土石坝工程施工总结

土石坝工程施工经验总结

摘要：兴水之利，谓之水利；利水之力，建二次能源，称水电；坝、渠道、隧洞、水电站等为体现人类改造自然，开发水利水电的水工建筑物。

关键词：水利水电水工建筑物

前言

第一节料场规划

土石坝施工中，料场的合理规划和使用，是土石坝施工中的关键技术之一，它不仅关系到坝体的施工质量、工期和工程造价，甚至还会影响到周围的农林业生产。

施工前，应配合施工组织设计，对各类料场作进一步的勘探和总体规划、分期开采计划。使各种坝料有计划、有次序地开采出来，以满足坝体施工的要求。

选用料场材料的物理力学性质，应满足坝体设计施工质量要求，勘探中的可供开采量不少于设计需要量的2倍。在储量集中繁荣主要料区，布置大型开采设备，避免经常性的转移；保留一定的备用料场（为主要料场总储量的20%～30%）和近料场，作为坝体合龙以及抢筑拦洪高程用。

在料场的使用时间及程序上，应考虑施工期河水位的变化及

施工导流使上游水位抬高的影响。供料规划上要近料、上游易淹料先用；远料，下游不淹料后用。含水量高料场夏季用；含水量低料场雨季用。施工强度高时利用近料，强度低时利用远料，平衡运输强度，避免窝工。对料场高程与相应的填筑部位，应选择恰当，布置合理，有利于重车下坡。作到就近取料，低料低用，高料高用；避免上下游料过坝的交叉运输，减少干扰。

充分合理地利用开挖弃渣料，对降低工程造价和保证施工质量具有重要的意义。作到弃渣无隐患，不影响环保。在料场规划中应考虑到挖、填各种坝料的综合平衡，作好土石方的调度规划，合理用料。料场的覆盖剥离层薄，有效料层厚，便于开采，获得率高。减少料物堆存、倒运，作好料场的防洪、排水、防止料物污染和分离。不占或少占农业耕地，作到占地还地、占田还田。

总之，在；料场的规划和开采，考虑的因素很多而且又很灵活。对拟定的规划、供料方案，在施工中不合适的即使进行调整，以取得最佳的技术经济效果。

第二节土石料开挖运输

土石坝施工中，从料场的开挖、运输，到坝面的平料和压实等各项工序，都可由互相配套的工程机械来完成，构成“一条龙”式的施工工艺流程，即综合机械化施工。在大中型土石坝，尤其在高土石坝中，实现综合机械化施工，对提高施工技术水平，加快土石坝工程建设速度，既有十分重要的意义。

一、开挖运输方案

坝料的开挖与运输，是保证上坝强度的重要环节之一。开挖运输方案，主要具坝体结构布置特点、坝料性质、填筑强度、料场特性、运距远近、可供选择的机械型号等多种因素，综合分析比较确定。土石坝施工中开挖运输方案主要有以下几种。

1.正向铲开挖，自卸汽车运输上坝

正向铲开挖、装载，自卸汽车运输直接上坝，通常运距小于10km。自卸汽车可运各种坝料，运输能力高，设备通用，能直接铺料，机动灵活，转弯半径小，爬坡能力较强，管理方便，设备易于获得，在国内外的高土石坝施工中，获得了广泛的应用，且挖运机械朝着大斗容量、大吨位方向发展。在施工布置上，正向铲一般都采用立面开挖，汽车运输道路可布置成循环路，装料时停在挖掘机一侧的同一平面上，既汽车鱼贯式地装料与行驶。这种布置形式，可避免或减少汽车的倒车时间，正向铲采用60°～90°的转角侧向卸料，回转角度小，生产率高，能充分发挥正向铲与汽车的效率。

2.正向铲开挖、胶带机运输

国内外很多水利水电工程施工中，广泛采用了胶带机运输土、砂石料。国内的大伙房、岳城、石头河等土石坝施工，胶带机成为主要的运输工具。胶带机的爬坡能力大，架设简易，运输费用较低，比自卸汽车可降低运输费用1 /3～1/2，运输能力也较高，胶带机合理运距小于10km，胶带机可直接从料场运输上坝；

也可与自卸汽车配合，作长距离运输，在坝前经漏斗由汽车转运上坝；与有轨机车配合，用胶带机转运上坝做短距离运输。目前，国外已发展到可用胶带机运输块径为400～500mm的石料，甚至向运输块径达700～1000mm的更大堆石料发展。

3.斗轮式挖掘机开挖，胶带机运输，转自卸汽车上坝

当填筑方量大，上坝强度高的土石坝，料场储量大而集中，可采用斗轮式挖掘机开挖，它的生产率高，具有连续挖掘、装载的特点，斗轮式挖掘将料转入移动式胶带机，其后接长距离的固定式胶带机至坝面或坝面附近经自卸汽车运至填筑面。这种布置方案，可使挖、装、运连续进行，简化了施工工艺，提高了机械化水平和生产率。石头河土石坝采用DW-200型斗轮式挖掘机开采土料，用宽1000mm、长1200余m、带速150m/min胶带上坝，经双翼卸料机于坝面用12t自卸汽车转运卸料，日强度平均达4000～5000m＾3，最高达10000m＾3（压实方）。美国圣路易土石坝施工中，采用特大型斗轮式挖掘机，开采的土料经两个卸料口轮流直接装入100t的底卸汽车运输，21个工作小时装车1000车，取土高度12m，前沿开挖宽度18.3m。

4.采砂船开挖，有轨机车运输，转胶带机（或自卸汽车）上坝

国内一些大中型水电工程施工中，广泛采用采砂船开采水下的砂砾料，配合有轨机车运输。在我国大型载重汽车尚不能充分满足需要的情况下，有轨机车仍是一种效率较高的运输工具，它

具有机械结构简单修配容易的优点。当料场集中，运输量大，运距较远（大于10km），可用有轨机车进行水平运输。有轨机车运输的临建工程量大，设备投资较高，对线路坡度和转弯半径的要求也较高。有轨机车不能直接上坝，在坝脚经卸料装置至胶带机或自卸汽车转运上坝。

坝料的开挖运输方案很多，但无论采用何种方案，都应结合工程施工的具体条件。组织好挖、装、运、卸的机械化联合作业，提高机械利用率；减少坝料的转运次数；各种坝料铺填方法及设备应尽量一致，减少辅助设施；充分利用地形条件，统筹规划和布置；运输道路的质量标准，对提高工效，降低车辆设备损耗，具有重要作用。二.开挖运输机械设备容量确定

分期施工的土石坝，应根据坝体分期施工的填筑强度和开挖强度来确定相应的机械设备容量，可按qd=K*K1*Vd/T*N 式中qd——坝体分期填筑强度，m^3/h;Vd——坝体分期填筑方量，m^3；K——施工不均匀系数，可取1.2~1.3；K1——考虑沉降，削坡、损失等影响系数，可取1.15～1.2；T——分期时段的有效工作日数，d;按分期时段的总日数，扣除节假日、降雨及气温影响可能的停工日数，即为有效工作日数；N——每日的工作小时数，以20h计。坝体分期施工的开挖强度qc(m^3/h)为qc=K2*qd*rd/rn 式中K2——开挖及运输中的损失系数，可取1.05～1.10；rd——土料的设计干表观密度，t/m^3;rn——土料的天然干表观密度，t/m^3。

满足上坝填筑强度要求的挖掘机数量Nc为Nc=qc/Pc 式中Pc——一台挖掘机的生产率，m^3/h。

满足上坝填筑强度要求的汽车总数量Na为Na=qc/Pa 式中Pa——一辆汽车的生产率，m^3/h 。配合一台挖掘机所需的汽车数量n，其总的生产率应略大于一台挖掘机的生产率，因此应满足nPa>Pc。

为了充分发挥自卸汽车的运输效能，应根据挖掘机械的斗容选择具有适当斗容量（或载重量）的汽车。挖掘机装满一车斗数的合理范围应为3～5斗，通常要求装满一车时间不超过3.5～4min，卸车是不超过2min。

第三节土料压实

土石料的压实，是土石坝施工质量的关键。维持土石坝自身稳定的土料内部主力（粘结力和摩擦力）、土料的防渗性能等，都是随土料密实度的增加而提高。例如，干表观密度为1.4t/m^3的砂壤土，压实后若提高到1.7t/m3，其抗压强度可提高4倍，渗透系数将降低至1/2000。由于土料压实结果，可使坝坡加陡，加快施工进度，降低工程投资。

一.土料压实特性

土料压实特性，与土料自身的性质，颗粒组成情况、级配特点、含水量大小以及压实功能等有关。

对于粘性土和非粘性土的压实有显著的差别。一般粘性土的粘结力较大，摩擦力较小，具有较大的压缩性，但由于它的透水

性小，排水困难，压缩过程慢，所以很难达到固结压实。而非粘性土料则相反，它的粘结力小，摩擦力大，具有较小的压缩性，但由于它的透水性大，排水容易，压缩过程快，能很快达到压实。

土料颗粒粗细作成也影响压实效果。颗粒愈细，空隙比就愈大，所以含矿物分散度愈大，就愈不容易压实。所以粘性土的压实干表观密度低于非粘性土的压实干表观密度。颗粒不均匀的砂砾料，比颗粒均匀的细砂可能达到的干表观密度要大一些。土料的含水量是影响压实效果的重要因素之一。用原南京水利实验处击实仪（南实仪）对粘性土的击实试验，得到一组击实次数、干表观密度与含水量的关系曲线。

