2f313030 土石坝和堤防工程

2f313031 料场规划

2f313032 土方填筑技术

2f313033 石方填筑技术

2f313034 防渗加固技术

2f313031 料场规划

知识点一、料场规划的基本内容

料场规划的基本内容包括空间规划、时间规划和料场质与量的规划。

1. 空间规划

土石料的上坝运距应尽可能短。高程上有利于重车下坡，减少运输机械功率的消耗。用料时原则上应低料低用，高料高用。

2. 时间规划

上坝强度高时用近料场，低时用较远的料场。对近料和上游易淹的料场应先用，远料和下游不易淹的料场后用。含水量高的料场旱季用，含水量低的料场雨季用。

3. 质与量的规划

知识点二、料场规划的基本要求

（1） 料场规划应考虑充分利用永久和临时建筑物基础开挖的渣料。

（2）料场规划应对主要料场和备用用料分别加以考虑。

（3）在规划料场实际可开采总量时，应考虑料场查勘的精度、料场的天然密度与坝体压实密度的差异，以及开挖运输、坝面清理、返工削坡等损失。

2f313032 土方填筑技术

知识点一、土方填筑压实机械

土方填筑压实机械分为静压碾压（如羊角碾、气胎碾等）、振动碾压、夯击（如夯板）三种基本类型。

知识点二、土料压实标准

（1） 对黏性土用干密度ρd控制，对非黏性土以相对密度dr控制。

（2）现场用相对密度控制施工质量不太方便，通常将相对密度dr转换成对应的干密度ρd来控制。

知识点三、压实参数的确定

（1） 土料填筑压实参数主要包括碾压机具的重量、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度等。

（2）选择具有代表性的料场进行碾压试验，作为施工过程的控制参数。

（3） 选择具有代表性的料场，初选几种碾压机械和拟定的碾压参数进行试验。

（4）黏性土料压实含水量可取w1=wp+2%、w2=wp、w3=wp-2%三种进行试验。wp为土料塑限。

（5）选取试验铺土厚度和碾压遍数，并测定相应的含水量和干密度，作出对应的关系曲线；再按铺土厚度、压实遍数和最优含水量、最大干密度进行整理并绘制相应的曲线。

知识点四、土石坝、堤防填筑施工

根据施工方法的不同，土石坝分为干填碾压（碾压式）、水中填土、水力冲填（包括水坠坝）等类型。堤防的施工方法与土石坝基本一致。

（一）作业内容

碾压土石坝的施工作业，包括准备作业、基本作业、辅助作业和附加作业。

（1） 准备作业包括：“一平四通”，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的覆盖层，从土石料中剔除杂物，坝面排水，层间加水等。

（4）附加作业包括坝坡修整、铺砌护面块石及铺植草皮等。

（二）坝面作业

坝面作业包括铺土、平土、洒水或晾晒、土料压实、修整边坡、铺筑反滤层、排水体及护坡、质量检查等工序。

1. 坝面作业的基本要求

坝面作业可以分为铺料、整平和压实三个主要工序。

坝面作业的基本要求是：

（1）将填筑坝面划分为若干工作段或工作面。工作面的划分，应尽可能平行坝轴线方向。

（2）坝面作业时，应按一定次序进行，以免发生漏压或过分重压。只有在压实合格后才能铺填新料。

2. 坝面划分

采用流水作业施工时，首先根据施工工序数目将坝面划分成区段，然后组织各工种的专业队依次进入所划分的区段施工。

其优点是各施工队工作专业化，有利于技术训练和提高；同时在施工过程中保证了人、地、机械工作的连续性。

3. 铺料与整平

（1）铺料宜平行坝轴线进行，铺土厚度均匀。进入防渗体铺料，自卸汽车卸料宜用进占法倒退铺土。

（2）按设计厚度铺料整平是保证压实质量的关键。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。

（3）黏性土料主要在料场加水，非黏性土料加水工作主要在坝面进行。

4. 碾压

（1）不同土料要求密实的作用外力不同。黏性土料要求压实作用外力能克服粘结力，非黏性土料要求压实作用外力能克服颗粒间的摩擦力。

（2）进行碾压施工要对压实机械进行选择。

（3）碾压机械的开行方式通常有：进退错距法和圈转套压法。

进退错距法操作简便，碾压、铺土和质检等工序协调，便于分段流水作业，压实质量容易保证。

错距宽度  b = b/n

b——碾滚净宽；n——设计碾压遍数。

圈转套压法适合于多碾滚组合碾压。其优点是生产效率较高，但碾压中转弯套压交接处重压过多，易产生超压，质量难以保证。

5. 接头处理

（1）层与层之间分段接头应错开一定距离，同时分段条带应与坝轴线平行布置。

（2）坝体建筑中，为保护黏土心墙或黏土斜墙不致长时间暴露在大气中遭受影响，一般都采用土、砂平起的施工方法。

（3）对于坝身与混凝土结构物的连接，填土碾压时，要注意混凝土结构物两侧均衡填料压实。

知识点五、土方填筑质量控制

填筑质量控制包括料场、坝面的质量检查和控制。

1. 料场的质量检查和控制

（1）对土料场应经常检查所取土料的土质情况、土块大小、杂质含量和含水量等。

（2）若土料含水量偏高，一方面应改善料场的排水条件和采取防雨措施，另一方面需将含水量偏高的土料进行翻晒处理。

（3） 当含水量偏低时，对于黏性土料应考虑在料场加水。对非黏性土料可用洒水车在坝面喷洒加水，避免运输时从料场至坝上的水量损失。

（4）当土料含水量不均匀时，应考虑堆筑“土牛”（大土堆），使含水量均匀后再外运。

2. 坝面的质量检查和控制

（1）坝面作业中，应对铺土厚度、土块大小、含水量、压实后的干密度等进行检查，并提出质量控制措施。

（2）在施工特征部位和防渗体中，选定一些固定取样断面，取代表性试样进行室内物理力学性能试验，作为核对设计及工程管理之依据。

（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25m×25m的面积内取样1~2个；对条形反滤层，每隔50m设一个取样断面，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位置，且层间取样位置应彼此对应。

