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

应包括振动频率及行走速率等。

2.黏性土料压实含水量可取ω1＝ωp＋2%；ω2＝ωp；ω3＝ωp－2%三种进行试验。ωp为土料塑限。

3.以单位压实遍数的压实厚度最大者为最经济、合理。

4.对非黏性土料的试验，只需作铺土厚度、压实遍数和干密度的关系曲线，据此便可得到与不同铺土厚度对应的压实遍数，根据试验结果选择现场施工的压实参数。

【2017年真题】土石坝填筑施工时，砂砾石的填筑标准应以（）作为设计控制指标。

A.压实度

B.最优含水率

C.最大干密度

D.相对密度

『正确答案』D

『答案解析』本题考查的是土料填筑标准。砂砾石和砂的填筑标准应以相对密度为设计控制指标。

1F415013 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。辅助作业是保证准备及基本作业顺利进行，创造良好工作条件的作业，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。附加作业是保证坝体长期安全运行的防护及修整工作，包括坝坡修整，铺砌护面块石及铺植草皮等。

二、坝料开采

1.土料开采

土料开采主要分为立面开采及平面开采。

2.砂砾料开采

3.石料开采

用作坝体的堆石料多采用深孔梯段微差爆破。一定条件下，用洞室爆破也可获取合格的堆石料，并能加快施工进度。用作护坡及排水棱体的块石料，块体尺寸要求较高，且数量一般不大，多用浅孔爆破法开采，也有从一般爆破堆石料（侧重获取大块料进行爆破设计）筛分取得。

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，铺土厚度要匀，超径不合格的料块应打碎，杂物应剔除。进入防渗体内铺料，自卸汽车卸料宜用进占法倒退铺土，使汽车始终在松土上行驶，避免在压实土层上开行，造成超