土石坝砾质粘土的填筑控制技术研究

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砾质土料在土石坝防渗中的应用

砾质土料在土石坝防渗中的应用

Engineering Equipment and Materials | 工程设备与材料 |·91·(丽江市水利水电勘测设计研究院,云南 丽江 674100)摘 要:在我国水利水电工程当中,土石坝施工是至关重要的环节之一,关系到整个工程的质量与使用寿命。

尤其是土石坝的防渗处理,受到了设计人员与施工人员的高度重视。

砾质土料的性能较为优越,成了土石坝防渗处理中的常用施工材料,能够有效增强坝体的防渗效果,因此应该对具体的实施要点进行控制。

文章将对砾质土料的质量改进措施进行分析与总结,研究砾质土防渗料的反滤设计,并对砾质土防渗料试验中的击实功能进行探索,以提出砾质土料在土石坝防渗中的应用方式,为施工工作提供参考与建议。

关键词:砾质土料;土石坝防渗;水利水电工程中图分类号:TV641.4 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2019)07-0091-02作者简介:周荣(1969—),男,本科,高级工程师,研究方向:水工建筑物设计。

在高坝建设的过程中,土质心墙堆石坝是最为常见的坝型。

在我国现代化建设进程不断加快的当下,土石坝工程的规模与数量也在逐年扩增。

砾质土料作为一种应用较为广泛的筑坝材料,不仅能够起到良好的防渗效果,而且在坝壳的填筑中也能发挥关键性作用。

砾质土料的抗剪强度和压实度较好,而且其压缩性较低,备受土石坝施工人员的青睐。

但是在另一方面,砾质土料的粘粒含量、塑性与含水量不高,会给防渗处理带来一定的影响,不利于提升土石坝防渗处理效果。

因此,应该针对砾质土料的上述缺陷,采取一定的质量改善措施,增强其在土石坝防渗处理中的性能。

与此同时,应该重视防渗处理中的渗透稳定问题,并加强砾质土料的反滤设计,满足工程建设需求。

1 砾质土料在土石坝防渗中的优势砾质土料相较于纯粘性土而言,其具有较大的变形模量和较小的压缩性,因此能够适应坝壳料变形的特点,防止水力劈裂和心墙开裂等问题,确保土石坝在使用过程中的质量。

浅谈粘土心墙石渣坝的施工管理与技巧

浅谈粘土心墙石渣坝的施工管理与技巧

施工技术2018年第11期197水利建设工程是推动我国经济发展的重要力量,是我国现代化发展的重要部分,在水利建设中粘土心墙石渣坝施工技术的改进和创新,能够提高水利工程防渗能力来使其工程达到减灾防汛的最佳效果。

因此,加强粘土心墙石渣坝工程引起了人们更多的关注与重视。

1 德党河水库工程概况该工程位于我国某省大安区境内湾水库,地处长滩河上游,该土石坝位于某镇青龙村,是这一市区应急备用水源。

楼房湾水库属于中型水利工程,该库容为857万立方米,正常蓄水量为368.52米,总库容为1098万立方米,洪水位为206.78米,死水位为330.58米,平均供水量为796.8万立方米,可调节库容为784万立方米,由溢洪道,石渣坝,放水放空洞,防护垫高,冲水渠等共同组成了水库建筑物工程。

2 德党河水库粘土心墙石渣坝质量管理粘土心墙石渣坝填筑可分为“先土后砂”及“先砂后土”两种方法,而“先土后砂”的方法更有利于保证心墙两侧的填筑质量,由于先填砂两侧不受限制就会出现砂向中间粘土扩散的现象,致使粘土填筑质量无法保证,同时还会出现“倒金字塔”的现象。

所以施工中采用先填筑粘土,然后填筑上下游两侧的反虑料及部分坝壳料,尽量保持平起填筑,跨缝进行碾压,即“先土后砂法”。

(1)在心墙土料施工前,需要对基面进行验收合格。

本工程粘土心墙置于混凝土灌浆盖板上,填筑之前,需要先将混凝土面处理成毛面处理干净。

(2)对粘土填筑施工。

对粘土填筑施工时粘土心墙料采用反铲在料场挖装、20t 自卸车运输。

铺填作业时从最低处开始并水平上升,采用进占法铺料。

使用160型推土机与人工配合进行平整,采用自行式凸块振动碾进退错距法进行碾压,保证碾迹搭接宽度不小于0.3m,沿着碾压方向碾压搭接不小于1.5m。

碾压行走速度控制为不大于3km/h,振动频率为不小于20Hz。

(3)采用先土后砂法反滤料填筑施工。

先铺设心墙,然后铺两侧的反滤料,通过装载机在筛分场装车、20t 自卸车运输至坝面倒卸在指定区域内,再通过装载机、反铲与人工配合按设计尺寸敖准标准铺设。

粘土心墙土石坝高液限粉土砾石心墙施工控制参数确定

粘土心墙土石坝高液限粉土砾石心墙施工控制参数确定

粘土心墙土石坝高液限粉土砾石心墙施工控制参数确定◎ 吴继文 云南建投第一水利水电建设有限公司摘 要:本文结合云南某水库粘土心墙土石坝施工项目,围绕高液限粉土砾石心墙施工展开探讨。

首先分析心墙原材料特性,包括土料及掺合砾石料两个方面,由此确定混合料配比,并基于现场碾压试验,明确施工控制参数,最后就粘土施工工艺进行总结,旨在为类似工程提供参考。