非粘性土料的透水性大，排水容易，压实过程快，能够很快达到压实，不存在最优含水量，含水量不做专门控制。这是非粘性土料与粘性土料压实特性的根本区别。压实功能大小，也影响着土料干表观密度的大小，击实次数增加，干表观密度也随之增大而最优含水量则随之减小。说明同一种土料的最优含水量和最大干表观密度并不是一个恒定值，而是随压实功能的不同而异。

一般说来，增加压实功能可增加干表观密度，这种特性，对于含水量较低（小于最优含水量）的土料比对于含水量较高（大于最优含水量）的土料更为显著。

二.土石料的压实标准

土料压实得越好，物理力学性能指标就越高，坝体填筑质量就越有保证。但土料的过分压实，不仅提高了压实费用，而且会

产生剪力破坏，反而达不到应有的技术经济效果。可见对坝料的压实应有一定的标准，由于坝料性质不同，因而压实的标准也各异。

（一）粘性土料（防渗体）

粘性土的压实标准，主要以压实干表观密度和施工含水量这两指标来控制。1.用击实试验来确定压实标准；2.用最优饱和度于塑限的关系；计算最大干表观密度；3.施工含水量确定。（二）砂土及砂砾石

砂土及砂砾石是填筑坝体或坝壳的主要材料之一，对其填筑密度也应有严格要求。它的压实程度与粒径级配和压实功能有密切的关系，一般用相对密度Dr来表示:Dr=(emax-e)/(emax-emin) 式中emax——砂石料的最大空隙比；emin——砂石料的最小空隙比；e——设计空隙比。

在施工现场，对相对密度进行控制仍不方便，通常将相对密度换算成相应的干表观密度rp(t/m^3),作为控制的依据.rp=rmax*rmin/[rmax-Dr(rmax-rmin)] 式中rmax——砂石料最大干表观密度，t/m^3；rmin——砂石料最小干表观密度，t/m^3，设计的相对密度，于地震等级、坝高等有关。一般土石坝，或地震烈度在5读以下的地区，Dr不宜低于0.67；对高坝，或地震烈度为8～9度时，Dr应不小于0.75。对砂性土，还要求颗粒不能大小和过于均匀，级配要适当，并有较高的密实度，防止产生液化。

（三）石渣及堆石体（坝壳料）

石渣或堆石体作为坝壳材料，可用空隙率作为压实指标。根据国内外的工程实践经验，碾压式堆石体空隙率应小于30%，控制空隙率在适当范围内，有利于防止过大的沉陷和湿陷裂缝。一般规定其压实空隙率为22%～28%左右（压实平均干表观密度为

2.04～2.24t/m^3）以及相应的碾压参数。

三.压实机械及压实参变数

压实机械对工程进度，工程质量和造价有很大的影响。压实机械的选择原则：应根据筑坝材料的性质、原状土的结构状态、填筑方法、施工强度及作业面积的大小等，选择性能能达到设计施工质量标准的碾压设备类型。如按不同材料分别配置不同的压实机械，就会出现机械闲置的情况。所以确定机械种类和台数时，还应从填筑整体出发，考虑互相配合使用的可能。

1.羊脚碾

羊脚碾的羊脚插入土中，不仅使羊脚底部的土料受到压实，而且使侧向上午土料也受到挤压，从而达到均匀的压实效果。羊脚碾仅适用于压实粘性土料和粘土，不适合压非粘性土。土料压实层在一定深度的范围内，可以获得较高的压实干表观密度，但土体的干表观密度沿深度方向的分布不均匀。羊脚碾的独特优点是能够翻松表面土层，可省去刨毛工序，保证了上下土层的结合质量。此外，羊脚碾还能起到混合土料的作用，可以使土料级配和含水量比较均匀。羊脚顶端接触应力的过大或过小，都会降低

碾压效果。

2.气胎碾

气胎碾适用于压实粘土料，也适合于压实非粘性土料，如粘性土、粘土、砂质土和沙砾料等，都可以获得较好的压实效果。气胎碾的充气轮胎，在压实过程中具有一定的弹性，可以和压实的土料同时发生变形，轮胎与土料的接触应力，主要取决于轮胎的充气压力，与轮胎的荷载大小无关。

3.振动碾

振动碾是一种以碾重静压和振动力共同作用的压实机械，较之没有振动的压实机械，土中应力可提高4～5倍，因而它能有效地压实堆石体、砂砾料和砾质土；也可用与压实粘性土和粘土。

4.夯实机械（重锤）

夯板使用于压实沙砾料、砾质土和粘性土，也可用于压实粘土。

第四节坝体填筑

土石坝的坝基开挖、基础处理及隐蔽工程等验收合格后，就可以全面展开坝体填筑。坝体填筑包括基本作业（卸料、平料、压实及质检）和辅助作业（洒水、刨毛]清理坝面和接触缝处理）。

一.坝面流水作业

土石坝填筑必须严密组织，保证各工序的衔接，通常采用分段流水作业。分段流水作业，是根据施工工序数目，将坝面分段，组织各工种的专业队伍，依次进入各工段施工。对同一工段来讲，

各专业队按工序依次连续施工；对各专业队来讲，依次连续地在各工段完成固定的专业工作。进行流水作业，有利于施工队伍技术水平的提高，保证施工过程中人、地和机具的充分利用，避免施工干扰，有利于坝面连续有序的施工。

1.组织流水作业原则

1）流水作业方向和工作段大小的划分，要与相应高程的坝面面积相适应，并满足施工机械正常作业要求。宽度应大于碾压机械能错车与压实的最小宽度，或卸料汽车最小转弯半径的2倍，一般为10～20m；长度主要考虑碾压机械的作业要求，一般为40～100m。其布置形式（A.垂直坝轴线流水；B.平行坝轴线流水；C.交叉流水）。

2）坝体填筑工序，按基本作业内容进行划分（辅助作业可穿插进行，不过多占用基本作业时间），其数目与填筑面积大小，铺料方式、施工强度和季节等有关。一般多划分为铺料和压实2个工序；也有划分为铺料、压实、质检3个工序或铺料、平料、压实、质检4个工序。为保证个工序能同时施工，坝面划分的工作段数目至少应等于相应的工序数目；在坝面较大或强度较低的情况下，工作段数可大于工序数。

3）完成填筑土料的作业时间，应控制在一个班以内，最多不超过一个半班，冬夏季施工为防止热量和水分散失，应尽量缩短作业循环时间。

4）应将反滤料和防渗料的施工紧密配合，统一安排。

2.拟定流水作业程序

1）拟定工序数目n.

2）拟定流水作业单位时间t(h):t=a*T/n式中T--一个班内有效工作时间,h/班;n-- 工序数目；a-- 同一段各工序循环一次所用的班数，一般取1～1.5.

3）计算工作段面积w(m^2):w=q/h*t/T式中q-- 坝体填筑相应高程的松土上坝强度，m^3/班;h-- 每层铺松土厚度，m;T--一个班内有效时间，h/班;t-- 单位时间(h).

4）计算工作段数目m，即：m=S/w 式中S--坝体相应高程的填筑面积，m^2；w--工作段面积，m^2。

若m

二.卸料及平料

通常采用自卸汽车、胶带机直接进入坝面卸料，由推土机平铺成要求的厚度。自卸汽车倒土的间距应使后面的平料工作减少，而且便于铺成要求的厚度。在坝面各料区的边界处，铺料会有出入，通常规定其它材料不准进入防渗区边界线的内侧，边界外侧铺土距边界线的距离不能超过5cm。

为配合碾压施工，防渗体土料铺筑应平行于坝轴线方向进行。

1.自卸汽车卸料

自卸汽车可分为后卸、底卸和侧卸三种。底卸式汽车可边行驶边卸料，但不能运输大粒径的块石或漂石；侧卸式汽车适用运输反滤料及有固定卸料点的运输。自卸汽车上坝的运输线路布置，取决于坝址两岸地形条件，枢纽布置，坝的高低，上坝强度等因素。主要有两种布置方式：一种为汽车自两岸（或一岸）岸坡上坝公路上坝，因此采用由两岸向中央（或一岸想另一岸）进占方式；另一种为汽车沿坝坡“之”字形公路上坝。

（1）土料当用自卸汽车防渗土料时，为了避免重型汽车多次反复在已压实的填筑土层上行驶，会使土层产生弹簧土、光面与剪力破坏，严重影响结合层的质量，应采取进占法卸料与平料。即汽车卸料方向向前进展，一边卸料，推土机也随即平料，交替作业，汽车在刚平好的松土上行驶，重车行驶坝面路线应尽量不重复。

（2）砂砾料，一般粒径较小，推土机很容易在料堆上平土，因此，可采用常规的后退法卸料，即汽车卸料方向后退扩展。

（3）堆石料堆石料往往含大量的大块径石料，不仅影响推土机、汽车在卸料上行驶，还容易损坏推土机履带和汽车的轮胎；而且也难以将堆石料散开。可采用进占法卸料，推土机随即平料，这样大粒径块石易推至铺料前沿的下部，细部粒料填入堆石体上部的空隙，使表面平整，便于车辆通行。

