WM_Removed_2F313030 土石方填筑工程（打印版版）.pdf

2020.02.2112020年二级建造师2020年二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精讲强化班精讲强化班主讲人：魏东2F313030 土石方填筑工程2F313030 土石方填筑工程2F313000 水利水电工程主体施工2F313000 水利水电工程主体施工2F313030 土石方填筑工程2F313030 土石方填筑工程土方填筑：压实机械及标准、填筑施工、质量控制石方填筑：坝体分区、填筑工艺、质量控制一、压实机械静压碾压：羊脚碾（粘性土；无需可对表层土进行刨毛）、气胎碾（粘性土、非粘性土）等；振动碾压：非粘性土）；夯击：粘性土、非粘性土。二、土料的压实标准（1）对粘性土用干密度来控制，对非粘性土用相对密度Dr来控制。（2）在现场用相对密度来控制施工质量不大方便，通常将其换算为干密度来控制。2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术1234启晨教育QQ5025252042020.02.212三、压实参数的确定（1）土料填筑压实参数：碾压机具重量、含水量、碾压遍数、铺土厚度，振动碾还应包括振动频率及行走速率。（4）粘性土料试验压实含水量可取：w1=wp+2%、w2=wp、w3=wp-2%wp为土料的塑限2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术（5）粘性土料：铺土厚度、碾压遍数、含水量含水量和干密度对应的关系曲线。单位压实遍数压实厚度最大者为最经济合理。非黏性土料：铺土厚度、压实遍数和干密度。2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术四、土石坝、堤防填筑施工据施工方法不同，土石坝分为干填碾压（碾压式）、水中填土、定向爆破、水力冲填（包括水坠坝）等。其中，碾压式土石坝最为普遍。2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术1.作业内容（1）准备作业。“四通一平”（通车、通水、通电、通信、平整场地）、修建生产、生活福利、行政办公用房以及排水清基等项工作。（2）基本作业。包括料场土石料开采，挖、装、运、卸以及坝面铺平、压实、质检等项作业。（3）辅助作业。包括清除施工场地及料场覆盖，从上坝土料中剔除超径石块、杂物，坝面排水、层间刨毛和加水等。（4）附加作业。坝坡修整，铺砌护面块石及铺植草皮等。2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术5678启晨教育QQ5025252042020.02.2132.坝面作业坝面作业：铺土、平土、洒水或晾晒（控制含水量)、土料压实、修整边坡、铺筑反滤层、排水体及护坡、质量检査等工序。1）坝面作业的基本要求坝面作业可分为铺料、整平、压实三个主要工序。为了不使各工序之间相互干扰，可按流水作业进行组织；工作面的划分，应尽可能平行坝轴线方向，以减少垂直坝轴线方向的交接。2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术3）铺料整平（1）铺料宜平行坝轴线进行；进入防渗体内铺料，自卸汽车卸料宜用进占法倒退铺土，使汽车始终在松土上行驶，避免造成超压；（2）按设计厚度铺料整平是保证压实质量关键。一般采用带式运输机或自卸汽车上坝卸料，采用推土机或平土机散料平土。心墙坝或斜墙坝铺筑应向上游倾斜1-2%坡度；均质坝应使中部凸起，向下游倾斜1-2%坡度。2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术（3）加水时机黏性土料：料场加水；若在坝面加水，应力求“少、勤、匀”，以保证压实效果。非黏性土料：加水工作主要在坝面进行。石渣料和砂砾料：压实前应充分加水。2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术4）碾压（1）对于粘性土（壤土、沙壤土），压实作用外力应克服其粘结力。对于非粘性土（砂土、砾石），压实作用外力应克服其内摩擦力。（2）碾压机械的开行方式有：圈转套压、进退错距。2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术9101112启晨教育QQ5025252042020.02.214【课堂习题】某坝面施工采用进退错距法，工作面宽3m，碾滚净宽1.5m，设计碾压遍数为5遍，则错距宽度为（）。A.2m B.0.6m C.0.3m D.1.2m【解析】错距宽度b（m）按下式计算：b=B/n=1.5/5=0.3B碾滚净宽（m）；n一设计碾压遍数。【参考答案】C2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术5）接头处理（1）层与层之间分段接头应错开一定距离；分段条带与坝轴线平行布置，备分段之间不应形成过大的高差。接坡坡比一般缓于1:3。