混凝土面板堆石坝施工技术课件.pptx

1、 3.4坝体填筑工艺坝体填筑工艺 3.4.1流水作业法流水作业法 坝体填筑作业主要包括铺料平料、洒水坝体填筑作业主要包括铺料平料、洒水碾压和质检验收三道工序。所谓流水作业法，碾压和质检验收三道工序。所谓流水作业法，就是把整个坝面划分成若干个面积大致相等就是把整个坝面划分成若干个面积大致相等的填筑单元，各填筑单元依次循环完成填筑的填筑单元，各填筑单元依次循环完成填筑作业的各道工序，使工作面上所有工序能够作业的各道工序，使工作面上所有工序能够连续进行。连续进行。 国内面板堆石坝工程的填筑施工单元多国内面板堆石坝工程的填筑施工单元多控制在控制在3000m28000m2之间。之间。 3.4.2卸料和摊

2、铺卸料和摊铺 （1）卸料方法）卸料方法 1）进占法铺料）进占法铺料 进占法铺料是运输汽车在新填的松料上逐步向前进占法铺料是运输汽车在新填的松料上逐步向前卸料，并用推土机随时平整。卸料，并用推土机随时平整。 2）后退法辅料）后退法辅料 后退法辅料是自卸汽车在已压实的层面上后退卸后退法辅料是自卸汽车在已压实的层面上后退卸料，组成许多密集的料堆，然后用推土机平整。料，组成许多密集的料堆，然后用推土机平整。 3）混合法铺料）混合法铺料 混合法铺料是指在已压实的堆石面上采用后退法混合法铺料是指在已压实的堆石面上采用后退法卸料，使卸料量分散料堆，再用进占法卸料，并用推卸料，使卸料量分散料堆，再用进占法卸料

3、，并用推土机平整，使之达到所需要的厚度。土机平整，使之达到所需要的厚度。 返回(a)进占法进占法 (b)后退法后退法 (c)混合法混合法（2）摊铺方法）摊铺方法 芭蕉河面板坝坝料摊铺芭蕉河面板坝坝料摊铺 3.4.3分区填筑参数和填筑顺序分区填筑参数和填筑顺序 （1）填筑参数）填筑参数 目前面板堆石坝的坝料填筑层厚度已目前面板堆石坝的坝料填筑层厚度已趋于标准化，通常垫层区、过渡区的填筑厚趋于标准化，通常垫层区、过渡区的填筑厚度一般为度一般为0.4 m0.5m，主堆石区的填筑厚度，主堆石区的填筑厚度一般为一般为0.8 m1.0m，次堆石区的填筑厚度一，次堆石区的填筑厚度一般为般为1.0 m1.2m

4、。 在施工过程中，各区的实际铺料厚度应在施工过程中，各区的实际铺料厚度应比填筑厚度增加比填筑厚度增加10%，压实后即可达到设计，压实后即可达到设计厚度。厚度。 坝体分区界面的填筑坝体分区界面的填筑（先细后粗）（先细后粗） (2) 填筑顺序填筑顺序 上游区坝料的填筑上游区坝料的填筑顺序顺序 有两种。有两种。 1）先粗后细法）先粗后细法 有利于保证质量，有利于保证质量，且不增加细料用量。且不增加细料用量。 2）先细后粗法）先细后粗法 细料增加较多，且细料增加较多，且界面粗粒料不易处理。界面粗粒料不易处理。 铺料时，允许细料铺料时，允许细料占压粗料区，但不允许占压粗料区，但不允许粗料占压细料区。粗料

5、占压细料区。 坝体分区界面的填筑（先坝体分区界面的填筑（先粗粗后后细细） 3.4.4洒水与碾压洒水与碾压 （1）洒水）洒水 为提高堆石的压实效果，在面板堆石坝填筑为提高堆石的压实效果，在面板堆石坝填筑施工中一般应适当洒水，湿润坝料，软化细料，施工中一般应适当洒水，湿润坝料，软化细料，使大块石的棱角更易压碎。洒水量的多少与筑坝使大块石的棱角更易压碎。洒水量的多少与筑坝材料的种类、粒径大小、填筑部位、坝高等因素材料的种类、粒径大小、填筑部位、坝高等因素有关，一般宜为堆石体的有关，一般宜为堆石体的5%25%。 洒水方式一般有坝外洒水和坝面洒水两种。洒水方式一般有坝外洒水和坝面洒水两种。 中途洒水中途

