第4章土石壩工程-水利工程施工課件

第四章土石壩工程

土石壩又名當?shù)夭牧蠅?，包括土壩、堆石壩及土石混合壩。土石壩使用越來越廣泛。第四章土石壩工程 土石壩又名當?shù)夭牧蠅?，包括土壩、堆?/p>

土石壩的特點：土石壩對于壩基要求不高；巖土力學理論及試驗技術的發(fā)展，放寬了對筑壩材料的要求；施工技術的提高，使得安全更有保證，縮短施工進度成為可能；更為經濟，施工相對簡便。土石壩的特點：

土石壩的施工

土石壩根據(jù)施工方法的不同分為：干填碾壓；---即碾壓式，為最常用的方法。水中填土、水力沖填（包括水墜壩）；定向爆破修筑。碾石式土石壩的施工：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)三通一平，架設通訊線路，修建生產、生活、辦公用房、排水清基等?；咀鳂I(yè)料場土石料開采，挖、裝、運、卸和壩面鋪平、壓實、質檢。輔助作業(yè)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)壩坡修整，鋪砌護面塊石及鋪植草皮等。土石壩的施工準備作業(yè)基本作業(yè)輔助作業(yè)附加作業(yè)水力沖填壩（hydraulicfilldam）水力沖填壩利用水力開采、運輸土料，并依靠自重作用逐漸使泥漿土料脫水固結而密實的壩。有管道輸送式和自流式兩種。前者用水槍開挖土料成泥漿，用泥漿泵將泥漿經壓力管輸送到壩體，依靠排水設備將水排出壩外；后者靠水力自流攜帶泥漿經渠道輸送入壩體。工效較高、勞力節(jié)省，但要有充足的電能和水源，其壩坡宜緩，且由于孔隙水壓力大，易于失穩(wěn)，故現(xiàn)階段國內采用較少，僅廣東省修建一座22m高的水力沖填壩。水力沖填壩（hydraulicfilldam）水力沖填壩水墜壩(earthdambysluicingsiltationmethod)水墜壩是水力沖填壩的一種，亦稱為自流式水力沖填壩。水力沖填壩的一種。引水入高于壩頂?shù)耐亮蠄鲋?，水土混合后，經順坡渠道急流而下，在流動過程中拌合均勻成為泥漿，并進入壩體的沖填池中脫水固結，然后土體逐漸密實成壩。土料必須遇水崩解，故只能在黃土地區(qū)修建中小型工程中運用。為中國根據(jù)水力沖填壩原理所創(chuàng)造的，其優(yōu)點可節(jié)省勞力、投資，施工方法簡便。在華北、西北地區(qū)已用此法筑壩5000余座．最大壩高達52m。水墜壩(earthdambysluicingsilt第一節(jié)壩體材料與料場規(guī)劃

土石壩筑壩材料雖然是當?shù)夭牧?，但對材料的質量是有要求的。土石壩的用料量很大，必須對料場進行全面規(guī)劃。第一節(jié)壩體材料與料場規(guī)劃土石壩筑壩材料第一節(jié)壩體材料與料場規(guī)劃一、土石壩筑壩材料及其要求二、料場規(guī)劃三、料場優(yōu)化的基本方法第一節(jié)壩體材料與料場規(guī)劃一、土石壩筑壩材料及其要求二、一、土石壩筑壩材料及其要求土石壩筑壩材料主要是當?shù)夭牧希鶕?jù)這些材料的作用可分為：1、防滲料

防滲的土料最基本的要求：（1）防滲性滲透系數(shù)不大于l×10-5cm/s時，一般即可滿足要求；同時還有抗剪強度、滲流穩(wěn)定性、變形性能、壓縮性能、可溶鹽和有機物的含量等指標。（2）施工性土料的天然含水量在最優(yōu)含水量附近，無影響壓實的超徑材料，壓實后的壩面有較高的承載力。一、土石壩筑壩材料及其要求土石壩筑壩材料一、土石壩筑壩材料及其要求2、壩殼料

堆石、砂礫石及風化料等均可作為壩殼料。

堆石料

按其型式可分為拋填、分層碾壓、手工干砌石、機械干砌石等；按其材料及來源可分為采石場玄武巖、變質安山巖、砂巖、礫巖、采石場花崗巖、片麻巖、石灰?guī)r、沖擊的漂卵石、石渣料等。堆石料是最好的筑壩材料，現(xiàn)廣泛用于高土石壩的壩殼料。

砂礫石

碾壓砂礫石壓縮性低，抗剪強度高，但易沖蝕、易管涌。

風化料屬于抗壓強度小于30MPa的軟巖類，往往存在濕陷問題。一、土石壩筑壩材料及其要求2、壩殼料砂礫石一、土石壩筑壩材料及其要求

3、反濾料和過渡料

反濾料和過渡料一般要滿足堅固度要求，其級配應滿足要求，盡量避免用純砂做反濾料。一般采用混凝土生產系統(tǒng)生產，但不要求沖洗。一、土石壩筑壩材料及其要求3、反濾料和過渡料二、料場規(guī)劃

料場的合理規(guī)劃與使用關系到：壩體的施工質量、工期和工程投資；且還會影響到工程的生態(tài)環(huán)境和國民經濟其他部門。應從空間、時間、質與量等方面進行全面規(guī)劃。二、料場規(guī)劃

料場的合理規(guī)劃與使用關系到：二、料場規(guī)劃1.空間規(guī)劃對料場的位置、高程的恰當選擇，合理布置。2.時間規(guī)劃考慮施工強度和壩體填筑部位的變化，隨著季節(jié)及壩前蓄水情況的變動，料場的工作條件也在變化。二、料場規(guī)劃1.空間規(guī)劃二、料場規(guī)劃3.

質與量的規(guī)劃料場的質量和數(shù)量應滿足要求。各種不同壩料的質量指標達到要求；料場的總儲量應滿足壩體總方量的要求，還應滿足各施工階段最大上壩強度的需要。二、料場規(guī)劃3.質與量的規(guī)劃二、料場規(guī)劃注意以下幾個問題：1）料盡其用，充分利用永久和臨時建筑物基礎開挖碴料。2）主要料場和備用料場之分：主料場要求質好、量大、運距近，且有利于常年開采；備料場通常在淹沒區(qū)外，做主要料場之備用。3）料場的儲量一般要求是設計工程量的1.5～2.0倍，并要求提供備用料場。粘性土料采用鉆探或坑探取樣。礫類土用坑探取樣，布孔間距50～100m。防滲料的勘探要仔細按深度查明天然含水量。堆石料的勘探可以采用鉆探及洞探。二、料場規(guī)劃注意以下幾個問題：第二節(jié)土石料的開挖與運輸施工

土石壩工程施工包括挖、運、填、壓等多道工序和相匹配的工程機械來完成。土石料的開挖與運輸是一個非常重要的環(huán)節(jié)。第二節(jié)土石料的開挖與運輸施工土石壩工第二節(jié)土石料的開挖與運輸施工

一、土石料的開采與加工二、挖運機械三、挖運強度和挖運機械數(shù)量的確定四、綜合機械化施工五、土石料開挖運輸方案第二節(jié)土石料的開挖與運輸施工一、土石料的開采與加工二、挖一、土石料的開采與加工料場開采前的準備工作劃定料場范圍；分期分區(qū)清理覆蓋層；設置排水系統(tǒng)；修建施工道路；修建輔助設施。土料的開采土料開采一般有立采和平采兩種。土料較厚，天然含水量接近填筑含水量，土料層次較多，各層土質差異較大時，宜采用立采。土層較薄，土料層次少且相對均質，天然含水量偏高需翻曬減水情況下，宜采用平面開采方法。土料加工1）調整土料含水量2）摻合3）超徑料處理4）反濾料、墊層料的破碎、篩分一、土石料的開采與加工料場開采前的準備工作一、土石料的開采與加工砂礫石料和堆石料開采1）砂礫石料開采

陸上開采和水下開采。2）塊石料開采一般采用深孔梯段爆破，也有使用洞室爆破開采。超徑石處理超徑塊石料的處理方法主要有淺孔爆破法和機械破碎法兩種。一、土石料的開采與加工砂礫石料和堆石料開采二、挖運機械一）挖掘機

