混凝土面板堆石壩施工技術(shù)課件

1、 3.4壩體填筑工藝壩體填筑工藝 3.4.1流水作業(yè)法流水作業(yè)法 壩體填筑作業(yè)主要包括鋪料平料、灑水壩體填筑作業(yè)主要包括鋪料平料、灑水碾壓和質(zhì)檢驗收三道工序。所謂流水作業(yè)法，碾壓和質(zhì)檢驗收三道工序。所謂流水作業(yè)法，就是把整個壩面劃分成若干個面積大致相等就是把整個壩面劃分成若干個面積大致相等的填筑單元，各填筑單元依次循環(huán)完成填筑的填筑單元，各填筑單元依次循環(huán)完成填筑作業(yè)的各道工序，使工作面上所有工序能夠作業(yè)的各道工序，使工作面上所有工序能夠連續(xù)進行。連續(xù)進行。 國內(nèi)面板堆石壩工程的填筑施工單元多國內(nèi)面板堆石壩工程的填筑施工單元多控制在控制在3000m28000m2之間。之間。 3.4.2卸料和攤

2、鋪卸料和攤鋪 （1）卸料方法）卸料方法 1）進占法鋪料）進占法鋪料 進占法鋪料是運輸汽車在新填的松料上逐步向前進占法鋪料是運輸汽車在新填的松料上逐步向前卸料，并用推土機隨時平整。卸料，并用推土機隨時平整。 2）后退法輔料）后退法輔料 后退法輔料是自卸汽車在已壓實的層面上后退卸后退法輔料是自卸汽車在已壓實的層面上后退卸料，組成許多密集的料堆，然后用推土機平整。料，組成許多密集的料堆，然后用推土機平整。 3）混合法鋪料）混合法鋪料 混合法鋪料是指在已壓實的堆石面上采用后退法混合法鋪料是指在已壓實的堆石面上采用后退法卸料，使卸料量分散料堆，再用進占法卸料，并用推卸料，使卸料量分散料堆，再用進占法卸料

3、，并用推土機平整，使之達(dá)到所需要的厚度。土機平整，使之達(dá)到所需要的厚度。 返回(a)進占法進占法 (b)后退法后退法 (c)混合法混合法（2）攤鋪方法）攤鋪方法 芭蕉河面板壩壩料攤鋪芭蕉河面板壩壩料攤鋪 3.4.3分區(qū)填筑參數(shù)和填筑順序分區(qū)填筑參數(shù)和填筑順序 （1）填筑參數(shù)）填筑參數(shù) 目前面板堆石壩的壩料填筑層厚度已目前面板堆石壩的壩料填筑層厚度已趨于標(biāo)準(zhǔn)化，通常墊層區(qū)、過渡區(qū)的填筑厚趨于標(biāo)準(zhǔn)化，通常墊層區(qū)、過渡區(qū)的填筑厚度一般為度一般為0.4 m0.5m，主堆石區(qū)的填筑厚度，主堆石區(qū)的填筑厚度一般為一般為0.8 m1.0m，次堆石區(qū)的填筑厚度一，次堆石區(qū)的填筑厚度一般為般為1.0 m1.2m

4、。 在施工過程中，各區(qū)的實際鋪料厚度應(yīng)在施工過程中，各區(qū)的實際鋪料厚度應(yīng)比填筑厚度增加比填筑厚度增加10%，壓實后即可達(dá)到設(shè)計，壓實后即可達(dá)到設(shè)計厚度。厚度。 壩體分區(qū)界面的填筑壩體分區(qū)界面的填筑（先細(xì)后粗）（先細(xì)后粗） (2) 填筑順序填筑順序 上游區(qū)壩料的填筑上游區(qū)壩料的填筑順序順序 有兩種。有兩種。 1）先粗后細(xì)法）先粗后細(xì)法 有利于保證質(zhì)量，有利于保證質(zhì)量，且不增加細(xì)料用量。且不增加細(xì)料用量。 2）先細(xì)后粗法）先細(xì)后粗法 細(xì)料增加較多，且細(xì)料增加較多，且界面粗粒料不易處理。界面粗粒料不易處理。 鋪料時，允許細(xì)料鋪料時，允許細(xì)料占壓粗料區(qū)，但不允許占壓粗料區(qū)，但不允許粗料占壓細(xì)料區(qū)。粗料

