土石坝施工ppt课件

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1、土石坝施工,第一节 碾压土石坝施工 第二节 面板堆石坝施工 第三节 水坠坝施工,土石坝包括各种碾压式土坝、堆石坝和土石混合坝，是一种充分利用当地材料的坝型。 分类（根据施工方法的不同）:干填碾压、水中填土、水力冲填（包括水坠坝）和定向爆破修筑等。,土石坝施工特点,1.就地取材，易于施工 2.对地基要求相对不高，坝体上升速度受到的限制小国外土石坝心墙上升速度可达0.61.2 米/日，月上升1220米，甚至有工程用了118个工日，建成一座高74米的土石坝 3.经济性优于混凝土坝，甚至有的工程每方填土单价为混凝土的1/301/70 4.可利用工程开挖料，可采用高效重型机械施工作业，提高填筑强度,提高

2、施工强度的必要性,像小浪底这样的大坝，坝体总填筑量约5185万m3，如不采取有效加快填筑施工措施，维持在每月2030万m3的水平，那建设周期则长达172260个月，那是任何业主都无法承受的，而实际上，小浪底大坝实际平均填筑强度约150万m3/月，最高强度达到200万m3/月以上，有效的减少了建设周期，确保了施工的顺利进行。,碾压式土石坝施工作业： 一.准备作业： “四通一平”，施工临时设施，施工生活福利设施及施工排水与清基等准备工作。“四通一平”即通水、通电、通路、通讯通和场地平整,第一节 碾压式土石坝施工,二.基本作业：包括料场土石料开采，挖装运输，坝面铺平、碾压、质检等项作业。,三.附属作

3、业：料场覆盖层清除土石料处理（从上坝土料中剔除超径石块、杂物）土料加水、翻晒和碾压层间刨毛等项作业。 附属作业是为了保证土坝施工质量。,四.附加作业：坝坡修整，护坡砌石和铺植草皮 附加作业是为保证坝体长期安全运行的防护和修整工作。 护坡保护坝体不受波浪、雨水冲刷。 草坡护坡不需要铺设反滤层，不适于堆石坝,土坝施工是个复杂、大规模的系统工程 包括截水槽的排水、开挖，灌浆，回填；防渗墙或灌浆廊道的混凝土浇筑；坝体土砂石料的开挖、运输、上坝、铺料、碾压；砂石料及反滤料的筛选、运输、填筑。 这些工程既是独立的施工系统，又互相穿插制约。系统特征：不具有简单的加和性。,除此之外，还有： 对外交通系统； 场

4、内运输系统； 风水电系统； 场内外的通讯系统； 各种附属企业及加工厂； 各类型的仓库； 供施工人员的生活福利系统。,无论是主体工程或附属设施，在外部都受到社会政治、经济及自然条件 如：当地资源供应的可能性；原有的交通运输条件；工地的水文、气象、地形、地质条件等。方面的的影响和制约。,内部各工程（工序）之间的衔接，资源的流动，信息的传递，工期的安排和时间的分配，都存在十分复杂的联系。 因此需要用系统方法来运筹和控制各种主客观因素，解决好5MQDCS之间关系。“计划”的必要性,碾压式土石坝由于坝顶一般不允许过水，必须在一个枯水期填筑到拦洪高程，施工强度高。 土石坝施工速度由坝料开挖，运输能力决定

5、因此，施工导流、截流及度汛，必须制订施工技术措施，研究料场的合理规划使用和土石料的挖运组织方案，以保证抢修拦洪高程时的施工强度。,一、坝基与岸坡处理,目的：加强坝体与基础、岸坡之间的连接，保证填土与基础、岸坡有良好的结合。 对于与防渗体结合部位的基础处理要求最严格。 与大坝棱体、坝壳结合的基础处理要求相对低，只要求满足稳定与沉陷变形。,坝壳与岸坡、地基接触部分的清基，主要是把坝基范围内的所有草皮、树根、坟墓、乱石以及各种建筑物等全部清除，并认真做好对水井、泉眼、地道、洞穴等的处理； 对地表和岸坡的粉土、细砂、淤泥、腐殖土、泥炭等按设计要求清除。对于风化岩石、坡积物、残积物、滑坡体等按设计要求和

6、有关规定处理；对勘探用的试坑，应把坑内积水与杂物全部清除，并用筑坝上料回填夯实。,凡有机质含量大于3%，易溶盐大于3%的土层，都应清除。 表层约一米深范围内的细砂、极细砂、淤泥应全部清除，更深厚的，需采取措施。 对坝壳范围内的岩石岸坡风化层清理深度，应根据抗剪强度决定，保证坝体稳定。需注意上游坡水位变动区岩石受水位交替变化发生风化程度，如发生泥化，应清除。,坝基清理方法与检查：推土机清理；铲运机清理；机械联合作业 清基后，应进行全面取样试验： 非岩石地基，采用正方形检查网，每个网格角点挖试坑取样、试验； 表层清理检查网边长50100米，对地基有危害的清除部分，检查网边长25米。深度1米； 在坝

