水電工程管理與實務：土石壩施工

　　土石壩施工：

　　1.根據(jù)施工方法的不同，土石壩分為分層干填碾壓（碾壓式）、水中填土、水力沖填（包括水墜壩）和定向爆破修筑等類型。其中，碾壓式土石壩最為普遍。

　　2.壓實機械：壓實機械分為靜壓碾壓、振動碾壓、夯擊三種基本類型。其中靜壓碾壓設(shè)備有羊腳碾、氣胎碾等；夯擊設(shè)備有夯板等。

　?。?）靜壓碾壓的作用力是靜壓力，其大小不隨作用時間而變化。

　　（2）夯擊的作用力為瞬時動力，有瞬時脈沖作用，其大小隨時間和落高而變化。

　　（3）振動的作用力為周期性的重復動力，其大小隨時間呈周期性變化，振動周期的長短，隨振動頻率的大小而變化。與靜壓碾壓相比，具有重量輕，體積小，碾壓遍數(shù)少，深度大，效率高的優(yōu)點。

　　3.土料填筑標準：

　?。?）黏性土的填筑標準：以壓實度和最優(yōu)含水率作為設(shè)計控制指標。設(shè)計最大干密度應以擊實最大干密度乘以壓實度求得。1級、2級壩和高壩的壓實度應為98％～100％，3級中低壩及3級以下的中壩壓實度應為9 6％～98％。設(shè)計地震烈度為8度、9度的地區(qū)，宜取上述規(guī)定的大值。

　?。?）非黏性土的填筑標準：砂礫石和砂的填筑標準應以相對密度為設(shè)計控制指標。砂礫石的相對密度不應低于0．75，砂的相對密度不應低于0．7，反濾料宜為0．7。

　　4.壓實參數(shù)的確定：

　?。?）主要包括碾壓機具的重量、含水量、碾壓遍數(shù)及鋪土厚度等，對于振動碾還應包括振動頻率及行走速率等。

　　（2）黏性土料壓實含水量可取ω1＝ωp＋2％；ω2＝ωp；ω3＝ωp－2％三種進行試驗。ωp為土料塑限。

　?。?）分別計算單位壓實遍數(shù)的壓實厚度進行比較，以單位壓實遍數(shù)的壓實厚度最大者為最經(jīng)濟、合理。

　?。?）對非黏性土料的試驗，不考慮含水量，只需作鋪土厚度、壓實遍數(shù)和干密度r，d的關(guān)系曲線。

　　5.碾壓土石壩的施工作業(yè)，包括準備作業(yè)、基本作業(yè)、輔助作業(yè)和附加作業(yè)。準備作業(yè)：包括“四通一平”通車、通水、通電、通信、平整場地）、修建生產(chǎn)、生活福利、行政辦公用房以及排水清基等項工作。

　　基本作業(yè)：包括料場土石料開采，挖、裝、運、卸以及壩面作業(yè)等。

　　輔助作業(yè)：輔助作業(yè)是保證準備及基本作業(yè)順利進行，創(chuàng)造良好工作條件的作業(yè)，包括清除施工場地及料場的覆蓋，從上壩土料中剔除超徑石塊、雜物，壩面排水、層間刨毛和加水等。

　　附加作業(yè)：附加作業(yè)是保證壩體長期安全運行的防護及修整工作，包括壩坡修整，鋪砌護面塊石及鋪植草皮等。

　　6.壩體填筑中的街接頭處理：

   （1）在壩體填筑中，層與層之間分段接頭應錯開一定距離，同時分段條帶應與壩軸線平行布置，各分段之間不應形成過大的高差。接坡坡比一般緩于l：3。

　 （2）壩體填筑中，為了保護黏土心墻或黏土斜墻不致長時間暴露在大氣中遭受影響，一般都采用土、砂平起的施工方法。土、砂平起填筑，采用兩種施工方法：一種是先土后砂法，即先填土料后填砂礫反濾料；另一種是先砂后土法，即先填砂礫反濾料后填土料。

　 （3）對于壩身與混凝土結(jié)構(gòu)物（如涵管、刺墻等）的連接，靠近混凝土結(jié)構(gòu)物部位不能采用大型機械壓實時，可采用小型機械夯或人工夯實。填土碾壓時，要注意混凝土結(jié)構(gòu)物兩側(cè)均衡填料壓實，以免對其產(chǎn)生過大的側(cè)向壓力，影響其安全。相關(guān)土石類與混凝土的鏈接均采用類似的方法和思路。

　　7.土石壩的施工質(zhì)量控制：包括料場的質(zhì)量檢查和控制、壩面的質(zhì)量檢查和控制。

　　（1）料場的質(zhì)量檢查和控制：

　　a.對所取土質(zhì)情況、土塊大小、雜質(zhì)含量和含水量等。其中含水量的檢查和控制尤為重要。簡單辦法是“手檢”，即手握土料能成團，手指搓可成碎塊，則含水量合適。或用用含水量測定儀測定，即插即讀。

　　b.若土料的含水量偏高，則應改善料場的排水條件和采取防雨措施，翻曬處理，輪換掌子面或者機械烘干法進行處理。

　　c.當含水量偏低時，對于黏性土料應考慮在料場加水。方法：分塊筑畦埂，灌水浸漬，輪換取土和噴灌機噴灑，但都應進行現(xiàn)場檢驗。對非黏性土料可用灑水車在壩面噴灑加水，避免運輸時從料場至壩上的水量損失。

　　d.含水量不均勻時，堆筑“土牛”（大土堆）。

　　e.經(jīng)常檢查石質(zhì)、風化程度、石料級配大小及形狀等是否滿足上壩要求。

　?。?）壩面的質(zhì)量檢查和控制：

　　a.對鋪土厚度、土塊大小、含水量、壓實后的干密度等進行檢查，并提出質(zhì)量控制措施。對黏性土，含水量的檢測是關(guān)鍵。干密度的測定，黏性土一般可用體積為200～500cm 3的環(huán)刀取樣測定；砂可用體積為500cm 3的環(huán)刀取樣測定；礫質(zhì)土、砂礫料、反濾料用灌水法或灌砂法測定；堆石因其空隙大，一般用灌水法測定。當砂礫料因缺乏細料而架空時，也用灌水法測定。

　　b.選定固定取樣斷面，沿壩高5～10m，取代表性試樣（總數(shù)不宜少于30個）進行室內(nèi)物理力學性能試驗，作為核對設(shè)計及工程管理之根據(jù)。

　　c.非黏性土的填筑，主要應控制壓實參數(shù)：25m×25m，1～2個；50m，不得少于4個。

　　挖運的方案選擇（技術(shù)、經(jīng)濟分析比較）：挖掘機的產(chǎn)出量÷汽車運載量=斗數(shù)（取2~5為宜）

　　方案設(shè)計（施工強度計算、施工機械數(shù)量計算、主導機械數(shù)量驗算）：配置中，由于挖掘機為主導機械且臺班費高于汽車，所以應出現(xiàn)車等機而避免出現(xiàn)機等車的現(xiàn)象。則車的運載能力要略大于機得生產(chǎn)能力。結(jié)合實際案例和相關(guān)知識掌握。

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