土石壩壩體施工方案

1、芹池鎮(zhèn)原莊村后坡自然莊水保工程碾壓式土壩 位于龍灣溝泄洪涵洞首部 , 用八字墻收水。二. 壩基開挖與處理(一) 壩基開挖處理的原因： 天然的壩基表面往往會有樹木、樹根、雜草、 亂石、水井、窯洞、墳?zāi)?、探坑等，表面土壤的有機混 合物的含量比級高，自然容重小，壩基范圍內(nèi)可能有高 壓縮性松軟土層、濕陷性黃土層 等。對它們?nèi)绻贿M行 開挖、清除、處理，必將給壩基的防滲性、穩(wěn)定性帶來 很大威脅。因此，壩基開挖、清除、處理，是土壩施工 中的重要內(nèi)容，它的成功與失敗往往就決定了整個樞紐 工程的成功與失敗。所以在壩體施工之前，必須進行壩 基開挖與處理。1. 開挖處理的順序： 自上而下，先兩岸岸坡，后河槽壩 基

2、。2. 岸坡處理要求：(1) . 岸坡與與壩體的防滲體的連接部位，要清理到 不透水層。以避免留下滲水通道。(2) .清理后的岸坡若為巖石，其坡度不能陡于1 :0.75 ，并且在填土之前涂上 35 毫米厚的粘土漿，以利 于壩體的防滲體與岸坡的結(jié)合；( 3) . 清理后的岸坡若為粘土、非濕陷性黃土，其坡 度不能陡于 1: 1.5 ，并要削成平整的斜坡；( 4) . 清理后的岸坡若為非粘性土，其坡度不陡于山 坡土壤在飽和情況下的穩(wěn)定坡度；(5). 對于巖石岸坡存在的反坡，為了減少削坡的方 量，可以用混凝土填補成平順的斜坡面。（二）壩基處理內(nèi)容：一般包括壩基、壩肩防滲處理、軟弱土 層的處理。（三）壩基

3、處理方法：覆蓋層比較淺的，一般開挖成截水槽，并回填 與壩體的防滲體相同的土料；覆蓋層比較深的，一般用 灌漿法法處理。對于斷層、破碎帶、節(jié)理裂隙、泉眼等 特殊問題，要采取具有較強針對性的具體方法.軟基開挖處理：（四）軟基開挖處理原則：1.2.定。首先考慮用天然地基作閘基，以降低造價。 擬訂不同處理方案，經(jīng)全面可行性論證后確（五）軟土地基開挖：使用各種挖運機械開挖。平原地區(qū)，最大的特點是地下水位比較高，因此，一般情況下，首先將 基坑范圍內(nèi)的水抽干然后再開挖。開挖過程中主要的任 務(wù)是基坑排水，防止過多的水滲入基坑，導(dǎo)致流沙現(xiàn)象 發(fā)生，開挖后的基坑邊坡滑動失穩(wěn)，影響水閘結(jié)構(gòu)施 工，影響施工安全。為此，

4、軟基開挖時一般采取如下措 施：1. 人工降低地下水位：既在開挖之前，在壩基范圍內(nèi)及其周圍用打 機井的辦法打井抽水，此法可以防止流沙產(chǎn)生，提高閘 基土的密實度，開挖時，邊坡可以比較陡，減少開挖回 填的工作量。2. 濾水攔砂穩(wěn)定基坑邊坡：這是在開挖后的基坑邊坡上，為防止?jié)B水時產(chǎn) 生流沙現(xiàn)象，從而導(dǎo)致邊坡塌滑的措施。基本做法有： 用疊砌葦捆攔砂；用秫秸、柳枝，稻草等綁成柴枕攔 砂；對坡面鋪設(shè)護面材料攔砂等。（六）軟基處理常用方法 軟基處理方法比較多，例如教材介紹的換土 法、排水法、振沖法、鉆孔灌注法等，這些方法都有自 己的特點和使用條件，都可以供大家在今后的工作中參 考。下面補充介紹幾種簡便的常用方

5、法：1. 砂墊層法：（ 1 ）做法：將基地底一定深度內(nèi)的軟土挖除，回填砂類 土料（黃砂、砂礫）（ 2） 作用：1）砂土仁 f T KT；2）換砂過程中，經(jīng)夯實，沉陷量J3）砂性土透水性大，有利軟土層內(nèi)孔隙水 排除，加速基土固結(jié)。（ 3）評價：1 ）優(yōu)點：產(chǎn)砂地區(qū)就地取材；不需機械設(shè) 備效果 好；受氣溫降雨影響小。2）缺點：防滲問題突出，易產(chǎn)生滲透變 形，上游應(yīng)設(shè)鋪蓋并大板樁，以延長滲徑。（ 4）墊層厚度：一般應(yīng)滿足兩個條件：1 ）傳到墊層底面的應(yīng)力不超過挖后基土的 承載力2）不發(fā)生表層或深層滑動。經(jīng)驗多為1 2m,般不超過34m,過厚不經(jīng)濟，具體 計算方法，可見土力學(xué)等。七） 筑壩料場選擇與規(guī)

