筑壩材料選擇與填筑標(biāo)準(zhǔn)

水工建筑物土石壩設(shè)計2014.09天生橋一級水利樞紐水布埡水電站西霞院反調(diào)節(jié)水庫魯布革水電站小浪底水利樞紐穆陽溪芹山水電站本項(xiàng)目包括以下教學(xué)單內(nèi)容：土石壩設(shè)計土石壩的剖面設(shè)計土石壩的認(rèn)知土石壩與壩基、岸坡與其他建筑物的連接土石壩的滲流分析土石壩的地基處理土石壩的構(gòu)造筑壩材料選擇與填筑標(biāo)準(zhǔn)土石壩的穩(wěn)定分析水利水電建筑工程土石壩設(shè)計筑壩材料選擇與填筑標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)（1）了解壩體各組成部分對材料的要求；（2）理解風(fēng)化料的應(yīng)用；（3）掌握土石料的填筑標(biāo)準(zhǔn)。（1）壩體各組成部分對材料的要求；（2）風(fēng)化料的應(yīng)用；（3）土石料的填筑標(biāo)準(zhǔn)。（1）按時到課，遵守課堂紀(jì)律，回答問題；（2）認(rèn)真練習(xí)布置任務(wù)，按時上交作業(yè)；（3）認(rèn)真完成預(yù)習(xí)任務(wù)。知識目標(biāo)技能目標(biāo)態(tài)度目標(biāo)教學(xué)任務(wù)1.壩體各級成部分對材料的要求2.風(fēng)化料的應(yīng)用3.填筑標(biāo)準(zhǔn)4.案例訓(xùn)練5.課堂小結(jié)與訓(xùn)練點(diǎn)評6.作業(yè)布置姓名問題回答情況成績XXX(1)XXX(3)XXX(3)XXX(2)XXX(1)XXX(2)（3）（2）（1）滑裂面形式提高土石壩壩坡穩(wěn)定方法瑞典弧形法計算步驟課前復(fù)習(xí)提問任務(wù)1、壩體各組成部分對材料的要求土石壩組成：壩體（或壩殼）、防滲設(shè)施和排水設(shè)施三部分。（一）均質(zhì)壩對材料的要求材料：砂質(zhì)粘土和壤土滲透系數(shù)：k≤10-4cm/s；粘粒含量：10%~30%；有機(jī)質(zhì)含量（按重量計）不大于5%，

（均質(zhì)壩未設(shè)置專門的防滲設(shè)施，土料應(yīng)具有一定的抗?jié)B性能）

大壩粘性土心墻的施工場景要求：穩(wěn)定性、透水性

材料：粒徑級配較好的中砂、粗砂、砂石、卵石及其混和

料。砂土液化：均勻的細(xì)砂料，不均勻系數(shù)1.5~2.6時，極易產(chǎn)生液化。高壩中應(yīng)盡量不用，在地震區(qū)應(yīng)忌用。圖4-22理想的土料顆粒級配曲線（二）心墻壩和斜墻壩對壩殼材料的要求1.粘土防滲體

K≤10-5cm/s，且塑性：足夠、一般塑性指數(shù)為7~20、不致產(chǎn)生裂縫。有機(jī)質(zhì)含量：不超過2％，水溶鹽含量不超過3％（按重量計）不宜土料：粘粒含量太多，膨脹軟化大、干硬性粘土、離散土。（三）防滲設(shè)施對土料的要求（心墻、斜墻、斜心墻）

大壩粘性土心墻和砂礫石壩殼施工場景材料：礫石土、風(fēng)化礫石、風(fēng)化的粘土、頁巖和泥質(zhì)砂巖土來作防滲材料；級配：粗粒含量一般不應(yīng)超過50％，級配良好，施工有保障；

2.粗骨料（新趨勢）石料性能：抗壓強(qiáng)度高，抗水性、抗凍性和抗風(fēng)化性。反濾料：符合級配要求，分層設(shè)置。（四）排水設(shè)施和砌石護(hù)坡對石料的要求粒徑：任務(wù)2、風(fēng)化料的應(yīng)用大型施工機(jī)械碾壓堆石料的優(yōu)點(diǎn)：（1）效率高；（2）平整，減少輪胎的磨損；（3）密實(shí)度高，分離、沉降和扭曲變形小。（4）對石料要求大大放寬，可用風(fēng)化巖、軟巖等劣質(zhì)石料修建高壩。任務(wù)2、風(fēng)化料的應(yīng)用1.風(fēng)化巖、軟巖等劣質(zhì)石料的特點(diǎn)是：質(zhì)軟，抗壓強(qiáng)度低，細(xì)料多，但級配良好，碾壓密實(shí)，孔隙率低，摩擦角達(dá)到37°~49°，其工程性質(zhì)基本能滿足筑壩要求。2.應(yīng)用風(fēng)化巖、軟巖筑壩時應(yīng)注意的幾個問題：（1）分區(qū)使用：差的、小的放在內(nèi)側(cè)，好的、大的在外側(cè)；（2）防風(fēng)化：堆石料表面鋪一層1～1.5m厚的新鮮巖石保護(hù)層；

（3）細(xì)料含量宜適當(dāng)控制；如含量過高應(yīng)填筑在任意料區(qū)；（4）注意浸水后的抗剪強(qiáng)度降低和沉陷問題。任務(wù)3、土石料的填筑標(biāo)準(zhǔn)（一）粘性土的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)控制指標(biāo)：γds，ω，P對于Ⅰ級、Ⅱ級壩和高壩P為0.98~1.00，對于Ⅲ級中、低壩及Ⅲ級以下的中壩P為0.96~0.98。

土料的壓實(shí)度受擊實(shí)功能的控制，同時又隨含水量而變化。在一定的壓實(shí)功能條件下達(dá)到最佳壓實(shí)效果的含水量稱為最優(yōu)含水量。最優(yōu)含水量多在塑限附近。

圖4-23粘性土的擊實(shí)曲線1.填土含水量ω式中ω—土的最優(yōu)含水量；—土的塑限—土的塑性指數(shù)—系數(shù)（高壩可取為±0.1，中低壩可取±0.1~0.2）

—單位土體中空氣的體積（粘性土取為0.05，壤土可取為0.04，砂壤土可取為0.03）；—土粒比重m—施工條件系數(shù)（高壩可取為0.97~0.99，中低壩可取為0.95~0.97）。2.最大干密度

式中emax—最大孔隙比；

emin—最小孔隙比；

e—設(shè)計孔隙比；（二）非粘性土料的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)非粘性土料壓密程度一般用相對緊密度Dr來表示：式中rdmax—砂礫料的最大干重度；

rdmin—最小干重度。設(shè)計時，對于砂礫石相對密度要求不低于0.75；砂的相對密度要求不低于0.7；反濾料的相對密度為0.7。與Dr相應(yīng)的