一建考試考點記憶之土石壩填筑的施工方法及碾壓實驗

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　　一建考試考點記憶之土石壩填筑的施工方法及碾壓實驗

　　一、土石壩施工內(nèi)容

　　根據(jù)施工方法的不同，土石壩分為干填碾壓(碾壓式)、水中填土、水力沖填(包括水墜壩)和定向爆破修筑等類型。其中，碾壓式土石壩最為普遍。

　　碾壓土石壩的施工作業(yè)，包括準備作業(yè)、基本作業(yè)、輔助作業(yè)和附加作業(yè)。

　　1.準備作業(yè)。包括“四通一平”(通車、通水、通電、通信、平整場地)、修建生產(chǎn)、生活福利、行政辦公用房以及排水清基等項工作。

　　2.基本作業(yè)。包括料場土石料開采，挖、裝、運、卸以及壩面作業(yè)等。

　　3.輔助作業(yè)。輔助作業(yè)是保證準備及基本作業(yè)順利進行，創(chuàng)造良好工作條件的作業(yè)，包括清除施工場地及料場的覆蓋，從上壩土料中剔除超徑石塊、雜物，壩面排水、層間刨毛和加水等。

　　4.附加作業(yè)。附加作業(yè)是保證壩體長期安全運行的防護及修整工作，包括壩坡修整，鋪砌護面塊石及鋪植草皮等。

　　二、壩料開采

　　1.土料開采

　　2.砂礫料開采

　　3.石料開采

　　用作壩體的堆石料多采用深孔梯段微差爆破。一定條件下，用洞室爆破也可獲取合格的堆石料，并能加快施工進度。用作護坡及排水棱體的塊石料，塊體尺寸要求較高，且數(shù)量一般不大，多用淺孔爆破法開采，也有從一般爆破堆石料(側重獲取大塊料進行爆破設計)篩分取得。

　　三、壩面作業(yè)的基本要求

　　根據(jù)施工方法、施工條件及土石料性質的不同，壩面作業(yè)施工程序包括鋪料、整平、灑水、壓實(對于黏性土料采用平碾，壓實后尚須刨毛以保證層間結合的質量)、質檢等工序。為了不使各工序之間相互干擾，可按流水作業(yè)進行組織。

　　四、鋪料與整平

　　1.鋪料宜平行壩軸線進行，鋪土厚度要勻，超徑不合格的料塊應打碎，雜物應剔除。進入防滲體內(nèi)鋪料，自卸汽車卸料宜用進占法倒退鋪土，使汽車始終在松土上行駛，避免在壓實土層上開行，造成超壓，引起剪力破壞。汽車穿越反濾層進入防滲體，容易將反濾料帶入防滲體內(nèi)，造成防滲土料與反濾料混雜，影響壩體質量。

　　2.按設計厚度鋪料整平是保證壓實質量的關鍵。一般采用帶式運輸機或自卸汽車上壩卸料，采用推土機或平土機散料平土。

　　3.黏性土料含水量偏低，主要應在料場加水，若需在壩面加水，應力求“少、勤、勻”，以保證壓實效果。對非黏性土料，為防止運輸過程脫水過量，加水工作主要在壩面進行。石渣料和砂礫料壓實前應充分加水，確保壓實質量。

　　4.對于汽車上壩或光面壓實機具壓實的土層，應刨毛處理，以利層間結合。通常刨毛深度3～5cm，可用推土機改裝的刨毛機刨毛，工效高、質量好。

　　五、碾壓

　　碾壓方式主要取決于碾壓機械的開行方式。碾壓機械的開行方式通常有：進退錯距法和圈轉套壓法兩種。

　　1.進退錯距法操作簡便，碾壓、鋪土和質檢等工序協(xié)調，便于分段流水作業(yè)，壓實質量容易保證，其開行方式如圖1F415013(a)所示。用這種開行方式，為避免漏壓，可在碾壓帶的兩側先往復壓夠遍數(shù)后，再進行錯距碾壓。錯距寬度b(m)按下式計算：

　　b=B/n(1F415013)

