土石坝填筑

关键词： 石坝

土石坝填筑（精选六篇）

土石坝填筑 篇1

土坝形式的选择,应根据坝址的地形地质自然条件、建筑材料的数量、性质和运距、气候条件、施工条件、工程设计标准等因素综合研究确定。土坝的施工工序虽然较为简单,但要保证坝体在正常和非正常运用条件的荷载组合情况下满足稳定、渗流、变形以及规定的超高要求情况下安全运用,施工质量控制就尤为重要,现就我曾经参加的南雄瀑布水库施工经验与大家共同探讨。

1 坝体控制线的测设

为使坝体与岩基很好结合,坝体填筑前,必须对基础进行清理。为此,应放出清基开挖线,即坝体与原地面的交线。清基开挖线的放样精度要求不高,可用图解法求得放样数据在现场放样。为此,先沿坝轴线测量纵断面。即测定轴线上各里程桩的高程,绘出纵断面图,求出各里程桩的中心填土高度,再在每一里程桩进行横断面测量,绘出横断面图,最后根据里程桩的高程、中心填土高度与坝面坡度,在横断面图上套绘大坝的设计断面。

2 坝基清理

为保证土坝土料与基础的结合,防止基础渗水对坝基的影响,需在坝体填筑前对大坝基础进行清理。清基主要在坝基范围内清除表层腐植土、稀泥、草皮、乱石杂物,清基深度在0.3m~1m。对有机混合物含量较大的表土及细砂均应清除干净,土坝与两岸山坡的结合处均应清理至不透水层。若为岩石,其清基坡度不应陡于1∶1,对于心墙与岩石基础连接处必须清除强风化层。山坡若为粘性土壤,其清理坡度应按坝体横向接缝的规定处理。

3 坝基开挖

在进行岸坡和坝基开挖时,应严格按照工程标准和施工原则进行设计和施工,并达到要求,一般是自上而下,先岸坡后河床,施工程序要与导流方式相协调;坝肩岸坡开挖清理工作宜在填筑前完成;要考虑水文气象条件对开挖施工的影响;坝基开挖料是可以用于坝体填筑的,应安排好填筑部位,尽量做到同时开挖填筑。对坝头两岸边坡的开挖修整也应分部位规定用不同标准:趾板高程以下岸坡应按稳定边坡进行开挖和处理;趾板高程以上的开挖坡度以较缓和平顺为好,以使岸坡边段土料便于压实。

开挖截水槽时,由于深度大,地下水影响较大,因此必须布置相应的排水系统,以保证干地施工。截水槽回填应在地基处理和混凝土截水墙浇筑完毕并达到一定强度后进行。当填筑基面以上第一层土料前,应将粘性土壤坝基表面加水湿润或晾晒,使其达到最佳含水率控制范围内,进行刨毛后开始铺筑第一层土料。

如遇断层裂隙带,趾板清基范围内的断层和破碎带均应开挖做混凝土塞置换处理,开挖处理的深度为断层破碎带宽度的二倍,长度应按断层破碎带抗渗允许水力梯度并结合防渗板布置确定。

趾板基建面及下游7m范围内铺设20cm厚的素混凝土垫层,以起到趾板建基面找平,基岩面保护和防渗板的作用,并在防渗上部及下部增加底部垫层料和过度料的铺筑宽度,做好反滤保护,防止地基冲蚀和管涌破坏。

4 坝面划分

坝料填筑作业包括铺料、洒水、碾压三道工序,以及必要时的洒水或晾晒。还有超径处理、垫层上游坡面整坡、斜坡碾压及防护、下游护坡铺设等工作。为提高工效,避免相互干扰,确保施工安全,坝料填筑作业应采用流水作业法组织施工,即把整个坝面划分成几个工作面,形成若十个面积大致相同的填筑块。在填筑块内依次完成填筑的各道工序,使工作面上所有工序能够连续进行。

工作面的划分应随坝的高程来决定。对于粘性土料,应平行坝轴线方向进行划分,不得纵向划分,以免造成平行水流方向的渗水通道。如果由于施工导流等原因,必须在纵向分段施工时,则纵向接头处必须按规范要求削成1∶3~1∶4的斜坡,在纵向水流接缝处,压实土料时应互相选压0.5m以上,各层接缝上下应相互错开。

5 坝面铺土压实

坝料填筑应与导流度汛要求相结合,根据工程总工期和拦洪度汛的标准,以施工导流为主导,结合施工场地布置、上坝道路、施工方法、土石方挖填平衡等各项技术要求,反复研究论证,编制施工进度计划和施工组织措施,从而确定合理的分期施工计划。坝体填筑施工应与枢纽建筑开挖结合起来考虑,尽可能使开挖料直接上坝填筑,以减少二次倒运工程量,争取挖填平衡。而填筑施工应与大坝导流度汛、面板施工结合考虑,尽可能使填筑施工连续进行。护坡面板浇筑时,坝体填筑可以继续进行而不必中断,以保证施工的连续性。