（2）对于坝身与混凝土结构物（如涵管、刺墙等）连接，靠近混凝土结构物部位不能采用大型机械压实时，可采用小型机械夯或人工夯实。填土碾压时，注意混凝土结构物两侧均衡填料压实，以免对其产生过大的侧向压力。2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术（3）坝体填筑一般都采用土、砂平起的施工方法。一种是先土后砂法，即先填土料后填砂砾反滤料；另一种是先砂后土法，即先填砂砾反滤料后填土料。采用羊脚碾与气胎碾联合作业时，土砂结合部可用气胎碾进行压实。无此条件时可采用夯实。夯实土砂结合部时，宜先夯土边一侧，等合格后再穷反滤料，不得交替夯实，影响质量。2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术五、土方填筑质量控制1.料场的质量检查和控制。应经常检查和控制所取土料的土质情况、土块大小、杂质含量和含水量是否符合规定。2.坝面的质量检查和控制对铺土厚度、土块大小、含水量、压实后干密度等。2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术13141516启晨教育QQ5025252042020.02.2151.料场的质量检查和控制。2）含水量偏高：改善料场排水条件、采取防雨措施、翻晒处理、采取轮换掌子面、机械烘干法烘干。3）含水量偏低：对于黏性土料应考虑在料场加水。料场加水有效方法分块筑畦埂，灌水浸渍，轮换取土。4）不均匀：堆筑“土牛”（大土堆）；2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术2.坝面的质量检查和控制干密度测定方法：黏性土：体积200500cm3环刀取样测定；砂：体积为500cm3的环刀取样测定；砾质土、砂砾料、反滤料：灌水法或灌砂法；堆石、当砂砾料因缺乏细料而架空时：灌水法测定。2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术（2）根据地形、地质、坝料特性等因素，在施工特征部位和防渗体中，选定一些固定取样断面，沿坝高510m，取代表性试样（总数不宜少于30个）进行室内物理力学性能试验。此外，还须对坝面、坝基、削坡、坝肩接合部与刚性建筑物连接处以及各种土料的过渡带进行检查。2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术（3）对于反滤层、过渡层、坝壳等非黏性土的填筑，主要应控制压实参数。在填筑排水反滤层过程中，每层在25mX25m的面积内取样12个；对条形反滤层，每隔50m设一取样断面，每个取样断面每层取样不得少于4个，均匀分布在断面的不同部位，且层间取样位置应彼此对应。对于反滤层铺填的厚度、是否混有杂物、填料的质量及颗粒级配等应全面检查。2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术17181920启晨教育QQ5025252042020.02.216（4）土坝的堆石棱体与堆石体的质量检查大体相同。主要应检查上坝石料的质量、风化程度、石块的重量、尺寸、形状、堆筑过程有无离析架空现象发生等。2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术【课堂习题】XT.黏性土堤防填筑施工中，在新层铺料前，需对光面层进行刨毛处理的压实机具是（）。A、羊足碾B、光面碾C、凸块碾D、凸块振动碾【答案】B2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术【课堂习题】XT.堤防防渗土料压实质量在现场采用（）控制。A.相对密度B.表观密度C.堆积密度D.干密度【答案】D2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术【课堂习题】17EJ.对非粘性土的试验，只需做（）的关系曲线。A.铺土厚度B.压实遍数C.压实系数D.干密度E.含水量【答案】ABD2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术21222324启晨教育QQ5025252042020.02.217【课堂习题】XT.碾压土石坝施工作业包括准备、基本、辅助和附加作业，下列属于辅助作业的是（）。A、排水清基B、土石料开采C、坝坡修整D、清除施工场地及料场的覆盖【答案】D2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术【课堂习题】XT.关于土石坝填筑作业说法错误的是（）。A.辅料宜垂直于坝轴线进行，超径块料应打碎B.按碾压测试确定的厚度辅料、整平C.黏性土含水量较低，主要应在料场加水D.采用气胎碾压实的土质，应刨毛处理，以利层间结合【答案】A2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术【课堂习题】XT.填筑土石坝的黏性土料含水量偏低时，应优先考虑在（）加水。A.运离料场前B.