2.胶带机上坝布置及卸料

（1）上坝布置上坝胶带机应根据地形、坝长、施工场地具

体条件、运输强度以及施工分期等因素进行布置。布置方式主要有：①岸坡式布置；②坝坡式布置。

（2）胶带机坝面卸料与铺土厚度或压实工具有关，可适用于粘性土、砂砾料、砂质土。其优点是可利用坝坡直接上坝，不需专门道路，但要配合专门机械或人工散料，随着坝体升高，将经常移动胶带机，一般有以下几种卸、散料方式：①摇臂胶带机卸料、推土机散料；②摇臂胶带机卸料，人工——手推车散料。

三.碾压方法

坝面的填筑压实，应按一定的次序进行，避免发生漏压与超压。防渗体土料的碾压方向，应平行坝轴线方向进行，不得垂直于坝轴线方向碾压，避免局部漏压形成横穿坝体的集中渗流带。碾压机械行驶的行与行之间必须重叠20～30cm左右，以免产生漏压。此外，坝料分区之间的边界也容易成为漏压的薄弱带，必须特别注意要互相重叠碾压。

根据工程实践经验，碾压机械行驶速度大小，对坝料（如粘性土）压实效果有一定的影响，各种碾压机械的行驶速度，一般应通过试验确定。自行式碾压机械的行驶速度以1～2档为宜。羊脚碾、气胎碾可采用进退错距法或转圈套压法两种。

四.结合部位施工

土石坝施工中，坝体的防渗土料不可避免地与地基、岸坡、周围其他建筑的边界相结合；由于施工导流、施工方法、分期分段分层填筑等的要求，还必须设置纵横向的接坡、接缝。所以这

些结合部位，都是影响坝体整体性和质量的关键部位，也是施工中的薄弱环节，处理工序复杂，施工技术要求高，且多系手工操作，质量不易控制。接坡、接缝过多，还会影响到坝体填筑速度，特别是影响机械化施工。对结合部位的施工，必须采取可靠的技术措施，加强质量控制和管理，确保坝体的填筑质量满足设计要求。1.坝基结合面；2.与岸坡及砼建筑物结合；3.坝体纵横向接坡及接缝。

五.反滤层施工

反滤层的填筑方法，大体可分为削坡体、档板法及土、砂松坡接触平起法三类。土、砂松坡接触平起法能适应机械化施工，填筑强度高，可做到防渗体、反滤料与坝壳料平起填筑，均衡施工，被广泛采用。根据防渗体土料和反滤层填筑的次序，搭接形式的不同，可分为先土后砂法和先砂后土法。

无论是先砂后土法或先土后砂法，土砂之间必然出现犬牙交错的现象。反滤料的设计厚度，不应将犬牙厚度计算在内，不允许过多削弱防渗体的有效断面，反滤料一般不应伸入心墙内，犬牙大小由各种材料的休止角所决定，且犬牙交错带不得大于其每层铺土厚度的1.5～2倍。

第五节砼面板堆石坝垫层与面板的施工

一.垫层施工

垫层为堆石体坡面上最上游部分，可用人工碎料或级配良好的砂砾料填筑。垫层须与其他堆石体平起施工，要求垫层坡面必

须平整密实，坡面偏离设计坡面线最大不应超过3～5cm，以避免面板厚薄不均，有利于面板应力分布。施工程序：①先沿坡面上下无振碾压数遍，随即将突出及凹陷处加以平整；②然后用振动碾沿坡面自下而上用振动碾压数遍，再次对凹突处进行平整；

③在坡面上涂抹三次阳离子沥青乳胶，每涂抹一次用手或机械喷撒一些粒径小于3mm的砂子，并再在坡面上自下向上用振动碾碾压。涂抹沥青乳胶的目的是：用以粘结垫层坡面的松散材料不被振动滚落，可防止雨水对垫层坡面的冲刷，提高垫层的阻水性和使面板易于沿垫层坡面滑移，避免开裂。

二.砼面板的分缝止水及施工

砼防渗面板包括主面板及砼底座。面板砼应满足设计和施工强度、抗渗、抗侵蚀、抗冻及温度控制的要求。1.面板的分缝止水；2.砼面板施工，底座的基坑开挖、处理、锚筋及灌浆等项目，应按设计及有关规范要求进行，并在坝体填筑前施工。砼面板，是面板堆石坝挡水防渗的主要部位，同时也是影响进度与工程造价的关键。在确保质量的前提下，还必须进一步研究快速经济的施工技术，如施工机具的研制、砼输送和浇筑方案的选择、施工工艺及技术措施等方面的问题。

第六节质量检查控制及事故处理

土石坝施工的整个过程中，加强施工质量的检查与控制，是保证施工质量的重要措施；同时，对施工中出现的质量事故，必须及时地认真处理，确保坝体的安全运用。

一.质量检查控制

施工质量是直接影响坝体土料物理力学性质，从而影响到大坝安全的重要因素。我国在已查明滑坡原因的107座土坝中，因施工质量差而滑坡溃坝的有73座，占68%。土石坝施工中，质量检查控制的项目较多，从坝基的开挖及处理、直到坝体的填筑，都应按国家和部颁发的有关标准、工程的设计和施工图、技术要求以及工地制定的施工规定进行。

二.事故处理

最常见的事故是土石坝的防渗土体发生裂缝、滑坡、坝体及坝基漏水等。

1.干缩、冻融裂缝

干缩裂缝多发生在施工期上下游坝坡或坝顶的填筑面上，其特征是规律性差，呈龟裂状。如不及时处理，将加速水力劈裂或不均匀沉陷裂缝的产生和发展，造成严重的危害。其防止方法是及时做好护坡和保护层。对已出现的裂缝，可视深浅的不同，采用开挖回填或将裂缝全部铲除重新回填处理。

2.沉陷裂缝

由于岸坡过陡或坡率变差大，地基不均匀沉降，黄土湿陷变形，坝体施工期填筑高度过大及坝体压实不够等原因而产生沉陷裂缝。这种裂缝有横向和纵向两种，而以横向裂缝危害更大。对横向裂缝，不论其大小，都应进行严格的处理，防止贯穿坝体漏水失事。如裂缝深度在1.5m以内，可沿缝开挖成梯形断面，应

挖至裂缝尖灭后再加深0.2～0.5m。以防止遗漏“多”字形成或“纺锤形”裂缝的存在；在裂缝水平方向的开挖宽度，应延伸裂缝尖灭后再加长1～2m。裂缝开挖后应避免日晒雨淋，防止雨水渗入缝内，回填时要注意新老土料的结合。

3.滑坡裂缝

土坝的滑坡多出现在均质土坝的施工期或初期运行中，据裂缝的不同特点，可分成滑弧形式和塑流滑动两大类。

第七节雨季和冬季施工

受外界气象环境的影响，尤其是对防渗土料影响更大。雨季会给土料增大含水量；而冬季土料又会冻结成块，都会影响压实效果和施工质量。此外，为了保证坝体的施工速度，降低工程造价，也需要解决好雨季和冬季中的施工措施问题。

一.雨季施工

土石坝防渗体土料，在雨季施工总的原则是“避开、适应和保护”。一般情况下应尽量避免在雨季进行土料施工；选择对含水量不敏感的非粘性土料适应雨季施工，争取小雨日施工，以增加施工天数；在雨日不太多，降低强度大，花费不大的情况下，采取一般性的防护措施也常能奏效。

运输道路也是雨季施工的关键之一。一般的泥结碎石路面，当遇雨水侵泡时，路面容易破坏，即使天晴坝面可复工，但因道路影响了运输而不能即时复工，不少工程有过此教训。所以应加强雨季路面维护和排水措施，在多雨地区的主要运输道路，可考

虑采用砼路面。

二.冬季施工

寒冷地区，当日平均气温低于0°C时，粘性土料按低温季节施工。日平均气温低于-10°C时，一般不宜填筑土料，否则应进行技术论证。冬季施工的主要问题在于；土的冻结使土体强度增高，不易压实；而冻土的融化却使土体的强度和土坡的强度和土坡的稳定性降低；处理不好，将使土体产生渗漏或塑流滑动。外界气温降低时，土料中水份开始结冰的温度低于0°C，即所谓过冷现象。1.负温下的土料填筑；2.负温下的沙砾料填筑；3.架设暖棚。

水利工程施工——土石坝工程

第四章土石坝工程 教学目的和要求：本章目的主要是讲解土石坝工程施工的特点，机械化作业的适用性。要求学生掌握土石坝施工常用技术，了解常用机械以及适用性；运用、分析土石料的特性，选择施工方法和施工机械。 重点与难点：1.料场的规划 2.土石坝压实参数的确定和机械的选择 3.面板混凝土坝的施工工艺和方法 教具与参考：1.水利施工图片 2.[1]司兆乐水利水电枢纽施工技术.北京：中国水利水电出版 社，2002 [2]魏璇. 水利水电工程施工组织设计指南.北京：中国水利水 电出版社，1999 主要教学方法：1.讨论法 2.讲授法 3.演示法 水利水电工程中，土方工程应用非常广泛。有些水工建筑物，如土坝、土堤、土渠等，几乎全部都是土方工程。它的基本施工过程是开挖、运输和压实。可根据实际情况采用人工、机械、爆破或水力冲填等方法施工。 准备作业包括：三通一平、临时实施的建设 基本作业包括：料场土石料开采，坝面铺平、压实、质检等 土的施工分级的方法很多，在水利工程施工中，根据施工的困难程度，将土壤分为Ⅳ级，见表4-1。 表4-1 土壤的工程分级表