土坝料由自卸汽车运至坝面填筑区后,采用推土机摊铺、平整,铺料方法主要有进占法、后退法和混合法三种方式。进占法铺料是运料汽车在新填筑的松料上逐步向前卸料,并用推土机随时整平,这是最常用的铺料方法。此方法易整平,易控制土料填筑厚度,为重车和拖拉机行驶提供较好的工作面,利于减少推土履带、汽车轮胎和拖拉机的磨损。铺料时必须使用大功率液压式推土机,在刀片上施加压力,以便控制层厚,垫料层摊铺时,采用自卸汽车卸料,推土机平料的方式,其宽度取决于推土机刀片宽度,一般需要3m左右。垫层区摊铺时的上游边线应超出设计边线的10cm~15cm(沿坡面法线方向),待坡面修整和斜面碾压后达设计边线。同时必须严格控制筑坝材料的质量,其岩性、级配和含泥量应符合设计要求,不合格坝料不得上坝。超径石应在料场解小。运输上坝的不合格材料应清除出坝体。

土料的铺土厚度必须均匀并符合碾压实验时的厚度。塑性心墙与斜墙在填筑时坝面应向上游倾斜1%~2%的斜坡,以便向下游排除雨水。均质坝坝面可铺成鱼脊形,坝面不应有起伏凹凸不平之处,以免雨后积水影响施工。

土料压实是坝面作业中最重要的工序之一,碾压方向与坝轴线平行,机械分段碾压时,两台振动碾的碾压搭接长度为:顺碾压方向1m~1.5m;垂直碾压方向的搭接长度为30m~50m。当用平碾压实土料后,在铺上层土之前,应进行刨毛;用羊脚碾压实土料,压实中羊脚碾对表层土翻松、无需刨毛就能保证土料良好的层间结合。

坝体与岸坡或混凝土建筑物结合部位填筑时,可填筑偏细的材料(垫层料或过度料),减薄辅助层层厚,然后尽可能使压路机沿岸坡方向碾压,压不到的局部地方,使用打夯机夯实或用小型振动碾压压实,同时多洒水,或采用平板振动器压实结合部位。

6 结语

因此,在土坝的填筑施工中应严格执行规程规范的规定,以碾压试验结果控制碾压参数,采用合理的施工方法和施工工艺,控制好关键环节,确保工程质量和工程进度。

摘要：土坝是一种从古到今不断得到发展应用的挡水建筑物,土坝因其结构比较简单、取材方便、抗震性能好、便于维修、加高和扩建,施工技术也容易掌握,便于机械化快速施工而得到广泛应用。本文就土石坝坝体填筑施工方法进行浅述。