铺料前C.整平前D.压实前【答案】A2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术【课堂习题】XT.施工质量检查和控制是土石坝安全的重要保证，坝面作业中，应对（）进行检查。A.铺土厚度B.杂质含量C.土块大小D.土质情况E.压实后的干密度【答案】ACE2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术25262728启晨教育QQ5025252042020.02.218【课堂习题】10EJ.测定反滤料的干密度可采用（）。A燃烧法B烘干法C灌水法D蒸发皿法E灌砂法【答案】CE2F313031土方填筑技术2F313031土方填筑技术坝体分区：识图（面板施工）填筑工艺：进占法、后退法堆石体填筑施工质量控制：压实参数2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术一、堆石坝坝体材料分区自上游防渗面板向下依次为：垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区（次堆石区）2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术二、填筑工艺后退法：汽车在压平的坝面上行驶，减轻轮胎磨损；缺点是推土机摊平工作量大，且影响施工进度。进占法：汽车在未碾压的石料上行驶，轮胎磨损较严重，虽料物稍有分离，但对坝料质量无明显影响，且显著减轻了推土机摊平工作量，使堆石填筑速度加快。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术29303132启晨教育QQ5025252042020.02.219（2）垫层料、过渡料和一定宽度的主堆石的填筑应平起施工，均衡上升。垫层料的摊铺多用后退法，以减轻物料分离。当压实层厚度大时，可采用混合法卸料，即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。垫层料铺筑上游边线水平超宽一般为2030cm。垫层料粒径较粗，又处于倾斜部位的，通常采用斜坡振动碾压实。（3）坝料填筑宜采用进占法卸料，必须及时平料，每层铺料后宜用仪器检查铺料厚度。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术三、堆石体的压实参数和质量控制要点1、一般堆石体最大粒径不应超过层厚的2/3。堆石坝压实参数：碾重、行车速率、铺料厚度、加水量加水量、碾压遍数。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术2、堆石压实的质量指标（1）用压实重度换算的孔隙率n表示，现场堆石密实度检测主要采用试坑法。(2)垫层料：作颗分、密度、渗透性及内部渗透稳定性检查。过渡料：颗分、密度、渗透性及过渡性检查。主、副堆石：颗分、密度、渗透性检查等。检査稳定性、过渡性检査取样部位为界面处。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术4.面板堆石坝分缝及止水施工面板通常采用滑模连续浇筑，面板的宽度决定了混凝土浇筑能力，也决定了钢模的尺寸及其提升设备能力。施工内容：面板分块、垂直缝砂浆条铺设（一般宽50cm，强度等级与面板混凝土相同）、铺设止水，架立侧模、钢筋架立、面板混凝土浇筑（溜槽入仓，坍落度在36cm）、面板养护（草袋保温，喷水保湿；直到蓄水为止，或至少90d）等。2F313045 分缝与止水施工的要求2F313045 分缝与止水施工的要求33343536启晨教育QQ5025252042020.02.2110【补充考点】混凝土面板堆石坝施工规范SL49-20155.4.5垫层坡面压实合格后，应按设计要求进行坡面防护。保护形式可选择碾压水泥砂浆、喷涂乳化沥青、喷混凝土等。6.1.2运至工地的水泥、外加剂、掺合料、钢筋、止水材料等，应有生产厂家合格证明材料，并按规范要求抽样检验合格后，方能使用。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术6.3.6设计滑动模板应遵循下列原则：1.适应面板条块宽度和滑模平整度要求；2.有足够的强度和刚度。3.有足够的配重。4.满足施工振捣和压面的需要。5.安装、运行、拆卸方便灵活。6.应有安全措施，滑模上应设有挂在钢筋网上的制动装置，牵引机具为卷扬机时，地锚等应安全可靠。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术水工建筑物滑动模板施工技术规范SL 32-20149.1.3 遇到雷雨、六级和六级以上大风时，露天的滑模应停止施工，采取停滑措施。9.2.2 在施工的建（构）筑物周围应划出施工危险警戒区，警戒线至建（构）筑物外边线的距离应不小于施工对象高度的1/10，且不小于10m。警戒线应设置围栏和明显的警戒标志，施工区出入口应设专人看守。