　　式中B——碾滾凈寬(m);n——設計碾壓遍數(shù)。

　　2.圈轉套壓法要求開行的工作面較大，適合于多碾滾組合碾壓。其優(yōu)點是生產(chǎn)效率較高，但碾壓中轉彎套壓交接處重壓過多，易超壓。當轉彎半徑小時，容易引起土層扭曲，產(chǎn)生剪力破壞，在轉彎的四角容易漏壓，質量難以保證，其開行方式如圖1F415013(b)所示。

　　圖1F4150113碾壓機械開行方式

　　(a)進退錯距法(b)圈轉套壓法

　　六、接頭處理

　　1.在壩體填筑中，層與層之間分段接頭應錯開一定距離，同時分段條帶應與壩軸線平行布置，各分段之間不應形成過大的高差。接坡坡比一般緩于1:3。

　　2.壩體填筑中，為了保護黏土心墻或黏土斜墻不致長時間暴露在大氣中遭受影響，一般都采用土、砂平起的施工方法。土、砂平起填筑，采用兩種施工方法：一種是先土后砂法，即先填土料后填砂礫反濾料;另一種是先砂后土法，即先填砂礫反濾料后填土料。

　　3.對于壩身與混凝土結構物(如涵管、刺墻等)的連接，靠近混凝土結構物部位不能采用大型機械壓實時，可采用小型機械夯或人工夯實。填土碾壓時，要注意混凝土結構物兩側均衡填料壓實，以免對其產(chǎn)生過大的側向壓力，影響其安全。

　　土石壩填筑的施工碾壓實驗

　　一、壓實機械

　　壓實機械分為靜壓碾壓、振動碾壓、夯擊三種基本類型。其中靜壓碾壓設備有羊腳碾、氣胎碾等;夯擊設備有夯板等。

　　靜壓碾壓的作用力是靜壓力，其大小不隨作用時間而變化，如圖1F415013-1(a)。

　　夯擊的作用力為瞬時動力，有瞬時脈沖作用，其大小隨時間和落高而變化，如圖1F415013-1(b)。

　　圖1F415012-1　土料壓實作用外力示意圖

　　(a)碾壓;(b)夯擊;(c)振動

　　振動的作用力為周期性的重復動力，其大小隨時間呈周期性變化，振動周期的長短，隨振動頻率的大小而變化，如圖1F415013-1(c)。振動碾壓與靜壓碾壓相比，具有重量輕，體積小，碾壓遍數(shù)少，深度大，效率高的優(yōu)點。

　　二、土料填筑標準

　　1.黏性土的填筑標準

　　含礫和不含礫的黏性土的填筑標準應以壓實度和最優(yōu)含水率作為設計控制指標。設計最大干密度應以擊實最大干密度乘以壓實度求得。

　　1級、2級壩和高壩的壓實度應為98%～100%，3級中低壩及3級以下的中壩壓實度應為96%～98%。設計地震烈度為8度、9度的地區(qū)，宜取上述規(guī)定的大值。

　　2.非黏性土的填筑標準

　　砂礫石和砂的填筑標準應以相對密度為設計控制指標。砂礫石的相對密度不應低于0.75，砂的相對密度不應低于0.7，反濾料宜為0.7。

　　三、壓實參數(shù)的確定

　　1.土料填筑壓實參數(shù)主要包括碾壓機具的重量、含水量、碾壓遍數(shù)及鋪土厚度等，對于振動碾還應包括振動頻率及行走速率等。

　　2.黏性土料壓實含水量可取ω1=ωp+2%;ω2=ωp;ω3=ωp-2%三種進行試驗。ωp為土料塑限。

　　3.以單位壓實遍數(shù)的壓實厚度最大者為最經(jīng)濟、合理。

　　4.對非黏性土料的試驗，只需作鋪土厚度、壓實遍數(shù)和干密度的關系曲線，據(jù)此便可得到與不同鋪土厚度對應的壓實遍數(shù)，根據(jù)試驗結果選擇現(xiàn)場施工的壓實參數(shù)。

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