面板堆石坝填筑施工组织设计 篇2

大坝填筑施工组织设计 ................................................ 1

1 概述 ............................................................. 1

1.1 工程概况 ................................................... 1

1.2 主要工程量 ................................................. 2

1.3 坝料填筑技术要求及施工参数 .................................. 2

2 施工布置 ......................................................... 3

2.1 施工道路 ................................................... 3

2.2 施工水、电布置 .............................................. 4

2.3 施工附属设施 ............................................... 5

2.4 施工通讯 ................................................... 5

3 坝体填筑分期及强度 ................................................ 5

4 坝料加工 ......................................................... 6

4.1垫层料 ...................................................... 6

4.2 特殊垫层料 ................................................. 8

4.3 过渡料 ..................................................... 8

4.4 排水带料 ................................................... 9

4.5 堆石料 ..................................................... 9

5 大坝填筑工艺流程及施工方法 ........................................ 9

5.1 填筑工艺流程 ............................................... 9

5.2 坝体填筑施工工艺 ........................................... 10

5.2.1 测量放线 ............................................ 10

5.2.2 装料和运输 .......................................... 10

5.2.3 卸料和铺料 .......................................... 11

5.2.4 坝料加水 ............................................ 11

5.2.5 碾压 ................................................ 12

5.2.6 质量检查 ............................................ 12

5.3 各区坝料施工方法 ........................................... 13

5.3.1 挤压边墙施工方法 ..................................... 13

5.3.2 特殊垫层料施工方法 ................................... 13

中国水利水电第五工程局有限公司

SINOHYDRO BUREAU 5 CO.,LTD.1

5.3.3 垫层料施工方法 ....................................... 14

5.3.4 过渡料施工方法 ....................................... 15

5.3.5 排水带料施工方法 ..................................... 15

5.3.6 排水带反滤区料施工方法 ............................... 15

5.3.7 堆石料区施工方法 ..................................... 16

5.3.8 坝前盖重料、粉煤灰铺盖施工 ........................... 16

5.3.9 坝顶部分施工 ......................................... 16

5.3.10 坝后护坡施工 ........................................ 17

5.4 填筑施工细节与措施 ......................................... 17

5.4.1 坝内施工道路布置与填筑 ............................... 18

5.4.2 结合部位施工 ......................................... 18

5.4.3 边角部位的处理 ....................................... 18

5.4.4 接缝质量 ............................................ 19

5.4.5 坝顶超高控制 ......................................... 19

5.4.6 上下游边线控制 ....................................... 19

5.4.7 观测仪器的保护 ....................................... 19

5.5 雨季填筑施工措施 ........................................... 19

5.5.1 注意天气变化 ......................................... 20

5.5.2 加强监测 ............................................ 20

5.5.3 加强组织管理 ......................................... 20

5.5.4 雨季施工措施 ......................................... 20

5.5.5 加强道路维护 ......................................... 20

6 设备配置 ........................................................ 20

6.1 设备配置 .................................................. 20

6.2 人员配置 .................................................. 21

7 质量控制与保证措施 ............................................... 21

7.1 料源质量控制 .............................................. 21

7.2 铺料厚度控制 .............................................. 22

7.3 加水量控制 ................................................ 22

7.4 碾压遍数控制 .............................................. 22

7.5 不同坝料接缝界面填筑质量控制 ............................... 22 中国水利水电第五工程局有限公司

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7.6 垫层料、过渡料质量控制 ..................................... 22

7.7 质量记录 .................................................. 22

8 安全保证措施与环境保护措施 ....................................... 23

8.1 安全保证措施 .............................................. 23

8.2 环境保护措施 .............................................. 23

中国水利水电第五工程局有限公司

土石坝砾质粘土的填筑控制技术研究 篇3

【关键词】砾质粘土；心墙；填筑；压实；粗颗粒

一．问题的提出

现在的土石坝工程中，土石坝的不同部位，使用不同的土料，工程性质相差很大，如坝壳料多用透水性强的堆石料，而心墙防渗料多采用透水性小的粘土、砾质粘土。不同土料的工程特性研究已经成为土石坝工程的一项重要研究内容。

虽然对砾质粘土作为土石坝心墙防渗料的研究已经开展了很久，但对其在物理力学性质方面的研究分析仍存在一些问题：其一，砾质粘土的物理力学性质研究不是很多；其二，砾质粘土研究的深度不是很深。对于土石坝来说，无论哪种类型，控制施工质量的关键工序均是对坝体土石料的分层填筑压实效果的控制。但对于砾质粘土的压实特性所作的研究大都比较单一，仅在工程应用范围内对单一掺砾量(即单一结构)下的砾质土压实特性作研究，没有对其作系统研究。

因此，对砾质粘土的工程特性进行研究，进一步掌握其物理力学性能，对高土石坝的建设与发展将起到积极的推动作用。

二．土石坝砾质粘土的特性

由天然砾质粘土或粘土和砾石按照一定比例掺合而成的砾质粘土经碾压后一般均可获得较高的填筑密度及抗剪强度；具有比较低的压缩性，沉陷变形小，与坝壳料变形较为协调，可以减小变形量，改善应力状态，减少水力劈裂的可能性；承载能力强，利于重型施工机械的运行；具有较好的防渗性能；对含水量不太敏感，施工性能好等优势。并且在自然界分布广泛，储量非常丰富。

这些优势极大地弥补了纯粘土心墙土石坝的缺陷，由此砾质粘土作为心墙防渗料己成为如今的发展趋势。

三．砾质粘土的工程隐患

虽然砾质粘土相对于粘土作为心墙料具有很大的优势，但因为其颗粒级配范围宽广，多具有不均匀、不稳定、不连续的特点；同时因为各种粒径的含量差别很大，由此导致其物理力学性能的差别也是千变万化，没有一定的标准。但作为心墙料使用的砾质粘土，土颗粒大小对其性质的影响不可忽视，对工程性质影响最大的是粗粒（粒径大于5mm）含量。

根据工程经验：当砾质粘土中，砾石（粒径大于5mm）的含量不大于50%～60%，细粒（粒径小于0.075mm）的含量不小于15%时，才能满足心墙料的筑坝要求。

正是由于砾质粘土的颗粒级配范围宽广，在工程应用中很难控制，所以在实际的工程应用中，就很难满足具体的工程实际，或是给工程施工造成困扰的一些情况，均需要研究……

四．土石坝填筑土质量控制

现根据具体的实例来分析土石坝心墙填筑的质量控制。

该水电站工程属大(I)型一等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑物。工程以发电为主，兼有防洪、灌溉、养殖和旅游等综合利用效益，水库具有多年调节能力。水库库容237.03x108m3，电站装机容量5850Mw。心墙堆石坝坝高261.5m，坝体总填筑量3360.64 x104m3，心墙防渗料468.42x104m3。心墙堆石坝属世界级超高土石坝，采用风化料掺硬岩(角砾岩)碎石料（砾质粘土）作心墙防渗料，国内尚属首次，国际上也不多见。

对所用的砾质粘土进行试验，并且试验按照中华人民共和国行业标准《土工试验规程》SL237-1999的粗粒料试验要求进行。

试验的材料取自该水电站大坝心墙防渗材料的料场：TK6，TK9,KT13，TK14，TK16，TK17。

通过对土样进行颗粒分析试验，得到六组样的颗粒含量和颗分曲线，见表1和图1。

通过对土样进行界限含水率试验得到土样的塑性指数；通过进行击实试验得到土样的最大干密度和最优含水率。试验结果见表2。

实验结果及分析

对试验结果的分析来看:

（1）从国内外高土石坝使用宽级配碎(砾)石土作防渗材料的经验来看，只要粗料(粒径大于5mm)含量的上限不超过50%—60%，细料(粒径<0．075mm)含量的下限不小于l5%，最大粒径不超过150mm或不大于碾压层厚的2／3，渗透系数小于1×10-5，这种土料就可用作心墙防渗料。从表1中土料的颗粒含量可以看出，本次试验六组样的粗粒和细粒含量均符合要求。故从颗粒级配看，六组样均可作为大坝的心墙材料。

（2）《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251-2000第5.3.5规定：土石坝防渗体土料应符合的标准为粘粒含量为15%～40%，塑性指数为10～20，渗透系数的要求为碾压后小于1×10-5cm/s；《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001第2.1.5条规定：心墙土料应满足下列要求:心墙的渗透系数不大于1×10-5cm/s；第4.1.10条规定：用于填筑防渗体的砾石土,粒径大于5mm的颗粒含量不宜超过50%，最大粒径不宜大于150mm或铺土厚度的2/3，0.075mm以下颗粒含量不应小于15%，填筑时不得发生粗料集中架空现象。在本次试验中，六组样的试验值与规范规定值对比见表3所示。

从表3可以看出，除TK14和TK17的塑性指数指标大于规范的要求外，其余指标和试样均满足大坝心墙相关规范对土料的要求。

综上所述，该土石坝选用的土料能满足心墙料的要求。

因为土石坝施工存在着填筑土质量难以控制的特点，控制不当，易造成坝体松散、溃陷、渗水等，所以土石坝的施工和质量控制尤为重要。用作土石坝填筑的土料首先要满足规范和设计的要求，在此基础上，做好土料填筑的质量控制才会有意义。之前的试验结果已证实该料场的砾质粘土能滿足要求，并且该土石坝施工中的原材料均在坝址附近的充裕的天然土场采取，这样运输快捷，方便取土，也缩短了工时，节约了成本。充裕的土料场是土石坝的正常施工的前提。

堤坝填筑土质量控制的原则与程序

土石坝填筑土质量控制的原则有：(1) 符合规范要求；(2) 符合设计要求；(3)符合碾压试验要求。(4)土石坝填筑土质量控制的程序如框图所示：

土石坝质量控制点可以分为：碾压试验、击实试验、料场的土料、上坝的土料以及压实土。

碾压试验

碾压试验采用机械压实场地基础，碾压试验的场地布置为：长14m，宽12m，每个组合取样为12个，分别测定土料的含水率、干密度以及颗粒级配。碾压试验是施工程序和质量控制的重点，作用就是确定合理的施工参数：含水率、干密度、铺土厚度、碾压遍数。如何确定施工参数是质量控制的关键。

(1)铺土厚度：铺土厚度的合适性以压实土密实、匀质为标准，一般以测量尺为控制尺度的依据。(2)碾压遍数：碾压遍数以压实土匀质、密实为确定的依据。(3)含水率：含水率采用目测、手掐、烘箱烘干法、酒精燃烧进行测定。(4)干密度：干密度为评定土密实度的直接指标，可以采取试坑取样、针探的方法进行确定，一般以环刀法为评定的依据。

击实试验

击实试验确定土的最优含水率和最大干密度；确定土最优含水率的意义是确定土的含水率控制范围。含水率的控制范围为：最优含水率-2％～最优含水率+3％，确定土最大干密度的意义是确定压实土的密实度。

料场土

料场土的控制要素为：⑴含水率：依据碾压试验的含水率控制范围确定土料的含水率是否符合要求。⑵土的类别：主要依据施工用土的界限含水率试验、土的筛析试验和土的有机质含量试验来进行分类。

上坝的土料

上坝的土料的控制要素有：⑴土的颜色、气味、手感等；⑵杂物和杂质状况。采取目测、鼻嗅、手搓的方法判断土的质量状况，从而确定土的性能的好坏。

压实土

压实土的控制要素有：⑴表面状况：平整、光面、松散土、弹簧土；⑵密实度。密实度合格是判定并执行土石坝工程施工规范和碾压式土石坝施工规范的主要指标。

密实度按设计的等级，以压实系数指标作为评定依据，一般按0.95或0.90确定。

该水电站坝体超高，防渗土料填筑规模较大，应采用压实度和含水率作为土料的填筑标准。土料的控制指标(最优含水量、最大干密度)应随着土料性质的变化而变化，不应采用固定不变的干密度和含水率作为心墙土料的压实控制指标。而应采用“固定压实系数、变化干密度和含水率”的方法进行大坝填筑碾压施工控制的方法进行质量控制。

参考文献

[1] 杨进良，土力学 北京：中国水利水电出版社，2000年第二版。

[2] 中华人民共和国行业标准.土工试验规程（SL237-1999）[S].北京：中国水利水电出版社，2000.

[3] 中华人民共和国行业标准.碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）北京：中国水利水电出版社，2002.

[4] 中华人民共和国行业标准.水利水电工程天然建筑材料勘察规程（SL251-2000）.北京：中国水利水电出版社，2000.