6、洒水返回洒水车洒水洒水车洒水水布垭坝面洒水水布垭坝面洒水 （2）碾压）碾压 1）碾压机械的选择）碾压机械的选择 在面板坝施工中，常用的振动碾压机械有牵引式振动在面板坝施工中，常用的振动碾压机械有牵引式振动碾、自行式振动碾，手扶式振动碾和振动压实板等碾、自行式振动碾，手扶式振动碾和振动压实板等. 碾压机械的选择时应考虑如下因素：碾压机械的选择时应考虑如下因素： 适应设计的压实标准适应设计的压实标准; 满足施工强度的要求满足施工强度的要求; 压实部位的条件压实部位的条件; 填筑堆石料的性质填筑堆石料的性质; 可能选得的碾压机械类型及其配件供应条可能选得的碾压机械类型及其配件供应条; 施工单位的经验

7、和现有的设备情况施工单位的经验和现有的设备情况.手扶式振动碾手扶式振动碾轮胎驱动振动碾轮胎驱动振动碾 2）坝料碾压）坝料碾压 振动碾行走方向：应与坝轴线平行；振动碾行走方向：应与坝轴线平行； 振动碾行走速度一般为振动碾行走速度一般为1.52km/h； 多采用错距法；多采用错距法； 碾压遍数根据试验参数确定，一般为碾压遍数根据试验参数确定，一般为8遍左右遍左右;水布垭主堆石料摊铺碾压水布垭主堆石料摊铺碾压特殊部位碾压特殊部位碾压 : 当坝址河谷岸坡很陡时，常在坝轴线当坝址河谷岸坡很陡时，常在坝轴线以上一定范围的堆石体和岸坡之间的结合以上一定范围的堆石体和岸坡之间的结合部位设置反滤料或垫层料区，并

8、要求采用部位设置反滤料或垫层料区，并要求采用小型振动碾或夯板进行压实。小型振动碾或夯板进行压实。芭蕉河面板坝堆石体和岸坡结合部位处理芭蕉河面板坝堆石体和岸坡结合部位处理水布垭液压夯板施工水布垭液压夯板施工夯板施工夯板施工坝料结合部骑缝碾压坝料结合部骑缝碾压 在分层的交在分层的交界面，特别是界面，特别是区区A区的交界区的交界面，应结合良好，面，应结合良好，不应出现块石集不应出现块石集中的分离现象，中的分离现象，漏压或欠压现象，漏压或欠压现象，使各区有一个良使各区有一个良好的过渡。好的过渡。 3.4.5 施工期坝体排水施工期坝体排水 在面板坝体填筑中，应注意坝面及两岸排在面板坝体填筑中，应注意坝面

9、及两岸排水，尤其在多雨地区或雨季施工更应该作好两水，尤其在多雨地区或雨季施工更应该作好两岸的排水工作，避免集中流冲蚀垫层。岸的排水工作，避免集中流冲蚀垫层。 反渗问题是指因下游水位高出上游水位而反渗问题是指因下游水位高出上游水位而导致反向渗透水压力破坏垫层导致反向渗透水压力破坏垫层保护层甚至混凝保护层甚至混凝土面板的事故。土面板的事故。 反渗问题的发生是由于未布置好围堰或基坑两反渗问题的发生是由于未布置好围堰或基坑两岸地质渗水和基坑积水未排除，上游趾板基坑较低，岸地质渗水和基坑积水未排除，上游趾板基坑较低，引起下游水位高出上游水位而渗流破坏垫层保护层引起下游水位高出上游水位而渗流破坏垫层保护层

10、甚至混凝土面板。甚至混凝土面板。 为防止反渗的发生，除了做好下游围堰，两岸为防止反渗的发生，除了做好下游围堰，两岸渗水排除系统和基坑抽水外，可根据情况在上游面渗水排除系统和基坑抽水外，可根据情况在上游面顶设排水孔，或在坡内设置集水排水井，或趾板开顶设排水孔，或在坡内设置集水排水井，或趾板开挖深度适当，或上游坡外蓄水，填筑铺盖，以平衡挖深度适当，或上游坡外蓄水，填筑铺盖，以平衡上游面上的渗水水压。上游面上的渗水水压。 3.4.6软岩填筑软岩填筑 以前的规范中规定，母岩湿抗压强度大于以前的规范中规定，母岩湿抗压强度大于30MPa、含泥量不得超过含泥量不得超过5%的堆石料才能作为面板堆石坝的坝料。的