7、体填土前应进行试坑回填、夯实。,连接面处理不当可能出现的问题： （1） 连接面或靠近连接面发生水力劈裂、连接面处表层的岩石节理和裂隙大量渗漏，引起坝体管涌； （2） 岸坡（包括与其他建筑物的接坡）形状和坡度不当时，由于坝体与岸坡之间的不均匀变形，使坝体与岸坡脱开、产生裂缝； （3） 连接面或靠近连接面残存软弱面，影响坝坡稳定。 过去曾规定土坝与土质岸坡接合坡度为1：1.5，不少工程都发生了不同程度裂缝。 防渗体与岩石接坡，应力争为一坡到顶的光滑顺坡。,一、坝基与岸坡处理,坝壳与岸坡、地基接触部分的清基，主要是把坝基范围内的所有草皮、树根、坟墓、乱石以及各种建筑物等全部清除，并认真做好对水井、泉

8、眼、地道、洞穴等的处理；对地表和岸坡的粉土、细砂、淤泥、腐殖土、泥炭等按设计要求清除。对于风化岩石、坡积物、残积物、滑坡体等按设计要求和有关规定处理；对勘探用的试坑，应把坑内积水与杂物全部清除，并用筑坝上料回填夯实。 防渗体或均质坝与岸坡接合部，岸坡应削成斜坡，不得有台阶、急剧变坡和反坡，岩石开挖清理坡度不陡于1:0.75，土坡不陡于1:1.15。凡坝基和岸坡易风化、易崩解的岩石和土层，开挖后不能及时回填者，应留保护层，或喷水泥砂浆或喷混凝土保护。对于局部凹坑、反坡以及不平顺岩面，可用混凝土填平补成正坡。 防渗体和反滤过渡区部位的坝基和岸坡岩面的处理，包括断层、破碎带以及裂隙等处理，尤其是顺河

9、流方向的断层、破碎带必须按设计要求处理。对于高坝的防渗体与坝基及岸坡结合面，设置有混凝土盖板时宜在填土前自下而上一次浇筑完成。坝基范围内的软黏土、湿陷性黄土、软弱夹层、中细砂层、膨胀土、岩溶构造等。应按设计要求进行认真处理。,1、防渗料：基本要求是防渗性，渗透系数不大于110-5cm/s时一般能满足要求。同时希望又一定的抗剪强度，较好的渗流稳定性，有适应坝体变形的塑性，有良好的施工性、低压缩性，无过量的可溶盐（5）和有机物（2）含量等。细粒土是我国采用最多的防渗材料。只要坝址附近有足够的数量，采用细粒土作为防渗料通常是比较好的选择。现在，随着施工技术水平的提高，采用风化料和砾质土作为防渗料得到

10、了比较广泛的应用。 2、坝壳料 ： 堆石、砂砾石及风化料等均可以作为坝壳料。 3、反滤料： 一般满足坚固度要求，级配严格，通常采取混凝土砂石料生产系统生产，但不要去冲洗。也可以采取天然冲积层砂砾石经筛分生产。,二、 料场规划筑坝材料：,二、 土石料场规划,（一）空间规划 料场位置、高程的恰当的选择 1高程上有利于重车下坡，“低料低用，高料高用”； 2易于排除地面水和地下水； 3坝的上下游、左右岸最好都选有料场； 4近料场不应因取料影响坝的防渗稳定和上坝运输。,（二）时间规划 考虑施工强度和坝体填筑部位的变化，随季节及坝前蓄水情况的变化，料场的工作条件在变化。 1近料先用，远料后用； 2上游易淹

11、的料场先用，下游不易淹的料场后用； 3含水量高的料场旱季用，含水量低的料场雨季用； 4上坝强度高时用近料场，低时用较远的料场。,二、 土石料场规划,（三）质量和数量的规划 主要料场 (1.52.0)V 备用料场 (0.20.30V主 （四）料场体积比坝体体积大的原因 1大坝比重比料场土料比重大； 2料场中的废料要挖除； 3开挖、运输、填筑、削坡的损耗； 4施工道路、废料占地不能开采； 5施工中如遇雨天，将填好的土料挖除。,三、土石料挖运,（一）综合机械化施工的基本原则 （1）充分发挥主要机械的作用。 （2）根据机械工作特点进行配套组合。（3）充分发挥配套机械的生产能力。（4）配套机械应便于使用

