大坝填筑.docx

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1、目录1. 土石坝筑坝材料及场地规划31.1土石坝筑坝材料及其要求3L2料场规划42. 土石料的开挖与运输62.1土石料的开采与加工62.2石料的开挖与运输73坝体填筑与压实133.1坝面作业的规划133.2结合部位的施工164,土石坝质量控制214.1料场的质量检查和控制214.2坝面的质量检查与控制214.3土石坝的雨季和冬季施工21土石坝填筑施工土石坝是指由土、石料等当地筑坝材料填筑而成的坝，是历史最为悠久的一种坝型，是世界大坝建设史上应用最为广泛和开展最快的一种坝型。土石坝得以广泛应用和开展主要原因是：1 .可以就地就近取材。节省大量水泥、木材和钢材。减少工地的外运输量。由于土石坝工程施

2、工技术的开展，放宽了对筑坝材料的要求，几乎任何土石料均可筑坝。2 .能适应各种不同地形和气候条件，除少数地区例外,几乎任何不良地基，经处理后均可修建土石坝，特别是在气候恶劣，工程地质条件复杂和高烈度地震地区，土石坝是唯一可取坝型。3 .大容量、多功能、高效率施工机械的开展提高了土石坝的压实密度，减小土石坝的断面，加快了施工进度，降低造价促进了高土石坝的开展缺点：1 .坝身一般不能溢流，需另设溢洪道2 .施工导流没有混凝土坝方便3 .粘性土的施工受气候影响大4 .断面大、工程量大、体积大二十一世纪我国水利水电事业进入大开展时期，在西部大开发战略支持下，一批水利水电工程在黄河、长江中上游干支流、新

3、疆等水力资源丰富的江河开工建设，这些筑坝地点大都处于交通不便，地质条件复杂的地区，自然条件相对恶劣，施工困难较多，修建土石坝具有更强的适应性。因此，我国十分重视推广土石坝和开展高土石坝的建设。土石坝包括各种碾压式土石坝、堆石坝和土石混合坝，当地材料以土和砂砾为主时称为土坝；以石渣、卵石、爆破石料为主时称为堆石坝；当两类当地材料均占相当比例时，称为土石混合坝。根据施工方法的不同，土石坝分为干填碾压、水中填土、水利冲填（包括水坠坝）和定向爆破修筑等类型。国内外均以碾压式土石坝为主。如按照土料在坝身的配置和防渗体所用的材料类型，碾压式土石坝可分为均质坝、土质心墙坝、土质斜墙坝、多种土质坝、人工材料心

4、墙坝、人工材料面板坝。碾压式土石坝的特点：筑坝材料来源直接、方便、能就地取材;适应地基变形能力强；构造简单，施工技术容易掌握；便于组织机械化施工；运用管理方便，工作可靠，寿命长。碾压式土石坝的施工，包括准备作业、根本作业、辅助作业和附加作业。1）准备作业：场地平整、通车、通水、通电（即三通一平），架设通信线路，修建生产、生活、办公用房及排水清基等项工作。2）根本作业：料场土石料开采，挖、装、运、卸以及坝面铺平、压实、质检等项作业。3）辅助作业是保证准备作业及根本作业顺利进行，创造良好工作条件的作业，包括去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

5、加作业是保证坝体长期平安运行的防护及维修工作，包括坝坡修整、铺砌护面块石及铺植草皮等。1. 土石坝筑坝材料及场地规划1.1 土石坝筑坝材料及其要求土石坝最大特点是对材料的适应性，能够根据近坝材料的特点，设计坝体断面，因此，土石坝又被称作当地材料坝。1.1.1 防渗体，作为防渗体其根本要求是防渗性，渗透系数不大于10%ms时一般可满足要求。同时，还希望具有一定的抗剪强度,具有较好的渗流稳定性，具有适应坝体变形的塑性，具有良好的施工性、低压缩性，不存在影响坝体稳定的膨胀性或收缩性，无过量的可容盐(5%)和有机物(2%)含量等。在施工性方面，一般要求土料天然含水量在最优含水量附近，无影响压实的超径材