11、堆石料才能作为面板堆石坝的坝料。有些工程因缺乏硬岩或中等硬度的岩石，在坝型选择中有些工程因缺乏硬岩或中等硬度的岩石，在坝型选择中不得不放弃采用面板坝；有些工程由于枢纽建筑物开挖不得不放弃采用面板坝；有些工程由于枢纽建筑物开挖料岩石强度低、风化强烈、含泥量高，不符合堆石料设料岩石强度低、风化强烈、含泥量高，不符合堆石料设计指标，因而不得不大量废弃而另辟料场，由此造成工计指标，因而不得不大量废弃而另辟料场，由此造成工程造价的提高，并带来水土流失等生态平衡问题。程造价的提高，并带来水土流失等生态平衡问题。 国内外已有不少工程采用软岩作为面板坝的填筑料，国内外已有不少工程采用软岩作为面板坝的填筑料，并

12、已取得成功。并已取得成功。其中其中江西大坳、云南茄子山、重庆鱼跳江西大坳、云南茄子山、重庆鱼跳是国电公司批准的重点科技项目的依托工程。是国电公司批准的重点科技项目的依托工程。 软岩料可以用在大坝主体部位，大坝下游干燥软岩料可以用在大坝主体部位，大坝下游干燥区以及大坝中间部位，多用在面板坝坝轴线下游的区以及大坝中间部位，多用在面板坝坝轴线下游的次堆石区。次堆石区。 (1)软岩料的工程特性软岩料的工程特性 软岩包括岩性软弱的泥岩、页岩、片岩等，以软岩包括岩性软弱的泥岩、页岩、片岩等，以及不同风化程度的砂岩，粉砂岩、板岩、白云岩等。及不同风化程度的砂岩，粉砂岩、板岩、白云岩等。一般软岩的软化系数较小

13、，即浸水饱和后强度损失一般软岩的软化系数较小，即浸水饱和后强度损失较大，有时仅为干燥状态的较大，有时仅为干燥状态的20%30% 。 返回 1）密度）密度 与硬岩相比，软岩堆石体的密度普遍较高可达与硬岩相比，软岩堆石体的密度普遍较高可达2.002.11g/cm3，孔隙率较低，孔隙率较低,一般在一般在20%左右。左右。 2）级配）级配 软岩料的粒径一般都比较细，碾压后更进一步软岩料的粒径一般都比较细，碾压后更进一步细化。细化。 3）渗透性）渗透性 由于压实后软岩料的细粒含量明显增多，易形由于压实后软岩料的细粒含量明显增多，易形成弱透水层，故渗透系数一般都比较低成弱透水层，故渗透系数一般都比较低,。

14、 4）抗剪强度）抗剪强度软岩料的抗剪强度一般比硬岩坝料低。软岩料的抗剪强度一般比硬岩坝料低。 5）压缩性）压缩性 软岩堆石体的垂直压缩模量并不比硬岩低。软岩堆石体的垂直压缩模量并不比硬岩低。 (2) 软岩料填筑工艺软岩料填筑工艺 1）填筑标准）填筑标准 有的工程考虑软岩料强度低的特点，直接建议有的工程考虑软岩料强度低的特点，直接建议软岩主堆石体的孔隙率软岩主堆石体的孔隙率20%，次堆石体的孔隙率，次堆石体的孔隙率21%24%。 2）填筑参数）填筑参数 碾重：软岩填筑宜用轻碾，多数工程采用的碾重：软岩填筑宜用轻碾，多数工程采用的是是10t12t的振动碾，也可采用的振动碾，也可采用16t18t的振

15、动碾。的振动碾。 铺料厚度：主、次堆石区的铺料厚度以铺料厚度：主、次堆石区的铺料厚度以60cm100cm为宜。为宜。 3）坝料运输）坝料运输 软岩料应随挖随填，缩短暴露风化的时间。软岩料应随挖随填，缩短暴露风化的时间。 4）卸料方法）卸料方法 软岩填筑应采用后退法和混合法卸料，可避免软岩填筑应采用后退法和混合法卸料，可避免进占法卸料导致的分离和细化。进占法卸料导致的分离和细化。 5）洒水碾压）洒水碾压 软岩填筑洒水以软岩填筑洒水以510为宜，洒水方式采用为宜，洒水方式采用碾压前洒水。洒水方式采用碾压前洒水，碾压前洒水。洒水方式采用碾压前洒水， （3）表面板结的处理）表面板结的处理 结合工程的实