二、土壤的工程特性 1、表观密度土壤表观密度，就是单位体积土壤的重量。土壤保持其天然组织、结构和含水量时的表观密度称为自然表观密度。单位体积湿土的重量称为湿表观密度。单位体积干土的重量称为干表观密度。它是体现粘性土密实程度的指标，常用它来控制压实的质量。 2、含水量表示土壤空隙中含水的程度，常用土壤中水的重量与干土重量的百分比表示。含水量的大小直接影响粘性土压实质量。 3、可松性是自然状态下的土经开挖后因变松散而使体积增大的特性，这种性质称为土的可松性。土的可松性用可松性系数表示，即：

土石坝施工技术规范

SDJ213-83 《碾压式土石坝施工技术规范》 SL260-98 《堤防工程施工规范》 SL38-92 《水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准（七）》 SL239-1999 《堤防工程施工质量评定与验收规程》 3 、施工准备 3.1 对合同及设计文件进行深入具体条件编好施工组织设计。 3.2 做好各项技术准备，并做好“四通一平”临建工程，各种设备和器材的准备工作。导流及引排水工程已完成。 3.3 测量放样工作已验收合格，对主要测点已埋设牢固的标架、基石、坝（堤）身放样已按设计预留沉降量。 3.4对土料场进行现场核查，贮量应大于需用量的1.5-2.5 倍。土质及天然含水量符合设计要求。 3.5 施式机械、试验设备到位，已做防渗体土料碾压试验，基础清理已完成并经过验收。 4 、施工操作要求 4.1 土料开挖 4.1.1 料场开挖前应划定开挖范围，清除树根乱石及妨碍施工的一切障碍物，排除场内积水，开好排水沟。 4.1.2 土料的天然含水量接近施工控制下值时，采用立面开挖，含水量偏大时，采用平面开挖。 4.1.3 当层状土料有需剔除的不合格料层时，用平面开挖，当层状土料允许掺混时，用立面开挖。4.1.4 冬季施工宜用立面开挖。 4.1.5 取土坑壁应稳定，立面开挖时严禁掏底施工。 4.2 铺料 4.2.1 防渗体土料铺筑应平行堤轴线顺次进行，分段作业和长度不应小于100m ，人工作业时不小于50m。 4.2.2 作业面宜分成铺土、碾压、检验三段，以利流水作业，应分层统一铺土，统一碾压，专人取样检验，严禁出现界沟。 4.2.3 相邻施工段的作业面需均衡上升，若不可避免出现高差时，要以1：3-1：5 的斜坡连接。 4.2.4 土料宜用进占法卸料，用推土机或人工铺至规定部位，严禁将砂砾料或其他透水料与粘性土料混杂。 4.2.5 铺土厚度及块置直径限制尺寸如下表：铺土厚度和土块直径限制尽寸表 压实功能类型压实机具种类铺土厚度（cm）土块限制直径（cm） 轻型人工夯、机械夯15-20 20-25<5 <8 中型12T--15T 平碾斗容2.5m3 铲运机5T-8T 振动碾25-30 < 10 重型斗容大于7 m3 铲运机10T-16T 振动碾加载汽胎碾30-50 < 15 4.2.6 铺料至堤边时，应在设计边线外侧各超镇一定余量，人工铺料为10cm ，机械铺料 为 30cm。 4.2.7 通过保持填土面平整，算方上料，及时检测厚度等措施控制铺土厚度。土厚度允许误差为+0-5cm 。 4.3 碾压 4.3.1 碾压机械行走方向应平行于提轴线。分段分片碾压时相邻作业面的碾压搭接宽度，平 行提轴线方向不应小于0.5m，垂直堤线方向不应小于3cm。 432碾压机械进行碾压时，采用进退错距法作业。碾压搭接宽度大于10cm。铲运机兼作压

土石坝施工技术探讨

土石坝施工技术探讨 发表时间：2017-11-07T19:12:42.510Z 来源：《基层建设》2017年第19期作者：王建锋 [导读] 摘要：土石坝是用石料、泥土、石灰石或者混合土质材料通过堆积、辗压和抛填方式修成的水坝，是我国农村和山区常见的一种积水坝。 身份证号码：33062219771125xxxx 浙江上虞 312365 摘要：土石坝是用石料、泥土、石灰石或者混合土质材料通过堆积、辗压和抛填方式修成的水坝，是我国农村和山区常见的一种积水坝。土石坝主要是用于修建小型水库和养殖使用的一种坝，普遍存在于广大的农村地区，比较适合当地的经济现象，投资成本比较低。本文就对水利工程中的土石坝技术进行简单的分析。 关键词：水利水电；土石坝；施工技术 土石坝指的是利用当地的土料和石料或者混合料等，在经过了抛填和碾压等方法之后堆筑成的一种挡水坝。如果坝体的材料主要是土和砂砾石为主的时候，就将其称为堆石坝，如果两类材料都占有相当的比例的时候，就将其称之为土石混合坝。土石坝的优点就是可以就地取材，对于坝基的地质条件等要求并不是很高，并且结构简单，同时易于施工等。现在随着大型机器的运用以及坝体的防渗技术的改进，在施工中用到的人数正在减少，施工工期也在进一步缩短等，这些都明显的降低了施工的成本费用等。 1 土石坝的优缺点 土石坝的优点。土石坝是历史上存在于很久的一种坝，自从有了人类的活动就有这种坝型。土石坝施工的材料来源也比较简单，常常是就地取材，对材料要求也比较简单，土石是土石坝的主要材料，在修坝时，钢材、木材和水泥等材料很少使用，从而减少了运输成本和修坝的费用。而且土石坝修筑的工序比较少，技术要求简单，如果有机械参与施工，施工的周期可大大缩短。土石坝的修建方式简便，便于后期的扩建、维修。 土石坝的缺点。土石坝的坚固性比较差，由于坝的主要材料是土石，没有粘性，不能有效的预防洪涝灾害，而且粘性土料在温度和水分的影响下失去粘性，而且坝体上的土石长期经过雨水冲击，逐渐流向坝中形成淤泥，不便清理。施工导流方面较为不便，渗流是土石坝施工建设中最大的危害。 2.土石坝施工工艺技术分析 2.1料场布置 在土石坝施工过程中料场的规划与使用对坝体的施工质量、工期和工程投资，工程的生态环境和国民经济其他部门都会产生重要的影响，所以必须科学合理的规划料场布置，施工的前期准备工作，应从空间、时间、质与量等方面进行全面规划。 所谓料场的空间规划，是指对料场的位置与高程进行恰当的选择、合理布置。时间规划是指，料场布置要充分的考虑到施工强度与坝体填筑部位的变化情况。质与量的规划，是指料场的选址要对地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理力学指标具有全面的把握。料场的布置要充分的满足料场总储量满足坝体总方量的要求，和施工各个阶段最大上坝强度的要求。料尽其用，充分利用永久和临时建筑物基础开挖碴料。 2.2土石料加工 第一，土料加工。清除表层及不合格料后的上山料场的土料均可上坝填筑，但由于粘土颗粒小，比表面积大，亲水性强，水对土料工程性能影响大，填筑压实有最佳状态的最优含水率问题，鉴于有此特点，要求对土料的含水率进行控制，必要时按规范进行水份调节处理，保证在填筑压实时含水率在最优含水率±2%左右为合格料。调整土料含水量有两种方法：一是将自然蒸发、烘烤、掺料、翻晒等方法运用到挖装运卸中，来降低土料含水量。二是通过在料场加水，料堆加水，在开挖、装料、运输过程中加水的方法来提高土料含水量。一般在超径石含量不多的砾质土中，常用装耙的堆土机先在料场中初步清除，然后在坝体填筑面上进行填筑平整时再作进一步清除；当超径石的含量较多时，可用料斗加设蓖条筛（格筛）或其他简单筛分装置加以筛除，还可采用从高坡下料，造成粗细分离的方法清除粗粒径。粗粒径较大的过渡料宜直接采用控制爆破技术开采，对于较细的、质量要求高反滤料，垫层料则可用破碎、筛分、掺和工艺加工。 第二，砂砾石料和堆石料开采。砂砾石料开采因开采位置的不同分为陆上开采和水下开采两种方法。块石料开采：结合建筑物开挖或由石料场开采，开采的布置要形成多工作面流水作业方式。开采方法一般采用深孔梯段爆破，特定目的使用洞室爆破。超径处理：超径块石料的处理方法主要有浅孔爆破法和机械破碎法两种。 第三，土石料开挖运输。运用相互配套的的工程机械完成了从料场的开挖、运输，到坝面的平料和压实等土石坝施工的各项工序。这种一站式的施工工艺流程被称之为综合机械化施工。在大中型土石坝，尤其在高土石坝中，实现综合机械化施工，对提高施工技术和机械化水平，加快上石坝工程建设速度，具有十分重要的意义。土石坝施工中开挖运输方案主要有以下几种： ①正向铲开挖，自卸汽车运输上坝。②正向铲开挖、胶带机运输。③斗轮式挖掘机开挖，胶带机运输，转自卸汽车上坝。④采砂船开挖，有轨机车运输，转胶带机上坝。在多种坝料开挖运输方案的选择上要充分结合工程施工的具体条件，使机械利用率充分发挥，减少坝料的转运次数，各种坝料铺筑方法及设备应尽量一致，减少辅助设施，充分利用地形条件，统筹规划和布置。 2.3填筑施工 第一，土石坝坝面作业施工程序包括铺料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。坝面作业具有工作面狭窄，工种多，工序多，机械设备多的特点，所以阻碍施工时需有妥善的制定施工组织规划。土石坝的坝面作业一般采用流水线施工方式，这样可以有效避免因坝面作业特点对坝面施工中的干扰，保障施工进度。流水作业施工组织应先按施工工序数目对坝面分段，然后组织相应专业施工队依次进入各工段施工。 第二，施工中一般采用平起填筑施工，平起施工具有减少了接缝、接坡、削坡等工序，保证了填筑质量的优势。平起施工尽可能大的堆石填筑面，便于开展大机械化的施工。与此同时它还有利于继续填筑时布置进入防渗料区的施工道路，运输反滤料及过渡料的大型自卸汽车不横穿防渗料区；有利于减小料界偏差和相邻料平起填筑时的跨缝碾压和均衡坝体的施工强度的作用，在防渗土料与反滤过渡料的填筑关系上，有先土后砂及先砂后土两种作法，为加快施工进度及控制边界，一般均采用先砂后土施工。 第三，对土石坝进行分层强夯填筑，应将每层土石填筑厚度控制在10m-20m之间；采用大能量的夯击动力预压，提高土石料的密度，消除土石料的变形；分层铺筑分层夯实，在夯击后的土石层中填筑新的土石层，再进行新的夯击，直至达到坝体需要的高度。控制每层土