2F332014 水工建筑物施工的有关要求2F332014 水工建筑物施工的有关要求水工建筑物滑动模板施工技术规范SL 32-20149.2.3 危险警戒区内的建筑物出入口、地面通道及机械操作场所，应搭设高度不小于2.5m的安全防护棚。9.4.2 施工升降机应有可靠的安全保护装置，运输人员的提升设备的钢丝绳的安全系数不应小于12,同时，应设置两套互相独立的防坠落保护装置，形成并联的保险。极限开关也应设置两套。2F332014 水工建筑物施工的有关要求2F332014 水工建筑物施工的有关要求37383940启晨教育QQ5025252042020.02.2111四、土石坝施工质量控制碾压式土石坝施工规范DL/T5129-2013，土石坝施工质量控制关键环节包括坝料和坝体质量控制。1.坝料质量控制坝料质量控制应以料场控制为主，不合格材料应在料场处理合格后上坝。鉴别坝料质量，一方面应采取一定数量的代表样进行试验验证，也可采用目测方法现场鉴别坝料质量，目测指标应满足设计要求，合格料方可开采上坝。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术1.坝料质量控制坝料类别鉴别项目防渗土料黏性土含水率，黏粒黏粒含量碎（砾）石土含水率，砾石砾石含量，允许最大粒径反滤料、垫层料、排水料级配，含泥量，风化软弱颗粒含量过渡料级配，含泥量，允许最大粒径坝壳砾质土小于5mm含量，含水率坝壳砂砾土级配，含泥量，砾石含量堆石料硬岩允许最大块径，小于5mm颗粒含量，含泥量，软岩含量软岩单轴抗压强度，小于5mm颗粒含量，含泥量2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术2.坝体填筑质量控制坝体填筑过程中检查以下质量控制项目是否符合要求(1)填筑边界控制及坝料质量。(2)与防渗体接触的岩面上石粉、泥土以及混凝土面的乳皮等杂物清除，涂刷浓泥浆等。(3)结合部位的压实方法及施工质量。(4)防渗体层面有无光面、剪切破坏、弹簧士、漏压或欠压土、裂缝等；铺土前，压实土体表面处理情况。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术(5)防渗体与反滤料、部分坝壳料的平起关系。(6)铺料厚度和碾压参数。(7)碾压机具规格、质量，振动碾振动频率、激振力，气胎碾气胎压力等。(8)过渡料、堆石料有无超径石、大块石集中和夹泥等。(9)坝坡控制。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术41424344启晨教育QQ5025252042020.02.2112防渗体压实控制指标：干密度、含水率含水率或压压实度实度。反滤料、过渡料、垫层料及砂砾料的压实控制指标采用干密度或相对密度。堆石料的压实控制指标采用孔隙率。坝体压实质量：压实参数和指标检测相结合控制。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术堆石料、过渡料采用挖坑灌水（砂）法测密度，试坑直径不小于坝料最大粒径的2 3倍，最大不超过2m。试坑深度为碾压层厚。环刀法测密度时，应取压实层的下部；挖坑灌水（砂）法，应挖至层间结合面。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术一、劳动安全核子水分-密度仪现场测试规程SL275-2014B.1 凡使用核子水分-密度仪的单位均应取得“许可证”，操作人员应经培训并取得上岗证书。B.3 仪器工作时，应在仪器放置地点的3m范围设置明显放射性标志和警戒线，无关人员应退至警戒线外。B.4 仪器非工作期间，应将仪器手柄置于安全位置。核子水分-密度仪应装箱上锁，放在符合辐射安全规定的专门地方，并由专人保管。2F332012 劳动安全与工业卫生的有关要求2F332012 劳动安全与工业卫生的有关要求45464748启晨教育QQ5025252042020.02.2113B.5 仪器操作人员在使用仪器时，应佩戴射线剂量计，监测和记录操作人员所受射线剂量，并建立个人辐射剂量记录档案。B.6 每隔6个月按相关规定对仪器进行放射源泄露检查，检查结果不符合要求的仪器不得再投入使用。2F332012 劳动安全与工业卫生的有关要求2F332012 劳动安全与工业卫生的有关要求坝体压实检查项目：坝料类别及部位检查项目防渗体黏性土边角夯实部位干密度、含水率碾压面均质坝砾质土边角夯实部位干密度、含水率，大于5mm砾石含量碾压面反滤料干密度、颗粒级配、含泥量过渡料干密度、颗粒级配坝壳砂砾（卵）斜干密度、颗粒级配坝壳砾质土干密度、含水率，小于5mm含量堆石料干密度、颗粒级配2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术雨期施工，应检查施工措施落实情况。雨前，检査防渗体表面松土是否已平整和压实、压光；雨后复工前填筑面土料是否合格。负温下施工应增加以下检查项目：（1）填筑面防冻措施。（2）坝基已压实土层冻结现象。（3）填筑面上的冰雪清除情况。（4）气温、土温、风速等观测资料。（5）春季应复査冻结深度以内的填土层质量。