[5] 梁兴辉，王宝民，堤坝镇筑土质量控制分析 黑龙江：黑龙江水利科技，2005年第4期.

浅析土石坝坝体填筑施工方法 篇4

1 土石坝坝体的用料计划

1.1 土料产地的计划

土石坝在建筑的过程中, 能够充分利用所在地现有的土石材料, 加之用量较大, 所以, 在正式进入施工任务之前, 对土石料场要展开全面、彻底的实地考察, 确定料场设置地, 规划料场实际储备量[1], 对土料运输的距离严格计算, 同时, 对土料质量的检测要放在首位, 建筑材料的质量关系着建筑工程的运行效果。

1.2 料源的计划

料源计划具体的工作内容是对土料产地的位置、高程进行准确的选择并对其合理安排。对土料产地的位置进行安排时要考虑到开采设备在进行材料开采的时候是否便捷, 在这个位置能不能方便操作, 以及周围的交通和排水情况, 将这些因素考虑进去加以分析, 能够使土料产地的位置更合理、更准确, 利于土石坝坝体建筑工程的有序运作。另外, 在用料上也要遵守相应原则, 高料高用, 低料低用[2], 特殊情况下, 如果高料场剩余量大时, 可以适当的进行高料低用。土石坝上游坝坡的运距不宜过长, 道路坡度的设置也不应过陡, 以防重车在下坡运动中发生事故, 引起不必要的麻烦。

1.3 使用的计划

土石坝坝体的施工建设中, 应严格按照施工的强度以及坝体填筑部位的细节变化合理使用土料产地以及填料量。随着季节的的变化, 坝前的蓄水量也会发生改变, 土料产地的使用情况就会随着周围条件的变化而变化。所以, 在材料的使用计划上, 要有明确的指向性。上坝工作任务大时使用位置较近的土料产地提供建设材料, 工作任务较低时使用其他远一点的土料产地, 通过这样的安排, 使运输工作均衡进行。同时, 在用料使用中还要注意几点, 对位置较近的处在上游容易遭遇水淹的土料产地要尽量优先使用, 反之则可以适当的延后使用;含水量较高的土料产地要选择在旱季使用, 反之则在雨季进行使用。在土料产地的使用计划中, 要适当存留一部分, 在进行合龙段填筑和拦洪渡汛的时候使用。

2 土石坝坝体填筑施工的具体方法

土石坝坝体的填筑施工操作, 多数实行的是分段流水作业的形式[3], 分段流水作业法, 可以使建筑工程的各环节有效串联, 达到施工要求。在这里, 按照施工方式、施工条件以及土石料自身的不同, 我们将坝面施工工程分为铺料、整平和压实三个主要环节。同时, 土石坝的施工方法多样, 有干填碾压、水中填土、定型爆破修筑等施工类型, 在众多的施工方法中, 碾压方法被人们最常使用。

2.1 坝面施工

在坝面施工过程中, 应将工程总体分为多个工作段, 要尽量保证与坝轴线方向保持平行, 防止坝轴线的垂直交接而使坝面施工产生问题。同时, 整体操作中, 要严格按照具体的操作细节规划执行操作任务, 以防有部分位置忘记压实或是压实程度过重的现象发生。压实操作完成后, 务必经过多方检验, 确保没有细节问题之后, 才能填充新料。

2.2 流水作业

具体的流水作业事项的划分, 要在保证与工程的坝面面积没有大的出入, 同时可供施工设备运行的前提下进行规划。坝面的宽度要大于碾压机械能错车与压实的最小宽度, 或者是卸载土石料的汽车最小转弯范围半径的2倍, 另外, 根据碾压设备的操作要求, 坝面长度为40~100m最为稳妥。

坝体填筑施工中, 整体施工建筑面积的大小, 土石料铺设的方式、施工密度和工作强度以及季节都影响着坝体的填充数量。其施工内容包括土石料铺设、压实、质量检验等。填筑土料的时间应控制在一定的范围内, 最好是一个班的时间内, 有其他突发事件发生的情况才也最好不要超过一个半的班时, 冬季和夏季两个关键季节施工时, 应对工程时间重点掌控, 以防热量值高低不均等或是水土流失等现象发生。

2.3 填筑方式

卸料和平料流程普遍使用自卸型汽车将土料放置到坝面之上, 然后按照要求的厚度对其展开平铺工序。在铺料时, 要时刻注意与坝轴线是否保持平行, 厚度是否均匀, 如果有不符合要求的地方, 要及时将料块打碎, 重新铺设。进展到防渗体内铺料流程时, 自卸车在卸料时应该选用进占法倒退铺设土料, 保证汽车在松土上进行操作, 以防对已经压实好的部分造成破坏。在坝面上, 设置一个专门的通道, 预防土料之间出现掺杂的情况, 还能有效预防压实力度大产生的破坏现象。同时, 在通道出现错误的时候, 能够集中进行问题的处理, 节省了时间, 提高了建筑速度。厚度的准确合理, 是鉴别压实质量的重要标准, 通常使用带式运输机或是自卸汽车进行卸料程序, 然后推土机将土料推平。这个过程中, 要注意坝面的平整性, 防止在未来的使用中由于降雨天气, 使坝面有积水现象。