12、、维修和管理。（5）合理布置工作面，加强机械保养。,（二）挖运方案的选择,（1）人工挖装，马车、拖拉机、翻斗车运土上坝。 （2）挖掘机挖装，自卸汽车运输上坝。在施工布置上， （3）挖掘机挖装，胶带机运输上坝。 （4）斗轮式挖掘机挖装，胶带机运输上坝。 （5）采砂船挖装，机车运输，胶带机转运上坝。,（三）挖运强度与挖运机械数量的确定 （1）坝体分期填筑强度QdVdKK1（TN） （2）坝体分期施工的运输强度QTQdK2d/y （3）坝体分期施工的开挖强度 Qc=QdK3K2d/n （4）满足上坝填筑强度要求的挖掘机数量 NcQcPc （5）满足上坝填筑强度要求的汽车数量 Na=QcPa (6)

13、挖掘机装满一车的斗数m=Q ks /n.qKch,挖掘机与自卸汽车斗容比（匹配）理论要求： 挖掘机一直有车可装，自卸车来到料场无须等待即可进行装车。这时与一台挖掘机配套的自卸车台数：N=自卸车工作循环时间/装载一车用时,土石坝综合机械化施工设备选择计算,坝壳砂石料施工方案采用WK-4正铲挖掘机开挖、20t自卸车运输，推土机铺平，25-35t气胎碾压实。 为抢在渡汛前土坝筑到拦洪高程，汛前上坝土方量为133.6万方。施工有效工作日为139天，日夜3班倒。施工不均匀系数为1.3。土石天然密度为2.2t/方。铲斗充盈系数kch=0.9，土松散系数kp=0.8。自卸车运距5km。机械配套工艺要求装斗配

14、套数为3-5。,四、坝面作业,（一）坝面作业的特点 坝面作业包括铺土、平土、洒水或晾晒（控制含水量）、压实、刨毛（平碾碾压时）、修整边坡、修筑反滤层和排水体及护坡、质量检查等工序。 工序多、作业面小、工种多、机具多，干扰大。需要组织好有序地进行施工。,比较三种施工组织方式： （A）.土坝1,2坝段铺土平整压实质量控制依次施工，劳动力强度最小=400人（每工序100人），施工时间最长T=16天，专业班组窝工。,（B）.土坝1,2坝段铺土平整压实质量控制平行施工，劳动力强度最大=1600人（每工序100人，4个坝段同时施工），施工时间最短T=4天。,（C）.土坝1,2坝段铺土平整压实质量控制流水施

15、工，劳动力强度分布均衡合理，专业班组依次进场没有窝工。400人连续工作7天。,流水作业的特点:施工人员工作的连续性不窝工各工作面的施工连续性工作面不空闲施工机械沿施工段流动机械不闲置 流水作业的经济效益:工期短/效率高/成本低/容易保证质量/均衡供应资源,流水作业必备条件 1.能分成等劳动量若干施工段，每个施工段同一时间内只有一个专业组在工作。 2.能划分成各专业工序，每一个工序只有一个专业班组来完成。 3.能依次连续转移工作面。 4.各施工段能互相搭接工作时间。,（二）坝面流水作业的实施 将坝面划分成几个施工段，组织各工种的专业施工队相继投人到所划分的施工段上同时施工。 对于某高程的坝面，流

16、水施工段数M可按下式计算：M=坝日 坝某施工时段坝面工作面积，可按设计图纸由施工高程确定，m2；日每个流水班次的铺土面积，m2，日=Q运/h；h土厚度，m。 如以N表示流水工序数目， 当MN时，人、地、机具三不闲； 当MN时，人、机具不闲，但有工作面空闲； 当MN时，人、机有窝工现象，流水作业不能正常进行。出现MN的情况是由于坝体升高，工作面减小或划分的流水工序过多所致。可采用缩小流水单位时间增大M值的办法，或合并一些工序，以减小N值，使MN。,（三）坝面填筑施工要求 1基本要求 铺料宜沿坝轴线方向进行，严格控制铺土厚度。 防渗体土料应采用进占法卸料。 穿越防渗体的道口段应经常变换。,铺料： 对粘土、砂砾料，由于粒径较小，推土机很容易在松料堆上平土，因此可用常规的后退法铺料。,对堆石料，由于堆石往往含有大量的大块径石料，不仅影响推土机、汽车在坝面卸料堆上行驶，而且难将堆石散开，并易损坏推土机履带、汽车轮胎。因此需用进占法随时平土，将大块石推至铺料的前沿下部，细料填充上部空隙。,