1）按傳動系統(tǒng)分

a）索式；b）鏈式；c）液壓。

2）按構造和工作特點分

a）單斗式挖掘機（分為正鏟和反鏟）

b）多斗式挖掘機

3）挖掘機的生產率計算(m3/h)q-土豆的幾何容積，m3；

n-對于單斗挖掘機指每分鐘循環(huán)工作次數(shù)，對于多斗挖掘機為每分鐘傾倒的土斗數(shù)量；

KH為土斗的充盈系數(shù)；Kp‘為土的松散影響系數(shù)；

KB為時間利用系數(shù)；Kt為聯(lián)合作業(yè)延誤系數(shù)。二、挖運機械一）挖掘機挖掘機挖掘機挖掘機挖掘機【例】已知砂礫開挖強度為4966.25m3/d。用1m3正鏟挖土，10t自卸汽車運土。正鏟挖裝土的循環(huán)時間為26s，土斗的充盈系數(shù)為1，土的松散影響系數(shù)為0.75。求所需挖掘機的臺數(shù)。解：正鏟每分鐘循環(huán)作業(yè)次數(shù)次。土斗的充盈系數(shù)取為KH=1；時間利用系數(shù)KB=0.85；聯(lián)合作業(yè)延誤系數(shù)Kt＝0.9；土料的松散影響系數(shù)K’P=0.75。故正鏟的生產率為

P鏟＝ ＝60×1×2.3×1×0.75×0.85×0.9

＝79.18m3/h。每天按工作21h計，所需正鏟臺數(shù)為取3臺。【例】已知砂礫開挖強度為4966.25m3/d。用1m3二、挖運機械

二）挖運組合機械1）推土機經濟運距為60-100m。2）鏟運機經濟運距與鏟斗容量有關。二、挖運機械二）挖運組合機械推土機推土機

鏟運機鏟運機二、挖運機械三）運輸機械

1）連續(xù)式--如：帶式運輸機

a)移動

b)固定2）循環(huán)式

a)有軌機車

b)自卸汽車3)裝載機

是一種短程的裝運結合的機械。二、挖運機械三）運輸機械皮帶機皮帶機自卸汽車自卸汽車裝載機裝載機裝載挖掘機裝載挖掘機二、挖運機械4）運輸機械生產能力a）循環(huán)運輸工具數(shù)量的確定

循環(huán)時間每晝夜或每班運輸次數(shù)按下式確定

生產能力為(m3/d)：b)帶式運輸機的生產率(m3/h)K—帶形系數(shù)，對于平面帶，K=200,槽型帶K=400;B---帶寬，m；V---帶的運行速度，m/s，通常取1-2m/s；KB---為時間利用系數(shù)，可取0.75-0.8；KH---為充盈系數(shù)；Kp‘---為土的松散影響系數(shù)；Kd---為土石粒徑系數(shù)；Ka---為傾角影響系數(shù)。二、挖運機械4）運輸機械生產能力b)帶式運輸機的生產率(m3二、挖運機械四）水下開挖運輸機械

1)開挖設備吸泥船、鏈斗采砂船、鏟揚、抓斗

2）運輸設備底開駁、自卸船二、挖運機械四）水下開挖運輸機械工程船舶工程船舶三、挖運強度和挖運機械數(shù)量的確定一）挖運強度（m3/d）

1)上壩強度(壓實方):

V’-分期完成的壩體設計方量，壓實方計，m3；

Ka-為壩體沉陷影響系數(shù)，1.03-1.05；

K-施工不均衡系數(shù)，1.2-1.3；

K1-壩面作業(yè)土料損失系數(shù)，0.9-0.95；

T-施工分期時段的有效工作日數(shù)，d。

2)運輸強度（松方）;

3)開挖強度（自然方）:三、挖運強度和挖運機械數(shù)量的確定一）挖運強度（m3/d）【例】土壩施工，粘性土的上壩強度為4992m3/d。已知設計干容重為1.65t/m3，料場土料干容重1.35t/m3，土料松散干容重為1.28t/m3。土料開挖損失系數(shù)為0.95，運輸損失系數(shù)為0.98，求開挖與運輸強度。解：開挖強度

＝6461.63m3/d

運輸強度

＝6474.25m3/d例題【例】土壩施工，粘性土的上壩強度為4992m3/d。已知設三、挖運強度和挖運機械數(shù)量的確定二）挖運機械數(shù)量1)挖掘機數(shù)量：2)汽車數(shù)量：3)挖掘機與汽車生產能力的關系：

Pa—為一輛汽車的生產率，m3/h；

Pc---為一輛挖掘機的生產率，m3/h；

n---為一臺挖掘機所需的汽車數(shù)。三、挖運強度和挖運機械數(shù)量的確定二）挖運機械數(shù)量三、挖運強度和挖運機械數(shù)量的確定三）挖運機裝車斗數(shù)的復核注意:m過大或過小都不合適。

Q—自卸汽車的載重量，t；q—所選挖掘機的斗容量，m3；γc—料場土的天然表觀密度，t/m3

；KH—為挖掘機的土斗充盈系數(shù)；KP’—為土料的松散影響系數(shù)；三、挖運強度和挖運機械數(shù)量的確定三）挖運機裝車斗數(shù)的復核【例】砂礫石的容重2.3t/m3，松散影響系數(shù)為0.75。用1m3正鏟開挖的循環(huán)時間為26s。用10t自卸汽車運土。運距1730m，運行平均速度18km/h，卸土時間1min，求每臺正鏟需配幾輛汽車。取土料充盈系數(shù)為1，則每輛車裝斗數(shù)m

取5，則裝車時間為26×5/60=2.16min，已知卸車時間為1min，來往運輸時間為

每臺正鏟需配汽車輛數(shù)取7輛?！纠可暗[石的容重2.3t/m3，松散影響系數(shù)為0.75。四、綜合機械化施工

1）充分發(fā)揮主要機械的作用

2）挖運機械應根據(jù)工作特點配套選擇

3）機械配套要有利于使用、維修和管理

4）加強維修管理，充分發(fā)揮機械聯(lián)合作業(yè)的生產能力，提高機械的時間利用系數(shù)

5）合理布置工作面、改善道路條件、減少機械的轉移時間四、綜合機械化施工1）充分發(fā)揮主要機械的作用五、土石料開挖運輸方案開挖運輸方案主要根據(jù)壩體結構布置特點、壩料性質、填筑強度、料場特性、運距遠近、可供選擇的機械設備型號等多種因素，綜合分析比較確定。

五、土石料開挖運輸方案開挖運輸方案主要根據(jù)壩體結構布置特點、五、土石料開挖運輸方案設備選型的基本原則

1）所選機械的技術性能能適應工作的要求、施工對象的性質和施工場地特征，保證施工質量，能充分發(fā)揮機械效率，生產能力滿足整個施工過程的要求；

2）所選施工機械應技術先進、生產效率高，操作靈活、機動性好，安全可靠，結構簡單，易于檢修保養(yǎng)；

3）類型比較單一，通用性好；

4）工藝流程中各供需所用機械應成龍配套，各類設備應能充分發(fā)揮效率，特別應注意充分發(fā)揮主導機械的效率。

5）設備購置費和運行費用較低，易于獲得零、配件，便于維修、保養(yǎng)、管理和調度，經濟效果好。對于關鍵的、數(shù)量少且不能替代的設備，應使用新購置的，以保證施工質量，避免在一條龍生產中卡殼影響進度。五、土石料開挖運輸方案設備選型的基本原則4）工藝流程中五、土石料開挖運輸方案土石壩運輸方案

1）正向鏟開挖，自卸汽車運輸上壩

2）正向鏟開挖、膠帶機運輸

3）斗輪式挖掘機開挖，膠帶機運輸，轉自卸汽車上壩

4）采砂船開挖，有軌機車運輸，轉膠帶機（或自卸汽車）上壩。

壩料的開挖運輸方案很多，但無論采用何種方案，都應結合工程施工的具體條件，提高機械利用率；減少壩料的轉運次數(shù)；各種壩料鋪筑方法及設備應盡量一致，減少輔助設施；充分利用地形條件，統(tǒng)籌規(guī)劃和布置。

五、土石料開挖運輸方案土石壩運輸方案壩料的開挖運輸方案很多第三節(jié)壩面作業(yè)

