水利水电工程技术实务精品课件：20土石坝施工技术3.pptx

1、土石坝的施工质量控制 施工质量检查和控制是土石坝安全的重要保证，它贯穿于土石坝施工的各个环节和施工全过程。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。简单办法是“手检”，即手握土料能成团，手指搓可成碎块，则含水量合适。更精确可靠的方法是用含水量测定仪测定，含水量测定仪使用快捷方便，测试结果直接从LCD读取，即插即读。,例：对土料场应经常检查所取土料的（ ） A.土质情况 B.土块大小 C.杂质含量 D.含水量 E.孔隙率 答案:ABCD,2

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。,例：降低土料含水率的措施有（ ）。 A.改善料场排水条件 B.翻晒 C.轮换掌子面，使土料含水率自然降低至规定范围 D.机械烘干 E.堆“土牛” 答案: ABCD,3当含水量偏低时，对于黏性土料应考虑在料场加水。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

3、、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，可用含水量测定仪测定。干密度的测定，黏性土一般可用体积为200500cm3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。,例：土方填筑的坝面作业中，应对（ ）等进行检查。 A.土块大小 B.含水量 C.压实后的干密度 D.铺土厚

4、度 E.孔隙率 答案: ABCD,例：在碾压土石坝坝面作业中，干密度的测定，黏性土一般可用体积为（ ）的环刀取样测定。 A.200500cm3 B.300600cm3 C.300400cm3 D.100300cm3 答案:A,2根据地形、地质、坝料特性等因素，在施工特征部位和防渗体中，选定一些固定取样断面，沿坝高510m，取代表性试样(总数不宜少于30个)进行室内物理力学性能试验，作为核对设计及工程管理之根据。,例：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.不少于30个 C.少于20个 D.不少于20个 答案:B,3对于反滤

5、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l2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，且层问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。,4土坝的堆石棱体与堆石体的质量检查大体相同。主要应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、孔隙率大小，应分层分段取样，检查是否符合规范要求。随坝体的填筑应分层埋设沉降管，对施工过程中坝体的沉陷进行定期观测，并作出沉陷随时间的

6、变化过程线。,5对于坝体填料的质量检查记录，应及时整理，分别编号存档，编制数据库，既作为施工过程全面质量管理的依据，也作为坝体运行后进行长期观测和事故分析的佐证。,混凝土面板堆石坝施工技术 课前提示：本节重要知识点 1.面板堆石坝堆石体填筑的施工质量控制: 坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度(孔隙率)等参数控制，以控制碾压参数为主。铺料厚度、碾压遍数、加水量等碾压参数应符合设计要求，铺料厚度应每层测量，其误差不宜超过层厚的l0。,2.面板的施工方法: 垂直缝砂浆条一般宽50cm，是控制面板体型的关键。面板宜采用单层双向钢筋，钢筋宜置于面板截面中部，每向配筋率为0.30.4，水平向配筋率可

7、少于竖向配筋率。面板混凝土浇筑。面板养护。,面板堆石坝坝体材料分区 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。 （注：堆石坝填筑质量控制的关键是要对填筑工艺、压实参数进行有效控制。土石坝填筑质量控制的关键是要对料场、坝面的质量进行有效控制。）,例：混凝土面板堆石坝中面板的主要功能是（ ）。 A.抗压 B.抗冲 C.抗拉 D.抗渗 答案：D,一、堆石材料的质量要求 1为保证堆石体的坚固、稳定，主要部位石料的抗压强度不应低于78MPa，当抗压强度只有4959MPa时，只能布置在坝体的次要部位。,例：为保证堆石体的坚固、稳定，面板堆石坝主要部位石料的抗压强

8、度不应低于（ ）MPa。 A.58 B.68 C.78 D.88 答案:C,2石料硬度不应低于莫氏硬度表中的第三级，其韧性不应低于2kgm/cm2。 3石料的天然重度不应低于22kN/m3，石料的重度越大，堆石体的稳定性越好。,例：堆石材料的天然重度不应低于（ ）KN/m3。 A.2 B.15 C.22 D.24 答案:C,4石料应具有抗风化能力，其软化系数水上不低于0.8，水下不应低于0.85。 5堆石体碾压后应有较大的密实度和内摩擦角，且具有一定渗透能力。,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。,例：面板堆石坝坝体边坡取决

9、于填筑石料的特性和荷载大小，对于优质石料，坝坡一般在（ ）左右。 A.1:1.0 B.1:1.2 C.1:1.3 D.1:1.5 答案: C,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，如图lF415021所示。,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,例：面板堆石坝坝体分区丛迎水面到背水面依次是（ ）。 A过渡区、垫层区、主堆石区、次堆石料区 B垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石料