3 碾压工序

坝面施工中的填筑和压实工序, 应严格按照施工步骤进行实施, 防止发生漏压和压实力度大等问题。防渗体土料在进行碾压操作时, 要注意与坝轴线的平衡[4], 以免造成某一部分漏压的后果。碾压设备操作的时候行与行之间需要重叠20~30cm左右, 这样也可以有效预防漏压的情况。

3.1 碾压方式

碾压设备的操作方式决定着碾压方式, 碾压设备的操作方式分为两种:进退错距法和圈转套压法。进退错距法的操作方法相对简单, 碾压、土料铺设和后期质量检查分工明确, 适合分段流水法作业要求, 同时, 在一定程度上保证了压实工序的质量。相较之下圈转套压法的设备运转范围过大, 生产率虽高, 但是在碾压过程中由于转弯多, 会造成转弯处的超压, 同时, 设备转弯半径小的情况下, 土层容易产生褶皱现象, 这就使碾压工序的操作质量严重下降, 从而影响了填筑施工工程的整体效果。

3.2 反复进行碾压试验

土石坝的断面有多个分区, 分别是阻水防渗区、保护填充料区、反滤层、保护层等, 由于所属区域的的不同其功能也不尽相同, 建筑所使用的材料也存在差异, 同时相应的施工标准也是不一样的。在土石坝填筑工程施工之前, 要对材料加以分析并分别进行碾压试验, 然后选择合适的碾压设备。

4 结束语

随着时代的改革, 各行各业的施工技术都在不断发展和不断进步中, 填筑施工的技术水平在近几年也有了显著的提高。筑坝材料的研究与更新, 拓展了土石坝在施工材料方面的选择范围, 为土石坝的建设提供了更多新鲜元素, 改善了以往的土石坝建设情况, 节省了施工时间, 这在一定程度上保证了工程质量。同时, 在土石坝坝体填筑施工过程中, 一定要严格遵守规范要求, 按照施工步骤进行每一个环节的建设, 这样才能使工程质量得到进一步提升, 使坝体发挥更好的防护作用。

参考文献

[1]黄学军.浅析土石坝坝体填筑施工方法[J].科技资讯, 2010, (23) :55.

[2]齐予嵩.土石坝坝体填筑施工方法探讨[J].建设科技, 2013, (8) :90.

[3]王德彬.直岗拉卡水电站左岸土石坝填筑工程施工方法[J].甘肃水利水电技术, 2010, 46 (2) :55-56.

土石坝填筑 篇5

1.1 坝体填筑施工

坝体填筑原则上应在坝基、两岸岸坡处理验收以及相应部位的趾板混凝土浇筑完成后进行。但有时因考虑到来年渡讯要求, 填筑工期较紧, 所以在基坑截流后, 一般前期除趾板区和坝后有量水堰施工区等有施工干扰外, 其它区域覆盖层依照设计要求清理后即可考虑先组织施工。采用流水作业法组织坝体填筑施工, 将整个坝面划分成几个施工单元, 在各单元内依次完成填筑的测量控制、坝料运输、卸料、洒水、摊铺平整、振动碾压等各道工序, 使各单元上所有工序能够连续作业。各单元之间应采用石灰线等作为标志, 以避免超压或漏压。

1.2 测量控制

基面处理验收合格后, 按设计要求测量确定各填筑区的交界线, 洒石灰线进行标识, 垫层上游边线可用竹桩吊线控制, 两岸岩坡上标写高程和桩号;其中垫层上游边线、垫层与过渡层交界线、过渡层与主堆石区交界线每层上升均应进行测量放样, 主次交界线、下游边线可放宽到二至三层测量放样一次, 施工放样以预加沉降量的坝体断面为准, 考虑沉陷影响后的外形尺寸和高程, 根据设计要求的坝顶高程为最终沉降高程, 坝体填筑时需预留坝高的0.5%-1.0%为沉降超高。填筑过程中每上升一层必须对分区边线进行一次测量, 并绘制断面图, 施工期间定线、放样、验收等测量原始记录全部及时整理成册, 提交归档, 竣工后按设计和规范要求绘制竣工平面图和断面图。

1.3 坝料摊铺

坝体填筑从填筑区的最低点开始铺料, 铺料方向平行于坝轴线, 砂砾料、小区料、垫层料、过渡料及两岸接坡料采用后退法卸料, 主堆石、次堆石和低压缩区料全部采用进占法填筑, 自卸汽车卸料后, 采用推土机摊料平整, 摊铺过程中对超径石和界面分离料采用小型反铲挖土机配合处理, 垫层料、过渡料由人工配合整平, 每层铺料后采用水准仪检查铺料厚度, 确保厚度满足要求。

1.4 洒水

一般采用坝面加水和坝外加水等方式, 具体应根据不同施工条件布置。洒水主要是为了能充分湿润石料, 以便在振动碾强烈激振力的作用下, 使块石相互接触部分棱角被击碎从而减少孔隙率, 细料充填空隙, 以增加碾压的密实度。洒水量以碾压试验结果确定, 对于有风化岩的掺配料, 应适当增加洒水量, 以便使掺配的风化岩料提前湿润软化。