某土石坝施工导流方案比选

某土石坝施工导流方案比选 文章结合某土石坝工程概况及导流条件，对埋管导流和隧洞导流方案方案进行比选，供类似工程借鉴。 标签：土石坝；埋管导流；隧洞导流；导流方案比较 施工导流设计是水利水电枢纽总体设计的重要组成部分，是影响枢纽布置、永久建筑物形式、施工方法、施工总布置、施工进度安排和工程造价的重要因素[1]。 土石坝具体是指利用当地的土料、砂砾、石渣卵石等筑成的坝，所用的材料全部取自于当地，为当地材料坝。其施工期间坝体不能过水，相对于允许过水的混凝土重力坝、面板堆石坝等导流风险大，因此根据工程区水文特性、地形地质情况、枢纽布置等条件，进行多方案技术经济综合比较，全面分析各种因素[2]，选择出最优导流方案，具有重要意义。 中小型土石坝常用的导流方式有埋管导流及隧道导流两种方式[3]，以下通过对某土石坝工程实例的阐述，对导流方式进行比较，选择最佳导流方式。 1 工程概况 土石坝枢纽主要由大坝、溢洪道和引水发电隧洞、水电站、上坝、进厂公路等。水库大坝采用土心墙堆石坝，坝轴线方位角NE0.8°，坝顶高程2145.7m，防浪墙顶高程2146.7m。河床建基面最低高程依据工程地质条件定为2108.0m，最大坝高37.7m，坝顶宽度6m，坝轴线长205.74m。 溢洪道位于大坝左岸坝肩处。溢洪道采用有闸控制方式，溢洪道采用2孔（单孔净宽4m，总净宽8m）的方案，引水发电隧洞布置在右岸，由进口分层取水塔、龙抬头、隧洞段、渐变段等组成，全长393m。电站布置在大坝下游右岸，厂房尺寸25.7m×10.0m。 2 工程特点 水库库容531万m3属小（1）水库，大坝最大坝高37.7m，属低坝。引水发电隧洞布置在右岸，可考虑与导流隧洞结合布置后部分结合布置。坝址河床较宽，可考虑在岸边埋管导流。 3 水文气象及地质条件 3.1 水文、气象 坝址所处流域属于亚热带气候区，受东南亚季风影响很大，且处于低纬度地

水利施工中土石坝施工技术的运用

水利施工中土石坝施工技术的运用 发表时间：2020-03-05T17:37:21.133Z 来源：《基层建设》2019年第29期作者：姚冰元[导读] 摘要：水利工程中土石坝施工技术应用较为广泛，其主要使用泥土、石料或混合土质材料经抛填、堆积、辗压的工序修筑而成。 黄河河口管理局黄河河口河务局山东东营 257200摘要：水利工程中土石坝施工技术应用较为广泛，其主要使用泥土、石料或混合土质材料经抛填、堆积、辗压的工序修筑而成。土石坝修建成本较低，施工过程中需要选择科学、合理的施工防范技术，严格执行相关规范标准，在满足实际使用要求的前提下降低工程建设成本。论文阐述了水利工程中土石坝的优势与不足，分析了基本的设计原则，探究了具体的施工工艺。 关键词：水利施工；土石坝施工；施工技术引言： 在我国整体社会经济高速发展的进程中，水利工程起到了极其重要的推动作用。而对于水利工程而言，土石坝占据着很重要的地位，如今其应用也日益广泛。相比于其它坝型，土石坝施工也拥有自身的优劣势。因此，为了确保此项施工得以顺利进行，促使相关技术得以科学提升，有关部门需要对此技术深入了解。 1水利工程土石坝概述 1.1土石坝的优势与劣势 1.1.1优势 水利工程建设中土石坝不仅应用广泛，而且历史悠久。其施工过程中多采用就地取材的方式进行处理，在充分利用现场施工过程中产生的土石料的情况下，能够大大减少其他施工采用的运输和使用成本，进而降低土石坝工程的施工成本。加之土石坝施工工序少、技术简单，合理规划的前提下可以实现机械化操作，有效缩短了工程建设周期，并且土石坝结构简单，后续的维保、改扩建等工作非常方便，因此，其适应性非常强。 1.1.2劣势 土石坝坝顶无法实现溢洪功能，需要另设溢洪道；所使用的黏性土料在填筑施工过程中容易受到外部环境因素、气候因素的影响；土石坝经常会出现不均匀沉陷问题；水利工程在使用土石坝的过程中需要关注渗流问题，避免其对土石坝工程产生严重危害。 1.2土石坝设计的基本原则 土石坝设计的基本原则包括：坝身不能泄洪；需要设置适宜的坝坡来维持坝坡、坝基的稳定性；设置防渗、排水措施，合理控制渗流，防止坝体渗透、变形；根据现场土料条件，选择合理的土料填筑标准，避免坝体出现过大沉陷；然后采取适当的构造措施来保护坝顶、坝坡，避免外部因素的破坏，采取有效措施提升土石坝运行可靠性、耐久性，以及现场机械化施工水平。 2水利工程土石坝施工的技术 2.1规划料场 对于土石坝的整体质量、施工造价以及工程周期而言，规划料场都具有直接性的影响，此项工作甚至会对坝体周围的农业生产以及生态环境产生一定程度的影响。所以，有关部门在正式开展施工前需要仔细分析、认真勘察坝体周边环境。在规划料场时，规划人员需要从质量、空间以及时间这三个层面出发进行综合考虑：（1）质量规划：分析考察料场物理学的指标。（2）空间规划：主要考虑选择料场位置的有关问题。（3）时间规划：重点考虑施工强度以及坝体建筑部位的变化这两者的关系。 2.2加工与运输土石料 （1）表层清除：优先将土石料表层各种杂质清除干净，随后才能对含水量加以控制。（2）对含水量的控制：①使含水量得以提升，也就是将水加入料场中的土石料；②使含水量得以降低，在此过程中可以借助翻晒或者自然蒸发的方法使含水量合理下降。（3）对超石径的控制：处理超石径砾土，若超石径砾土的含量不高，有关人员可以借助推土机加以处理；若超石径砾土的含量较高，有关人员应当借助筛分或者高坡下料的相关装置分离筛选砾土。若对粗历经较大材料进行加工，现场可以采取爆破的方式进行处理，然而技术人员必须对爆破度加以严控，避免危及现场人员的生命安全。对于较细的垫层材料以及反滤料而言，有关人员可以选择筛分、破碎等技术进行加工。在运输土石料的过程中，有关部门应当采取机械化施工程序，确保开采、运输到最终的应用整体流程的完整性，从而使施工技术的整体水准得以提升，使施工周期得以科学缩短。 2.3填筑作业 在填筑施工中，主要包含了五个环节，即：①铺料；②摊铺；③洒水；④压实；⑤质检在正式施工前，管理人员应当对不同工种、工序进行全面协调和组织，以便为后续正式施工的顺利开展夯实基础。对于土石坝施工而言，填筑作业的常见方式为“平起填筑”，这主要是由于此方法的优势较为明显，包含了：（1）能够确保在持续填筑施工时，对防渗区域道路进行修建。（2）使接缝以及削坡等工序得以被科学简化，使工程进度得以有效加快[1]。（3）确保施工中礁石的填筑面足够大，这样可以方便大型设备、机械的使用。与此同时，在填筑土石坝时，有关部门通常都会采取“分层强夯”的方法进行压实。在使用此方法的时候，技术人员需要对土石坝填筑厚度进行仔细观察。另外，为了使土石料整体密度得以有效提升，技术人员可以采用能量较大的夯机进行全面预压。 2.4土石坝结合处施工 在通常情况下，坝体和土石坝周边建筑物、坝体和岸坡以及坝体和地基处边界便属于土石坝结合处。一旦土石坝结合处施工质量不合格，不能达到有关标准，将直接对土石坝整体性能以及质量产生严重的不良影响。所以，有关部门需要对土石坝结合处的施工予以高度重视，安排专门的督察小组进行全程监督和记录，进而使土石坝施工的整体质量得到可靠保障。 2.5反滤层施工 对反滤层进行处理的方式有很多，当前较为常见的方法包括了挡板法、土、砂松坡接触平起法以及削坡体法等。在正式的土石坝施工过程中，技术人员应当严格按照施工现场的实际状况，选择最合适的处理方式[2]。目前，反滤层处理最常见、应用最广泛的方法，便是处理效果极佳的土、砂松坡接触平起法，在施工时需要用到相应的机械设施，有关部门应当对此方法进行全面掌握。 3水利工程土石坝施工的技术发展趋势 3.1快速化施工

