截流【例题】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】D【解析】隧洞导流的导流方法适用于河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河流。
土石围堰边坡稳定安全系数重力式混凝土围堰、浆砌石围堰安全系数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,不过水围堰堰顶安全加高下限值(m ): (2)土石围堰防渗体顶部在设计洪水静水位以上加高值:斜墙式防渗体为0.6~0.8m ;心墙式防渗体为【例题】均质土围堰边坡稳定安全系数,应不低于( )。
A.1.05 B.1.15 C.1.20 D.1.30 【答案】A【解析】均质土围堰边坡稳定安全系数,应为≥1.05。
【注:考虑与永久建筑物的结合。
除上述四种还包括导流涵管】第三章地基处理工程【考点】地基分类及处理【例题】与软土地基相比,砂砾石地基具有的特点有()。
A.承载能力差B.空隙率大C.压缩性大D.渗透性强E.触变性强【答案】BD特点是空隙大,孔隙率高,渗透性强。
故选择BD。
【解析】砂砾石地基是由砂砾石、砂卵石等构成的地基。
A.固结灌浆B.接触灌浆C.接缝灌浆D.回填灌浆【答案】B【解析】通过浆液灌入混凝土与基岩或混凝土与钢板之间缝隙,以增加接触面结合能力的灌浆是接触灌浆。
【考点】帷幕灌浆1.防渗帷幕的钻孔灌浆应具备的条件:(1)(2)【注】特殊情况的处理:【例题】高压喷射灌浆采用旋喷形式,下列有关其施工程序顺序正确的是( )。
A.钻孔→地面试喷→下喷射管→喷射提升→成墙B.钻孔→下喷射管→地面试喷→喷射提升→成桩C.钻孔→地面试喷→下喷射管→喷射提升→成桩D.钻孔→地面试喷→喷射提升→下喷射管→成墙 【答案】C【解析】高压喷射灌浆采用旋喷形式时,最后成的是桩,故可以排除AD 选项;先进行的是试喷,故排除选项B 。
第19讲:土石坝施工技术(二)土石坝填筑的施工方法一、土石坝施工内容碾压土石坝的施工作业,包括准备作业、基本作业、辅助作业和附加作业。
施工作业作业内容准备作业“四通一平”、修建生产、生活福利、行政办公用房以及排水清基等基本作业料场土石料开采,挖、装、运、卸以及坝面作业等辅助作业清除施工场地及料场的覆盖,从上坝土料中剔除超径石块、杂物,坝面排水、层间刨毛和加水等附加作业坝坡修整,铺砌护面块石及铺植草皮等二、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。
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。
四、铺料与整平【重要】(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。
(2)按设计厚度铺料整平是保证压实质量的关键。
(3)黏性土料含水量偏低,主要应在料场加水(11年考点)。
对非黏性土料,为防止运输过程脱水过量,加水工作主要在坝面进行。
石渣料和砂砾料压实前应充分加水,确保压实质量。
(4)对于汽车上坝或光面压实机具压实的土层,应刨毛处理,以利层间结合。
通常刨毛深度3~5cm。
(13年考点)【提示】黏性土、非黏性土、石渣(砂砾料)三者的保水性依次减弱,因此在加水时越来越靠近施工现场。
五、碾压机械开行方式:进退错距法和圈转套压法两种。
碾压机械开行方式示意图(a)进退错距法;(b)圈转套压法(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。
2020年一级建造师《水利水电工程管理与实务》
1.开挖机械→挖掘机,挖运组合机械→推土机、铲运机,装运结合机械→装载机。
1=0.98、压实
P85
( )。
D.100%
8度、9度
“少、勤、匀”,
D错误。
】土石坝的施工质量控制★★
,即手握土料能成团,手指搓可成
3个。
A.灌砂法
【解析】干密度的测定,黏性土一般可用体积为200~500cm3的环刀测定;砂可用体积为混凝土面板堆石坝材料分区示意图见图1。
【问题】
指出混凝土面板堆石坝材料分区示意图中2A、3A、3B、3C所代表的坝体材料分区名称及其相关的主要作用。
【参考答案】
2A代表:垫层区;主要作用是为混凝土面板提供平整、密实的基础。
3A代表:过渡区;主要作用是保护垫层,防止垫层在高水头作用下产生破坏。
3B代表:主堆石区;主要作用是承受水荷载。
3C代表:下游堆石区(次堆石区);保护主堆石体及下游边坡的稳定。
的施工方法。
3-4
【经典习题】
2.混凝土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。
1F415010 土石坝施工技术碾压式土石坝施工内容包括:案例一:土石坝施工分期土石坝施工内容排序示例A坝基处理,B坝体填筑,C导流洞施工,D截流,E围堰填筑,F围堰拆除,G基坑排水,H封孔。
