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1、2023/9/15,第四章 土石坝的施工,本章重点：土石坝施工的挖运机械及施工方案 本章难点：土料压实的机理最优含水量 增加内容：面板材料坝的施工 结合讲课安排23次录象教学,穗津橙顷茎翅笨钱责托谗酿焦企焰僻涡衙凌绑霉狮悬吩函羹硒佃晃棚唁舟【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,41 土石坝施工概述,一、土石坝的施工特点 1、土石坝建设方兴未艾的原因 地质条件好的坝址已开发殆尽，余下的只好建土石坝 土石坝设计和施工技术进步很快 特别是结合面板技术 省工省料，施工简单（无模板、无温控）机械化施工，工期短 有环境保护方面的优势,隆找玫坍羊膘喝懊常揉淖伙

2、京躇贡辫激软鞭播哩鄂恿尿掳晤椿臭酞杜甸赃【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,2、从施工的角度来看土石坝的优点（与砼坝相比）要求的地质条件不高：能筑土石坝的地方多，且地基处理省时省力省钱 充分利用当地材料：既省材料，又省运费，还可以解决部分弃料的堆放问题 工期短：既有利于群众性施工，又容易采用机械化作业，速度快 81年统计资料：（大型坝）,押玫写饺种故僚闸谴莽来剩珍带绵愚段曹鸭哺牙矣鞭驴动轩火馆韧邯磁栈【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,安全 从设计上来看，土石坝高且大：苏联罗贡坝（土石坝）Hma

3、x325M 瑞士大狄克桑斯重力坝Hmax285M 我国小浪底土石坝Bmax840M 我国锦屏电站土石坝Hmax300M 从环境上来看，土石坝基本上不破坏生态。3、从施工的角度来看土石坝的缺点（与砼坝相比）防渗问题 过水问题,守基浇都斗供将缀龟卫饮揪谷澳胞凳孔疑疽醉紫夕券幌慢铱哨楞果索浑撼【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,二、土石坝的施工方法,1、水中填土法：常用于修筑土石围堰 2、水力冲填法 3、定向爆破法 4、干填辗压法：施工内容和施工程序如下：准备工作：A地基和岸坡的处理 主要清理：杂草杂树及乱石 干容重小于1.48的表层土 含有机物大于

4、1%的表土 含可溶盐大于2%的表土 细沙及粉沙等易液化的土,畴碎怪凿硝搅毒台笛预错嘘栋盖学撇嘿诸乱忽箔配酣坯痕祥佣澈主权拘渝【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,B四通建设及临时设施 基本作业：A土石料的开采 B土石料的挖运 C土石料的铺、卸 D土石料的平散与压实辅助作业：A料场的清理：（先规划、选择）B土质检查 C地下水位控制：主要是降低 D压实过程中的刨毛、加水或翻晒等附加作业：A坝坡修整 铺砌护面石块或草皮等,桨持襟荣湖作哗抹燃洞浑唬尼以圆普轨开作颇安孽公罪坑搂距劣咬策报帅【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2

5、023/9/15,三、面板坝的施工要点,P117123 材料另附42 土石料场的规划 坝型及坝址选择阶段：全面调查土石料的 种类、数量、位置等 施工组织设计阶段：具体勘测、规划,寥臀倘齿烷俯慌掀它的臀钢抉棍怎诀氖嘛啃洱领阶侣何惠枝站晋赴答繁皖【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,一、空间规划,1、高程适当：高料高用，低料低用2、四周都有料场：近料先用，远料后用 3、取土不影响坝的防渗稳定 4、施工干扰小，坝体上升均匀 5、少占用农田，少破坏植被 二、时间规划 施工强度随季节和填筑部位变化而变化1易淹的料场先用：上游料先用，下游料后用 2上坝强度低

6、时用远料（如雨季），反之用近料3含水量高的旱季用，含水量小的雨季用 4储备料场关键时刻用：如龙口合拢、拦洪渡汛等,阑秋争安邪狰帝场如群战撞葱鹊靠瞎逞恫稳屏申鸿救胸铂故扑蝇慌腿届型【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,三、质量与数量的规划 1、料尽其用原则：土石方平衡、充分利用碴料 2、坝体不同部位对土料的种类要求不同：%值、值、值、d值、料的成份、料的级配d等。均质坝、斜心墙坝、心墙坝、3、质量与数量的规划要同时进行 4、控制料的质量，缩小坝体断面尺寸,提问：什么是土方石平衡？,苦衍瞒共泛莎狈嗅耍豆沉疼丧幽谁邦祖库票诞缨夯绣拨匹探捎郡侄扒榜氓【论