壩面作業(yè)主要是壩體的鋪筑、壓實工作。第三節(jié)壩面作業(yè)壩面作業(yè)主要是壩體的鋪筑、壓實工第三節(jié)壩面作業(yè)一、壩面作業(yè)施工組織規(guī)劃二、壓實機械及生產能力計算五、壓實標準與壓實參數(shù)三、結合部位的施工四、反濾料、墊層料、過渡料的施工第三節(jié)壩面作業(yè)一、壩面作業(yè)施工組織規(guī)劃二、壓實機械一、壩面作業(yè)施工組織規(guī)劃一）壩面作業(yè)施工程序

基本工序：鋪料、平整、壓實、質檢等；輔助工序：灑水、刨毛、清理壩面、接縫處理等壩面作業(yè)特點：工作面狹窄，工種多，工序多，機械設備多。因此施工時需要有妥善的施工組織規(guī)劃。壩面作業(yè)宜采用分段流水作業(yè)施工。一、壩面作業(yè)施工組織規(guī)劃一）壩面作業(yè)施工程序 基本工序：鋪料填筑單元平面測量各區(qū)料邊線測量、灑白灰線進料、卸料超徑石處理平料、層厚控制灑水碾壓碾壓質量檢查基礎面驗收填筑料挖裝運NO單元驗收轉入下一填筑單元土石壩填筑施工程序圖填筑單元平面測量各區(qū)料邊線測量、灑白灰線進料、卸料超徑石處理一、壩面作業(yè)施工組織規(guī)劃二）壩面流水作業(yè)流水作業(yè)法施工的概念：首先根據(jù)施工工序數(shù)目將壩面劃分成幾個施工段，然后組織各工種的專業(yè)隊依次進入所劃分的施工段同時施工。對同一施工段而言，各專業(yè)隊按工序依次連續(xù)進行施工；對各專業(yè)隊，則不停的輪流在各個施工段完成本專業(yè)的施工工作。一、壩面作業(yè)施工組織規(guī)劃二）壩面流水作業(yè)

根據(jù)施工工序數(shù)目將壩面分段，然后組織各工種的專業(yè)隊伍依次進入各工段施工。如下圖：根據(jù)施工工序數(shù)目將壩面分段，然后組織各工種的專業(yè)隊伍施工專業(yè)化，有利于施工隊伍技術水平的提高。保證施工過程中人、地、機三不閑，避免施工干擾，有利于連續(xù)快速施工。特點施工專業(yè)化，有利于施工隊伍技術水平的提高。特點一、壩面作業(yè)施工組織規(guī)劃三）壩面施工卸料鋪料壓實輔助作業(yè)一、壩面作業(yè)施工組織規(guī)劃三）壩面施工卸料鋪料壓實輔助作業(yè)

自卸汽車上壩的運輸線路布置，取決于壩址兩岸地形條件，樞紐布置，壩的高低，上壩強度等因素。主要有兩種布置方式：一種為汽車自兩岸（或一岸）岸坡上壩公路上壩，因此采用由兩岸向中央（或一岸向另一岸）進占方式；另一種為汽車沿壩坡“之”字形公路上壩。自卸汽車上壩運輸線路布置方式自卸汽車上壩的運輸線路布置，取決于壩址兩岸地形條件，樞紐布1.進占法汽車在已平好的松土層上行駛、卸料，用推土機向前進占平料，這種方法鋪料不會影響灑水、刨毛作業(yè)。防滲體土料應用進占法卸料。堆石料宜采用進占法卸料。2.后退法汽車在已壓實合格的壩面上行駛并卸料，此法卸料方便，但對已壓實土料容易產生過壓。砂礫料宜采用后退法卸料。壩殼礫質土可以采用后退法卸料。應采用輕型汽車(20t以下)，在填土壩面重車行駛路線要盡量短，且不走一轍，控制土料含水率略低于最優(yōu)值。3.綜合法開始用后退法卸料，然后在平料面上再采用進占法卸料，平料，可以滿足大鋪土厚度的要求。I-卸料1.進占法2.后退法3.綜合法I-卸料（1）土料

當用自卸汽車卸防滲土料時，為了避免重型汽車多次反復在已壓實的填筑土層上行駛，會使土層產生彈簧土、光面與剪力破壞，嚴重影響結合層的質量，應采取進占法卸料與平料，即汽車卸料方向向前進展，一邊卸料，推土機也隨即平料，交替作業(yè)，汽車在剛平好的松土上行駛，重車行駛壩面路線應盡量不重復。（2）砂礫料一般粒徑較小，推土機很容易在料堆上平土，因此，可采用常規(guī)的后退法卸料，即汽車卸料方向后退擴展。（3）堆石料

堆石料往往含有大量的大塊徑石料，不僅影響推土機、汽車在卸料堆上行駛，還容易損壞推土機履帶和汽車輪胎；而且也難以將堆石料散開?？刹捎眠M占法卸料，推土機隨即平料，這樣大粒徑塊石易推至鋪料前沿的下部，細顆粒料填入堆石體上部的空隙，使表面平整，便于車輛通行。（1）土料（3）堆石料在堆石體的卸料中，有時為了增加鋪料厚度或缺乏大型汽車，則可采用綜合法卸料的方式，堆石料的綜合法卸料，即先采用稀密度的后退法卸料；然后，再在其上采用進占法卸料、平料，達到要求的鋪料厚度。此法可加快卸料及鋪料速度，比單純的進占法可減少分離架空現(xiàn)象。（3）堆石料進占法進占法進占法進占法第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件堆石體進占法卸料堆石體進占法卸料綜合法綜合法1.鋪料一般采用推土機鋪料；2.按設計厚度鋪料和平料是保證壓實質量的關鍵；3.鋪料邊界和鋪料方向鋪料邊界：在壩面各料區(qū)的邊界處，鋪料會越界，通常規(guī)定其他材料不準進入防滲區(qū)邊界線的內側。邊界外側鋪土距邊界線的的距離不能超過50cm。鋪料方向：為配合碾壓施工，防滲體土料鋪筑應平行于壩軸線方向進行。II-鋪料1.鋪料一般采用推土機鋪料；II-鋪料4.壩體分期分塊填筑時，會形成橫向或縱向接縫。在縱橫向接縫上存在不密實層。存在不密實層的原因：由于接坡面臨空，壓實機械有一定安全距離，因此坡面上有一定厚度不密實層；另外鋪料不可避免的溜滑，也增加了不密實層厚度。不密實層的處理：這部分在相鄰塊段填筑時必須處理，處理方法一般采用留臺法或削坡法。5.對于汽車上壩或光面壓實機具壓實的土層，應刨毛處理，以利于層間結合。通常刨毛深度為3-5cm。II-鋪料---橫向、縱向接縫問題4.壩體分期分塊填筑時，會形成橫向或縱向接縫。在縱橫向接縫1.壓實方法有兩種方法：進退錯距法和圈轉套壓法。國內多采用進退錯距法進退錯距法：在碾壓帶的兩側先往復壓夠遍數(shù)后，再進行錯距碾壓。錯距寬度b(m)按下式計算：b=B/n。III-壓實1.壓實方法III-壓實二、土料壓實一）壓實原理土料壓實特性壓實機械的壓實作用二、土料壓實一）壓實原理土料壓實特性壓實機械的壓實作用土料本身的性質粘性土---克服粘結力粘性土透水性小，排水困難，壓縮過程慢，故難以達到固結壓實非粘性土---克服內摩擦力。非粘性土透水性大，排水容易，壓縮過程快，能很快達到壓實。顆粒組成情況顆粒越細，孔隙比就越大，越不易壓實；故粘性土的壓實干表觀密度低于非粘性土的壓實干表觀密度。級配特點級配好，越不均勻，越易壓實。級配差，越均勻，越不易壓實。含水量大小粘性土—最優(yōu)含水量；非粘性土—對含水量不做專門控制；壓實功能壓實功增加，干表觀密度增大，最優(yōu)含水量減小。土料壓實特性土料本身的性質顆粒組成情況含水量大小土料壓實特性