5、占壓細(xì)料區(qū)。 壩體分區(qū)界面的填筑（先壩體分區(qū)界面的填筑（先粗粗后后細(xì)細(xì)） 3.4.4灑水與碾壓灑水與碾壓 （1）灑水）灑水 為提高堆石的壓實效果，在面板堆石壩填筑為提高堆石的壓實效果，在面板堆石壩填筑施工中一般應(yīng)適當(dāng)灑水，濕潤壩料，軟化細(xì)料，施工中一般應(yīng)適當(dāng)灑水，濕潤壩料，軟化細(xì)料，使大塊石的棱角更易壓碎。灑水量的多少與筑壩使大塊石的棱角更易壓碎。灑水量的多少與筑壩材料的種類、粒徑大小、填筑部位、壩高等因素材料的種類、粒徑大小、填筑部位、壩高等因素有關(guān)，一般宜為堆石體的有關(guān)，一般宜為堆石體的5%25%。 灑水方式一般有壩外灑水和壩面灑水兩種。灑水方式一般有壩外灑水和壩面灑水兩種。 中途灑水中途

6、灑水返回灑水車灑水灑水車灑水水布埡壩面灑水水布埡壩面灑水 （2）碾壓）碾壓 1）碾壓機械的選擇）碾壓機械的選擇 在面板壩施工中，常用的振動碾壓機械有牽引式振動在面板壩施工中，常用的振動碾壓機械有牽引式振動碾、自行式振動碾，手扶式振動碾和振動壓實板等碾、自行式振動碾，手扶式振動碾和振動壓實板等. 碾壓機械的選擇時應(yīng)考慮如下因素：碾壓機械的選擇時應(yīng)考慮如下因素： 適應(yīng)設(shè)計的壓實標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)設(shè)計的壓實標(biāo)準(zhǔn); 滿足施工強度的要求滿足施工強度的要求; 壓實部位的條件壓實部位的條件; 填筑堆石料的性質(zhì)填筑堆石料的性質(zhì); 可能選得的碾壓機械類型及其配件供應(yīng)條可能選得的碾壓機械類型及其配件供應(yīng)條; 施工單位的經(jīng)驗

7、和現(xiàn)有的設(shè)備情況施工單位的經(jīng)驗和現(xiàn)有的設(shè)備情況.手扶式振動碾手扶式振動碾輪胎驅(qū)動振動碾輪胎驅(qū)動振動碾 2）壩料碾壓）壩料碾壓 振動碾行走方向：應(yīng)與壩軸線平行；振動碾行走方向：應(yīng)與壩軸線平行； 振動碾行走速度一般為振動碾行走速度一般為1.52km/h； 多采用錯距法；多采用錯距法； 碾壓遍數(shù)根據(jù)試驗參數(shù)確定，一般為碾壓遍數(shù)根據(jù)試驗參數(shù)確定，一般為8遍左右遍左右;水布埡主堆石料攤鋪碾壓水布埡主堆石料攤鋪碾壓特殊部位碾壓特殊部位碾壓 : 當(dāng)壩址河谷岸坡很陡時，常在壩軸線當(dāng)壩址河谷岸坡很陡時，常在壩軸線以上一定范圍的堆石體和岸坡之間的結(jié)合以上一定范圍的堆石體和岸坡之間的結(jié)合部位設(shè)置反濾料或墊層料區(qū)，并