土石坝填筑的施工方法

1F415014 土石坝填筑的施工方法 一、土石坝施工内容 根据施工方法的不同，土石坝分为干填碾压（碾压式）、水中填土、水力冲填（包括水坠坝）和定向爆破修筑等类型。其中，碾压式土石坝最为普遍。 碾压土石坝的施工作业，包括准备作业、基本作业、辅助作业和附加作业。 1.准备作业。包括“四通一平”（通车、通水、通电、通信、平整场地）、修建生产、生活福利、行政办公用房以及排水清基等项工作。 2.基本作业。包括料场土石料开采，挖、装、运、卸以及坝面作业等。 3.辅助作业。包括清除施工场地及料场的覆盖，从上坝土料中剔除超径石块、杂物，坝面排水、层间刨毛和加水等。 4.附加作业。包括坝坡修整，铺砌护面块石及铺植草皮等。 二、坝料开采 （一）土料开采 土料开采主要分为立面开采及平面开采。 土料开采方式比较 （二）砂砾料开采 砂砾料（含反滤料）开采施工特点及适用条件见表。 砂砾料开采方式比较

（三）石料开采 用作坝体的堆石料多采用深孔梯段微差爆破。 三、坝面作业的基本要求 根据施工方法、施工条件及土石料性质的不同，坝面作业施工程序包括铺料、整平、洒水、压实（对于黏性土料采用平碾，压实后尚须刨毛以保证层间结合的质量）、质检等工序。为了不使各工序之间相互干扰，可按流水作业进行组织。 四、铺料与整平 1.铺料宜平行坝轴线进行。进入防渗体内铺料，自卸汽车卸料宜用进占法倒退铺土。 2.按设计厚度铺料整平是保证压实质量的关键。 3.黏性土料含水量偏低，主要应在料场加水（2011考点）。对非黏性土料，为防止运输过程脱水过量，加水工作主要在坝面进行。石渣料和砂砾料压实前应充分加水，确保压实质量。 4.对于汽车上坝或光面压实机具压实的土层，应刨毛处理，以利层间结合。通常刨毛深度3～5cm。（2013考点） 五、碾压 碾压机械的开行方式通常有：进退错距法和圈转套压法两种。 1.进退错距法操作简便，碾压、铺土和质检等工序协调，便于分段流水作业，压实质量容易保证，可在碾压带的两侧先往复压够遍数后，再进行错距碾压。错距宽度b按下式计算 b=B／n 式中B……碾滚净宽（m）；n——设计碾压遍数。 2.圈转套压法要求开行的工作面较大，适合于多碾滚组合碾压。其优点是生产效率较高，但碾压中转弯套压交接处重压过多，易于超压。

一建【水利】建工精讲讲义：土石坝工程1051

1F415010 土石坝施工技术 碾压式土石坝施工内容包括： 案例一：土石坝施工分期 土石坝施工内容排序示例 A坝基处理，B坝体填筑，C导流洞施工，D截流，E围堰填筑，F围堰拆除，G基坑排水，H封孔。合理的施工顺序：C→D→E→G→A→B→F→H

案例二：挖运方案选择 案例三：填筑的系列知识点 流水作业n≤m（工序数≤施工段数）填筑工序：铺土、平土、压实 （1）两个公式：

（2）碾压试验

案例四：接头处理 案例五：施工质量控制 教材要点 1F415011 土石坝施工机械的配置 一、挖运机械的类型 1.挖掘机械 土石方工程的开挖机械主要是挖掘机。 2.挖装运组合机械 挖运组合机械主要有推土机和铲运机；装运结合的机械则有装载机。 3.运输机械 运输机械有循环式和连续式两种。 （1）循环运输机械有有轨机车和汽车。

（2）连续运输机械最常用的是带式运输机。 二、施工机械的配置方法 常用土方施工机械的经济运距如下： 1.履带式推土机的推运距离为15～30m时，可获得最大的生产率。推运的经济运距一般为30～50m，大型推土机的推运距离不宜超过100m。 2.轮胎装载机用来挖掘和特殊情况下作短距离运输时，其运距一般不超过100～150m；履带式装载机不超过100m。 3.牵引式铲运机的经济运距一般为300m。自行式铲运机的经济运距与道路坡度大小、机械性能有关，一般为200～300m。 4.自卸汽车在运距方面的适应性较强。 1F415012 土石坝填筑的施工碾压试验 一、压实机械 压实机械分为静压碾压、振动碾压、夯击三种基本类型。其中静压碾压设备有羊脚碾、气胎碾等；夯击设备有夯板等。 静压碾压的作用力是静压力，其大小不随作用时间而变化，如下图（a）。 夯击的作用力为瞬时动力，有瞬时脉冲作用，其大小随时间和落高而变化，如下图（b）。 土料压实作用外力示意图 振动的作用力为周期性的重复动力，其大小随时间呈周期性变化，振动周期的长短，随振动频率的大小而变化，如上图（c）。振动碾压与静压碾压相比，具有重量轻，体积小，碾压遍数少，深度大，效率高的优点。 二、土料填筑标准 1.黏性土的填筑标准 含砾和不含砾的黏性土的填筑标准应以压实度和最优含水率作为设计控制指标。设计最大干密度应以击实最大干密度乘以压实度求得。 1级、2级坝和高坝的压实度应为98%～100%，3级中低坝及3级以下的中坝压实度应为96%～98%。设计地震烈度为8度、9度的地区，宜取上述规定的大值。 2.非黏性土的填筑标准 砂砾石和砂的填筑标准应以相对密度为设计控制指标。砂砾石的相对密度不应低于0.75，砂的相对密度不应低于0.7，反滤料宜为0.7。 三、压实参数的确定 1.土料填筑压实参数主要包括碾压机具的重量、含水量、碾压遍数及铺土厚度等，对于振动碾还

水利工程中土石坝施工要点

水利工程中土石坝施工要点的探讨摘要：土石坝是我国较早和较普遍采用的一种坝型,为解决我国的“洪涝灾害、干旱缺水”等水问题,发展国民经济、保障人民生活发挥了重要作用。土石坝具有就地取材，对坝基地质条件要求不高，结构简单节约三材和易于施工等优点。随着大型高效施工机械的采用，坝体防渗结构和材料的改进，使施工人数的大量减少，施工工期的进一步缩短以及施工费用的显著降低等，为土石坝的发展开辟了广阔前景。如今，国内外不仅中低坝广泛采用土石坝，而且兴建的高土石坝也越来越多。 关键词：水利；土石坝；施工 abstract: the earth dam is our country earlier and more widely adopted a dam type, for the resolution of chinese “flood disaster, dry” water problems and develop the national economy, safeguard the people’s life has played an important role. earth dam has use local materials, geological conditions of dam foundation is not high demand, simple structure and easy to save three material construction, etc. with large efficient construction machinery adoption, and dam seepage control structure and material of the improvement to the construction of a large number of reducing the number, the construction period to further reduce the construction cost and the decreased significantly, for the development of

常用的土石坝施工挖运方案有哪些

常用的土石坝施工挖运方案有哪些 1.正向铲开挖，自卸汽车运输上坝 正向铲开挖、装载，自卸汽车运输直接上坝，通常运距小于10km。自卸汽车可运各种坝料，运输能力高，设备通用，能直接铺料，机动灵活，转弯半径小，爬坡能力较强，管理方便，设备易于获得，在国内外的高土石坝施工中，获得了广泛的应用，且挖运机械朝着大斗容量、大吨位方向发展。在施工布置上，正向铲一般都采用立面开挖，汽车运输道路可布置成循环路，装料时停在挖掘机一侧的同一平面上，既汽车鱼贯式地装料与行驶。这种布置形式，可避免或减少汽车的倒车时间，正向铲采用60°～90°的转角侧向卸料，回转角度小，生产率高，能充分发挥正向铲与汽车的效率。 2.正向铲开挖、胶带机运输 国内外很多水利水电工程施工中，广泛采用了胶带机运输土、砂石料。国内的大伙房、岳城、石头河等土石坝施工，胶带机成为主要的运输工具。胶带机的爬坡能力大，架设简易，运输费用较低，比自卸汽车可降低运输费用1 /3～1/2，运输能力也较高，胶带机合理运距小于10km，胶带机可直接从料场运输上坝；也可与自卸汽车配合，作长距离运输，在坝前经漏斗由汽车转运上坝；与有轨机车配合，用胶带机转运上坝做短距离运输。目前，国外已发展到可用胶带机运输块径为400～500mm的石料，甚至向运输块径达700～1000mm的更