1)分類碾壓、夯擊和震動三種2)作用和特點碾壓——靜壓力夯擊——瞬時動力震動——周期性的重復動力土料壓實特性

1)分類碾壓、夯擊和震動三種2)作用和特點碾二、土料壓實二)壓實機械的分類及壓實方法1）羊腳碾

2）震動碾3）氣胎碾4）夯實機械二、土料壓實二)壓實機械的分類及壓實方法1）羊腳碾羊腳碾羊腳碾適用于粘性土料的壓實。羊角碾：碾壓滾筒設有交錯排列的截頭圓錐體。羊腳插入土中，羊腳端部和側向同時壓實。羊腳對表層土有翻松作用，無需刨毛就能保證土料良好的層間結合。適用于粘性土料的壓實。羊角碾：羊腳插入土中，羊腳端部和側向同振動碾振動碾適用于壓實非粘性土石料它是振動和碾壓作用相結合的壓實機械振動力的大小，取決于振幅和頻率壓實厚度，不僅取決于碾重，而且與振動力有關壓實厚度大，生產率高震動碾適用于壓實非粘性土石料它是振動和碾壓作用相結合的壓實機械振動氣胎碾的特點對土體的接觸壓力分布均勻，而且作用時間長，壓實效果好，壓實的土層厚度大，生產效率高。氣胎碾可通過改變充氣壓力來調節(jié)接觸應力，適宜于壓實粘性土及非粘性土。平碾碾滾是剛性的，不能適應土體的變形，荷載過大就會使碾滾的接觸應力超過土體極限強度，這就限制了這類碾超重型方向發(fā)展。氣胎碾?yún)s不然，隨著荷載的增加氣胎與土體的接觸面積增大，接觸應力仍不致超過土體的極限強度。所以只要牽引力滿足要求，就不妨礙氣胎碾朝重型方向發(fā)展。氣胎碾的特點可以夯實粘性土和非粘性土借助與夯體下落的動能壓實土料通常由起重機或挖掘機改裝大型夯能夯實較厚土層，小型夯能夯實碾壓機械不能壓到的邊角和接頭部位夯實機械特點可以夯實粘性土和非粘性土借助與夯體下落的動能壓實土料通常由起二、土料壓實三)壓實機械的選擇1）原則；2）適用情況可能取得的設備類型；能滿足設計壓實標準；與壓實土料的物理力學性質相適應；滿足施工強度要求；設備類型、規(guī)格與工作面的大小、壓實部位相適應；施工隊伍的現(xiàn)有裝備和施工經驗二、土料壓實三)壓實機械的選擇1）原則；2）適用情況三、結合部位的施工結合部位是影響壩體整體性和質量的關鍵部位，也是施工中的薄弱環(huán)節(jié)，還會影響到壩體的填筑速度；因此，對此部位施工必須采取可靠的技術措施，加強質量控制和管理，確保壩體的填筑質量滿足設計要求。結合部位如下：

一）壩基結合面二）與岸坡及混凝土建筑物的結合三）壩體縱橫向接坡及接縫三、結合部位的施工結合部位是影響壩體整體性和質量的關鍵部位，三、結合部位的施工一）壩基結合面基礎部位填土，一般采用薄層輕碾方法，不允許用重型碾或重型夯。當填筑厚度達到2m以后，才可使用重型壓實機械。二）與岸坡及混凝土建筑物結合填土前，將結合面污物沖洗干凈，清除松動巖石；然后，在結合面上灑水濕潤，涂刷一層厚約5mm的濃粘土漿或濃水泥粘土漿或水泥砂漿。目的是防止接觸沖刷和滲透。邊涂刷，邊鋪土，邊碾壓。保證粘結強度。防滲體與岸坡結合處，寬度1.5-2m范圍內或邊界處，不得使用羊角碾、夯板等重型機具。礫質土、摻和土與岸坡或混凝土建筑物結合處，應填筑1-2m寬塑性較高而透水性低的土料，避免直接與粗料接觸。三、結合部位的施工一）壩基結合面三、結合部位的施工三）壩體縱橫向接坡與接縫一般情況下，填筑面應力爭平起。斜墻及窄心墻不應留有縱向接縫；防滲體及均質壩的橫向接坡不應陡于1:3，高差不超過15m。均質壩上的縱向接縫，宜采用不同高度的斜坡和平臺相間形式。壩體接坡面可用推土機自上而下削坡。注意接坡與接縫的概念區(qū)別。三、結合部位的施工三）壩體縱橫向接坡與接縫四、反濾料、墊層料、過渡料的施工反濾料、墊層料、過渡料方量不大，但鋪料要求高，壓實標準高，分區(qū)線控制嚴。一）填筑方法1、削坡法2、擋板法3、松坡接觸平起法:有先土后砂,先砂后土,土砂平起。削坡法和擋板法不適于機械化施工，故已不再使用。二）壓實應采用不同的壓實機械分別壓實，注意保證接觸部位的質量。四、反濾料、墊層料、過渡料的施工反濾料、墊層料、過渡料方量不第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件三、壓實標準與壓實參數(shù)

一）壓實標準1）粘性土料---兩個指標設計干表觀密度γd施工含水量2)非粘性土料砂土或砂礫石：相對密實度D石渣或堆石體：孔隙率

3)換算公式三、壓實標準與壓實參數(shù)一）壓實標準三、壓實標準與壓實參數(shù)二）壓實參數(shù)1)機械參數(shù)碾重、壓力等

2)施工參數(shù)鋪土厚度、碾壓遍數(shù)、含水量等三）壓實試驗1)試驗方法逐步收斂法現(xiàn)場試驗---固定其他參數(shù)，變動一個參數(shù)，通過試驗得到該參數(shù)的最優(yōu)值。將優(yōu)選的參數(shù)和其他參數(shù)固定，再變動另一個參數(shù)，用試驗確定其最優(yōu)值。以此類推，得到每個參數(shù)的最優(yōu)值。最后將這組最優(yōu)參數(shù)進行一次復核試驗。2)壓實參數(shù)的確定三、壓實標準與壓實參數(shù)二）壓實參數(shù)根據(jù)設計干表觀密度γd，可分別查出不同鋪土厚度所需的碾壓遍數(shù)a,b,c及相應的最優(yōu)含水量d,e,f。然后以單位壓實遍數(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濟合理。即Min{h1/a,h2/b,h3/c}根據(jù)設計干表觀密度γd，可分別查出不同鋪土厚度所需的碾壓遍數(shù)第4章土石壩工程_水利工程施工課件第四節(jié)土石壩施工的質量控制

施工質量的檢查與控制是土石壩安全的重要保證，它貫穿于土石壩施工的各個關節(jié)和施工全過程。第四節(jié)土石壩施工的質量控制施工質量的檢查與控制是第四節(jié)土石壩施工的質量控制一、料場的質量檢查和控制二、壩面的質量檢查和控制三、質量事故處理第四節(jié)土石壩施工的質量控制一、料場的質量檢查和控制二、一、料場的質量檢查和控制一）土料場

1、土質情況

2、土塊大小

3、雜質含量

4、含水量二）石料場石質、風化程度、爆落塊料大小、級配及形狀等方面。一、料場的質量檢查和控制一）土料場一、料場的質量檢查和控制三）含水量調整1、含水量偏高時解決的辦法a.

改善料場的排水條件和采取防雨措施；b.

將含水量偏高的土料進行翻曬處理，或者輪換掌子面開挖；c.

機械烘干法。2、含水量偏低時解決的辦法

a.

加水。對于粘性土料應考慮在料場加水（分塊筑畦埂、灌水浸漬、輪換取土）；對于非粘性土料，用灑水車在壩面噴灑加水。3、含水量不均勻時解決的辦法

a.