6、料，压实后的坝面具有较高的承载力，以便于施工机械正常作业。只要渗透系数满足要求，做好反滤保护，无塑性的粉质沙土也可以作为高坝的防渗材料。严格反滤、放宽材料，是现代心墙用料的工程趋势。渗流稳定性是指防渗料的抗管涌能力与抗冲蚀能力。一般认为塑性较大的细粒土抗管涌能力强；砾类土抗冲蚀能力强，可以使心墙裂缝自愈。在设计过程中强调反滤料对心墙的保护以及设置接触粘土,以防止心墙与根底面的根底冲蚀，起到改善心墙应力的作用。1.1.2 坝壳料，工程实践中，堆石、砂砾石以及风化料等均可作为坝壳料。堆石按施工方式可分为抛填、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石场玄武岩、变质安山岩、砂岩、砾岩

7、、石灰岩、冲积的漂卵石、石渣料等。堆石是最好的筑坝材料，广泛应用高土石坝的坝壳料。反滤料，反滤料一般要满足巩固度的要求，要求级配严格，一般采用混凝土砂石料系统生产，但不要求冲洗，也可以采用天然冲积层砂砾石经筛分生产。L2料场规划土石坝用料量很大，料场的合理规划与使用，是土石坝施工中的关键问题之一，它不仅关系到坝体的施工质量、工期和工程投资，还会影响到工程的生态环境和国民经济其他部门。同时，料源选择要依据工程需求，以地质勘查和材料试验为根底，对料源的分布、储量、质量以及开采运输条件等要素进行综合分析与料物平衡，按优质、经济、就地取材的原那么，经比拟选定料源。D开采规划时，料源开采的运输方式，包括

8、道路规划要符合施工平安、环保和水保要求，尽量少占耕地或林地。1.1.3 土石料的上坝运距尽可能短些，高程上有利于重车下坡，减少运输机械的功耗。近料场不应因取料影响坝的防渗、稳定和上坝运输；也不应使道路坡度过陡引起运输事故。坝的上下游、左右岸最好都选有料场，这样有利于上下游、左右岸同时供料，减少施工干扰，保证坝体均衡上升。用料原那么上应低料低用，高料高用，当高料厂有余裕时亦可高料低用。同时料场的位置应有利于布置开采设备、交通及排水畅通。对近料和易淹的料场应先用，远料和下游不易淹的料场后用；含水量高的料场旱季用，含水量低的料场雨季用。同时还应保存一局部近料场供合龙段填筑和拦洪度汛顶峰强度时使用。另

9、外料场选择还应与施工总布置结合考虑，应根据运输方式、强度来研究运输路线的规划和装料面的布置。料场内装料面应保持合理的间距，间距太小会使道路变化频繁，影响成效；间距太大影响开采强度，通常装料面间距取100m为宜。整个场地规划还应排水畅通，全面考虑出料、堆料、弃料的位置，力求防止干扰以加快采运进度。3）料场优化，土石坝工程，既有大量的土石方开挖又有大量的土石方填筑。开挖可用料的充分利用，废弃料的妥善处理，补充料场的选择与开采数量确实定，备用料场的选择，以及物料的储藏、调度对保证工程质量、加快施工进度、降低工程造价、节约用地和保护环境具有重要意义。填挖料平衡计算，根据建筑物设计工程量统计各种料的填筑

10、方量。根据建筑物设计开挖工程量、地质资料、建筑物开挖料可用不可用分选标准，并进行经济比拟，确定并计算可用料和不可用料的数量；根据施工进度方案和渣料存储规划，确定可用料的直接上坝数量和需要存储的数量；根据折方系数、损耗系数，计算各种建筑物开挖料的设计使用数量（含直接上坝数量和堆存数量）、舍弃数量和由料场开材料的数量，进行挖、填、堆、弃综合平衡。土石方调度优化，其目的是找出总运输量的最小调度方案，从而使运输费用最低，降低工程造价。2. 土石料的开挖与运输2. 1土石料的开采与加工开采前应做好一下工作：规划料场范围；分期分区清理覆盖层；设置排水系统；修建施工道路；修建辅助设施以及调整土料含水量试验；

11、堆石料爆破试验；掺和料掺和工艺试验；各种料的碾压压实试验；其他特定条件下的试验等。2. 1.1土料的开采与加工土料一般有平采和立采两种。当土层较厚，含水量接近填筑含水量，土料层次较多，各层土质差异较大时，宜采用立面开采方法。当土层较薄，土料层次少且相对均质、含水量偏高需翻晒减水的情况下,宜采用平面开采方法。实际开采用应将料场分成假设干分区，进行流水作业。当土料级配不均时应需调整其含水量、掺和等方法对土料进行处理，使其级配到达设计要求。D降低土料含水量的方法：自然蒸发、翻晒、掺料、烘烤等方法。2) 提高土料含水量的方法：在堆料中加水、在开挖、装料、运输过程中加水。3) 级配不均时，土料与一定的掺

