堤防工程天然建筑材料勘察課件

1、7天然建筑材料勘察筑堤材料一般本著就地取材的原則，使用當(dāng)?shù)氐奶烊唤ㄖ牧?。堤防附近天然建筑材料的分布情況對堤型選擇、施工條件和工程投資等均有較大的影響。堤防工程建筑材料的特點(diǎn)：堤線長、工程量大，要求大量合格的當(dāng)?shù)靥烊唤ú牧显?；就地取用，要求料場沿堤線分布；土、砂礫和石料為三種主要筑堤材料；料場選擇與開采以不妨礙堤防滲透穩(wěn)定為原則；料場分布要兼顧環(huán)境保護(hù)要求。有機(jī)質(zhì)土、鹽漬土、軟土類土、雜填土、凍土、膨脹土和分散性土一般不宜用于筑堤，否則需經(jīng)處理后才能使用。除此而外，其他土料只要精心設(shè)計，均可用于筑堤。7.1 堤防建筑對建筑材料的要求堤防工程中，土料多用于堤身填筑和防滲、壓浸，石料用于護(hù)坡，砂礫

2、石料用于排水、反濾及混凝土骨料，當(dāng)天然砂礫石缺乏時可用人工碎石料代替。1）產(chǎn)地條件料場要選擇在堤線附近，先近后遠(yuǎn)。但要注意不得因開采影響堤基和堤體的穩(wěn)定，且盡量不占或少占耕地。根據(jù)長江堤防的經(jīng)驗(yàn)，土料場距重要堤防的距離在堤內(nèi)側(cè)不少于1000m，堤外側(cè)不少于300m，距一般堤防大于100200m。2）質(zhì)量技術(shù)要求一般均質(zhì)堤填筑土質(zhì)量要求與均質(zhì)土壩基本相同，要求：（1）粘性土的粒粘含量要求15%30%，塑性指數(shù)1020，且不得含植物根莖、磚瓦垃圾等雜質(zhì)；（2）填筑土料含水率接近最優(yōu)含水率或塑限，其偏差不超過3%；（3）鋪蓋、心墻、斜墻等防滲體宜選用粘性較大的土；（4）堤后蓋重宜選用砂性土。石料：致

3、密堅硬、抗沖刷、耐風(fēng)化。干濕條件下性狀穩(wěn)定，凍融損失率小于1%；砌墻石塊質(zhì)量可采用50150kg；堤護(hù)坡石塊質(zhì)量可采用3050kg；石料邊長比宜小于4。砂礫料：耐風(fēng)化、水穩(wěn)性好；含泥量宜小于5%。根據(jù)SL251-2000水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程，各種天然建筑材料的質(zhì)量要求見表34、表35、表36、表37、表38、表39、表310、表311。序號項 目指 標(biāo)備 注1表觀密度2.55g/cm32堆積密度1.50 g/cm33孔隙率40%4云母含量2%5含泥量(粘、粉粒)3%不允許存在粘土塊、粘土薄膜；若有則應(yīng)做專門試驗(yàn)論證6堿活性骨料含量有堿活性骨料時應(yīng)做專門試驗(yàn)論證7硫酸鹽及硫化物含量(

4、換算成SO3)2.6g/cm3對礫石力學(xué)性能的要求，應(yīng)符合水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定2堆積密度1.6 g/cm33孔隙率45%4吸水率2.5%抗寒性混凝土1.5%5凍融損失率10%6針片狀顆粒含量15%7軟弱顆粒含量5%8含泥量1%不允許存在粘土團(tuán)塊、粘土薄膜；有則應(yīng)做專門試驗(yàn)證9堿活性骨料含量有堿性骨料時，應(yīng)做專門試驗(yàn)論證10硫酸鹽及硫化物含量(換算成SO3)2g/cm33含泥量（粘、粉粒）8%4內(nèi)摩擦角30。5滲透系數(shù)碾壓后110-3/cm/s應(yīng)大于防滲體的50倍表38 反濾層料質(zhì)量指標(biāo)序號項目指標(biāo)1級配應(yīng)盡量均勻，要求這一粒組顆粒，不會鉆入另一粒組的孔隙中去，為避免堵塞，所用材料中小

5、于0.1mm的顆粒在數(shù)量上不應(yīng)超過5%2不均勻系數(shù)83顆粒形狀應(yīng)無片狀、針狀顆粒，堅固抗凍4含泥量(粘、粉粒)5.810-3cm/s6對于塑性指數(shù)大于20的粘土地基第一層粒度D50的要求：當(dāng)不均勻系數(shù)Cu2時，D505mm；當(dāng)不均勻系數(shù)2Cu5時，D5058mm表39 土料質(zhì)量指標(biāo)序號項目均質(zhì)壩土料防滲體土料1粘粒含量10%30%為宜15%40%為宜2塑性指數(shù)71710203滲透系數(shù)碾壓后110-4cm/s碾壓后110-5cm/s并應(yīng)小于壩殼透水料的50倍4有機(jī)質(zhì)含量（按重量計）5%2%5水溶鹽含量78緊密密度宜大于天然密度9SiO2/R2O32表310 碎（礫）石類土料質(zhì)量指標(biāo)序號項目指標(biāo)防