大堆石料发展。 3.斗轮式挖掘机开挖，胶带机运输，转自卸汽车上坝 当填筑方量大，上坝强度高的土石坝，料场储量大而集中，可采用斗轮式挖掘机开挖，它的生产率高，具有连续挖掘、装载的特点，斗轮式挖掘将料转入移动式胶带机，其后接长距离的固定式胶带机至坝面或坝面附近经自卸汽车运至填筑面。这种布置方案，可使挖、装、运连续进行，简化了施工工艺，提高了机械化水平和生产率。石头河土石坝采用DW-200型斗轮式挖掘机开采土料，用宽1000mm、长1200余m、带速150m/min胶带上坝，经双翼卸料机于坝面用12t自卸汽车转运卸料，日强度平均达4000～5000m＾3，最高达10000m＾3（压实方）。美国圣路易土石坝施工中，采用特大型斗轮式挖掘机，开采的土料经两个卸料口轮流直接装入100t的底卸汽车运输，21个工作小时装车1000车，取土高度12m，前沿开挖宽度18.3m。 4.采砂船开挖，有轨机车运输，转胶带机（或自卸汽车）上坝 国内一些大中型水电工程施工中，广泛采用采砂船开采水下的砂砾料，配合有轨机车运输。在我国大型载重汽车尚不能充分满足需要的情况下，有轨机车仍是一种效率较高的运输工具，它具有机械结构简单修配容易的优点。当料场集中，运输量大，运距较远（大于10km），可用有轨机车进行水平运输。有轨机车运输的临建工程量大，设备投资较高，对线路坡度和转弯半径的要求也较高。有轨机车不能直接上坝，在坝脚经卸料装置至胶带机或自卸汽车转运上坝。

土石坝工程施工总结

土石坝工程施工经验总结 摘要：兴水之利，谓之水利；利水之力，建二次能源，称水电；坝、渠道、隧洞、水电站等为体现人类改造自然，开发水利水电的水工建筑物。 关键词：水利水电水工建筑物 前言 第一节料场规划 土石坝施工中，料场的合理规划和使用，是土石坝施工中的关键技术之一，它不仅关系到坝体的施工质量、工期和工程造价，甚至还会影响到周围的农林业生产。 施工前，应配合施工组织设计，对各类料场作进一步的勘探和总体规划、分期开采计划。使各种坝料有计划、有次序地开采出来，以满足坝体施工的要求。 选用料场材料的物理力学性质，应满足坝体设计施工质量要求，勘探中的可供开采量不少于设计需要量的2倍。在储量集中繁荣主要料区，布置大型开采设备，避免经常性的转移；保留一定的备用料场（为主要料场总储量的20%～30%）和近料场，作为坝体合龙以及抢筑拦洪高程用。 在料场的使用时间及程序上，应考虑施工期河水位的变化及

施工导流使上游水位抬高的影响。供料规划上要近料、上游易淹料先用；远料，下游不淹料后用。含水量高料场夏季用；含水量低料场雨季用。施工强度高时利用近料，强度低时利用远料，平衡运输强度，避免窝工。对料场高程与相应的填筑部位，应选择恰当，布置合理，有利于重车下坡。作到就近取料，低料低用，高料高用；避免上下游料过坝的交叉运输，减少干扰。 充分合理地利用开挖弃渣料，对降低工程造价和保证施工质量具有重要的意义。作到弃渣无隐患，不影响环保。在料场规划中应考虑到挖、填各种坝料的综合平衡，作好土石方的调度规划，合理用料。料场的覆盖剥离层薄，有效料层厚，便于开采，获得率高。减少料物堆存、倒运，作好料场的防洪、排水、防止料物污染和分离。不占或少占农业耕地，作到占地还地、占田还田。 总之，在；料场的规划和开采，考虑的因素很多而且又很灵活。对拟定的规划、供料方案，在施工中不合适的即使进行调整，以取得最佳的技术经济效果。 第二节土石料开挖运输 土石坝施工中，从料场的开挖、运输，到坝面的平料和压实等各项工序，都可由互相配套的工程机械来完成，构成“一条龙”式的施工工艺流程，即综合机械化施工。在大中型土石坝，尤其在高土石坝中，实现综合机械化施工，对提高施工技术水平，加快土石坝工程建设速度，既有十分重要的意义。 一、开挖运输方案

土石坝施工技术探讨

土石坝施工技术探讨 摘要：土石坝是用石料、泥土、石灰石或者混合土质材料通过堆积、辗压和抛 填方式修成的水坝，是我国农村和山区常见的一种积水坝。土石坝主要是用于修 建小型水库和养殖使用的一种坝，普遍存在于广大的农村地区，比较适合当地的 经济现象，投资成本比较低。本文就对水利工程中的土石坝技术进行简单的分析。 关键词：水利水电；土石坝；施工技术 土石坝指的是利用当地的土料和石料或者混合料等，在经过了抛填和碾压等 方法之后堆筑成的一种挡水坝。如果坝体的材料主要是土和砂砾石为主的时候， 就将其称为堆石坝，如果两类材料都占有相当的比例的时候，就将其称之为土石 混合坝。土石坝的优点就是可以就地取材，对于坝基的地质条件等要求并不是很高，并且结构简单，同时易于施工等。现在随着大型机器的运用以及坝体的防渗 技术的改进，在施工中用到的人数正在减少，施工工期也在进一步缩短等，这些 都明显的降低了施工的成本费用等。 1 土石坝的优缺点 土石坝的优点。土石坝是历史上存在于很久的一种坝，自从有了人类的活动 就有这种坝型。土石坝施工的材料来源也比较简单，常常是就地取材，对材料要 求也比较简单，土石是土石坝的主要材料，在修坝时，钢材、木材和水泥等材料 很少使用，从而减少了运输成本和修坝的费用。而且土石坝修筑的工序比较少， 技术要求简单，如果有机械参与施工，施工的周期可大大缩短。土石坝的修建方 式简便，便于后期的扩建、维修。 土石坝的缺点。土石坝的坚固性比较差，由于坝的主要材料是土石，没有粘性，不能有效的预防洪涝灾害，而且粘性土料在温度和水分的影响下失去粘性， 而且坝体上的土石长期经过雨水冲击，逐渐流向坝中形成淤泥，不便清理。施工 导流方面较为不便，渗流是土石坝施工建设中最大的危害。 2.土石坝施工工艺技术分析 2.1料场布置 在土石坝施工过程中料场的规划与使用对坝体的施工质量、工期和工程投资，工程的生态环境和国民经济其他部门都会产生重要的影响，所以必须科学合理的 规划料场布置，施工的前期准备工作，应从空间、时间、质与量等方面进行全面 规划。 所谓料场的空间规划，是指对料场的位置与高程进行恰当的选择、合理布置。时间规划是指，料场布置要充分的考虑到施工强度与坝体填筑部位的变化情况。 质与量的规划，是指料场的选址要对地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理 力学指标具有全面的把握。料场的布置要充分的满足料场总储量满足坝体总方量 的要求，和施工各个阶段最大上坝强度的要求。料尽其用，充分利用永久和临时 建筑物基础开挖碴料。 2.2土石料加工 第一，土料加工。清除表层及不合格料后的上山料场的土料均可上坝填筑， 但由于粘土颗粒小，比表面积大，亲水性强，水对土料工程性能影响大，填筑压 实有最佳状态的最优含水率问题，鉴于有此特点，要求对土料的含水率进行控制，必要时按规范进行水份调节处理，保证在填筑压实时含水率在最优含水率±2%左 右为合格料。调整土料含水量有两种方法：一是将自然蒸发、烘烤、掺料、翻晒 等方法运用到挖装运卸中，来降低土料含水量。二是通过在料场加水，料堆加水，