6、劃：土壩用料量很大，因此，在水庫樞紐設(shè)計中的壩型 選擇階段就應(yīng)該對土料場進行全面調(diào)查，在施工前，要 配合施工組織設(shè)計，對料場作進一步勘探、選擇、規(guī) 劃。為保證質(zhì)量，節(jié)約投資，加快施工進度，有必要從 空間、時間、質(zhì)量、數(shù)量等方面全面進行規(guī)劃。1. 料場的空間規(guī)劃：空間規(guī)劃是指 對料場的位置、咼程進行恰 當選擇、合理布置?；疽笫牵?1) 運距短(有利于加快運輸提高效率)；(2) 高程合適(有利于重車下坡，不會因料場 位置高，道路坡度陡，引起運輸事故)；(3) 土場與重要建筑物或者居民點有足夠的防爆防 震的安全距離(有利于減少施工隱患)。|2.料場的時間規(guī)劃：時間規(guī)劃是指在施工中，要考慮到施工

7、強度和壩體填筑部位的變化，隨著季節(jié)和壩前蓄水情況 的變動，料場的工作條件也要能適應(yīng)其變動的需要。以 便于平衡運輸任務(wù)，避免不必要的窩工?；疽笫牵?1) 含水量高的旱季用，含水量低的雨季用；(2) 施工強度高時用近料，施工強度低時用遠 料；(3) 近處應(yīng)留有大壩合龍用料(筑壩合龍時、攔 洪渡汛時填筑用料強度都很大)。3. 料場的質(zhì)量和數(shù)量規(guī)劃：土料的質(zhì)量和數(shù)量的規(guī)劃，是料場規(guī)劃的最 基本要求，也是決定料場取舍的重要前提?；疽?是：(1)規(guī)劃時要全面勘探和試驗(勘探內(nèi)容包括：料 場的地質(zhì)成因、產(chǎn)狀、埋藏深度、儲藏量、物理力學(xué)指 標等；其中物理力學(xué)指標包括各種容重、含水量、材料 的成分、顆粒

8、繼配、凝聚力、內(nèi)摩擦角、滲透系數(shù) 等);(2) 勘探精度隨設(shè)計要求提高；(3) 總儲量滿足總方量要求；(4) 用料分配應(yīng)滿足階段施工中上料最大強度要 求；(5) 充分利用建筑物基礎(chǔ)開挖的棄料(有利于減少 外運工作量，減少運輸干擾，減少廢料堆放場地)(6) 用人工篩分控制填料的質(zhì)量(有利于緊縮壩體 設(shè)計斷面，并可以充分利用渣料)；(7) 規(guī)劃時中考慮主料場的同時還應(yīng)考慮備用料場(主料場不僅要質(zhì)量好、儲量大一般應(yīng)比需要的總方量 多1 1.5倍，運距近，而且有利于常年開采，備用料場 要在淹沒范圍以外，當主料場被淹沒或者其他原因中斷 使用時，使用備用料場，備用料場的儲藏量應(yīng)為主料場 總儲藏量的20 3

9、0%(8) 規(guī)劃時應(yīng)考慮棄料的出料、堆料、棄放的位置，(力求避免施工干擾，加快開采、運輸速度)。三. 施工方案選擇在施工中，中小型土石壩一般采用各種改良工 具和半機械化施工方，科學(xué)的進行施工布置，對加快土壩 施工進度，降低生產(chǎn)成本具有重要的意義。綜合機械化的基本原則：在施工中，挖、運、填、壓等各道工序均由 互相匹配的施工機械來完成，從而構(gòu)成一條龍的生產(chǎn)流 程，這種方法稱為綜合機械化施工。組織綜合機械化施 工應(yīng)遵循下列原則：1. 盡量形成綜合機械化施工系統(tǒng)；（所有施 工環(huán)節(jié)、內(nèi)容都采用機械化。）2. 充分發(fā)揮注意機械的作用；（主要機械指對完 成關(guān)鍵工序起主導(dǎo)作用，而且臺班費用最高的機械。充 分發(fā)

