项目4任务5面板堆石坝施工.

主讲：黄河水利职业技术学院项目四土石坝工程任务5面板堆石坝施工面板堆石坝与碾压土石坝相比较具有工程量小，工期短，投资省，运行安全等优点。面板通常采用钢筋混凝土或沥青混凝土，坝身主要是堆石结构。堆石材料的质量和施工质量是坝体安全运行的基础，面板是主要的防渗结构，在满足抗渗性和耐久性的条件下，还要求具有一定的柔性，以适应堆石体的变形。钢筋混凝土面板沥青混凝土面板一、堆石材料的质量要求1．为保证堆石体的坚固、稳定，主要部位石料的抗压强度不应低于78MPa，当抗压强度只有49～59MPa时，只能布置在坝体的次要部位。2．石料硬度不应低于莫氏硬度表中的第三级，其韧性不应低于2kg·m/cm2(变脆性能)。3．石料的天然重度不应低于22kN／m3，石料的重度越大，堆石体的稳定性越好。4．石料应具有抗风化能力，其软化系数水上不低于0.8，水下不应低于0.85。5．堆石体碾压后应有较大的密实度和内摩擦角，且具有一定渗透能力。二、堆石坝坝体分区堆石体的边坡取决于填筑石料的特性与荷载大小，对于优质石料，坝坡一般在1:1.3左右。图4-16堆石坝坝体分区1A—上游铺盖区；1B—压重区；2—垫层去；3A—过渡区；3B—主堆石区；3C—下游堆石区；4—主堆石区和下游堆石区的可变界限；5—下游护坡；6—混凝土面板【例】面板堆石坝坝体分区丛迎水面到背水面依次是（B）。A.过渡区、垫层区、主堆石区、次堆石料区B.垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石料区C.垫层区、过渡区、次堆石料区、主堆石料区D.过渡区、垫层区、次堆石料区、主堆石料区【答案】B（一）垫层区1．主要作用是为面板提供平整、密实的基础，将面板承受的水压力均匀传递给主堆石体，并起辅助渗流控制作用。2．高坝垫层料应具有良好的级配，最大粒径为80～100mm，小于5mm的颗粒含量宜为30％～50％，小于0.075mm的颗粒含量不宜超过8％。压实后应具有低压缩性、高抗剪强度、内部渗透稳，并具有良好施工特性。中低坝可适当降低对垫层料的要求。（二）过渡区1．位于垫层区和主堆石区之间，主要作用是保护垫层区在高水头作用下不产生破坏。2．过渡区料粒径、级配应符合垫层料与主堆石料间的反滤要求，压实后应具有低压缩性和高抗剪强度，并具有自由排水性能，级配应连续，最大粒径不宜超过300mm。（三）主堆石区1．位于坝体上游区内，是承受水荷载的主要支撑体，其石质好坏、密度、沉降量大小，直接影响面板的安危。2．主堆石区料要求石质坚硬，级配良好，最大粒径不应超过压实层厚度，压实后能自由排水。（四）下游堆石区1．位于坝体下游区，主要作用是保护主堆石体及下游边坡的稳定。2．下游堆石区在下游水位以下部分，应用坚硬、抗风化能力强的石料填筑，压实后应能自由排水；下游水位以上的部分，对坝料的要求可以降低。三、堆石体填筑的施工质量控制堆石坝填筑施工质量控制关键是要对填筑工艺和压实参数进行有效控制。（一）填筑工艺1．坝体堆石料铺筑宜采用进占法，必要时可采用自卸汽车后退法与进占法结合卸料，应及时平料，并保持填筑面平整，每层铺料后宜测量检查铺料厚度，发现超厚应及时处理。后退法：优点：减轻轮胎磨损；缺点：摊平工作量大，且影响施工进度。进占法：优点：减轻了推土机的摊平工作量，使堆石填筑速度加快；缺点：轮胎磨损较严重。2．垫层料的摊铺多用后退法，以减轻物料的分离。当压实层厚度大时，可采用混合法卸料，即先用后退法卸料呈分散堆状，再用进占法卸料铺平，以减轻物料的分离。垫层料粒径较小，又处于倾斜部位，可采用斜坡振动碾或液压平板振动器压实。3．坝体堆石料碾压应采用振动平碾，其工作质量不小于10t。高坝宜采用重型振动碾，振动碾行进速度宜小于3km/h。各碾压段之间的搭接不应小于1.0m。4．压实过程中，有时表层块石有失稳现象。为改善垫层料碾压质量，采用斜坡碾压与砂浆固坡相结合的施工方法。这种方法使固坡速度大为加快，对防洪度汛、争取工期效果明显。优点:（1）施工工艺和施工机械设备简单，既解决了斜坡碾压中垫层表层块石振动失稳下滚，又在垫层上游面形成一坚固稳定的表面，可满足临时挡水防渗要求。（2）形成坚固的“结石层”，具有较小而均匀的压缩性和吸水性，对克服面板混凝土的塑性收缩和裂缝发生有积极作用。（二）堆石坝的压实参数和质量控制1．堆石坝的压实参数碾重、行车速率、铺料厚度、加水量、碾压遍数。2．堆石坝施工质量控制（1）坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度(孔隙率)等参数控制，以控制碾压参数为主。（2）铺料厚度、碾压遍数、加水量等碾压参数应符合设计要求，铺料厚度应每层测量，其误差不宜超过层厚的10％。（4）坝料压实检查方法垫层料、过渡料和堆石料压实干密度检测方法，宜采用挖坑灌水（砂）法，或辅以其他成熟的方法。垫层料也可用核子密度仪法。垫层料试坑直径不小于最大料径的4倍，试坑深度为碾压层厚。过渡料试坑直径为最大料径的3～4倍，试坑深度为碾压层厚。堆石料试坑直径为坝料最大料径的2～3倍，试坑直径最大不超过2m。试坑深度为碾压层厚。（5）测定的干密度，其平均值不小于设计值，标准差不宜大于50g／m3。当样本数小于20组时，应按合格率不小于90％，不合格点的干密度不低于设计干密度的95％控制。【练习】1.堆石坝过渡区料粒径、级配应符合垫层料与主堆石料间的反滤要求，压实后应具有低压缩性和高抗剪强度，并具有自由排水性能，级配应连续，最大粒径不宜超过（C）。A．100mmB．200mmC．300mmD．400mm2.在面板堆石坝堆石体的填筑工艺中，进占法的主要优点是（B）A．轮胎磨损轻B．摊平工作量小C．施工速度慢D．物料分离严重3.堆石坝坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度(孔隙率)等参数控制，以控制（C）为主。A．干密度B．孔隙率C．碾压参数D．密实度谢谢大家！