6、滲體土料均質(zhì)壩土料1P5含量（5mm）宜60%2粘粒含量占小于5mm的15%40%3最大顆粒粒徑15cm或不超過碾壓鋪墊層厚2/34塑性指數(shù)10205滲透系數(shù)碾壓后110-5cm/s并應(yīng)小于壩殼透水料的50倍碾壓后110-4cm/s6有機(jī)質(zhì)含量（以重量計）2%5%7水溶鹽含量3%8天然含水率最優(yōu)含水率或塑限接近者為優(yōu)表311 塊石料質(zhì)量指標(biāo)序號項目指標(biāo)備注1飽和抗壓強(qiáng)度應(yīng)按地域、設(shè)計要求與使用目的確定埋石及砌石的硫酸鹽及硫化物含量，同混凝土骨料要求2軟化系數(shù)3凍融損失率2.4t/m37.2堤防工程天然建筑材料勘察SL251-2000主要是針對大型水利水電工程而定的，考慮到堤防工程相對較簡單，且

7、為季節(jié)性擋水建筑物，一般不高。因此，堤防天然建筑材料的勘察精度可在SL251-2000規(guī)定的基礎(chǔ)上適度降低，勘察工作量可適當(dāng)減少，成果編制可適當(dāng)簡化。堤防為線狀工程，沿堤地區(qū)一般分布有豐富的筑堤材料，料場地質(zhì)條件相對較簡單，當(dāng)可行性研究階段已查明料源的質(zhì)量、儲量和開采運(yùn)輸條件時，初步設(shè)計階段可只進(jìn)行復(fù)核。勘察級別和精度控制的總原則是既能滿足工程設(shè)計的要求又能避免勘察工作的重復(fù)。堤防沿線一般都有筑堤材料，但產(chǎn)地位置的選擇十分重要。在距堤較近的堤內(nèi)、外坡腳取土，易造成天然防滲鋪蓋或蓋層的破壞，導(dǎo)致堤防發(fā)生滲透破壞或抗滑穩(wěn)定問題。至于安全距離，應(yīng)綜合考慮料場及堤基地質(zhì)條件、堤防等級、汛期洪水持續(xù)時間

8、、堤內(nèi)與堤外水頭差以及地方經(jīng)驗(yàn)等確定。如浙江海堤，為防止地基淤泥質(zhì)土的側(cè)向擠出破壞，規(guī)定在堤兩側(cè)100m范圍內(nèi)不得取土；而湖北省為防止堤基發(fā)生滲透變形則規(guī)定長江堤防堤內(nèi)1000m范圍不得取土；美國陸軍工程團(tuán)堤防工程設(shè)計與施工手冊的堤外最小距離為12.2m，（40ft），堤內(nèi)為0.5m(100ft),且在取土場開挖時,應(yīng)保持透水層上不透水蓋層適當(dāng)?shù)暮穸?堤外最小的不透水層厚度為0.91m(3ft)；在堤內(nèi)取土?xí)r，應(yīng)保證不透水蓋層厚度能防止其在預(yù)期的水頭作用下發(fā)生滲透變形。堤防工程是擋水建筑物，防滲土料及堤身填筑料一般應(yīng)符合均質(zhì)壩土料的質(zhì)量要求，但部分地區(qū)缺少合適的筑堤土料時，也有用滲透性較大的砂土筑堤的實(shí)例，如嫩江堤防，但堤防的迎水坡應(yīng)鋪設(shè)防滲材料。在用特殊土做筑堤土料時，應(yīng)進(jìn)行充分試驗(yàn)研究，并采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)處理措施，保證填筑質(zhì)量。鋪設(shè)壓滲土料的目的是增加堤防背水側(cè)天然土層的抗?jié)B有效蓋重，壓滲土料應(yīng)有利于下伏土層中孔隙水壓力的消散。護(hù)坡、護(hù)腳塊石用料的抗沖刷、耐風(fēng)化、干濕條件下性狀穩(wěn)定等與塊石飽和抗壓強(qiáng)度及軟化系數(shù)有關(guān)，其定量指標(biāo)應(yīng)根據(jù)使用目的和設(shè)計要求確定。砂礫石料多用于混凝土骨料、反濾料，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根