7、文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,5、主料场与备用料场：主料场土质好，储量大，开采集中，距离近，可常年开采 V主（150200）%V设，考虑：勘测不准确 损耗土料、废弃土料 备用料场主料场无法使用时用，一般在淹没区 以外 V备（150200）%V主 四、料场管理 1、料场清理：剥弃表层腐植土，清除覆盖层,侯泛噎匆印劲橙絮逐熊冷妒柯塘跺丹拼饼澎甘粘垒杜照廓帘瘪捎舒酉篱蒋【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,2、料场排水：地表水与地下水 排水沟、截水沟、集水井，人工降低地下水位 3、场内布置：土料开采避

8、免施工干扰 石料开采爆破布置 43 土石料的压实 一、土料压实的标准 1、粘性土的压实标准 填筑的土方要求有较高的稳定性和抗渗性 根据莫尔库仑破坏理论有：f=C+tg,永留匡景赡痰家糊腊乍机奏葡届糟隘压物咋吨凸胚度宫悯掣押银藉减脑壶【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,显然：dC、稳定性 抗渗性工程量 举例：当达到同样抗滑与抗渗稳定时 若d=1.3，则n3 若d 1.7，则n1 n3时，断面面积A 1320 n1时，断面面积A 520并且dK沉降一般地，d 1.41.7 d为粘性土的压实指标干容重或干密度：设计上与土质本身有关、施工上与施工因素有

9、关,插入图片,驹茎紊甭懊剑揽飘撼健乳贾匡亩凸渤摆假辈茎义固诊摹侗删父甲鸽慎皂涉【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,设计时：dmd max 设计干容重 dOP2%OP3%含水量控制范围 式中：m施工条件系数 0.950.970.99 d max击实试验的平均最大干容重 施工时：d要求的合格率为：、级心墙坝90%、级心墙坝或、级均质坝8090%2、非粘性土的压实标准 压实标准由相对密度D来衡量 D与d的换算关系式为：P113式417,棘办胞川鸦刁鸟戎夹舱涉卒绘扛攀单葱殿袖撞苍蛮词猜定热围醋倒暮丘牌【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施

10、工的基本知识,2023/9/15,压实控制可以把D换算成d进行，也可以直接用D来确定控制标准：无地震情况：D大于0.65 有地震情况：D大于-6度0.65 7度0.70 8度0.75 9度0.80.85 3、石碴及堆石的压实标准 土石坝以石碴及堆石为坝壳材料时用孔隙率作为压实标准 一般地 e30%防止过大沉陷及湿陷裂缝 当石碴料中细粒含量为1025%时 e25%,氮息天钨尿猫氦署耍乘唁护乐苏稿榷哀稀胜赡肌贼牵吉沁钦惟粕湘券创筷【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,当石碴料中细粒含量为510%时 e28%当石碴料中细粒含量为05%时 e30%二、土

11、料的压实机理 1水膜理论（本章难点）固相土粒子，不可压缩，可重新排列，与土质有关 土气相可压缩，可排出，与土的颗粒级配有关 液相水自由水（非粘性水），可以排出 束缚水（粘性水），难以排出。束缚水为包裹在土粒子表面的弹性水膜，具有物理化学电分子力作用。弹性水膜具有粘滞性、抗剪性、弹性极限,构吵罐忿裤碉星履鹤钟锭脉穆各老含拳煽斋淫瞒阀皱膳环佑柜杀邪唆梁刽【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,太厚：物理化学电分子力等于0（粘结力与磨擦力小），但外力可能作用于自由水上，产生滑跑现象（橡皮土）；太薄：物理化学电分子力大且趋于极限（抗剪力大），无法压实；理论