1.5 压实

垫层料和过渡料多采用自行式振动碾进退错距法碾压, 主、次堆石料和砂砾石料多采用牵坝体分区填筑、碾压施工方法, 并提出了坝体填筑中应主要的几个问题。仅供同行参考借引式振动碾碾压, 振动碾一般沿平行坝轴线方向行进, 靠近岸坡、施工道路边坡处除增加顺向碾压外, 多采用液压振动夯加强碾压;主、次堆石料碾压采用进退错距法, 错距由振动碾碾子宽度和碾压遍数控制, 当振动碾碾子宽度为2m、碾压遍数为8遍时错距一般为25cm。坝坡接触带等大的碾压设备无法到位的区域采用小型手扶式振动碾或液压振动夯加强碾压。

2 面板堆石坝坝体分区填筑、碾压施工技术

2.1 坝体分区填筑顺序

坝面填筑作业顺序多采用“先粗后细”法。即主堆石区渡层区垫层区。铺料时必须及时清理界面上粗粒径料, 此法有利于保证质量, 且不增加细料用量。上下游的主次堆石区料采用进占法铺料, 用牵引式振动碾碾压, 接缝处采用骑缝碾压。

2.2 分区填筑作业施工方法

2.2.1 主、次堆石区填筑

堆石区的填筑料由自卸车运输卸料, 进占法填筑, 卸料的堆与堆之间间保留60cm间隙, 采用推土机的平仓以使粗径石料滚落底层而细石料留在面层以利于碾压, 超径石应尽量在料场解小。碾压时采用错距法顺坝轴线方向进行, 低速行驶 (1.5-2km/h) , 碾压按坝料的分区、分段进行, 各碾压段之间的搭接不少于1.0m, 铺料层厚及碾压遭数严格采用碾压试验确定参数施工。铺筑碾压层次分明, 做到平起平升, 以防碾压时漏碾欠碾。在岸坡边缘靠山坡处, 大块石易集中, 故岸坡周边选用石料粒径较小且级配良好的过渡料填筑, 同时周边部位先于同层堆石料铺筑。碾压时滚筒尽量靠近岸坡, 沿上下游方向行驶, 仍碾压不到之处用手扶式小型振动碾或液压振动夯加强碾压。

2.2.2 过渡层料填筑

过渡料填筑前, 必须把主堆石料上游坡面所有大于30cm的已分离的块石清除干净。该区料最大粒径为30cm, 超径料在料场及时解小, 填筑时自卸汽车将料直接卸人工作面, 后退法卸料, 倒料顺序可从两边向中间进行, 以利流水作业。过渡料用推土机推平, 人工辅助平整, 铺层厚度等按规定的施工参数执行, 接缝处超径块石需清除, 主堆石料不得侵占过渡区料的位置, 若出现这一现象, 应采用反铲挖除或人工清除。平整后洒水、碾压, 碾压采用自行式或拖式振动碾碾压, 碾压时的行走方向顺坝轴线来回行驶。

2.2.3 垫层料的填筑

垫层料填筑前, 必须把过渡料上游坡面所有大于8cm的已分离的块石清除干净。垫层料的最大粒径不大于8cm, 该部分料采用黄砂与级配碎石料在拌料场拌制而成, 再采用自卸车运卸到垫层区, 然后用推土机辅以人丁整平, 填筑时上游边线水平超宽20-30cm, 铺筑方法基本同过渡区料, 并与同层过渡料一并碾压。碾压时顺坝轴线方向行驶, 振动碾距上游边缘的距离不宜大于40cm。按规定的洒水量、遍数、层厚及行走速度进行。垫层料和过渡料的填筑需与堆石区同步进行, 即主次堆石区填筑一层, 垫层、过渡层填筑二层。另外, 垫层区水平分层铺筑时, 用三角尺或激光仪进行检查控制, 每二层进行一次测量检查, 发现超欠时, 进行人工平整处理。铺筑方法基本同过渡区料, 并与同层过渡料和相邻主堆石料一并碾压。碾压时顺坝轴线方向行驶, 振动碾距上游挤压边墙内侧的距离在20cm左右。垫层料的铺填顺序必需先填筑主堆石区, 再填过渡层区, 最后填筑垫层区。

3 面板堆石坝坝体填筑应注意的几个问题

3.1 大坝各区料的界面处理

大坝填筑各区料的交接界面必须注意防止大块石集中, 特别是垫层料与过渡料之间、过渡料与主堆石料之间, 填筑料的粒径差距较大, 采用后退法卸料, 填筑时不能有超径石集中。界面上有大块石时, 及时采用lm3反铲挖土机或推土机清除, 保证主堆石区不侵占过渡区、过渡区不侵占垫层区。

