土石坝施工技术.pptx

一、土的施工分级表5-1 土壤的工程分级表土质级别土壤名称自然湿容重（t/m）外形特征开挖方法1.沙土2.种植土1.651.75疏松，粘着力差或易透水，略有粘性用锹（有时略加脚踩）开挖1.壤土2.淤泥3.含根种植土1.751.85开挖时能成块并易打碎用锹并用脚踩开挖1.粘土2.干燥黄土3.干淤泥4.含砾质粘土1.801.95粘手，干硬，看不见砂砾用镐、三齿或用锹并用力加脚踩开挖1.坚硬粘土2.砾质粘土3.含卵石粘土1.902.10土壤结构坚硬，将土分裂后成块状或含粘粒、砾石较多用稿、三齿等工具开挖第1页/共31页二、土壤的工程特性1、表观密度 2、含水量 3、可松性 4、自然倾斜角 土的类别自然状态挖松后容重可松系数容重可松系数砂土1.651.751.01.501.551.051.15壤土1.751.851.01.651.701.051.10粘土1.801.951.01.601.651.101.20砂砾土1.902.051.01.501.701.101.40含砂砾壤土1.852.001.01.701.81.051.10含砂砾粘土1.902.101.01.551.751.101.35卵石1.952.151.01.701.901.15表5-2 土的容重和可松性系数第2页/共31页表5-3 挖深在5米以内的窄槽未加支撑时的安全施工边坡 土的类别人工开挖机械开挖备注砂土1:1.001:0.751、必须做好防水措施，雨季应加支撑。2、附近如有强烈振动，应加支撑。轻亚粘土1:0.671:0.50亚粘土1:0.501:0.33粘土1:0.331:0.25砾石土1:0.671:0.50干黄土1:0.251:0.10第3页/共31页第二节 土石开挖一、单斗式挖掘机1 1、正向铲挖掘机 2 2、反向铲挖掘机 3 3、拉铲挖掘机 4 4、抓铲挖掘机 5 5、单斗挖掘机生产率 图5-1单斗挖掘机图5-2正向铲挖掘机工作尺寸第4页/共31页表5-45-4正铲挖掘机工作性能项目WD-50WD-100WD-200WD-300WD-400WD-1000铲斗容量（m）0.51.02.03.04.010.0动臂长度（m）5.56.89.010.510.513.0动臂倾角（）60.060.050.045.045.045.0最大挖掘半径（m）7.29.011.614.014.418.9最大挖掘高度（m）7.99.09.57.410.113.6最大卸土半径（m）6.58.010.112.712.716.4最大卸土高度（m）5.66.86.06.66.38.5最大卸土半径卸土高度（m）3.03.73.54.95.8最大卸土高度卸土半径（m）5.17.08.712.415.7工作循环时间（s）28.025.024.022.023-25卸土回转角度（）10012090100100表5-45-4正铲挖掘机工作性能第5页/共31页二、多斗式挖掘机 图5-3链斗式采砂船表5-5 采砂船工作性能表链斗容量（L）项目160200400500理论生产率（mh）120150250750最大挖掘深度（m）6.57.012.020.0船身外廓尺寸(长宽高)(m)28.0582.431.982.352.212.43.569.9145.1吃水深度(m)1.01.12.03.1第6页/共31页图5-4斗轮式挖掘机第7页/共31页三、铲运机械1 1、推土机 2 2、铲运机 四、水力开挖机械 1 1、水枪开挖 、吸泥船开挖 图5-5推土机构造示意图 图5-6铲运机工作过程示意图第8页/共31页第三节土料压实 线教学重点：土料压实方法与机械、压实标准及参数确定 教学难点：压实标准及参数确定第9页/共31页一、土料压实基体理论 土是松散颗粒的集合体，其自身的稳定性主要取决于土料内摩擦力和粘结力。而土料的内摩擦力、凝聚力和抗渗性都与土的密实性有关，密实性越大，物理力学性能越好。二、土料压实方法与机械 压实方法按其作用原理分为碾压、夯击和振动三类。1、羊脚碾 2、气胎碾 3、振动碾第10页/共31页图5-7 羊脚碾压实原理图5-8 气胎碾压实原理图5-9 振动碾构造示意图第11页/共31页4、夯实机械(1)强夯机(2)挖掘机夯板图5-10 挖掘机夯板示意图第12页/共31页三、压实标准及参数确定 (一)压实标准 、粘性土料 （）压实干表观密度 （2）施工含水量 （3）砂土及砂砾石 2、石渣及堆石体（二）压实参数确定（三）压实试验 图5-11 设计干表观密度与施工含水量范围第13页/共31页图5-12 粘性土碾压场地布置图5-13 堆石料压实场地布置 第14页/共31页第四节 碾压式土石坝施工教学重点：坝面作业 土石坝施工的质量控制 教学难点：土石坝的冬雨季施工 第15页/共31页本章重点内容：平洞施工程序；平洞开挖的炮眼数量及布置；平洞开挖的循环作业；地下工程的衬砌施工；喷锚支护。一、土石料场规划 土石坝施工中，料场的规划和使用，是土石坝施工中关键技术之一，它不仅关系到坝体的质量、工期和造价，甚至还会影响到周围的农林业生产和生态环境。