堆筑大土堆(“土?！?。一、料場的質量檢查和控制三）含水量調整二、壩面的質量檢查和控制壩面的質量檢查和控制非常重要。在壩面作業(yè)中，主要是對以下幾項進行檢查，并提出質量控制措施。a.鋪土厚度；b.填土塊度；c.含水量大??；d.壓實后的干容重。對于粘性土含水量是關鍵，對砂土干容重是關鍵。

1、密度的檢查測定

2、室內試驗

3、重點部位的檢查

4、壓實參數(shù)和填料質量

二、壩面的質量檢查和控制壩面的質量檢查和控制非常重要。

對于檢查中發(fā)現(xiàn)的問題應分析原因，找出解決辦法，及時糾正。所有的檢查記錄，應及時整理，編號存檔，作為施工過程質量管理的依據(jù)，也作為壩體運行后長期觀測和事故分析的佐證。二、壩面的質量檢查和控制對于檢查中發(fā)現(xiàn)的問題應分析原因，找出解決辦法，及時糾正。三、質量事故處理

一）干縮、凍融裂縫

干縮裂縫多發(fā)生在施工期上下游壩坡或壩頂?shù)奶钪?，呈龜裂狀。防止方法：及時作好護坡和保護層。對已出現(xiàn)裂縫可采用開挖回填或將裂縫全部鏟除重新回填。對均質壩，縫長不超過0.5m，縫寬不超過5mm，也可不處理。三、質量事故處理一）干縮、凍融裂縫二）沉陷裂縫產生原因：（1）由于岸坡過陡或坡率變差大；（2）地基沉降不均勻；（3）黃土濕陷變形；（4）壩體施工期填筑高差過大及壩體壓實不夠產生沉陷裂縫。對橫向裂縫不論大小都應嚴格處理，防止貫穿壩體漏水失事?？刹捎玫霓k法開挖回填或灌漿處理。三、質量事故處理二）沉陷裂縫三、質量事故處理三、質量事故處理

三）滑坡裂縫產生原因：施工質量不好；設計邊坡陡于穩(wěn)定邊坡；填筑土料含水量過大或地基有含水量大的淤泥層。一般可采取壩腳壓重或放緩邊坡；或采取防滲、導滲措施。三、質量事故處理三）滑坡裂縫三、質量事故處理

四）壩體及壩基異常滲漏

往往是因施工不當造成的。土壩滲漏處理原則是：上截：基本措施可歸納為垂直防滲和水平防滲兩種形式；下排：排水應有可靠的反濾。

三、質量事故處理四）壩體及壩基異常滲漏第五節(jié)面板堆石壩的施工

面板堆石壩有混凝土面板和瀝青混凝土面板，其防滲由面板、趾板和基礎防滲組成，其特點是：堆石壩體能直接擋水或過水，簡化了施工導流與渡汛，樞紐布置緊湊，充分利用當?shù)夭牧?，面板可分期施工，便于機械化施工，施工受氣候條件影響小。第五節(jié)面板堆石壩的施工面板堆石壩有混凝土面板第4章土石壩工程_水利工程施工課件混凝土面板堆石壩施工混凝土面板堆石壩施工瀝青混凝土面板堆石壩施工瀝青混凝土面板堆石壩施工第五節(jié)面板堆石壩的施工一、面板堆石壩概述二、堆石壩體材料分區(qū)三、墊層料和趾板的施工四、鋼筋混凝土面板的施工五、瀝青混凝土面板施工第五節(jié)面板堆石壩的施工一、面板堆石壩概述二、堆石壩一、面板堆石壩概述

面板堆石壩是近期發(fā)展起來的新壩型,它具有適應好，工期短、投資省、施工簡便、運行安全、工程量小的優(yōu)點，是土石壩中工程量最省，投資最小的一種壩型，也是施工最快捷方便的一種壩型。 近年來，由于設計理論、施工機具和施工方法的發(fā)展，顯示出它在各種壩型中具有極大的競爭力，在壩工建設有特殊重要的地位。一、面板堆石壩概述 面板堆石壩是近期發(fā)展起來的新壩型,它水布埡水布埡天生橋天生橋天生橋天生橋三板溪三板溪三板溪三板溪紫坪鋪紫坪鋪紫坪鋪紫坪鋪公伯峽公伯峽公伯峽公伯峽二、堆石壩體材料分區(qū)一）壩體分區(qū)壩體部位不同，受力狀況不同，對填筑材料的要求也不相同，所以對壩體進行分區(qū)。常常分為面板、墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)、下游堆石區(qū)。二、堆石壩體材料分區(qū)一）壩體分區(qū)趾板

趾板是布置在防滲面板的周邊、座落在河床及兩岸基巖上的混凝土結構。趾板與面板共同作用，形成壩基以上的防滲體，同時趾板與經過固結灌漿、帷幕灌漿處理后的穩(wěn)定基巖連成整體，封閉地面以下的滲流通道，從而形成一個完整的防滲體系。因此，趾板是一個承上啟下的防滲結構。由于壩體堆石在自重及水荷載作用下，可能產生變形，而河床及兩岸的基巖相對來說變形則小得多，為此，建造在堆石體上的面板與設置在基巖上的趾板之間，通過具有柔性止水的周邊縫來協(xié)調二者的變形不連續(xù)性。趾板的主要作用是：保證面板與壩基間的不透水連接；作為基礎灌漿的蓋板；當采用滑動模板施工時，趾板可作為滑動模板施工的開始工作面。趾板趾板是布置在防滲面板的周邊、座落在河床及兩岸基巖上的混趾板體型趾板軸線（趾板基準線）圖中“x”點為面板底面線與趾板底面的交點，是趾板設計、施工的控制點。各截面的“x”點連線〔即面板設計底平面與趾板底平面的貫穿線)，稱為趾板的基準線，亦稱趾板軸線。趾板橫斷面圖z點為面板底面線與趾板下游端面線的交點，是壩體填筑時上游面的起始控制點。各段趾板橫截面上的“z”點應在同一平面上，即在面板底平面上，以保證大壩上游填筑面為一平整面。趾板頭部斜長段(QT)是作為面板滑模施工時起始工作面，要求該段與防滲面板在同一平面，即QT段的坡度與面板坡度相同，該段的長度一般要求不小于0.8m。為使面板邊緣能夠自由下沉，避免硬性支承，消除面板固端應力。趾板下游端面應垂直面板，即QT⊥TE；同時要求面板下部與基巖面之間應保持一定厚度的堆石體。趾板體型趾板軸線（趾板基準線）趾板橫斷面圖z點為面板底面線與第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件公伯峽大橋公伯峽大橋100m以上的堆石壩的面板上游面下部應設上游鋪蓋區(qū)及重蓋區(qū)。100m以上的堆石壩的面板上游面下部應設上游鋪蓋區(qū)及重蓋區(qū)。二、堆石壩體材料分區(qū)二）面板壩的施工程序岸坡壩基開挖清理→趾板基礎及壩基開挖→趾板混凝土澆筑→基礎灌漿→分期分塊填筑主堆石料區(qū)（墊層料平起上升）→（至分期分塊高度）滑模澆混凝土面板→填筑下期壩體→下期混凝土面板→壩頂二、堆石壩體材料分區(qū)二）面板壩的施工程序第4章土石壩工程_水利工程施工課件三、墊層料和趾板的施工一）墊層料的施工

1、墊層料的填筑墊層料為人工碎石或級配良好的沙礫石料，先超填，然后修整和壓實。

2、墊層坡面的防護為了防沖、擋水和提供良好的工作面要對墊層坡面進行防護，一般采用噴乳化瀝青、噴射混凝土或攤鋪碾壓水泥砂漿。三、墊層料和趾板的施工一）墊層料的施工三、墊層料和趾板的施工

3、擠壓邊墻技術采用擠壓式邊墻施工法進行上游墊層料壩坡的施工,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的斜坡碾壓砂漿方法。采用擠壓式邊墻后，由于邊墻在邊坡上的限制作用，墊層料不需要超填，施工安全性高。三、墊層料和趾板的施工3、擠壓邊墻技術三、墊層料和趾板的施工

二）趾板的施工趾板必須在填筑前完成開挖與澆筑，其施工步驟為：開挖→清理工作面→測量放線→錨桿施工→立模安止水片→架設鋼筋→預埋件埋設→沖洗倉面→混凝土澆筑→養(yǎng)護。三、墊層料和趾板的施工二）趾板的施工第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件擠壓邊墻施工擠壓邊墻施工擠壓邊墻施工擠壓邊墻施工墊層碾壓施工墊層碾壓施工第4章土石壩工程_水利工程施工課件趾板施工趾板施工四、鋼筋混凝土面板的施工

一）鋼筋和止水鋼筋采用現(xiàn)場綁扎焊接或預制鋼筋網片現(xiàn)場拼裝，止水成型后在現(xiàn)場焊接。

二）模板有軌滑模和無軌滑模。

三）混凝土澆筑面板采用滑模連續(xù)澆注（拉模澆注），按高度分為一次拉模、二次拉模和三次拉模到頂?shù)臐沧⒎椒?。四、鋼筋混凝土面板的施工一）鋼筋和止水?章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件五、瀝青混凝土面板施工