浅议中小型水库土石坝除险加固施工技术

浅议中小型水库土石坝除险加固施工技术 发表时间：2016-12-13T11:06:56.540Z 来源：《基层建设》2016年22期作者：刘晓莹 [导读] 摘要：水库是我国防御江河洪水、发展农业灌溉和为城乡经济生活提供用水等方面的重要基础设施之一,在水利建设中占有重要的地位。 身份证号码：64032119890728**** 摘要：水库是我国防御江河洪水、发展农业灌溉和为城乡经济生活提供用水等方面的重要基础设施之一,在水利建设中占有重要的地位。病险水库除险中土石坝防渗技术往往是决定大坝除险方案的决定措施，常用在土石坝除险加固防渗技术有高压旋喷灌浆、劈裂灌浆、混凝土防渗墙、冲抓套井回填、土工膜、黏土斜墙防渗等。技术都比较成熟可靠，在选择时要考虑各技术方案的可行性、优缺点，地质施工条件，进行经济技术对比选取可靠经济的技术方案。 关键词：中小型水库；除险加固；施工技术 我国是个农业大国，水利工程尤为重要，而大多水库都建立在建国后期，由于技术有限水库都存在或大或小的危情。病险水库数量较大，问题复杂，除险加固治理是一项十分复杂的工程，在水资源日益贫乏的今天，水库的功能恢复将对国家经济建设起到巨大的推动作用。本论文将从水库大坝防渗，土坝裂变以及滑坡的处理，溢水消能与输水涵洞的建设等方面着手，分析中小型水库除险加固的施工技术。 一、水库大坝的主要防渗技术 （一）高压喷射灌浆防渗。 利用钻机钻孔，将喷射管置于孔内（内含水管、水泥管和风管），由喷射出的高压射流冲切破坏土体，同时随喷射流导入水泥浆液与被冲切土体掺搅，喷嘴上提，浆液凝固，在地基中按设计的方向、深度、厚度及结构形式与地基结合成紧密的凝结体，起到防渗作用。其主要优点是施工速度快，比混凝土防渗墙快10～30 倍。目前分为旋喷、摆喷、定喷三种。采用高压喷射灌浆进行大坝防渗处理，成功例子很多，效果明显。但失败例子也不少，其原因是，不同地层条件，高喷技术参数选用具有较强的经验性，有时还需要通过灌浆试验确定。如在二长花岗岩砂性地区，若带水钻孔常有塌孔，往往高压灌浆不能完成设计长度，需要采用干钻钻孔，成孔效果好些。 （二）劈裂灌浆防渗。 20 世纪70 年代末，国内研究人员通过试验，在过去重力坝灌浆的基础上，利用土石坝中最小主应力面和坝轴线方向一至的规律，在土坝中采取劈裂灌浆，沿坝轴线布孔，使用一定压力，将坝体沿坝轴线小主应力面劈开，灌注泥浆，并使浆坝互压，最后形成（10～50）cm 厚的密实、竖直、连续泥墙，以达到防渗目的。同时，泥浆使坝体湿化，与浆脉连通的所有裂缝、洞穴等隐患均可被浆液充填密实，增加坝体的密实度。这项技术不仅起到防渗作用，也加固了坝体。其优点在于可以就地取材，施工简便，投资省、工效高、较快地得到推广。 劈裂灌浆应用范围越来越广，过去规范规定坝高50 m 以下的均质坝和宽心墙坝，并要求在低水位进行；近年来，逐渐发展到超过50m 坝高，且高水位也可进行，还可以作劈裂堤坝基础灌浆，在窄心墙坝也可以进行。适用于坝身浸润线出溢点过高，有散浸现象，裂缝（不包括滑坡裂缝）及各种洞穴的坝体。灌浆材料主要有：水泥浆、黏土浆、水泥黏土浆、水泥水玻璃浆液、水泥砂浆、水玻璃类浆液等。一般多采用土料浆，根据不同需要可掺入水泥、各种外加剂 （三）混凝土防渗墙修建。 主要采用钻凿、锯槽、液压开槽机、射水及薄抓斗等工法，在坝体或地基中建造槽形孔，以泥浆固壁，然后采用直升导管，向槽孔内浇筑混凝土，形成连续的混凝土墙，以达到防渗目的。 防渗墙施工可以适应各种不同材料的坝体和各种复杂地基，墙的两端能与岸坡防渗设施或岸边基岩相连接，墙的底部可嵌入弱风化基岩内一定深度，彻底截断坝体及坝基的渗透水流。早期防渗墙主要采用乌卡斯钻机施工，成墙厚度（0.8～1.0）m，价格较贵。20 世纪80 年代后，出现了锯槽、液压开槽、射水及薄抓斗等多种成墙方法，墙体厚度也愈来愈薄，墙体深度也愈来愈大。如黄河小浪底右岸坝基防渗墙深度已达81.9 m。近年来推广使用振动沉模防渗板墙技术，利用强力振动原理将空腹模板沉入土中，向空腹内注满浆液，边振动边拔模，浆液留于槽孔中形成单块板墙，将单板连接起来，即形成连续的防渗板墙帷幕，该项新技术主要用于砂、砂性土、粘性土、淤泥质土及砂砾石地层建造混凝土连续的防渗樯，造墙深度可达20 m 左右，厚度（8～25）cm，最厚可达30 cm，其不足之处是对卵石含量高的厚地层沉入困难，不能沉入基岩和大块石中。 目前国内大型病险土石坝防渗加固采用此法的工程较多，应该引起注意的是，防渗墙刚度远大于土石坝材料，因此，坝体防渗墙与坝基防渗墙有较大不同。坝基防渗墙受坝体自重和水荷载作用，坝体自重引起坝基变形对防渗墙受力有利，水荷载引起坝基变形对防渗墙受力不利，有可能产生拉应力。由于坝体水平变形比坝基大得多，坝体防渗墙更容易出现拉应力，甚至发生断裂。而且病险土石坝多数存在施工碾压密实度不够问题，大坝受水荷载作用时变形更大，因此，应注意坝体防渗墙的受力分析，特别是深坝体防渗墙受力分析。 二、土坝裂疑、滑坡的处理 裂缝对土坝危害较大，特别是贯穿坝本的横向裂缝和水平裂缝，以及滑坡裂缝。对非滑动性裂缝处理，多采用开挖回填的办法。（1）如裂缝宽度不大，深度在1m以内，且已稳定，一般可用于细的沙壤土，从缝口灌入，在用竹条木棍捣实，重要的和比较重要的中小型水库最好挖槽到裂缝深度以下0.3m，然后回填夯实，处理工作可分段进行，同时注意新老土的结合。 （2）如裂缝较宽，裂深在5m之内，裂缝已停止发展，一般都应开挖后回填，开挖时采用梯形断面，或开挖成台阶形的坑槽，在回填时削去台阶，保持梯形断面，便于回填的土料和原坝体紧密结合。 三、土坝滑坡的处理 如坝基有软弱夹层，软粘土层或坝体填筑时选用土料不当，碾压不实，坝坡太陡或背水坡浸润线出溢点因排水失灵而提高，以及运行中的水位骤降和地震、暴雨等影响都可能引起滑坡。对以及发生滑坡的坝面，其处理原则主要是上不减载、下部压重。 （一)坝基良好，滑坡出现在基础面以上的下游面，坡面局部坍滑，可以适当降低水库蓄水位，并采取导渗排水措施，待滑动部分的土料失水固结以后，在清除已松动的土体，然后用透水性强的土料自下而上修复，必要时可适当放缓坝坡或在坝脚用透水材料做撑台。（二）由于坝基有淤泥夹层或湿陷性黄土层而引起的滑坡，可先在坝脚外一定距离，修筑一道抛石固脚的防滑齿墙，并适当高出地基

土石坝浅谈

土石坝浅谈 安徽地区南部多山区，北部不多平原。土石坝在皖南山区应用较多，而北方多水闸。本人曾施工土石坝，现对其施工过程种的问题进行浅谈。 土石坝是目前世界坝工建设工程中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。与其他坝型相比较，无论从经济方面还是从施工方面，土石坝具有绝对的优势，据不完全统计世界土石坝占大坝总数的82.9%，而在中国土石坝数量占到大坝总数的93%。 土石坝是历史最为悠久的一种坝型。其优点包括：就地取材，节省钢材、水泥、木材等重要建筑材料，减少了建坝过程中的远途运输；结构简单，便于维修和加高、扩建；土石坝的坝身是土石散粒体结构，有适应变形的良好性能，因此对地基的要求低；施工技术简单，工序少，便于组合机械快速施工。其缺点是坝身一般不能溢流，施工导流不如混凝土坝方便，粘性土料的填筑受气候条件影响较大等。 土石坝建设最大的病害即是渗流。如何控制和预防渗流是土石坝工程建设中最主要的工作之一。 所谓渗流，即是指由于填筑土石坝的土料和坝基的砂砾是散粒体结构，颗粒间存在大量的孔隙，因此具有一定的透水性。当水库蓄水后，在水压力的作用下，水流必然会沿着坝身土料、坝基土体和坝端两岸地基中的孔隙渗向下游，造成坝身、坝基和绕坝的渗漏。假如这种渗流是在设计控制之下，大坝任何部位的土体就不会产生渗透破坏，则为正常渗流，此时渗流量一般较小，水质清澈透明，不含土壤颗粒，对坝体和坝基不致造成渗透破坏；反之对能引起土体渗透破坏，或渗流员过大且集中，水质浑浊，透明度低，使坝体或坝基产生管涌，流土和接触冲刷等渗透破坏，这种影响蓄水兴利的渗流则为异常渗流。 根据我国早期的土石坝工程的资料统计，由渗流而引起的破坏事故率约占31.7%。其中大型水库占11座，而对于中小型水库而言，漫坝冲垮者最多，占51.5%，其次就是渗漏导致垮坝，占29.1%，由此可见渗漏造成的溃坝问题是相当严重的。因此确保对坝体和坝基的渗流控制是保证土石坝安全的一项重要措施。 渗流控制的控制理论是在工程实践中的发展和运用起来的，是实践反馈的结果，其中渗流的基本原理、渗流场的分析方法、土体渗透稳定性三大部分，是渗流控制理论的基础。而渗流控制技术是渗流基础理论的实施措施，它主要包括灌浆技术、反滤坝技术、土石坝坝坡滑动破坏加固技术、土石坝坝体灌注粘土浆加固技术、坝体和坝基的密度加固技术、土工合成材料加固技术以及防渗墙及其坝体坝基加固技术等。 总结起来产生异常渗流的原因有以下几个方面： ①坝体填土与排水体之间的反滤层设计不正确，层间系数过大，或施工时 有错断混层现象，或填土不够密实，过大的渗流使填土向排水体流失， 都会造成反滤层破坏失效。反滤层在整个防渗体系中是尤为关键的环节，即使前面的防渗体裂缝或出现渗漏通道，只要反滤层工作正常，排水降 压，渗漏破坏就不会扩大。②防渗体没有直达基岩或底部连续可靠的粘 土层，在开挖截水槽时，因施工困难，半途而废，从而留下隐患。③土 石坝两岸岸坡产生台阶状。应该开抢成较平顺的坡度，为减少开挖可以 变坡，在上下两坡度转折处，两坡角之差不应大于15°~20°，若有平台，