（4）堆石棱体主要检查石料质量、风化程度、石块重量、尺寸、形状、堆筑过程有无离析架空现象。

（5）对于坝体填料的质量检查记录，应及时整理，分别编号存档，编制数据库，即作为施工过程全面质量管理的依据，也作为坝体运行后进行长期观测和事故分析的佐证。

例题1：（2014年考题）某大坝为粘土心强土石坝，施工过程中发生如下事件：

事件2：施工单位选用振动碾作为大坝土料主要压实机具，并在土料填筑前进行了碾压试验，确定了主要压实参数。

问题：事件2中施工单位应确定的主要压实参数包括哪些?

答案：碾压机具的重量、含水量、碾压遍数及铺土厚度等，振动碾还包括振动频率及行走速率等。

例题2：对土坝条形反滤层进行质量检查时，每个取样断面每层取样个数最少需（  　）个。（2012年考题）

a. 2

b. 4

c. 6

d. 8

答案：b

例题3：均质土坝土料压实的现场施工质量采用（　　）控制。（2011年考题）

ａ. 相对密度

b. 饱和密度

c. 堆积密度

ｄ. 干密度

答案：d

例题4：在土石坝工程施工中，对条形反滤层进行质量检查和控制时，要求每隔50m设一取样断面，每个取样断面每层取样数最少应为（　　）个。（2010年考题）

a. 2                        b. 3

c. 4                        d. 5

答案：c

2f313033 石方填筑技术

知识点一、堆石坝坝体材料分区

堆石坝坝体材料分区主要有垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区（次堆石料区）等。

 

知识点二、填筑工艺

（1） 堆石体填筑可采用自卸汽车后退法或进占法卸料，推土机摊平。

①后退法的优点是汽车可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。

②进占法卸料，虽料物稍有分离，但对坝料质量无明显影响，并且显著减轻了推土机的摊平工作量，使堆石填筑速度加快。

（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。

①垫层料的摊铺多用后退法，以减轻物料的分离。

②垫层料铺筑上游边线水平超宽一般为20~30cm。采用自行式振动碾压实。

（3）坝料填筑宜采用进占法卸料，必须及时平料，每层铺料后宜用一起检查铺料厚度，一经发现超厚及时处理。

知识点三、堆石体的压实参数和质量控制

1. 堆石体的压实参数

一般堆石体最大粒径不应超过层厚的2/3。垫层料的最大粒径为80~100mm，过渡料的最大粒径不超过300mm，下游堆石区最大粒径1000~1500mm。

面板堆石坝堆石体的压实参数（碾重、铺层厚和碾压遍数等）应通过碾压试验确定。

2. 堆石体施工质量控制

（1）堆石压实的质量指标，用孔隙率n来表示，现场堆石密实度的监测主要采取试坑法。

（2）垫层料需作颗分、密度、渗透性及内部渗透稳定性检查，检查稳定性的颗分取样部位为界面处。过渡料作颗分、密度、渗透性及过渡性检查，过渡性检查的取样部位为界面处。主、副堆石作颗分、密度、渗透性检查等。

（3） 垫层料、反滤料级配控制的重点是控制加工产品的级配。

（4）过渡料主要是通过在施工时清除界面上的超径石来保证对垫层料的过渡性。在垫层料填筑前，对过渡料区的界面作肉眼检查。

（5）主堆石的渗透性很大，亦只作简易检查。

（6）下游堆石的情况与主堆石相似，对密度要求低。

例题1：堆石坝的堆石压实质量通常采用（    ）表示。（2014年考题）

a.干密度

b.比重

c.孔隙率

d.级配

答案：c

例题2：对堆石坝垫层料进行渗透稳定性检查时，其颗分取样部位应为（    ）。（2013年考题）

a. 较低处

b. 中心处

c. 界面处

d. 较高处

答案：c

2f313034 防渗加固技术

土石坝防渗处理的基本原则是“上截下排”。

知识点一、上游截渗法

1. 黏土斜墙法

2. 抛土和放淤法

3. 灌浆法

4. 防渗墙法

5. 截水墙（槽）法

知识点二、下游排水导渗法

1. 导渗沟法

2. 贴坡排水法

3. 排渗沟法

例题1：下列堤防防渗加固技术中，适于在背水侧采用的方法有（    ）。（2014年考题）

a. 抛土法

b. 放淤法

c. 导渗沟法

d. 灌浆法

e. 贴坡排水法

答案：ce

例题2：下列堤防的防渗加固技术中，适用于上游截渗的有（    ）。（2013年考题）

a. 抛土法

b. 放淤法

c. 导渗沟法

d. 灌浆法

e. 贴坡排水法

答案：abd