3.2 坝体与岸坡接合部的填筑

土石坝填筑 篇6

水布垭面板堆石坝为世界同类坝型第一高坝,填筑总量1 564万m3,月填筑最高强度70万m3。大坝碾压质量的好坏主要取决于坝料级配和碾压参数,而碾压参数的监控措施是保证碾压质量的重要环节。目前大坝填筑碾压质量的传统控制办法是质检人员控制碾压遍数并采用人工随机试坑取样方法来判断碾压质量是否满足要求。由于人工控制碾压遍数不可能做到实时、全过程,而且试坑法工作量大、费用高、影响坝体填筑进度,因此引入高精度、高自动化的GPS监控系统势在必行。

GPS监控系统利用GPS全球卫星定位技术、现代数据通讯技术、计算机技术及电子技术,实时检测装在碾压机上的GPS流动站,并每秒一次将监测数据直观地显示在监控系统显示屏上(碾压机械的运行轨迹),同时储存数据,并能对监测数据进行反馈分析,计算出其他碾压参数如碾压机械运行速度、碾压遍数等。

2 GPS监控系统组成

GPS监控系统由中心控制室、现场分控站、GPS基准站、GPS流动站四部分组成。中心控制室设在建设公司办公楼固定房间,便于业主控制储存、分析碾压机械的位置及每个区域的碾压状况。现场分控站设在坝面监理值班室,便于监理工程师及时了解各个区域的碾压状况。GPS基准站是为提高GPS监测精度而采用差分GPS技术设置的,基准站布设在右岸坝肩信号传输通畅的位置。GPS流动站布置在需要监测的振动碾上。

2.1 中心控制室

中心控制室是本系统的核心,系统通过无线数据通讯方式,将GPS基准站的差分数据不间断地实时发送给各GPS流动站,并接收各流动站反馈的信息。在中心控制室内设有电子显示屏,能够结合施工需要,实时显示大坝各施工面上碾压机械的精确位置和状态。同时,系统的数据处理、分析、储存等均在此进行,并可将计算、分析结果打印输出。

2.2 现场分控站

现场分控站的任务是接收来自中心控制室的监控信息,使现场管理人员及时了解现场施工状态和施工质量情况,一旦出现质量偏差,及时指示相关机械操作人员进行返工、整改。

2.3 GPS基准站

GPS基准站是为了提高GPS系统的监测精度而采用差分GPS技术所需而设置的。差分GPS技术是将一台GPS接收机设置在已知点上作为基准站进行GPS观测,通过数据链,将基准站的GPS观测数据和已知位置信息实时发送给GPS流动站,与流动站的GPS观测数据一起进行载波相位差分数据处理,从而计算出流动站的空间位置,提高定位精度。

2.4 GPS流动站

安装在碾压机械上的GPS流动站作为监测点,进行GPS移动观测,其观测项目主要是碾压机械的运行轨迹、运行速度和碾压遍数,并将有效的观测结果实时发送回中心控制室。同时在碾压机械操作室的小型显示屏上,由图表方式实时地显示碾压机械的运行参数,提示碾压机械操作人员的碾压状况。

3 GPS监控系统质量控制特点

在水布垭面板堆石坝填筑质量控制中,采用质量“双控”手段,即施工参数控制和填筑干密度控制。GPS监控系统不同于试坑法,属质量“双控”的施工参数控制手段,正好成为试坑法检测(填筑干密度)的有益补充。该系统采用GPS卫星定位技术,实现了质量控制“实时、自动、连续、可靠”的特点:

1)实时性:在监控中心的总控终端屏幕上,实时显示各碾压机械的运行轨迹和速度;各碾压机械的驾驶室,通过显示屏实时显示本碾压机械的运行轨迹和速度。系统每间隔1 s提供一次位置解算结果。2)自动化:在整个系统中,基准站差分数据发送到流动站(各碾压机械)、流动站位置信息返回到监控中心、各碾压机械的运行轨迹和速度显示、监控中心的总控屏幕上显示各碾压机械的轨迹和速度,以及数据存储和数据处理与反馈分析等整个过程是全自动化的。3)连续性:整套GPS监控系统的观测数据是连续的,每间隔1 s提供一次解算结果足以符合本系统对监控数据的连续性要求。4)可靠性:实时监测的数据,用于控制碾压速度和碾压遍数,空间定位精确。

另外,该系统在使用中还有以下优点:

1)不受天气变化影响,夜间施工照常进行监控。2)可同时监控多台碾压车施工,且各台数据独立,彼此之间不受干扰。3)实时反馈碾压车车速,超速自动报警,有超速记载功能。4)数据管理有序,数据按碾压单元实行全面管理,有效解决了混合碾压问题,电子文档保存方便。5)局部出现漏碾时,可及时通知碾压车进行补碾处理。6)填筑单元验收时可生成碾压轨迹图作为单元工程验收资料。

4 结语

GPS监控系统在水布垭面板堆石坝填筑施工中的应用,有效地解决了大规模机械化施工与人工为主的传统监测方式之间的矛盾,使堆石体填筑施工中的碾压遍数等参数全方位、全过程、实时地得到有效监测和反馈控制,为面板堆石坝填筑施工质量监控找到一个稳定、可靠、快速的监测手段,该系统将为类似工程施工质量控制提供有益的借鉴经验。

参考文献