合理的施工顺序:C→D→E→G→A→B→F→H案例二:挖运方案选择案例三:填筑的系列知识点流水作业n≤m(工序数≤施工段数)填筑工序:铺土、平土、压实(1)两个公式:(2)碾压试验案例四:接头处理案例五:施工质量控制教材要点1F415011 土石坝施工机械的配置一、挖运机械的类型1.挖掘机械土石方工程的开挖机械主要是挖掘机。
2.挖装运组合机械挖运组合机械主要有推土机和铲运机;装运结合的机械则有装载机。
3.运输机械运输机械有循环式和连续式两种。
(1)循环运输机械有有轨机车和汽车。
(2)连续运输机械最常用的是带式运输机。
二、施工机械的配置方法常用土方施工机械的经济运距如下:1.履带式推土机的推运距离为15~30m时,可获得最大的生产率。
推运的经济运距一般为30~50m,大型推土机的推运距离不宜超过100m。
2.轮胎装载机用来挖掘和特殊情况下作短距离运输时,其运距一般不超过100~150m;履带式装载机不超过100m。
3.牵引式铲运机的经济运距一般为300m。
自行式铲运机的经济运距与道路坡度大小、机械性能有关,一般为200~300m。
4.自卸汽车在运距方面的适应性较强。
1F415012 土石坝填筑的施工碾压试验一、压实机械压实机械分为静压碾压、振动碾压、夯击三种基本类型。
其中静压碾压设备有羊脚碾、气胎碾等;夯击设备有夯板等。
静压碾压的作用力是静压力,其大小不随作用时间而变化,如下图(a)。
夯击的作用力为瞬时动力,有瞬时脉冲作用,其大小随时间和落高而变化,如下图(b)。
土料压实作用外力示意图振动的作用力为周期性的重复动力,其大小随时间呈周期性变化,振动周期的长短,随振动频率的大小而变化,如上图(c)。
振动碾压与静压碾压相比,具有重量轻,体积小,碾压遍数少,深度大,效率高的优点。
二、土料填筑标准1.黏性土的填筑标准含砾和不含砾的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。
1级、2级坝和高坝的压实度应为98%~100%,3级中低坝及3级以下的中坝压实度应为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。
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。
砂砾石的相对密度不应低于0.75,砂的相对密度不应低于0.7,反滤料宜为0.7。
三、压实参数的确定1.土料填筑压实参数主要包括碾压机具的重量、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。
2.黏性土料压实含水量可取ω1=ωp+2%;ω2=ωp;ω3=ωp-2%三种进行试验。
ωp为土料塑限。
3.以单位压实遍数的压实厚度最大者为最经济、合理。
4.对非黏性土料的试验,只需作铺土厚度、压实遍数和干密度的关系曲线,据此便可得到与不同铺土厚度对应的压实遍数,根据试验结果选择现场施工的压实参数。
【2017年真题】土石坝填筑施工时,砂砾石的填筑标准应以()作为设计控制指标。
A.压实度B.最优含水率C.最大干密度D.相对密度『正确答案』D『答案解析』本题考查的是土料填筑标准。
砂砾石和砂的填筑标准应以相对密度为设计控制指标。
1F415013 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。
碾压土石坝的施工作业,包括准备作业、基本作业、辅助作业和附加作业。
1.准备作业。
包括“四通一平”(通车、通水、通电、通信、平整场地)、修建生产、生活福利、行政办公用房以及排水清基等项工作。
2.基本作业。
包括料场土石料开采,挖、装、运、卸以及坝面作业等。
3.辅助作业。
辅助作业是保证准备及基本作业顺利进行,创造良好工作条件的作业,包括清除施工场地及料场的覆盖,从上坝土料中剔除超径石块、杂物,坝面排水、层间刨毛和加水等。
4.附加作业。
附加作业是保证坝体长期安全运行的防护及修整工作,包括坝坡修整,铺砌护面块石及铺植草皮等。
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,并能加快施工进度。
用作护坡及排水棱体的块石料,块体尺寸要求较高,且数量一般不大,多用浅孔爆破法开采,也有从一般爆破堆石料(侧重获取大块料进行爆破设计)筛分取得。
三、坝面作业的基本要求根据施工方法、施工条件及土石料性质的不同,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。
为了不使各工序之间相互干扰,可按流水作业进行组织。
四、铺料与整平1.铺料宜平行坝轴线进行,铺土厚度要匀,超径不合格的料块应打碎,杂物应剔除。
进入防渗体内铺料,自卸汽车卸料宜用进占法倒退铺土,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。