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术49505152启晨教育QQ5025252042020.02.2114【补充考点】料场复查：5.2.4：粘性土、砾质土应重点复查天然含水率及其变化情况、颗粒组成等5.2.7：砂砾料场应重点复查级配、淤泥和细砂夹层、覆盖层厚度、水上和水下可开采厚度等。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术【课堂习题】XT.反滤料、过渡料、垫层料及砂砾料的压实控制指标采用（）。A.干密度B.含水率C.相对密度D.孔隙率E.压实度【参考答案】AC2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术9.3.6：防渗体与混凝土或岩石面板结合部位填筑应遵循以下规定：1.混凝土防渗墙顶部范围内用高塑性黏土回填，其回填范围、回填土料的物理力学性质、含水率、压实指标应满足设计要求。2.防渗体与混凝土齿墙、坝下埋管、坝基廊道、混凝土防渗墙两侧及顶部一定宽度和高度范围内回填土料宜选用黏性土，且含水率应调整至施工含水率上限，采用轻型碾压机械压实，两侧土保持均衡上升。3.填土前，混凝土表面乳皮、粉尘及其上附着杂物应清除干净。4.在混凝土或岩石面上填土时，应洒水湿润，并变涂刷浓浆、边铺土、边夯实，泥浆涂刷高度与铺土厚度一致。并应用下部涂层衔接，不得在泥浆干涸后铺土和压实。5.压实机具可采用振动夯、蛙夯及小型振动碾等。6.填土与混凝土表明、岸坡岩面脱开时必须予以清除。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术【课堂习题】XT.混凝土面板堆石坝中面板的主要功能是()。A.抗压B.抗冲C.抗拉D.抗渗【参考答案】D2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术53545556启晨教育QQ5025252042020.02.2115【课堂习题】XT.混凝土面板堆石中垫层料的摊铺多采用后退法，对垫层料进行质量控制时需做（）检查。A.内部渗透稳定性B.过渡性C.保水性D.颗分E.密度【参考答案】ADE2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术【课堂习题】13EJ.根据碾压式土石坝施工规范（DL/T 5129-2013），土石坝过渡料压实检查项目包括（）。A.干密度B.含水量C.颗粒级配D.含泥量E.砾石含量【参考答案】AC2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术【课堂习题】XT.某大(2)型水利枢纽工程拦河坝为混凝土面板堆石坝，其断面示意图如下图。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术施工过程中发生如下事件：事件1：混凝土面板堆石坝施工完成的工作有：A为面板混凝土的浇筑：B为坝基开挖；C为堆石坝填筑；D为垂直缝砂浆条铺设；E为止水设置。事件2：混凝土面板设计采用金属止水，施工单位将金属止水采取搭接方式直接制作及安装。面板混凝土脱模后，立即采取洒水的方法养护，持续养护28天。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术57585960启晨教育QQ5025252042020.02.2116事件3：根据碾压试验确定铺料厚度为0.8m。防渗体压实控制指标采用干密度、含水率或压实度。过渡料、堆石料采用挖坑灌水法测定密度，试坑深度为0.6m。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术【问题】1.指出上图坝体分区中部位的名称。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术2.指出事件1中A、B、C、D、E工作适宜的施工顺序(用工作代码和箭线表示)。1、混凝土面板堆石坝施工完成的工作有：A为面板混凝土的浇筑：B为坝基开挖；C为堆石坝填筑；D为垂直缝砂浆条铺设；E为止水设置。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术3.指出事件2中施工方面不妥之处，并说明正确做法。混凝土面板设计采用金属止水，施工单位将金属止水采取搭接方式直接制作及安装。面板混凝土脱模后，立即采取洒水的方法养护，持续养护28天。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术61626364启晨教育QQ5025252042020.02.21174.指出事件3中的不妥之处并改正。说明过渡料、堆石料的压实控制指标。事件3：根据碾压试验确定铺料厚度为0.8m。防渗体压实控制指标采用干密度、含水率或压实度。过渡料、堆石料采用挖坑灌水法测定密度，试坑深度为0.6m。2F313032石方填筑技术2F313032石方填筑技术谢谢观看！谢谢观看！6566启晨教育QQ502525204