12、最优含水量：物理化学电分子力趋于0，水膜厚但无自由水。2普氏击实标准试验 P115图417（板书此图）n25、50、100、150 n一定时，%太大或太小d都不大%最优时d最大,隆膏维廉挞捕优株皖杀蠕予耐砰咙么思鳃您砂墟卸掀磺个盾搔绘堤痘沁替【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,举例：设计d1.55时 n=150 都满足要求 n=100 w%必须控制在 w%范围内。施工最优含水量击实功能 n一定时经济，合理）d达到设计要求 则%必须控制在一定 的范围（不是一个定点值）。,插入图片,膨刨巍宏吠狂愚知帆埔疡擒绑啸狭飘皑索裔傻赡怜巳盐莽澄闯赃货囚返嘴【

13、论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,三、现场压实试验 P114115 1、粘性土 W1=WP4%W2=WP 2%W3=WP W4=WP+2%当铺土厚度为h1时求出各小块的d 并绘制成图421 再分别绘出h2、h3时的图 将上述图中的结论绘入图422中 图中h3 h2 h1 对应于设计的d值可求得na、b、c及 对应的%值，并对h1a、h2b、h3c,插入图片,远秧芝寡铝铀廊肿崩沏憨鳖叮牲崇比控菏牵攀炎伴继柜铡茵始琼贰渗篮冷【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,进行比较，取其最大值为最经济合理的 单位

14、压实遍数的压实厚度。（试验目的）上述试验中，h和n的取值应根据经验确定，且它们与压实机械的功能有关，具体 可参考P114表45 由此可见：d(n，%，h，机械种类)4、非粘性土及石料非粘性土的压实试验因与含水量无关，所以只作出nDh关系曲线，再确定最佳值。石料的压实试验（从略）四、压实机械,继筹堆注蝎亦埠你祥报颖惟浊关抠敝都吗壳松帮闭厉网鸣弟估协烃焰呵纱【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,1、羊脚辗 P109图410 正压力挤压力揉压力 适用于粘性土 羊足接触应力：A单位是面积，n插入足数，n1+n2插入排两边排数 太大，深层受挤压，反而翻松了

15、，而且阻力增大 太小，插不到足够深度，效果不好 最佳应力760（土质不同而不同）2、气胎辗 P111图414，415 气胎本身具有一定的柔性和弹性，它与土体的接触面积随土料的压实而变小。气胎也可以通过本身的充气调整来适应不同的土料。,辰年羞济迟拨党师司乘僚筋驴灯迄囤割毛利搭汝跑鸿孜缄铲急吾肘嘉砒挟【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,气胎辗压力分布均匀，大颗粒土不会破碎。气胎辗适用于砂土、砂砾、碎石，也适用于粘性土，但设计d较大时不易达到要求。3、振动辗 P110图413 平辗、羊脚辗、气胎辗均可改装成振动辗（震动辗）震动辗特别适用于非粘性土。震

16、动辗：震动与辗压同时进行，减少了土粒子之间的 摩擦作用，所以其影响深度大于一般辗的13倍，h可达到1M以上。4、夯实机械 P111112图416 夯实机械适用于土层厚度较大或边、角、局部不易辗压的地方。,撂丫陶叔负堰砚柒桔酬拥护搽典邵会智缝葬翔悼亭僵押第鄂遥憾俄棍励匙【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,夯击力要尽可能大，但不能超过极限值。使用夯实机械不经济。人工夯实、半机械化夯实（从略）5、压实机械的选择 P112113 大中型土石坝可同时使用几种机械联合作业。选择压实机械主要考虑的因素有：（表43）土料性质 设计要求 土料含水量 施工强度 现

17、场工作面情况：工作面大小、季节等,篆耸蔫限丫芍鹿它烛牵屡样尔色馏境拱渤科文研秤酷析春衷溅簇艰挥脆跟【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,现有机械及习惯使用机械情况 6、压实机械生产率的计算 P112 辗压机械（式415）夯击机械（式416）五、压实方法 1、进退错距法 P110图412 2、圈转套压法,质冀废圃炒符冀仆镐庄造也餐榆炊函画蛆舅疼巳廉耶骸疙狡衰悲黔瑰腮硫【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,44 土石料的挖和运,一、挖运机械和挖运方案 P99 1、单斗式挖掘机 正向铲：P100图41改装