汽车穿越反滤层进入防渗体,容易将反滤料带入防渗体内,造成防渗土料与反滤料混杂,影响坝体质量。
2.按设计厚度铺料整平是保证压实质量的关键。
一般采用带式运输机或自卸汽车上坝卸料,采用推土机或平土机散料平土。
3.黏性土料含水量偏低,主要应在料场加水,若需在坝面加水,应力求“少、勤、匀”,以保证压实效果。
对非黏性土料,为防止运输过程脱水过量,加水工作主要在坝面进行。
石渣料和砂砾料压实前应充分加水,确保压实质量。
4.对于汽车上坝或光面压实机具压实的土层,应刨毛处理,以利层间结合。
通常刨毛深度3~5cm,可用推土机改装的刨毛机刨毛,工效高、质量好。
五、碾压碾压方式主要取决于碾压机械的开行方式。
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。
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,其开行方式如下图(a)所示。
用这种开行方式,为避免漏压,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(m)按下式计算: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,易超压。
当转弯半径小时,容易引起土层扭曲,产生剪力破坏,在转弯的四角容易漏压,质量难以保证,其开行方式如下图(b)所示。
六、接头处理1.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。
2.坝体填筑中,为了保护黏土心墙或黏土斜墙不致长时间暴露在大气中遭受影响,一般都采用土、砂平起的施工方法。
土、砂平起填筑,采用两种施工方法: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,即先填砂砾反滤料后填土料。
3.对于坝身与混凝土结构物(如涵管、刺墙等)的连接,靠近混凝土结构物部位不能采用大型机械压实时,可采用小型机械夯或人工夯实。
填土碾压时,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,影响其安全。
【2018年真题】黏性土堤防填筑施工中,在新层铺料前,需对光面层进行刨毛处理的压实机具是()。
A.羊足碾B.光面碾C.凸块碾D.凸块振动碾『正确答案』B『答案解析』本题考查的是土石坝铺料与整平。
对于汽车上坝或光面压实机具压实的土层,应刨毛处理,以利层间结合。
1F415014 土石坝的施工质量控制土石坝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。
其中含水量的检查和控制尤为重要。
2.若土料的含水量偏高,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。
料场加水的有效方法是采用分块筑畦埂,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。
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。
干密度的测定,黏性土一般可用体积为200~500cm3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。
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25m×25m的面积内取样1~2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。
对于反滤层铺填的厚度、是否混有杂物、填料的质量及颗粒级配等应全面检查。
通过颗粒分析,查明反滤层的层间系数(D50/d50)和每层的颗粒不均匀系数(d60/d10)是否符合设计要求。
如不符要求,应重新筛选,重新铺填。
4.土坝的堆石棱体与堆石体的质量检查大体相同。
主要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、孔隙率的大小,应分层分段取样,检查是否符合规范要求。
1F415020 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。
坝体部位不同,受力状况不同,对填筑材料的要求也不同,所以应对坝体进行分区。
堆石坝坝体分区基本定型,主要有垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区(次堆石料区)等,如下图所示。
堆石坝坝体分区1A—上游铺盖区;1B—压重区;2—垫层区;3A—过渡区;3B—主堆石区;3C—下游堆石区;4—主堆石区和下游堆石区的可变界限;5—下游护坡;6—混凝土面板1.垫层区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。