一）溫度控制

瀝青混凝土施工過程溫度控制十分嚴格，必須保證各工序的溫度在設計的范圍內。

二）施工特點

鋪填及壓實層薄，通常板厚10~30cm，施工壓實層厚僅5~10cm，且鋪填壓實均在坡面上進行。

三）施工機械

瀝青混凝土的鋪填和壓實采用機械化流水作業(yè)施工。五、瀝青混凝土面板施工一）溫度控制第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第4章土石壩工程_水利工程施工課件第六節(jié)土石壩的冬雨季施工

土石壩施工，受外界氣候影響較大，特別是冬雨的施工，有效工作日大為減少，造成施工強度的不均勻，影響工程進度，所以需要采取專門措施解決冬雨季施工的問題。第六節(jié)土石壩的冬雨季施工土石壩施工，受外界氣第六節(jié)土石壩的冬雨季施工一、土石壩的冬季施工二、雨季施工第六節(jié)土石壩的冬雨季施工一、土石壩的冬季施工二、雨季施一、土石壩的冬季施工

當溫度小于零0℃時，粘土應按低溫季節(jié)施工；當溫度小于-10℃時，一般不宜填筑土料。一）冬季施工的問題

1、凍結使強度增高，不易壓實；

2、凍土融化使強度和穩(wěn)定性降低；

3、還容易產生滲漏和塑性滑動。一、土石壩的冬季施工 當溫度小于零0℃時，粘土應按低溫季節(jié)一、土石壩的冬季施工

二）冬季施工的措施由于填筑材料存在過冷現(xiàn)象，采用適當?shù)拇胧┤钥杀ＷC冬季施工的質量。具體措施有：

1、防凍 降低土料的含水量；降低土料的凍結溫度（加鹽等）；快速施工，減少運輸和壓實過程中的熱量損失，在下層未凍結前覆蓋。

2、保溫主要在料場，采用隔熱材料、積雪、冰層覆蓋，或松土進行保溫。

3、加熱搭暖棚進行加熱。4、加大壓實功能采用重型碾壓機械。一、土石壩的冬季施工二）冬季施工的措施2、保溫二、雨季施工

由于防滲土料的含水量有嚴格的要求，如果在雨季進行防滲體的施工，總的原則是“避開、適應和防護”，通常采取如下措施：

1、合理安排施工，改進施工方法做好料場排水，合理安排的取土堆存；壩殼料與防滲體施工合理安排；雨前快速壓實表層松土，然后將設備撤除填筑區(qū)，保護壩面；填筑面略向上下游傾斜，以利排水；加強路面維護和排水措施。二、雨季施工 由于防滲土料的含水量有嚴格的要求，如果在雨季二、雨季施工

2、增加防雨措施，保證更多有效工作日在壩面增設防雨棚，覆蓋壩面，避免雨水滲入，縮短停工時間。

3、改造粘性土料特性，使之適應雨季作業(yè)主要是在粘性土料中摻和非粘性土料。二、雨季施工2、增加防雨措施，保證更多有效工作日復習題

復習題一、填空題1.土石壩施工需要對料場從________、________、_______與_________等方面進行全面規(guī)劃。2.土石壩施工，壩面鋪料行之有效的方法是________、________、__________、________、________、________。3.常用的碾壓機械有________、__________與________。4.壓實粘性土的壓實參數(shù)包括_________、___________及_________。

空間時間質量數(shù)量

算方上料定點卸料隨卸隨平定機定人鋪平把關插釬檢查

羊腳碾振動碾氣胎碾

鋪土厚度碾壓遍數(shù)最優(yōu)含水量一、填空題1.土石壩施工需要對料場從________、__一、填空題5.壓實非粘性土的壓實參數(shù)包括_________、_________。6.土石壩冬季施工，可采取_________、_________、__________三方面的措施。7．土石壩冬季施工，對粘性土應將含水量降低到塑限的________倍。土料中的凍土塊含量不超過_______。凍土塊直徑不超過鋪土層厚的__________。8.土石壩雨季施工的防雨措施可以采用____________、____________、_____________。

鋪土厚度碾壓遍數(shù)

防凍保溫加熱0.915%1/3～1/2

雨前壓成光面壩面向外筑成緩坡用帆布或塑料布覆蓋一、填空題5.壓實非粘性土的壓實參數(shù)包括_________、二、選擇題

二、選擇題

1.土石壩施工料場規(guī)劃實際可開采總量與壩體填筑量之比，土料一般為________。

A．2—2.5

B．1.5—2.0

C．1.0—1.52.料場內裝料面的間距以________m為宜。

A．200

B．150

C．1003.挖掘機開挖、自卸汽車運輸兩者配套時，自卸汽車運距為2.0km，車廂和鏟斗容量的合理比值為_______。

A.3－5

B.4-7

C.7－10A．C．B．二、選擇題二、選擇題A．C．B．二、選擇題4.心墻壩或斜墻壩施工，壩面應向上游傾斜______的坡度。

A.1%－2%B.3%－4%

C.4%－5%

5.振動碾的壓實影響深度可達________以上。

A.0.5m

B.0.8m

C.1.0m6.土石壩粘性土防滲體碾壓部位的干容重、含水量取樣次數(shù)為________。

A．1次/（100~200）m3

B.1次/（200~400）m3

C.1次/（400~600）m3A.C.A.二、選擇題4.心墻壩或斜墻壩施工，壩面應向上游傾斜_____三、判斷題1.正向鏟挖掘機適于挖掘停機面以下的土方和水下土方。()2.土石壩施工中。因挖、運、填是配套的，所以開挖強度、運輸強度均與上壩強度數(shù)值相等。()3.土石壩施工壩面流水作業(yè)的流水工段數(shù)應等于流水工序數(shù)。()×

×

√

三、判斷題1.正向鏟挖掘機適于挖掘停機面以下的土方和水下土方三、判斷題4.羊足碾只能用壓實粘性土，振動碾最適宜于壓實非粘性土。()5.土石壩的壓實標準對非粘性土的一級建筑，其現(xiàn)對密度D可取0.7~0.75。()6.一般說，冬季土石壩施工，開采溫度不低于5~10℃、碾壓溫度不低于2℃，便能保證土料的壓實效果。()√

√

√

三、判斷題4.羊足碾只能用壓實粘性土，振動碾最適宜于壓實非粘謝謝！放映結束感謝各位觀看！讓我們共同進步謝謝！放映結束感謝各位觀看！讓我們共同進步第四章土石壩工程

土石壩又名當?shù)夭牧蠅?，包括土壩、堆石壩及土石混合壩。土石壩使用越來越廣泛。第四章土石壩工程 土石壩又名當?shù)夭牧蠅?，包括土壩、堆?/p>

土石壩的特點：土石壩對于壩基要求不高；巖土力學理論及試驗技術的發(fā)展，放寬了對筑壩材料的要求；施工技術的提高，使得安全更有保證，縮短施工進度成為可能；更為經濟，施工相對簡便。土石壩的特點：

土石壩的施工

土石壩根據(jù)施工方法的不同分為：干填碾壓；---即碾壓式，為最常用的方法。水中填土、水力沖填（包括水墜壩）；定向爆破修筑。碾石式土石壩的施工：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)三通一平，架設通訊線路，修建生產、生活、辦公用房、排水清基等。基本作業(yè)料場土石料開采，挖、裝、運、卸和壩面鋪平、壓實、質檢。輔助作業(yè)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)壩坡修整，鋪砌護面塊石及鋪植草皮等。土石壩的施工準備作業(yè)基本作業(yè)輔助作業(yè)附加作業(yè)水力沖填壩（hydraulicfilldam）水力沖填壩利用水力開采、運輸土料，并依靠自重作用逐漸使泥漿土料脫水固結而密實的壩。有管道輸送式和自流式兩種。前者用水槍開挖土料成泥漿，用泥漿泵將泥漿經壓力管輸送到壩體，依靠排水設備將水排出壩外；后者靠水力自流攜帶泥漿經渠道輸送入壩體。工效較高、勞力節(jié)省，但要有充足的電能和水源，其壩坡宜緩，且由于孔隙水壓力大，易于失穩(wěn)，故現(xiàn)階段國內采用較少，僅廣東省修建一座22m高的水力沖填壩。水力沖填壩（hydraulicfilldam）水力沖填壩水墜壩(earthdambysluicingsiltationmethod)水墜壩是水力沖填壩的一種，亦稱為自流式水力沖填壩。水力沖填壩的一種。引水入高于壩頂?shù)耐亮蠄鲋?，水土混合后，經順坡渠道急流而下，在流動過程中拌合均勻成為泥漿，并進入壩體的沖填池中脫水固結，然后土體逐漸密實成壩。土料必須遇水崩解，故只能在黃土地區(qū)修建中小型工程中運用。為中國根據(jù)水力沖填壩原理所創(chuàng)造的，其優(yōu)點可節(jié)省勞力、投資，施工方法簡便。在華北、西北地區(qū)已用此法筑壩5000余座．最大壩高達52m。水墜壩(earthdambysluicingsilt第一節(jié)壩體材料與料場規(guī)劃

