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1、第 1 页页 /共 8 页页20182018 年一级建造师年一级建造师水利水电工程管理与实务水利水电工程管理与实务考试讲义考试讲义专题十一：混凝土面板堆石坝施工技术专题十一：混凝土面板堆石坝施工技术本专题主要考点：1堆石坝坝体分区；2堆石坝填筑工艺；3堆石坝的压实参数；4堆石坝的质量控制；5混凝土面板的施工。1F4150201F415020 混凝土面板堆石坝施工技术混凝土面板堆石坝施工技术1F4150211F415021 面板堆石坝坝体材料分区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，具体如图。面板堆石坝图一、堆石材料的质量要求
2、为保证堆石体的坚固、稳定，堆石料要有足够的强度、硬度以及抗风化能力。1.主要部位石料的抗压强度不应低于 78MPa；2.硬度不应低于莫式硬度表中的第三级；3.天然重度不应低于 22KN/m；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。【例题 1】用于面板堆石坝的石料的软化系数，水下不低于（ ） 。A.0.65 B.0.75第 2 页页 /共 8 页页C.0.85D.0.95【答案】C 【解析】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。二、堆石坝坝体分区（12 年多选、15 年案例）堆石体的边坡取决于填筑石料的特性和荷载大小，
3、对于优质石料，坝坡一般在 1：1.3 左右。【注：坝体填筑时接坡坡比一般缓于 1：3，注意与此处的区别】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。堆石坝坝体分区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（一）垫层区第 3 页页 /共 8 页页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
4、的级配，最大粒径为 80100mm，小于 5mm 的颗粒含量宜为 30%50%，小于 0075mm 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，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过渡区石料粒径、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主堆石区石料要求石质坚硬
5、，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。坝体分区位置作用石质垫层区位于过渡区和面板之间为面板提供平整、密实的基 础最大粒径为 80100mm过渡区位于垫层区和主堆石区之间保护垫层区最大粒径不宜超过300mm主堆石区位于坝体上游区内承受水荷载最大粒径不应超过压实 层厚度下游堆石区位于坝体下游区保护主堆石体及下游边坡的 稳定压实后应能自由排水【例题 2】面板堆石坝坝体分区从迎水面到
6、背水面依次是（ ） 。 【2012】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【解析】面板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（次堆第 4 页页 /共 8 页页石料区）等。【例题 3】 【2015】【背景资料】某新建水库工程由混凝土面板堆石坝、溢洪道、引水发电系统等主要建筑物组成。其中，混凝土面板堆石坝最大坝高 95m，坝顶全长 222m，坝体剖面图如下图。【问题】1指出图 3 中 A、B、C 所代表的坝体分区名称及相应主要作用。【答案】1A
7、 代表垫层区，主要作用是为混凝土面板提供平整、密实的基础。B 代表过渡区，主要作用是保护垫层，防止垫层在高水头作用下产生破坏。C 代表主堆石区，主要作用是承受水荷载。1F4150221F415022 堆石体填筑的施工质量控制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、堆石坝填筑工艺（一）填筑的措施与方法堆石坝填筑工艺主要是针对不同坝体分区料的填筑与碾压采取的措施与方法，具体见表。堆石坝填筑的措施与方法表坝体分区料方法备注 铺筑进占法必要时采用混合法坝体堆石料碾压振动碾压碾压采取错距法，搭接不应小于 1.0m 摊铺后退法压实层厚度大时，采用混合法
8、垫层料碾压斜坡碾压与砂浆 固坡相结合优点：简单防失稳下滚临时挡水防渗；形成 “结石层”。【注 1：振动碾压也是土石坝填筑压实机械类型之一】第 5 页页 /共 8 页页【注 2：进占法（如图 1F415020-2） 、后退法（如图 1F415020-3） 、混合法（如图 1F415020-4） 】图 1F415020-2 进占法 图 1F415020-3 后退法图 1F415020-4 混合法（二）各种方法的优缺点（1）进占法：优点减轻平摊量缺点轮胎磨损严重（2）后退法优点减轻轮胎磨损缺点平摊量大（3）混合法先用后退法卸料呈分散堆状，再用进占法卸料铺平，以减轻物料分离。【例题 4】堆石坝填筑施工
9、质量控制关键是要对（ ）进行有效控制。A.填筑工艺B.填筑速度C.过渡区厚度D.压实参数E.垫层料厚度第 6 页页 /共 8 页页【答案】AD【解析】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。【例题 5】垫层料的摊铺多用（ ） ，以减轻物料的分离。A.进占法B.后退法C.先进占、后后退D.先后退、后进占【答案】B【解析】垫层料的摊铺多用后退法，以减轻物料的分离。二、堆石坝的压实参数和质量控制（一）堆石坝的压实参数（17 年案例）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） 。【注：与土石坝碾压参数的异同，土石坝碾
10、压参数是碾压机具的重量、含水量、碾压遍数及铺土厚度等，对于振动碾还应包括振动频率及行走速率等】（二）堆石坝施工质量控制【注：与土石坝施工质量控制的异同】（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。（2）铺料厚度应每层测量，其误差不宜超过层厚的 10%。（3）坝料压实检查项目：干密度、颗粒级配。（4）坝料压实检查方法（17 年案例） ，具体见表 1F415020-2。坝料压实检查方法表 表 1F415020-2坝料检测方法试坑直径试坑深度垫层料挖坑灌水（砂）法、核 子密度仪法不小于最大粒径的 4 倍过渡料挖坑灌水（砂）法最大粒径的 34 倍 堆石料挖坑
11、灌水（砂）法最大粒径的 23 倍碾压层厚（5）当样本数小于 20 组时，应按合格率不小于 90%，不合格点的干密度不低于设计干密度的 95%控制。【注：合格率的控制百分率可与质量的评定结合考查案例】第 7 页页 /共 8 页页【例题 6】下列关于堆石坝的压实参数和质量控制，描述正确的是（ ） 。A.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B.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，以控制干密度（孔隙率）为主C.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 10%D.垫层料试坑直径不小于最大料径的 4 倍，试
12、坑深度为碾压层厚E.堆石料干密度、颗粒级配每 30006000m3检查 1 次【答案】ACD【解析】选项 B 应为：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。选项 E 为：过渡料干密度、颗粒级配每 30006000m3检查 1 次。【例题 7】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【解析】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。【例题 8】 【2017】【背景资料】某大（2）型水库枢纽工程，由混凝土面板堆石坝、泄洪
13、洞、电站等建筑物组成，工程在实施过程中发生了如下事件：堆石坝施工前，施工单位编制了施工方案部分内容如下：（1）堆石坝主堆石区堆石料最大粒径控制在 350mm 以下，根据碾压试验结果确定的有关碾压施工参数有：15t 振动平碾，行车速率控制在 3km/h 以内，铺料厚度 0.8m 等。（2）坝料压实质量检查采用干密度和碾压参数控制，其中干密度检测采用环刀法，坑深度为06m。【问题】第 8 页页 /共 8 页页堆石料碾压施工参数还有哪些?改正坝料压实质量检查工作的错误之处。【答案】（1）堆石料碾压施工参数还有加水量、碾压遍数。（2）坝料干密度的检测方法应该是挖坑灌（砂）水法或辅助其他成熟的方法，试坑深度应该是08m（碾压层厚） 。