12、料掺和加工成为掺和料，这样可减小土料压缩性，防止防渗体开裂，改变土料含水量，改善土料的施工特性，改善防渗性能，节约土料等。砾质土中超径石含量不多时，常用装耙的推土机在料场中初步去除，然后在坝体填筑面上进行填筑平整时再做进一步去除；当超径石含量较多时，可用料斗加设格栅或其他简单筛分装置加以筛除，还可采用从高坡下料，造成粗细别离的方法去除粗粒料。2.1.2.沙砾石料和堆石的开采砂砾石料开采主要有陆上和水下开采两种方式。陆上开采用一般挖运设备即可。水下开采一般采用采砂船和锚索开采。当水下开采砂砾石料含水量高时，需加以堆放排水。块石料开采一般是结合建筑物开挖或由石料厂开采，开采的布置要形成多工作面流水

13、作业的方式。开采方法一般采用深孔梯段爆破，除非为了特定的目的才使用洞室爆破。2.1.3.超径料的处理超径块石料的处理方法，主要有浅孔爆破法和机械破碎法两种。浅孔爆破法是指采用手持式风动凿岩机对超径石进行钻孔爆破。机械破碎法是指采用风动或振动碎石、锤击破碎超径石块，也可利用吊车起吊重锤，重锤自由下落破碎超径石块。2.2石料的开挖与运输2.2.1开挖、运输机械的选择挖掘机械种类繁多，合理配备挖掘设备才能是被发挥最大效率。可分为L单斗式挖掘机；2.多斗式挖掘机；3.挖运组合机械，即能同时担负开挖、运输、卸土、铺土任务的机械，如推土机、铲运机。运输机械有循环式和连续式两种。循环式机械是指有轨机车和机动

14、灵活的汽车；连续式机械通常是指带式运输机。2.2.2土石料的开挖与运输坝料的开挖与运输是保证上坝强度的重要环节之一。开挖运输方案主要根据坝体结构布置特点、坝料特性、填筑强度、料场特性、运距远近、可供选择的机械设备型号等多种因素综合分析比拟确定。土石坝施工中常见的开挖运输方案有以下几种:1）正向、反向铲开挖，自卸汽车运输上坝。正向、反向铲开挖、装运，自卸汽车运输直接上坝，通常运距小于IOkn）O自卸汽车可运各种坝料，运输能力强，设备通用，能直接铺料，机动灵活，转弯半径小爬坡能力强等特点，在国内外高土石坝施工中应用广泛。在施工布置上，挖机一般采用立面开挖，汽车运输道路可布置成循环路线，装料时停在挖

15、机一侧的同一平面上，即汽车鱼贯式地装料与行驶，这种布置形式可防止或减少汽车的倒车时间，挖机采用60。-90。的转角侧向装料，回转角度小，生产率高，能充分发挥其效率。2）正向、反向铲开挖，带式运输机运输上坝。带式运输机的爬坡能力强，架设简单，运输费用低，与自卸汽车相比可降低运输费用1/3-1/2,运输能力也较强。带式运输机合理运距小于IOkg可直接运料上坝；也可与自卸汽车配合上坝。3）斗轮式挖掘机开挖，带式运输机运输，转自卸汽车上坝。对于料源集中，上坝强度高的土石坝可采用这种方式。其生产率高，具有连续挖掘、装料的特点。2.2.3,挖运机械设备的生产能力要确定挖运机械的数量，应掌握土石坝施工顶峰时段的施工强度,确定选用设备的生产能力，设备生产能力可以根据有关产品手册确定,也可结合实际施工条件，选定参数计算复核。1）挖掘机械循环式单斗挖掘机和连续式多斗挖掘机的实际小时生产率PG!)/)可按下式确定P=60qnKHKKBKt式中：q为几何容积，11n为对于单斗挖掘机系指每分钟循环工作次数，对于多斗挖掘机系指每分钟倾倒的土斗数量；KH为土斗的充盈系数，表示实际装料容积与土斗几何容积的比值，对于正向铲可去1,索铲可取0.9；KP为土的松散影响系数，指挖土前的实土与挖后松土的体积比值，其大小与土料的等级有关。KB为时间利用系数，标识挖掘机工作时间的利用程度，可取;Kt为联合作业延误系数，