8、要求采用部位設(shè)置反濾料或墊層料區(qū)，并要求采用小型振動碾或夯板進行壓實。小型振動碾或夯板進行壓實。芭蕉河面板壩堆石體和岸坡結(jié)合部位處理芭蕉河面板壩堆石體和岸坡結(jié)合部位處理水布埡液壓夯板施工水布埡液壓夯板施工夯板施工夯板施工壩料結(jié)合部騎縫碾壓壩料結(jié)合部騎縫碾壓 在分層的交在分層的交界面，特別是界面，特別是區(qū)區(qū)A區(qū)的交界區(qū)的交界面，應(yīng)結(jié)合良好，面，應(yīng)結(jié)合良好，不應(yīng)出現(xiàn)塊石集不應(yīng)出現(xiàn)塊石集中的分離現(xiàn)象，中的分離現(xiàn)象，漏壓或欠壓現(xiàn)象，漏壓或欠壓現(xiàn)象，使各區(qū)有一個良使各區(qū)有一個良好的過渡。好的過渡。 3.4.5 施工期壩體排水施工期壩體排水 在面板壩體填筑中，應(yīng)注意壩面及兩岸排在面板壩體填筑中，應(yīng)注意壩面

9、及兩岸排水，尤其在多雨地區(qū)或雨季施工更應(yīng)該作好兩水，尤其在多雨地區(qū)或雨季施工更應(yīng)該作好兩岸的排水工作，避免集中流沖蝕墊層。岸的排水工作，避免集中流沖蝕墊層。 反滲問題是指因下游水位高出上游水位而反滲問題是指因下游水位高出上游水位而導(dǎo)致反向滲透水壓力破壞墊層導(dǎo)致反向滲透水壓力破壞墊層保護層甚至混凝保護層甚至混凝土面板的事故。土面板的事故。 反滲問題的發(fā)生是由于未布置好圍堰或基坑兩反滲問題的發(fā)生是由于未布置好圍堰或基坑兩岸地質(zhì)滲水和基坑積水未排除，上游趾板基坑較低，岸地質(zhì)滲水和基坑積水未排除，上游趾板基坑較低，引起下游水位高出上游水位而滲流破壞墊層保護層引起下游水位高出上游水位而滲流破壞墊層保護層

10、甚至混凝土面板。甚至混凝土面板。 為防止反滲的發(fā)生，除了做好下游圍堰，兩岸為防止反滲的發(fā)生，除了做好下游圍堰，兩岸滲水排除系統(tǒng)和基坑抽水外，可根據(jù)情況在上游面滲水排除系統(tǒng)和基坑抽水外，可根據(jù)情況在上游面頂設(shè)排水孔，或在坡內(nèi)設(shè)置集水排水井，或趾板開頂設(shè)排水孔，或在坡內(nèi)設(shè)置集水排水井，或趾板開挖深度適當(dāng)，或上游坡外蓄水，填筑鋪蓋，以平衡挖深度適當(dāng)，或上游坡外蓄水，填筑鋪蓋，以平衡上游面上的滲水水壓。上游面上的滲水水壓。 3.4.6軟巖填筑軟巖填筑 以前的規(guī)范中規(guī)定，母巖濕抗壓強度大于以前的規(guī)范中規(guī)定，母巖濕抗壓強度大于30MPa、含泥量不得超過含泥量不得超過5%的堆石料才能作為面板堆石壩的壩料。的

11、堆石料才能作為面板堆石壩的壩料。有些工程因缺乏硬巖或中等硬度的巖石，在壩型選擇中有些工程因缺乏硬巖或中等硬度的巖石，在壩型選擇中不得不放棄采用面板壩；有些工程由于樞紐建筑物開挖不得不放棄采用面板壩；有些工程由于樞紐建筑物開挖料巖石強度低、風(fēng)化強烈、含泥量高，不符合堆石料設(shè)料巖石強度低、風(fēng)化強烈、含泥量高，不符合堆石料設(shè)計指標(biāo)，因而不得不大量廢棄而另辟料場，由此造成工計指標(biāo)，因而不得不大量廢棄而另辟料場，由此造成工程造價的提高，并帶來水土流失等生態(tài)平衡問題。程造價的提高，并帶來水土流失等生態(tài)平衡問題。 國內(nèi)外已有不少工程采用軟巖作為面板壩的填筑料，國內(nèi)外已有不少工程采用軟巖作為面板壩的填筑料，并

