一建考試考點(diǎn)記憶之土石壩填筑的施工方法及碾壓實(shí)驗(yàn)

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　　一建考試考點(diǎn)記憶之土石壩填筑的施工方法及碾壓實(shí)驗(yàn)

　　一、土石壩施工內(nèi)容

　　根據(jù)施工方法的不同，土石壩分為干填碾壓(碾壓式)、水中填土、水力沖填(包括水墜壩)和定向爆破修筑等類型。其中，碾壓式土石壩最為普遍。

　　碾壓土石壩的施工作業(yè)，包括準(zhǔn)備作業(yè)、基本作業(yè)、輔助作業(yè)和附加作業(yè)。

　　1.準(zhǔn)備作業(yè)。包括“四通一平”(通車、通水、通電、通信、平整場(chǎng)地)、修建生產(chǎn)、生活福利、行政辦公用房以及排水清基等項(xiàng)工作。

　　2.基本作業(yè)。包括料場(chǎng)土石料開(kāi)采，挖、裝、運(yùn)、卸以及壩面作業(yè)等。

　　3.輔助作業(yè)。輔助作業(yè)是保證準(zhǔn)備及基本作業(yè)順利進(jìn)行，創(chuàng)造良好工作條件的作業(yè)，包括清除施工場(chǎng)地及料場(chǎng)的覆蓋，從上壩土料中剔除超徑石塊、雜物，壩面排水、層間刨毛和加水等。

　　4.附加作業(yè)。附加作業(yè)是保證壩體長(zhǎng)期安全運(yùn)行的防護(hù)及修整工作，包括壩坡修整，鋪砌護(hù)面塊石及鋪植草皮等。

　　二、壩料開(kāi)采

　　1.土料開(kāi)采

　　2.砂礫料開(kāi)采

　　3.石料開(kāi)采

　　用作壩體的堆石料多采用深孔梯段微差爆破。一定條件下，用洞室爆破也可獲取合格的堆石料，并能加快施工進(jìn)度。用作護(hù)坡及排水棱體的塊石料，塊體尺寸要求較高，且數(shù)量一般不大，多用淺孔爆破法開(kāi)采，也有從一般爆破堆石料(側(cè)重獲取大塊料進(jìn)行爆破設(shè)計(jì))篩分取得。

　　三、壩面作業(yè)的基本要求

　　根據(jù)施工方法、施工條件及土石料性質(zhì)的不同，壩面作業(yè)施工程序包括鋪料、整平、灑水、壓實(shí)(對(duì)于黏性土料采用平碾，壓實(shí)后尚須刨毛以保證層間結(jié)合的質(zhì)量)、質(zhì)檢等工序。為了不使各工序之間相互干擾，可按流水作業(yè)進(jìn)行組織。

　　四、鋪料與整平

　　1.鋪料宜平行壩軸線進(jìn)行，鋪土厚度要?jiǎng)�，超徑不合格的料塊應(yīng)打碎，雜物應(yīng)剔除。進(jìn)入防滲體內(nèi)鋪料，自卸汽車卸料宜用進(jìn)占法倒退鋪土，使汽車始終在松土上行駛，避免在壓實(shí)土層上開(kāi)行，造成超壓，引起剪力破壞。汽車穿越反濾層進(jìn)入防滲體，容易將反濾料帶入防滲體內(nèi)，造成防滲土料與反濾料混雜，影響壩體質(zhì)量。

　　2.按設(shè)計(jì)厚度鋪料整平是保證壓實(shí)質(zhì)量的關(guān)鍵。一般采用帶式運(yùn)輸機(jī)或自卸汽車上壩卸料，采用推土機(jī)或平土機(jī)散料平土。

　　3.黏性土料含水量偏低，主要應(yīng)在料場(chǎng)加水，若需在壩面加水，應(yīng)力求“少、勤、勻”，以保證壓實(shí)效果。對(duì)非黏性土料，為防止運(yùn)輸過(guò)程脫水過(guò)量，加水工作主要在壩面進(jìn)行。石渣料和砂礫料壓實(shí)前應(yīng)充分加水，確保壓實(shí)質(zhì)量。

　　4.對(duì)于汽車上壩或光面壓實(shí)機(jī)具壓實(shí)的土層，應(yīng)刨毛處理，以利層間結(jié)合。通常刨毛深度3～5cm，可用推土機(jī)改裝的刨毛機(jī)刨毛，工效高、質(zhì)量好。

　　五、碾壓

　　碾壓方式主要取決于碾壓機(jī)械的開(kāi)行方式。碾壓機(jī)械的開(kāi)行方式通常有：進(jìn)退錯(cuò)距法和圈轉(zhuǎn)套壓法兩種。

　　1.進(jìn)退錯(cuò)距法操作簡(jiǎn)便，碾壓、鋪土和質(zhì)檢等工序協(xié)調(diào)，便于分段流水作業(yè)，壓實(shí)質(zhì)量容易保證，其開(kāi)行方式如圖1F415013(a)所示。用這種開(kāi)行方式，為避免漏壓，可在碾壓帶的兩側(cè)先往復(fù)壓夠遍數(shù)后，再進(jìn)行錯(cuò)距碾壓。錯(cuò)距寬度b(m)按下式計(jì)算：

　　b=B/n(1F415013)