土石壩筑壩材料雖然是當?shù)夭牧?，但對材料的質量是有要求的。土石壩的用料量很大，必須對料場進行全面規(guī)劃。第一節(jié)壩體材料與料場規(guī)劃土石壩筑壩材料第一節(jié)壩體材料與料場規(guī)劃一、土石壩筑壩材料及其要求二、料場規(guī)劃三、料場優(yōu)化的基本方法第一節(jié)壩體材料與料場規(guī)劃一、土石壩筑壩材料及其要求二、一、土石壩筑壩材料及其要求土石壩筑壩材料主要是當?shù)夭牧?，根?jù)這些材料的作用可分為：1、防滲料

防滲的土料最基本的要求：（1）防滲性滲透系數(shù)不大于l×10-5cm/s時，一般即可滿足要求；同時還有抗剪強度、滲流穩(wěn)定性、變形性能、壓縮性能、可溶鹽和有機物的含量等指標。（2）施工性土料的天然含水量在最優(yōu)含水量附近，無影響壓實的超徑材料，壓實后的壩面有較高的承載力。一、土石壩筑壩材料及其要求土石壩筑壩材料一、土石壩筑壩材料及其要求2、壩殼料

堆石、砂礫石及風化料等均可作為壩殼料。

堆石料

按其型式可分為拋填、分層碾壓、手工干砌石、機械干砌石等；按其材料及來源可分為采石場玄武巖、變質安山巖、砂巖、礫巖、采石場花崗巖、片麻巖、石灰?guī)r、沖擊的漂卵石、石渣料等。堆石料是最好的筑壩材料，現(xiàn)廣泛用于高土石壩的壩殼料。

砂礫石

碾壓砂礫石壓縮性低，抗剪強度高，但易沖蝕、易管涌。

風化料屬于抗壓強度小于30MPa的軟巖類，往往存在濕陷問題。一、土石壩筑壩材料及其要求2、壩殼料砂礫石一、土石壩筑壩材料及其要求

3、反濾料和過渡料

反濾料和過渡料一般要滿足堅固度要求，其級配應滿足要求，盡量避免用純砂做反濾料。一般采用混凝土生產系統(tǒng)生產，但不要求沖洗。一、土石壩筑壩材料及其要求3、反濾料和過渡料二、料場規(guī)劃

料場的合理規(guī)劃與使用關系到：壩體的施工質量、工期和工程投資；且還會影響到工程的生態(tài)環(huán)境和國民經濟其他部門。應從空間、時間、質與量等方面進行全面規(guī)劃。二、料場規(guī)劃

料場的合理規(guī)劃與使用關系到：二、料場規(guī)劃1.空間規(guī)劃對料場的位置、高程的恰當選擇，合理布置。2.時間規(guī)劃考慮施工強度和壩體填筑部位的變化，隨著季節(jié)及壩前蓄水情況的變動，料場的工作條件也在變化。二、料場規(guī)劃1.空間規(guī)劃二、料場規(guī)劃3.

質與量的規(guī)劃料場的質量和數(shù)量應滿足要求。各種不同壩料的質量指標達到要求；料場的總儲量應滿足壩體總方量的要求，還應滿足各施工階段最大上壩強度的需要。二、料場規(guī)劃3.質與量的規(guī)劃二、料場規(guī)劃注意以下幾個問題：1）料盡其用，充分利用永久和臨時建筑物基礎開挖碴料。2）主要料場和備用料場之分：主料場要求質好、量大、運距近，且有利于常年開采；備料場通常在淹沒區(qū)外，做主要料場之備用。3）料場的儲量一般要求是設計工程量的1.5～2.0倍，并要求提供備用料場。粘性土料采用鉆探或坑探取樣。礫類土用坑探取樣，布孔間距50～100m。防滲料的勘探要仔細按深度查明天然含水量。堆石料的勘探可以采用鉆探及洞探。二、料場規(guī)劃注意以下幾個問題：第二節(jié)土石料的開挖與運輸施工

土石壩工程施工包括挖、運、填、壓等多道工序和相匹配的工程機械來完成。土石料的開挖與運輸是一個非常重要的環(huán)節(jié)。第二節(jié)土石料的開挖與運輸施工土石壩工第二節(jié)土石料的開挖與運輸施工

一、土石料的開采與加工二、挖運機械三、挖運強度和挖運機械數(shù)量的確定四、綜合機械化施工五、土石料開挖運輸方案第二節(jié)土石料的開挖與運輸施工一、土石料的開采與加工二、挖一、土石料的開采與加工料場開采前的準備工作劃定料場范圍；分期分區(qū)清理覆蓋層；設置排水系統(tǒng)；修建施工道路；修建輔助設施。土料的開采土料開采一般有立采和平采兩種。土料較厚，天然含水量接近填筑含水量，土料層次較多，各層土質差異較大時，宜采用立采。土層較薄，土料層次少且相對均質，天然含水量偏高需翻曬減水情況下，宜采用平面開采方法。土料加工1）調整土料含水量2）摻合3）超徑料處理4）反濾料、墊層料的破碎、篩分一、土石料的開采與加工料場開采前的準備工作一、土石料的開采與加工砂礫石料和堆石料開采1）砂礫石料開采

陸上開采和水下開采。2）塊石料開采一般采用深孔梯段爆破，也有使用洞室爆破開采。超徑石處理超徑塊石料的處理方法主要有淺孔爆破法和機械破碎法兩種。一、土石料的開采與加工砂礫石料和堆石料開采二、挖運機械一）挖掘機

1）按傳動系統(tǒng)分

a）索式；b）鏈式；c）液壓。

2）按構造和工作特點分

a）單斗式挖掘機（分為正鏟和反鏟）

b）多斗式挖掘機

3）挖掘機的生產率計算(m3/h)q-土豆的幾何容積，m3；

n-對于單斗挖掘機指每分鐘循環(huán)工作次數(shù)，對于多斗挖掘機為每分鐘傾倒的土斗數(shù)量；

KH為土斗的充盈系數(shù)；Kp‘為土的松散影響系數(shù)；

KB為時間利用系數(shù)；Kt為聯(lián)合作業(yè)延誤系數(shù)。二、挖運機械一）挖掘機挖掘機挖掘機挖掘機挖掘機【例】已知砂礫開挖強度為4966.25m3/d。用1m3正鏟挖土，10t自卸汽車運土。正鏟挖裝土的循環(huán)時間為26s，土斗的充盈系數(shù)為1，土的松散影響系數(shù)為0.75。求所需挖掘機的臺數(shù)。解：正鏟每分鐘循環(huán)作業(yè)次數(shù)次。土斗的充盈系數(shù)取為KH=1；時間利用系數(shù)KB=0.85；聯(lián)合作業(yè)延誤系數(shù)Kt＝0.9；土料的松散影響系數(shù)K’P=0.75。故正鏟的生產率為

P鏟＝ ＝60×1×2.3×1×0.75×0.85×0.9

＝79.18m3/h。每天按工作21h計，所需正鏟臺數(shù)為取3臺?！纠恳阎暗[開挖強度為4966.25m3/d。用1m3二、挖運機械

二）挖運組合機械1）推土機經濟運距為60-100m。2）鏟運機經濟運距與鏟斗容量有關。二、挖運機械二）挖運組合機械推土機推土機

鏟運機鏟運機二、挖運機械三）運輸機械

1）連續(xù)式--如：帶式運輸機

a)移動

b)固定2）循環(huán)式

a)有軌機車

b)自卸汽車3)裝載機

是一種短程的裝運結合的機械。二、挖運機械三）運輸機械皮帶機皮帶機自卸汽車自卸汽車裝載機裝載機裝載挖掘機裝載挖掘機二、挖運機械4）運輸機械生產能力a）循環(huán)運輸工具數(shù)量的確定