12、已取得成功。并已取得成功。其中其中江西大坳、云南茄子山、重慶魚跳江西大坳、云南茄子山、重慶魚跳是國電公司批準(zhǔn)的重點科技項目的依托工程。是國電公司批準(zhǔn)的重點科技項目的依托工程。 軟巖料可以用在大壩主體部位，大壩下游干燥軟巖料可以用在大壩主體部位，大壩下游干燥區(qū)以及大壩中間部位，多用在面板壩壩軸線下游的區(qū)以及大壩中間部位，多用在面板壩壩軸線下游的次堆石區(qū)。次堆石區(qū)。 (1)軟巖料的工程特性軟巖料的工程特性 軟巖包括巖性軟弱的泥巖、頁巖、片巖等，以軟巖包括巖性軟弱的泥巖、頁巖、片巖等，以及不同風(fēng)化程度的砂巖，粉砂巖、板巖、白云巖等。及不同風(fēng)化程度的砂巖，粉砂巖、板巖、白云巖等。一般軟巖的軟化系數(shù)較小

13、，即浸水飽和后強度損失一般軟巖的軟化系數(shù)較小，即浸水飽和后強度損失較大，有時僅為干燥狀態(tài)的較大，有時僅為干燥狀態(tài)的20%30% 。 返回 1）密度）密度 與硬巖相比，軟巖堆石體的密度普遍較高可達(dá)與硬巖相比，軟巖堆石體的密度普遍較高可達(dá)2.002.11g/cm3，孔隙率較低，孔隙率較低,一般在一般在20%左右。左右。 2）級配）級配 軟巖料的粒徑一般都比較細(xì)，碾壓后更進一步軟巖料的粒徑一般都比較細(xì)，碾壓后更進一步細(xì)化。細(xì)化。 3）滲透性）滲透性 由于壓實后軟巖料的細(xì)粒含量明顯增多，易形由于壓實后軟巖料的細(xì)粒含量明顯增多，易形成弱透水層，故滲透系數(shù)一般都比較低成弱透水層，故滲透系數(shù)一般都比較低,。

14、 4）抗剪強度）抗剪強度軟巖料的抗剪強度一般比硬巖壩料低。軟巖料的抗剪強度一般比硬巖壩料低。 5）壓縮性）壓縮性 軟巖堆石體的垂直壓縮模量并不比硬巖低。軟巖堆石體的垂直壓縮模量并不比硬巖低。 (2) 軟巖料填筑工藝軟巖料填筑工藝 1）填筑標(biāo)準(zhǔn)）填筑標(biāo)準(zhǔn) 有的工程考慮軟巖料強度低的特點，直接建議有的工程考慮軟巖料強度低的特點，直接建議軟巖主堆石體的孔隙率軟巖主堆石體的孔隙率20%，次堆石體的孔隙率，次堆石體的孔隙率21%24%。 2）填筑參數(shù)）填筑參數(shù) 碾重：軟巖填筑宜用輕碾，多數(shù)工程采用的碾重：軟巖填筑宜用輕碾，多數(shù)工程采用的是是10t12t的振動碾，也可采用的振動碾，也可采用16t18t的振

15、動碾。的振動碾。 鋪料厚度：主、次堆石區(qū)的鋪料厚度以鋪料厚度：主、次堆石區(qū)的鋪料厚度以60cm100cm為宜。為宜。 3）壩料運輸）壩料運輸 軟巖料應(yīng)隨挖隨填，縮短暴露風(fēng)化的時間。軟巖料應(yīng)隨挖隨填，縮短暴露風(fēng)化的時間。 4）卸料方法）卸料方法 軟巖填筑應(yīng)采用后退法和混合法卸料，可避免軟巖填筑應(yīng)采用后退法和混合法卸料，可避免進占法卸料導(dǎo)致的分離和細(xì)化。進占法卸料導(dǎo)致的分離和細(xì)化。 5）灑水碾壓）灑水碾壓 軟巖填筑灑水以軟巖填筑灑水以510為宜，灑水方式采用為宜，灑水方式采用碾壓前灑水。灑水方式采用碾壓前灑水，碾壓前灑水。灑水方式采用碾壓前灑水， （3）表面板結(jié)的處理）表面板結(jié)的處理 結(jié)合工程的實