10、揮它的作用，有利于加快進度，降低成本。例如， 施工中用正向鏟挖掘機采料，自卸汽車運輸上壩，推土 機平土，振動碾壓實，刨毛機刨毛，灑水車灑水，這種 綜合機械化施工中，正向鏟挖掘機就是主要機械，它的 作用發(fā)揮好壞，直接影響各道工序、各種機械作用的發(fā) 揮。）3. 機械配套要有利于使用、維修、管理；（盡 量采用大型、高效、型號單一的施工機械，減少機械 的型號、規(guī)格、數(shù)量，盡量利用一種機械能夠完成幾 道工序，以減少機械之間的配合環(huán)節(jié)，提高機械的時 間利用系數(shù)，簡化維修管理工作。）4. 加強機械維修管理；（磨刀不誤砍材工，加強 對機械的養(yǎng)護，使機械都能長期保持正常工作狀態(tài)，無 疑會提高機械的利用率，因此施

11、工現(xiàn)場一般設(shè)有機械修 配企業(yè)。）5. 合理布置工作面，改善道路條件，減少機械轉(zhuǎn) 移時間。（要實現(xiàn)快速挖、裝、運、卸、鋪、壓，合理 布置工作面，改善道路條件，是重要的前提，否則，一 個環(huán)節(jié)受阻，會環(huán)環(huán)窩工。因此，安排作業(yè)時，一般讓 大型機械去完成工作量大而集中的任務(wù)，工作量小而分 散的局部地段，安排小型機械去完成，避免機械頻繁轉(zhuǎn) 移，造成浪費。）四. 壩面作業(yè) 在壩基和基礎(chǔ)處理完成，允許填筑土料時， 壩面作業(yè)就可以全面展開。在施工中，壩面作業(yè)組織是壩體填筑的核心，作業(yè)組織的好壞，直接影響到大壩的 質(zhì)量、施工進度、生產(chǎn)成本。（一）壩面作業(yè)的施工組織：1. 壩面施工程序：基本包括：鋪土、平土、灑水（

12、涼曬）、 壓實、刨毛（用平碾壓實時）、質(zhì)量檢查等。2. 壩面施工特點：工作面窄、工種多、工序多、機械設(shè)備 多。組織不好，容易發(fā)生互相干擾，造成窩工，延誤進 度，影響質(zhì)量。為避免這類情況發(fā)生，壩面一般采取流 水作業(yè)法施工。3. 流水作業(yè)的實施：1. 流水作業(yè)的概念：流水作業(yè)，首先是根據(jù)施工工序數(shù)目，將壩 面分段，組織不同工種的專業(yè)隊依次進入各個工段施 工。對于同一個工段來講，各個專業(yè)隊按照工序依次連 續(xù)施工；對于各個專業(yè)隊來講，依次不停的在各個工段 完成固定的專業(yè)工作。2. 流水作業(yè)的效果：實現(xiàn)了施工專業(yè)化，在各個工段都有專業(yè) 隊使用固定的機具進行施工。這個效果有利于施工人員 技術(shù)的熟練和提高；

13、容易保證施工過程中人、地、機具 三不閑，可以避免互相干擾，從而實現(xiàn)多、快、好、 省、安全施工。3. 流水作業(yè)段數(shù)計算（對于某一控制高程的壩面）:式中：m工作段數(shù)；W壩體某高程的工作面面積，vm ；w單位時間內(nèi)要求流水作業(yè)（班）的鋪土面積， m； Q要求的上壩填筑強度，m3/ ;Y d土石料設(shè)計干容重，t/m3;Y n料場土石料的天然容重，t/m 3;h每層鋪填松土的厚度，mKs土石料最后松散系數(shù)（見 107頁表6 1）。（1）流水作業(yè)示例：（見 107頁，咯）五. 壩面填筑施工基本要求壩面作業(yè)是保證壩體質(zhì)量的關(guān)鍵，應(yīng)把好各道工序的質(zhì)量關(guān)。為此要求：1. 粘性土的鋪料與壓實要連續(xù)進行；2. 上層

14、土料應(yīng)在下層壓實合格，并刨毛灑水后 鋪填；3. 粘性土灑水應(yīng)少、勤、勻，以保證壓實效果；4. 非粘性土，特別時石渣和沙礫料應(yīng)充分灑水，以保證壓實效果；5. 鋪土方向沿壩軸線進行；6. 卸料盡量米用進占法退鋪；7. 鋪料要均勻，大土塊要打碎；8. 向上下游保持1 2%的坡度，以利于排除施 工期間的雨水；9. 壓實必須按次序進行，不能漏壓、欠壓、過壓；10. 碾壓機械必須平行壩軸線，采取進退、錯距 的開行方式；11. 分段碾壓時，順碾壓方向的搭接長度不小于0.3 0.5 米。12. 汽車穿越反濾層進入防滲體要設(shè)專用“路 口”。（因為汽車穿越反濾層時容易將反濾料帶入防滲 體，造成防滲土料與反濾料邊線