循環(huán)時間每晝夜或每班運輸次數(shù)按下式確定

生產能力為(m3/d)：b)帶式運輸機的生產率(m3/h)K—帶形系數(shù)，對于平面帶，K=200,槽型帶K=400;B---帶寬，m；V---帶的運行速度，m/s，通常取1-2m/s；KB---為時間利用系數(shù)，可取0.75-0.8；KH---為充盈系數(shù)；Kp‘---為土的松散影響系數(shù)；Kd---為土石粒徑系數(shù)；Ka---為傾角影響系數(shù)。二、挖運機械4）運輸機械生產能力b)帶式運輸機的生產率(m3二、挖運機械四）水下開挖運輸機械

1)開挖設備吸泥船、鏈斗采砂船、鏟揚、抓斗

2）運輸設備底開駁、自卸船二、挖運機械四）水下開挖運輸機械工程船舶工程船舶三、挖運強度和挖運機械數(shù)量的確定一）挖運強度（m3/d）

1)上壩強度(壓實方):

V’-分期完成的壩體設計方量，壓實方計，m3；

Ka-為壩體沉陷影響系數(shù)，1.03-1.05；

K-施工不均衡系數(shù)，1.2-1.3；

K1-壩面作業(yè)土料損失系數(shù)，0.9-0.95；

T-施工分期時段的有效工作日數(shù)，d。

2)運輸強度（松方）;

3)開挖強度（自然方）:三、挖運強度和挖運機械數(shù)量的確定一）挖運強度（m3/d）【例】土壩施工，粘性土的上壩強度為4992m3/d。已知設計干容重為1.65t/m3，料場土料干容重1.35t/m3，土料松散干容重為1.28t/m3。土料開挖損失系數(shù)為0.95，運輸損失系數(shù)為0.98，求開挖與運輸強度。解：開挖強度

＝6461.63m3/d

運輸強度

＝6474.25m3/d例題【例】土壩施工，粘性土的上壩強度為4992m3/d。已知設三、挖運強度和挖運機械數(shù)量的確定二）挖運機械數(shù)量1)挖掘機數(shù)量：2)汽車數(shù)量：3)挖掘機與汽車生產能力的關系：

Pa—為一輛汽車的生產率，m3/h；

Pc---為一輛挖掘機的生產率，m3/h；

n---為一臺挖掘機所需的汽車數(shù)。三、挖運強度和挖運機械數(shù)量的確定二）挖運機械數(shù)量三、挖運強度和挖運機械數(shù)量的確定三）挖運機裝車斗數(shù)的復核注意:m過大或過小都不合適。

Q—自卸汽車的載重量，t；q—所選挖掘機的斗容量，m3；γc—料場土的天然表觀密度，t/m3

；KH—為挖掘機的土斗充盈系數(shù)；KP’—為土料的松散影響系數(shù)；三、挖運強度和挖運機械數(shù)量的確定三）挖運機裝車斗數(shù)的復核【例】砂礫石的容重2.3t/m3，松散影響系數(shù)為0.75。用1m3正鏟開挖的循環(huán)時間為26s。用10t自卸汽車運土。運距1730m，運行平均速度18km/h，卸土時間1min，求每臺正鏟需配幾輛汽車。取土料充盈系數(shù)為1，則每輛車裝斗數(shù)m

取5，則裝車時間為26×5/60=2.16min，已知卸車時間為1min，來往運輸時間為

每臺正鏟需配汽車輛數(shù)取7輛?！纠可暗[石的容重2.3t/m3，松散影響系數(shù)為0.75。四、綜合機械化施工

1）充分發(fā)揮主要機械的作用

2）挖運機械應根據(jù)工作特點配套選擇

3）機械配套要有利于使用、維修和管理

4）加強維修管理，充分發(fā)揮機械聯(lián)合作業(yè)的生產能力，提高機械的時間利用系數(shù)

5）合理布置工作面、改善道路條件、減少機械的轉移時間四、綜合機械化施工1）充分發(fā)揮主要機械的作用五、土石料開挖運輸方案開挖運輸方案主要根據(jù)壩體結構布置特點、壩料性質、填筑強度、料場特性、運距遠近、可供選擇的機械設備型號等多種因素，綜合分析比較確定。

五、土石料開挖運輸方案開挖運輸方案主要根據(jù)壩體結構布置特點、五、土石料開挖運輸方案設備選型的基本原則

1）所選機械的技術性能能適應工作的要求、施工對象的性質和施工場地特征，保證施工質量，能充分發(fā)揮機械效率，生產能力滿足整個施工過程的要求；

2）所選施工機械應技術先進、生產效率高，操作靈活、機動性好，安全可靠，結構簡單，易于檢修保養(yǎng)；

3）類型比較單一，通用性好；

4）工藝流程中各供需所用機械應成龍配套，各類設備應能充分發(fā)揮效率，特別應注意充分發(fā)揮主導機械的效率。

5）設備購置費和運行費用較低，易于獲得零、配件，便于維修、保養(yǎng)、管理和調度，經濟效果好。對于關鍵的、數(shù)量少且不能替代的設備，應使用新購置的，以保證施工質量，避免在一條龍生產中卡殼影響進度。五、土石料開挖運輸方案設備選型的基本原則4）工藝流程中五、土石料開挖運輸方案土石壩運輸方案

1）正向鏟開挖，自卸汽車運輸上壩

2）正向鏟開挖、膠帶機運輸

3）斗輪式挖掘機開挖，膠帶機運輸，轉自卸汽車上壩

4）采砂船開挖，有軌機車運輸，轉膠帶機（或自卸汽車）上壩。

壩料的開挖運輸方案很多，但無論采用何種方案，都應結合工程施工的具體條件，提高機械利用率；減少壩料的轉運次數(shù)；各種壩料鋪筑方法及設備應盡量一致，減少輔助設施；充分利用地形條件，統(tǒng)籌規(guī)劃和布置。

五、土石料開挖運輸方案土石壩運輸方案壩料的開挖運輸方案很多第三節(jié)壩面作業(yè)

壩面作業(yè)主要是壩體的鋪筑、壓實工作。第三節(jié)壩面作業(yè)壩面作業(yè)主要是壩體的鋪筑、壓實工第三節(jié)壩面作業(yè)一、壩面作業(yè)施工組織規(guī)劃二、壓實機械及生產能力計算五、壓實標準與壓實參數(shù)三、結合部位的施工四、反濾料、墊層料、過渡料的施工第三節(jié)壩面作業(yè)一、壩面作業(yè)施工組織規(guī)劃二、壓實機械一、壩面作業(yè)施工組織規(guī)劃一）壩面作業(yè)施工程序

基本工序：鋪料、平整、壓實、質檢等；輔助工序：灑水、刨毛、清理壩面、接縫處理等壩面作業(yè)特點：工作面狹窄，工種多，工序多，機械設備多。因此施工時需要有妥善的施工組織規(guī)劃。壩面作業(yè)宜采用分段流水作業(yè)施工。一、壩面作業(yè)施工組織規(guī)劃一）壩面作業(yè)施工程序 基本工序：鋪料填筑單元平面測量各區(qū)料邊線測量、灑白灰線進料、卸料超徑石處理平料、層厚控制灑水碾壓碾壓質量檢查基礎面驗收填筑料挖裝運NO單元驗收轉入下一填筑單元土石壩填筑施工程序圖填筑單元平面測量各區(qū)料邊線測量、灑白灰線進料、卸料超徑石處理一、壩面作業(yè)施工組織規(guī)劃二）壩面流水作業(yè)流水作業(yè)法施工的概念：首先根據(jù)施工工序數(shù)目將壩面劃分成幾個施工段，然后組織各工種的專業(yè)隊依次進入所劃分的施工段同時施工。對同一施工段而言，各專業(yè)隊按工序依次連續(xù)進行施工；對各專業(yè)隊，則不停的輪流在各個施工段完成本專業(yè)的施工工作。一、壩面作業(yè)施工組織規(guī)劃二）壩面流水作業(yè)

根據(jù)施工工序數(shù)目將壩面分段，然后組織各工種的專業(yè)隊伍依次進入各工段施工。如下圖：根據(jù)施工工序數(shù)目將壩面分段，然后組織各工種的專業(yè)隊伍施工專業(yè)化，有利于施工隊伍技術水平的提高。保證施工過程中人、地