16、際情況，采取恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒?。結(jié)合工程的實際情況，采取恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒ā?工程案例：魚跳面板壩工程壩體填筑施工工程案例：魚跳面板壩工程壩體填筑施工3.5墊層區(qū)上游坡面施工墊層區(qū)上游坡面施工 3.5.1坡面碾壓保護施工法坡面碾壓保護施工法 壩體每升高壩體每升高15m25m左右，就進行一次斜坡左右，就進行一次斜坡面的修整、碾壓及防護。面的修整、碾壓及防護。 (1)坡面修整坡面修整 在填筑墊層時，其水平寬度一般應(yīng)向外超填在填筑墊層時，其水平寬度一般應(yīng)向外超填1530cm。超填的目的：一是為斜坡壓實預(yù)留厚度，。超填的目的：一是為斜坡壓實預(yù)留厚度，以便在斜坡碾壓以后達(dá)到設(shè)計線；二是為坡面修整以便在斜坡碾壓以

17、后達(dá)到設(shè)計線；二是為坡面修整提供條件提供條件 1）人工修整）人工修整 在壩體填筑至一定高程，斜坡長度達(dá)到在壩體填筑至一定高程，斜坡長度達(dá)到1015m時，人站在斜坡上用工具將墊層料扒平，時，人站在斜坡上用工具將墊層料扒平，一般需要兩次人工修整，只能往下扒料，墊層料一般需要兩次人工修整，只能往下扒料，墊層料浪費嚴(yán)重，操作安全性差。浪費嚴(yán)重，操作安全性差。 2）機械整坡）機械整坡 機械整坡一般采用激光導(dǎo)向液壓反鏟進行，效機械整坡一般采用激光導(dǎo)向液壓反鏟進行，效率很高且非常準(zhǔn)確，由于機械整坡時，鏟斗是往率很高且非常準(zhǔn)確，由于機械整坡時，鏟斗是往上扒的，因此墊層料很少浪費。上扒的，因此墊層料很少浪費。

18、墊層坡面的人工修整與壓實墊層坡面的人工修整與壓實 (a)超填超填2030cm； (b)第一次人工修坡，預(yù)留第一次人工修坡，預(yù)留1020cm； (c)初碾；初碾； (d)人工修整；人工修整； (e)碾壓碾壓 1-設(shè)計邊線；設(shè)計邊線；2-超填厚度；超填厚度；3-預(yù)留厚度預(yù)留厚度機械整坡機械整坡 (2)斜坡碾壓斜坡碾壓 一般是利用在填筑壩頂布置的大吊牽引振動碾一般是利用在填筑壩頂布置的大吊牽引振動碾上下往返進行上下往返進行（上振下不振）（上振下不振）。 斜坡碾壓的遍數(shù)可以通過現(xiàn)場試驗或工程類比斜坡碾壓的遍數(shù)可以通過現(xiàn)場試驗或工程類比法選擇。宜先靜壓法選擇。宜先靜壓24遍，再振壓遍，再振壓68遍。遍。 (3)墊層坡面防護墊層坡面防護 1)坡面防護的作用：坡面防護的作用： 防止雨水沖刷墊層坡面。防止雨水沖刷墊層坡面。 施工過程中保護墊層的平整和密實施工過程中保護墊層的平整和密實 利用堆石壩擋水或過水時，墊層護面可起臨利用堆石壩擋水或過水時，墊層護面可起臨時防滲和保護作用。時防滲和保護作用。 2)坡面防護的方法坡面防護的方法 碾壓砂漿固坡碾壓砂漿固坡 、噴灑乳化瀝青固坡、噴灑乳化瀝青固坡