15、混肴影響壩體結(jié)構(gòu)質(zhì) 量，因此，應(yīng)在壩面每隔 4060 米設(shè)專用“路口”，并 且，每隔二三層換一次路口位置，既可以防止將土料帶 入反濾層，也可以防止因超壓產(chǎn)生剪切破壞。）六 . 防滲體的填筑1. 心墻壩體的填筑： 心墻上升過快，容易干裂而影響質(zhì)量，砂 殼上升過快也會造成施工困難，所以心墻應(yīng)與上下游反 濾料以及部分壩殼平起填筑。碾壓時，粘土用羊足碾， 粘土與砂料分界處用氣胎碾，沙礫料用振動碾。2. 斜墻壩體的填筑： 防滲斜墻可以與下游的反濾料以及壩殼平 起填筑，更可以待壩體上升一定高度后，甚至壩體達到 設(shè)計高程以后，再填筑斜墻，有利于避免因壩體沉陷過 多，而引起斜墻裂縫。填筑好的斜墻，在它的上游肴

16、立 即作好保護層，防止干裂，保護層應(yīng)隨斜墻增高而增 高，其高度相差一般不超過 1 2 米。3. 接縫處理： 壩體分期分段施工時，新舊壩體結(jié)合處既為施 工接縫處。處理不好，會形成漏水通道，或者產(chǎn)生不均 勻沉陷。對于防滲體一般不設(shè)平行壩軸線的縱向接縫， 均質(zhì)壩垂直壩軸線的橫向接縫處，結(jié)合坡度一般不陡于1 : 3,高差大于1米時，還要挖結(jié)合槽，均質(zhì)壩允許游 平行壩軸線的縱向接縫，接縫的兩側(cè)壩體高差較小 時，結(jié)合坡度不陡于 1 : 2,結(jié)合面可以是斜坡，也可 以是臺階形。七. 質(zhì)量檢查與控制為保證施工質(zhì)量，質(zhì)量檢查與控制應(yīng)貫穿各個施 工環(huán)節(jié)和施工的全過程。1. 料場質(zhì)量檢查與控制：對土料料場的土質(zhì)情況

17、、土塊大小、含水量高 低、雜質(zhì)含量多少要經(jīng)常取土檢查。含水量高的，要改 善料場的排水條件，采取防雨措施，對土料進行翻曬， 使含水量降低到規(guī)定范圍內(nèi)；含水量低時，對粘性土料 應(yīng)考慮在料場加水，加水量可以按下式計算： 式中：Q0料場加水量；QD土料上壩強度；土的可松性系數(shù)；Y e料場土料的容重；3 0壩面碾壓時要求的含水量；3 e料場土料的天然含水量；3 土料裝運過程中的含水量蒸發(fā)損失，一般取0.02 0.03最好現(xiàn)場測定。加水方法可以采用分塊筑席埂，灌 水浸漬，輪換取土；也可以采用噴灌機噴灌。對于石料 場要經(jīng)常檢查石質(zhì)、風(fēng)化程度，石塊大小，石塊形狀是 否符合上壩要求。對于性質(zhì)不詳?shù)耐亮弦皶r進行

18、物理 力學(xué)性質(zhì)和化學(xué)分析試驗，檢查合格后才能使用。2. 壩面的質(zhì)量檢查與控制：(1) 檢查控制的基本內(nèi)容：在壩體填筑過程中，應(yīng)對鋪土厚度、土塊大 小、含水量大小、壓實后的干容重、壓實后的層間接和 進行檢查，并采取控制措施。一般主要檢查控制含水量 和干容重。達不到要求的，應(yīng)及時處理。(2) 檢查取樣規(guī)定：對不同的壩料、不同部位的取樣，試驗的項 目、取樣實驗次數(shù)的要求不同。但是，都要符合規(guī)范的 規(guī)定（見109頁表62）。（3）取樣部位要求：1） 在截水槽取樣不少于兩排，取樣間距不超過30 米；2）在有代表性的碾壓壩段應(yīng)取樣檢查；3）重要結(jié)合部位或者可疑部位（土質(zhì)變化、含水量過 高過低、鋪土厚度不均、壩體與岸坡、與混凝土建筑 物，壩殼與防滲體，壩體分段施工等容易漏壓的結(jié)合 部位）要重點取樣檢查。（4）檢查結(jié)果要求：1）壓實干容重的合格率不小于 90%2）干容重不低于設(shè)計干容重的 98%3）不合格的