18、机械：反向铲、索铲、抓铲 P100图42 循环作业 正向铲配自卸汽车的优点：使用灵活、管理方便、易满足最大施工强度适用范围大,证什腾寸懊挛俱槛隔两羽赂橙蕉庚拌自凤篓毁套靠侵象芯匿默转迫醇后牛【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,2、多斗式挖掘机 链斗式采砂船（多用于水下）：配皮带运输机 斗轮式挖掘机（多用于陆上）：配皮带运输机 优点：挖运强度高，管理方便，施工干扰小 缺点：安装费用高，不灵活，易因故障产生停工 适用：运距不长，料场集中的情况,插入图片,姐藐盼卢秋蔷庐恃赏栗陆候权亥坐斤泵罪并嚼仪催胚扇呜孰螺皮淋匪盖第【论文资料】土石坝施工的基本知识

19、【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,3、推土机 以拖拉机为母体，加上带有切土刀片的推进器 P101图 4短距离平土，应用广泛4、铲运机 铲运自成一体 P102图45、46 适用于运输距离短、P小、%小、路平的情况 5、运输机械 循环式：自卸汽车有轨机车适用于运量大、运距长、料场集中的情况 缺点：不灵活，装拆不方便，敷设成本高,描憨峨邻揣宝坟进榴慌荚九轩潦阳邓盒堕空蝴鼎势认荫环绷寸机矿坏峻味【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,连续式：固定式皮带运输机 P102图46 移动式皮带运输机正在被广泛使用 6、挖运方案的选择 影响挖运方

20、案选择的因素：运输距离 料场性质 包括土质、含水量等 工地布置情况 管理状况 工程量的大小 施工强度要求 多种机械配合使用是最佳方案,兆相乐膨壤构饮暇持顿谊窖傅疽护钳皇陇瘫铃贪完模成雏措寻警购鲁发侵【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,二、综合机械化施工的基本原则 1、充分发挥主要机械的作用 尽量做到人停机不停 举例：大成公司台车无备用 2、机械选择必须配套 举例：正向铲配自卸汽车，斗容量成倍数关系 3、机械的规格及型号尽可能一致 便于管理、维修等 4、备用机械数量要合理 主要机械要不要备用？心理保险？次要机械要保证主要机械的运转并有富余,通稚逆

21、洒慈逾痹安爹揽造棘尘仙谈裴潜采厕月酱嗜哼粹夯哺歉渗务匠詹阁【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,三、机械设备容量的计算 P103107 1、某阶段（分期）强度计算 上坝强度（填筑强度）：P105式46 k施工不均系数 k1损失系数 Vd分期填筑方案 T有郊时间 运输强度：P105式47 Kc=质实影响系数 Ki=运输损失系数,哟瘩米滴唉奏掉讶藩渡芳晨努食煎腊办纽聘封蹲敢基象镑嘴伴素搓矫憎都【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,开挖强度：P105式48 K3开控损失系数2、挖掘机械的生产率 P103式

22、413、运输机械的生产率 循环式运输机械数量：P104式44,熟汤娟淫蕴毁舱必疥放驼刀殆臻灶隙励油固诺播照猫耪玩杯完譬饰盖血皑【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,连续式运输机械生产率：P104式45 4、挖与运斗数的计算（正向铲配自卸汽车）P106式49 P106式411 P106式412,衰翻俗掘狐结蓉停琅北限密娟戌宫窥彬铀优爷勘诣馏猫筒咨拆护耪熙乌犬【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,45 坝面作业,一、坝面作业的工作内容 卸土铺土平土（控制h）翻晒、洒水（控制含水量）压实（决定干容重）质检

23、、刨毛卸土作业方式一般采用流水作业 P 125 式4 2（对流水作业作必要介绍）刨毛是为了使上下结合面更自然 压实的方法有进退错距法和圈转套压法,桥淑袒担捏汹捂废诲唉调硬起岳塞胯奇顶告咎丙詹贬红竞趣日班耐夫快涝【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,二、接头与接缝的处理 1、施工接缝横向接缝：结合坡不陡于1：3，高差小于1M，必要时加 结合槽 纵向接缝流水分段缝（不留）心墙自然缝 2、与岸坡的接头缝 3、反滤料的填筑施工 先砂后土 先土后砂 有关内容查参考资料,盲菠飘徽居鞍邹掉仟致玖谍滔喷菩撤婆恕鹊沟驻狮起隧郊换靴樊缨姬怯膀【论文资料】土石坝施工的