二、土石料挖运方案（一）综合机械化施工的基本原则1、确保主要机械发挥作用 2、根据机械工作特点进行配套组合 3、充分发挥配套机械作用 4、便于机械使用维修管理 5、合理布置、加强保养、提高工效 第16页/共31页（二）挖运方案及其选择1、人工开挖，马车、拖拉机、翻斗车运土上坝2、挖掘机挖土装车，自卸汽车运输上坝3、挖掘机挖土装车，胶带机运输上坝4、采砂船挖土装车，机车运输，转胶带机上坝第17页/共31页（三）挖运强度与设备 分期施工的土石坝，应根据坝体分期施工的填筑强度和开挖强度来确定相应的机械设备容量。1、坝体分期填筑强度Qd（mh）可按下式计算 Qd=VdKK1/(TN)2、分期施工运输强度(m/h)3、坝体分期施工的开挖强度Qc（m/h）4、满足上坝填筑强度要求的挖掘机数量Nc5、满足上坝填筑强度要求的汽车数量Na 第18页/共31页三、坝面作业（一）坝体填筑的施工组织1、坝基开挖与处理2、坝面填筑施工程序及特点3、坝面流水作业的实施图5-16 坝面流水作业示意图第19页/共31页(二)坝面填筑施工要求1、基本要求2、心、斜墙填筑3、接缝处理（1）、土料与坝基结合面处理（2）土料与岸坡及混凝土建筑物结合面处理（3）、坝身纵横接缝处理图5-17 土砂平起法施工示意图(单位:cm)第20页/共31页四、土石坝施工的质量控制（一）料场的质量检查和控制（二）坝体填筑质量检查和控制根据坝料类别及部位检查项目取样（检测）次数防渗体粘粘性土边角夯实干密度、含水率2-3次每层碾压面1次100m200m均质坝1次200m500m砾砾质土边角夯实干密度、含水率大于5mm砾石含量2-3次每层碾压面1次200m500m反滤料干密度、颗粒级配、含泥量1次200m500m,每层至少1次过渡料干密度、颗粒级配1次500m1000m坝壳砂砾（卵）料干密度、颗粒级配1次5000m10000m坝壳砾质土干密度,含水率,小于5mm含量1次3000m6000m堆石料*干密度、颗粒级配1次10000m100000m*堆石料颗粒级配试验组数可比干密度试验适当减少。表5-6 坝体压实检查次数第21页/共31页五、土石坝的冬雨季施工 （一）、土石坝冬季施工 1、防冻措施2、保温措施二、雨季施工雨季施工最主要的问题是土料含水量的变化对施工带来的不利影响。第22页/共31页第五节面板堆石坝施工 教学重点：堆石坝填筑工艺，压实参数和质量控制钢筋混凝土面板的分块和浇筑教学难点：钢筋混凝土面板的分块和浇筑 第23页/共31页一、堆石材料的质量要求和坝体材料分区（一）堆石材料的质量要求 根据施工组织设计，查明各料场的储量和质量，如果利用施工中挖方石料时，要按料场要求增做试验。（二）面板堆石坝的坝体分区 堆石坝坝体应根据石料来源及对坝料的强度、渗透性、压缩性、施工方便和经济合理性等要求进行分区。第24页/共31页图5-18岩基上硬岩堆石坝体分区示意图A防渗土料；B任意料；垫层区；A过渡料区；B主堆石区；C任意料区或加大层厚的堆石区；1面板；2大块石护坡；第25页/共31页二、堆石坝填筑工艺，压实参数和质量控制（一）填筑工艺（二）堆石体的压实参数和质量控制1、坝体填筑压实标准表5-7 坝体填筑标准坝料垫层料砂砾石料过渡料主堆石料下游堆石料孔隙率1520182220252328相对密度0.750.85表5-8 振动碾的压实参数土石料类型碾重（T）铺料厚度（m）碾压遍数备注砂砾料13.51.21.646风化料13.51.01.546石渣料13.51.01.54堆石料13.51.01.546堆石最大粒径应比铺 料 层 厚 小 1020cm第26页/共31页2、堆石体的质量控制（）在规定的料区范围内开采，料场的草皮、树根、覆盖层及风化层已清除干净；（）堆石料开采加工方法符合规定要求；（）堆石料级配、含泥量、物理力学性质符合设计要求，不合格料不充许上坝。坝料检查项目检查次数垫层料坝面干密度、颗粒级配1次/500m1000m,每层至少1次渗透系数次数不定上游坡面干密度、颗粒级配1次/1500m3000m小区干密度、颗粒级配每13层1次过渡区干密度、颗粒级配1次/3000m6000m砂砾料干密度、颗粒级配1次/5000m10000m堆石料*干密度、颗粒级配1次/1万m10万m*堆石料颗粒级配可比干密度试验次数适当减少。表5-9 坝料压实检测项目和取样次数第27页/共31页三、钢筋混凝土面板的分块和浇筑（一）钢筋混凝土面板的分块（二）防渗面板混凝土浇筑与质量图5-19混凝土防渗面板分缝分块（单位：m）第28页/共31页项目质量要求检测方法混凝土表面表面基本平整，局部不超过设计线3cm，无麻面，蜂窝狗洞露筋测量观察表面裂缝无或有小裂缝已处理观察测量深层及贯穿裂缝无或有已按要求处理观察检察抗压强度保证率不小于80%试验均匀性离差系数Cv小于0.18统计分析搞冻性符合设计要求试验抗渗性符合设计要求试验表5-10 面板混凝土浇筑质量检测项目和技术要求第29页/共31页四、沥青混凝土面板施工1、沥青混凝土斜墙施工2、沥青混凝土心墙施工沥青加热160-190称量砂石加热170-200称量拌和160-190装车运输150-180铺填130-180压实110矿粉加热100-160称量图5-20沥青混凝土防渗体施工工艺图第30页/共31页感谢您的观看。第31页/共31页