16、际情况，采取恰当的处理方法。结合工程的实际情况，采取恰当的处理方法。 工程案例：鱼跳面板坝工程坝体填筑施工工程案例：鱼跳面板坝工程坝体填筑施工3.5垫层区上游坡面施工垫层区上游坡面施工 3.5.1坡面碾压保护施工法坡面碾压保护施工法 坝体每升高坝体每升高15m25m左右，就进行一次斜坡左右，就进行一次斜坡面的修整、碾压及防护。面的修整、碾压及防护。 (1)坡面修整坡面修整 在填筑垫层时，其水平宽度一般应向外超填在填筑垫层时，其水平宽度一般应向外超填1530cm。超填的目的：一是为斜坡压实预留厚度，。超填的目的：一是为斜坡压实预留厚度，以便在斜坡碾压以后达到设计线；二是为坡面修整以便在斜坡碾压以

17、后达到设计线；二是为坡面修整提供条件提供条件 1）人工修整）人工修整 在坝体填筑至一定高程，斜坡长度达到在坝体填筑至一定高程，斜坡长度达到1015m时，人站在斜坡上用工具将垫层料扒平，时，人站在斜坡上用工具将垫层料扒平，一般需要两次人工修整，只能往下扒料，垫层料一般需要两次人工修整，只能往下扒料，垫层料浪费严重，操作安全性差。浪费严重，操作安全性差。 2）机械整坡）机械整坡 机械整坡一般采用激光导向液压反铲进行，效机械整坡一般采用激光导向液压反铲进行，效率很高且非常准确，由于机械整坡时，铲斗是往率很高且非常准确，由于机械整坡时，铲斗是往上扒的，因此垫层料很少浪费。上扒的，因此垫层料很少浪费。

18、垫层坡面的人工修整与压实垫层坡面的人工修整与压实 (a)超填超填2030cm； (b)第一次人工修坡，预留第一次人工修坡，预留1020cm； (c)初碾；初碾； (d)人工修整；人工修整； (e)碾压碾压 1-设计边线；设计边线；2-超填厚度；超填厚度；3-预留厚度预留厚度机械整坡机械整坡 (2)斜坡碾压斜坡碾压 一般是利用在填筑坝顶布置的大吊牵引振动碾一般是利用在填筑坝顶布置的大吊牵引振动碾上下往返进行上下往返进行（上振下不振）（上振下不振）。 斜坡碾压的遍数可以通过现场试验或工程类比斜坡碾压的遍数可以通过现场试验或工程类比法选择。宜先静压法选择。宜先静压24遍，再振压遍，再振压68遍。遍。

19、 (3)垫层坡面防护垫层坡面防护 1)坡面防护的作用：坡面防护的作用： 防止雨水冲刷垫层坡面。防止雨水冲刷垫层坡面。 施工过程中保护垫层的平整和密实施工过程中保护垫层的平整和密实 利用堆石坝挡水或过水时，垫层护面可起临利用堆石坝挡水或过水时，垫层护面可起临时防渗和保护作用。时防渗和保护作用。 2)坡面防护的方法坡面防护的方法 碾压砂浆固坡碾压砂浆固坡 、喷洒乳化沥青固坡、喷洒乳化沥青固坡 、喷、喷射混凝土固坡射混凝土固坡等。等。洪家渡面板坝垫层防护洪家渡面板坝垫层防护工程案例：西北口面板坝施工工程案例：西北口面板坝施工 实训项目实训项目一、内容一、内容 通过查阅有关资料，选择一个典型工程，坝高

20、在通过查阅有关资料，选择一个典型工程，坝高在100m以上。对其坝体分期填筑方案进行分析，并写分以上。对其坝体分期填筑方案进行分析，并写分析报告。析报告。二、要求二、要求 1对填筑分析应结合坝址的地形、施工进度、对填筑分析应结合坝址的地形、施工进度、导流及渡汛、施工可能达到的填筑强度等进行，分析导流及渡汛、施工可能达到的填筑强度等进行，分析重点包括施工临时度汛断面的设置、坝体各阶段填筑重点包括施工临时度汛断面的设置、坝体各阶段填筑部位及高程、临时施工坡道等。部位及高程、临时施工坡道等。返回 2对所选工程的分期填筑方案（尤其是临对所选工程的分期填筑方案（尤其是临时断面的设置）进行风险分析，内容可包括坝体时断面的设置）进行风险分析，内容可包括坝体临时断面的稳定、填筑强度的制约因素等，并提临时断面的稳定、填筑强度的制约因素等，并提出相应的风险防范措施。出相应的风险防范措施。 3提出一个另选方案，说明其可行性，并提出一个另选方案，说明其可行性，并与原方案进行比较。与原方案进行比较。 4另选的分期填筑方案应考虑混凝土面板另选的分期填筑方案应考虑混凝土面板坝施工规范（坝施工规范（DL/T5128-2001）的有关规定。）的有关规定。