10、区 C垫层区、过渡区、次堆石料区、主堆石料区 D过渡区、垫层区、次堆石料区、主堆石料区 答案：B,(一)垫层区 1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。 2高坝垫层料应具有良好的级配，最大粒径为80100mm，小于5mm的颗粒含量宜为3050，小于0.075mm的颗粒含量不宜超过8。压实后应具有低压缩性、高抗剪强度、内部渗透稳定，并具有良好施工特性。中低坝可适当降低对垫层料的要求。,(二)过渡区 1位于垫层区和主堆石区之间，主要作用是保护垫层区在高水头作用下不产生破坏。 2过渡区料粒径、级配应符合垫层料与主堆石料间的反滤要求，压实后应

11、具有低压缩性和高抗剪强度，并具有自由排水性能，级配应连续，最大粒径不宜超过300mm。,(三)主堆石区 1位于坝体上游区内，是承受水荷载的主要支撑体，其石质好坏、密度、沉降量大小，直接影响面板的安危。 2主堆石区料要求石质坚硬，级配良好，最大粒径不应超过压实层厚度，压实后能自由排水。,(四)下游堆石区 1位于坝体下游区，主要作用是保护主堆石体及下游边坡的稳定。 2下游堆石区在下游水位以下部分，应用坚硬、抗风化能力强的石料填筑，压实后应能自由排水；下游水位以上的部分，对坝料的要求可以降低。,堆石体填筑的施工质量控制 堆石坝填筑施工质量控制关键是要对填筑工艺和压实参数进行有效控制。,(一)填筑工艺

12、 1.后退法的优点是汽车可在压平的坝面上行驶，减轻轮胎磨损；缺点是推土机摊平工作量大，且影施工进度。进占法卸料自卸汽车在未碾压的石料上行驶，轮胎磨损较严重，虽料物稍有分离，但对坝料质量无明显影响，并且显著减轻了推土机的摊平工作量，使堆石填筑速度加快。,例：在面板堆石坝堆石体的填筑工艺中，进占法的主要优点是（ ）。 A.轮胎磨损轻 B.摊平工作量小 C.施工速度慢 D.物料分离严重 答案: B,2.垫层料的摊铺多用后退法，以减轻物料的分离。当压实层厚度大时，可采用混合法卸料，即先用后退法卸料呈分散堆状，再用进占法卸料铺平，以减轻物料的分离。垫层料粒径较小，又处于倾斜部位，可采用斜坡振动碾或液压平

13、板振动器压实。,3.坝体堆石料碾压应采用振动平碾，其工作质量不小于l0t。高坝宜采用重型振动碾，振动碾行进速度宜小于3kmh。应经常检测振动碾的工作参数，保持其正常的工作状态。碾压应采用错距法，按坝料分区、分段进行，各碾压段之间的搭接不应小于l0m。,4.压实过程中，有时表层块石有失稳现象。为改善垫层料碾压质量，采用斜坡碾压与砂浆固坡相结合的施工方法。 (1)斜坡碾压与水泥砂浆固坡的优点是施工工艺和施工机械设备简单，既解决了斜坡碾压中垫层表层块石振动失稳下滚，又在垫层上游面形成一坚固稳定的表面，可满足临时挡水防渗要求。,(2)碾压砂浆在垫层表面形成坚固的“结石层”，具有较小而均匀的压缩性和吸水

14、性，对克服面板混凝土的塑性收缩和裂缝发生有积极作用。这种方法使固坡速度大为加快，对防洪度汛、争取工期效果明显。,(二)堆石坝的压实参数和质量控制 1堆石坝的压实参数 填筑标准应通过碾压试验复核和修正，并确定相应的碾压施工参数(碾重、行车速率、铺料厚度、加水量、碾压遍数)。 2堆石坝施工质量控制 (1)坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度(孔隙率)等参数控制，以控制碾压参数为主。,例：堆石坝坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度（孔隙率）等参数控制，以控制（ ）为主。 A.干密度 B.孔隙率 C.碾压参数 D.密实度 答案:C,(2)铺料厚度、碾压遍数、加水量等碾压参数应符合设计要求，铺料厚度应每层测量，其误差不宜超过层厚的l0。 (3)坝料压实检查方法： 垫层料、过渡料和堆石料压实干密度检测方法，宜采用挖坑灌水(砂)法，或辅以其他成熟的方法。垫层料也可用核子密度仪法。,垫层料试坑直径不小于最大料径的4倍，试坑深度为碾压层厚。 过渡料试坑直径为最大料径的34倍，试坑深度为碾压层厚。 堆石料试坑直径为坝料最大料径的23倍，试坑直径最大不超过2m。试坑深度为碾压层厚。,例：混凝土面板堆石坝坝体干密度一段用（ ）测定。 A.灌水法 B.挖坑取样法 C.环刀取样法 D.灌砂法 答案:B,