　　式中B——碾滾凈寬(m);n——設(shè)計(jì)碾壓遍數(shù)。

　　2.圈轉(zhuǎn)套壓法要求開(kāi)行的工作面較大，適合于多碾滾組合碾壓。其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率較高，但碾壓中轉(zhuǎn)彎套壓交接處重壓過(guò)多，易超壓。當(dāng)轉(zhuǎn)彎半徑小時(shí)，容易引起土層扭曲，產(chǎn)生剪力破壞，在轉(zhuǎn)彎的四角容易漏壓，質(zhì)量難以保證，其開(kāi)行方式如圖1F415013(b)所示。

　　圖1F4150113碾壓機(jī)械開(kāi)行方式

　　(a)進(jìn)退錯(cuò)距法(b)圈轉(zhuǎn)套壓法

　　六、接頭處理

　　1.在壩體填筑中，層與層之間分段接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)一定距離，同時(shí)分段條帶應(yīng)與壩軸線平行布置，各分段之間不應(yīng)形成過(guò)大的高差。接坡坡比一般緩于1:3。

　　2.壩體填筑中，為了保護(hù)黏土心墻或黏土斜墻不致長(zhǎng)時(shí)間暴露在大氣中遭受影響，一般都采用土、砂平起的施工方法。土、砂平起填筑，采用兩種施工方法：一種是先土后砂法，即先填土料后填砂礫反濾料;另一種是先砂后土法，即先填砂礫反濾料后填土料。

　　3.對(duì)于壩身與混凝土結(jié)構(gòu)物(如涵管、刺墻等)的連接，靠近混凝土結(jié)構(gòu)物部位不能采用大型機(jī)械壓實(shí)時(shí)，可采用小型機(jī)械夯或人工夯實(shí)。填土碾壓時(shí)，要注意混凝土結(jié)構(gòu)物兩側(cè)均衡填料壓實(shí)，以免對(duì)其產(chǎn)生過(guò)大的側(cè)向壓力，影響其安全。

　　土石壩填筑的施工碾壓實(shí)驗(yàn)

　　一、壓實(shí)機(jī)械

　　壓實(shí)機(jī)械分為靜壓碾壓、振動(dòng)碾壓、夯擊三種基本類型。其中靜壓碾壓設(shè)備有羊腳碾、氣胎碾等;夯擊設(shè)備有夯板等。

　　靜壓碾壓的作用力是靜壓力，其大小不隨作用時(shí)間而變化，如圖1F415013-1(a)。

　　夯擊的作用力為瞬時(shí)動(dòng)力，有瞬時(shí)脈沖作用，其大小隨時(shí)間和落高而變化，如圖1F415013-1(b)。

　　圖1F415012-1　土料壓實(shí)作用外力示意圖

　　(a)碾壓;(b)夯擊;(c)振動(dòng)

　　振動(dòng)的作用力為周期性的重復(fù)動(dòng)力，其大小隨時(shí)間呈周期性變化，振動(dòng)周期的長(zhǎng)短，隨振動(dòng)頻率的大小而變化，如圖1F415013-1(c)。振動(dòng)碾壓與靜壓碾壓相比，具有重量輕，體積小，碾壓遍數(shù)少，深度大，效率高的優(yōu)點(diǎn)。

　　二、土料填筑標(biāo)準(zhǔn)

　　1.黏性土的填筑標(biāo)準(zhǔn)

　　含礫和不含礫的黏性土的填筑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以壓實(shí)度和最優(yōu)含水率作為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)。設(shè)計(jì)最大干密度應(yīng)以擊實(shí)最大干密度乘以壓實(shí)度求得。

　　1級(jí)、2級(jí)壩和高壩的壓實(shí)度應(yīng)為98%～100%，3級(jí)中低壩及3級(jí)以下的中壩壓實(shí)度應(yīng)為96%～98%。設(shè)計(jì)地震烈度為8度、9度的地區(qū)，宜取上述規(guī)定的大值。

　　2.非黏性土的填筑標(biāo)準(zhǔn)

　　砂礫石和砂的填筑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以相對(duì)密度為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)。砂礫石的相對(duì)密度不應(yīng)低于0.75，砂的相對(duì)密度不應(yīng)低于0.7，反濾料宜為0.7。

　　三、壓實(shí)參數(shù)的確定

　　1.土料填筑壓實(shí)參數(shù)主要包括碾壓機(jī)具的重量、含水量、碾壓遍數(shù)及鋪土厚度等，對(duì)于振動(dòng)碾還應(yīng)包括振動(dòng)頻率及行走速率等。

　　2.黏性土料壓實(shí)含水量可取ω1=ωp+2%;ω2=ωp;ω3=ωp-2%三種進(jìn)行試驗(yàn)。ωp為土料塑限。

　　3.以單位壓實(shí)遍數(shù)的壓實(shí)厚度最大者為最經(jīng)濟(jì)、合理。

　　4.對(duì)非黏性土料的試驗(yàn)，只需作鋪土厚度、壓實(shí)遍數(shù)和干密度的關(guān)系曲線，據(jù)此便可得到與不同鋪土厚度對(duì)應(yīng)的壓實(shí)遍數(shù)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選擇現(xiàn)場(chǎng)施工的壓實(shí)參數(shù)。

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