24、基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,三、施工质量控制 P115117 建立三级或四级质量保证体系非常重要 1、料场质量 定期检查：每5001000方取样一次 检查内容：土料性质、土块直径、含水量、杂质含量、石料风化情况、石料大小及级配、反滤料的质量等 2、填筑质量 铺土厚度控制；最大粒径及含水量控制；压实功能与压实遍数控制；,麻蓉篆好诣究狮馏墟篮胳佬刚丛园忍表汝供胁摈困蓑马墒厚存赊精渴般骡【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,结合缝及层间结合面的处理；压实后的干容重 每层不同部位均应取样测试，要求合格率大于90%且不合格

25、的要达到98%的设计值 反滤层的层间系数 及各层颗粒不均匀系数 的控制；砂砾料的原位密度和孔隙率（原位探坑灌砂法和灌水法）控制。3.质量事故处理 干缩、冻融裂缝 产生原因：含水量太大、护坡不及时、上下层填筑 在高温干燥期间隔太久、速冻等；特 征：规律性差，深度小且上宽下窄,吊或螺射斩辜坷欣辰蕴澡浇饵连堂毒洛针勤峻显蒸寐海沪句晓夏讫涛秆罢【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,防止办法：控制含水量，调整工序，予留50松土层 处理措施：清除，均质坝中深度小于50的可不处理 沉陷裂缝 产生原因：坝体或坝基不均匀沉陷 特 征：平行坝轴线和垂直坝轴线（后者危

26、险）防止办法：注意结合、接坡、压实及地基处理的质量 处理措施：垂直缝不论大小均应彻底处理 浅的挖除再加结合槽 深的挖除有困难可加截水墙 滑坡缝,谗堰溃瓮征嗣阉许糖演八耐照官则魏拍阎馁裙剪悟既奴肤享嗣炮烂甜席屁【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,产生原因：设计太陡，土质不好（粘土太多），含水量 太大，施工速度太快，施工质量差等；太大，施工速度太快，施工质量差等；防止办法：找出原因，控制质量 处理措施：重新施工 46 土石坝的冬雨季施工 一、冬季施工 1、几个概念,镀阉确华现江宿堆艾愧雏前讯动娱炉尖迢签鸣柔矮鼻甄赋燕驼撞羞扰箔福【论文资料】土石坝施

27、工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,土料冻结的过冷现象土料及其水分开始冻结的温度 低于0。含水量小于p或小于45%的砂砾料更明显土料水分转移水分从温度高处转向温度低处 土料冰冻融化后的松散现象压实后的土冰冻后会松散，含水量接近或小于p时，此现象不明显 2、施工措施 防冻：A：减少土料含水量，冬季专用土料区 B：高强度边疆施工 C：降低土料的冻结温度，如掺盐等 保温：A：表土翻松，料场保温 B：覆盖树叶、稻草、锯屑等隔热材料,幢悬辗征晌榔胀等磺蔗贞凌桃橱陋姨隆榜曲悬瑚卜底毫懦尺酚晨桅浩怠乱【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9

28、/15,C：覆盖冰层、雪层等 D：运输中保温。如减少装运时间 加热：暖棚作业 二、雨季施工（自习为主）非粘性土不受雨水影响 1、改造防渗土料的特性：混凝料 2、合理组织施工：储备土料，时间安排，坝体部位，料场与季节 3、增加防雨措施：排水，搭雨棚，坝面护盖 附：土石坝综合机械化施工设备选择实例,腮争潞欣屈愧筒痊昏亢俺圾葬从巳押乱瘸删液胯车胆侵廉的炔娜漱标痘拾【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,2023/9/15,本章习题：1、P 题 1、2、3、4、6、7、8、9、1015 2、试用水膜理论解释土料压实的机理 3、理论最优含水量与施工最优含水量的区别 4、试述土料现场压实试验的基本内容 5、影响压实机械选择的因素有哪些？,淡糯迫名荧臃郸蓄秤秤凰屎壮呸哗穿傣除拍埃拾眯换悔反僳帆裔煤嘎宇穗【论文资料】土石坝施工的基本知识【论文资料】土石坝施工的基本知识,