关键词:高液限粉土砾石 防渗心墙 土石坝水利工程建设中,粘土心墙土石坝取得广泛的应用,其主要含粘土心墙、反滤料、护坡等部分,在整个坝体工程中具有优良的防渗效果。

但因亚热带地区自然气候的特殊性,区域内粘土含水率处于较高水平,不利于粘土心墙施工作业,此背景下加强对粘土心墙土料含水率的控制极具必要性。

1.工程概况某水库工程位于云南低纬高海拔地区,该处为典型的亚热带山地季风气候。

根据现场地质特点,粘土料场普遍分布在2240~2270m的高海拔地带,以褐黄色粉质砂纸粘土层居多。

区域内降雨量丰富,常年空气湿度都维持在较高的水平,施工期相对较短,2~4月降雨量偏少。

坝址位于河谷内,该处日照不足,持续时间偏短,且河谷深度达210m。

因现场气候条件的特殊性,导致其粘土含水率处于较高水平,地勘资料显示该值普遍为45%~52%,明显超过最优含水率。

粘土特点主要表现为对水敏感性强,此条件下其干密度和压实度都处于相对偏低的水平,基于何种方式改善高液限粉土的不良性能显得尤为关键,是本次施工的重难点。

2.心墙原材料特性2.1心墙土料特性根据大坝现场施工条件确定防渗心墙土料来源途径,本项目均选自Cijeungjing料场,从中以随机抽取的方式获得46组样品,根据所得检测结果评定料场土料性能情况。

天然土料为典型的高液限土,内部组成以粘粒居多,检测组样品的平均占比为46.3%,但仅存在极少量的粗颗粒,粒径超5mm的总量仅为1.4%,天然含水率处于相对较高的状态,液限67%。

根据既有研究资料以及工程经验,受应力的作用土料存在较明显的变形问题,其膨胀率变化幅度较大。

对我国水利工程中土石坝施工质量控制措施的探讨

对我国水利工程中土石坝施工质量控制措施的探讨
反滤层适当加厚 ;坝肩两岸岩石削成平顺的 坡度 ;结合坝肩削坡 挖除大部分湿陷性黄土 和 设 置 适 应 心 墙变 形 的塑 性 土 区 等 。 ( 二 )土石料 的质量控制 土料 的含水 量是 影响压 实效 果的重 要 因素之一。压实效果受到土料颗粒粗细组成 的影响 , 颗粒愈细 ,空隙 比就愈大 , 所 以含 水量矿物分散度越 大 , 压实难度就越 大。一 般非粘性土的粘结力小 ,摩擦力大 , 具有较 小的压缩性 , 但透水性大 ,排水容 易,压缩 过程快 ,能很快达到压实 。因此,要求对土 石坝 施工所 用 的土石料 含水率 进行合 理掌
土塞 处 理 。

土石坝的病害
掌握 我 国土石 坝较 常 出现病 害的类 型 及 成因 ,可在土石坝建设施工 中未雨绸缪 , 运 用科学的施工技术预防病害的产生 , 提高 施 工质量 。 ( 在粘
在施工 中需注意 :1 . 在截水槽施工 中 , 必须 随同挖深布置相应的排水系统 。在浇筑 混凝 土截水墙及 回填截水槽之前 ,需要进行 岩面清理 ,将碎石 、石渣或 已松动的石块 清 除干净 ,再用水冲洗。2 . 岸 坡与塑性 心墙 、
工程 建筑
2 0 1 3年 4期 ( 中)
对我国水利工程 中土石坝施工质量控制措施的探讨
冷 文 明 闫亚 东
(河南省商丘市睢阳区水利局 河南 商丘 4 7 6 1 0 0)
摘 要:土石 坝是 目前我国水利工程 中最为常见 的一种坝体形式 ,为保证施 工质量必须结合施工技术要 求和土石坝 的体形特 点,从各个环节进行严格控制。本
错 的现象 ,反滤料 一般不应伸人 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。 2 . 土石 坝坝 体填 筑 时通 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 。 可 以应用 自卸汽车先后退 法卸料呈分散堆状 ,再用进 占法卸料铺平 , 进 而减 轻料物 的分离 。对 土石坝 分段 填筑 时, 各段土层之间必须设 立标志 , 以防漏压 、 欠压 和过压 ,上下层分 段位置应错开 。 自卸 汽车倒 土的间距应使后面 的平料工作减少 , 便 于铺成要求 的厚度 。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 。 3 . 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 。 选择压实 机械应根据 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。例如 : 羊脚碾仅适用于压实 粘性土料 , 不适合压非粘性土 。 气胎碾无论 用来压实粘土料还 是非粘性土料 , 都可 以获 得较好的压实效果 。而振动碾则 可以使 土中 应力提高 4~5倍 ,既可以用 于压实粘性土 和非粘土 ,又能有效地压实堆石体 、砂 砾料

土石坝砾质粘土的击实曲线研究

土石坝砾质粘土的击实曲线研究

2 引 入 工 程 实 例 进 行 分 析
首 先分析一下 , 土料颗粒含量变化所导致的击பைடு நூலகம்实结果
的强度和弥 补土料 的渗透性及压缩性 的缺 陷 , 如: 路基 、 堤 的不 同。 由于土料颗粒含量不同 , 受化学性质 的影 响 , 导致 坝、 回填土地 基 、 坝基 等 , 为压 实度检 测提供依 据 , 以便控 界 限含 水率 的不 同。两者不 同的变化导 致击实 结果的不 制填 筑土体 的压实质量 , 因此 , 就 需要进 行室内击 实试验 , 同。下面结合苗尾水 电站料场 的土料 的特性 , 通过对 比颗 测定 土体 的最大干密度和最优含 水率 , 从 而确 保工程质量 粒含量与界 限含水率 的不 同, 分析击实 曲线所呈现 出的变 达 到规范的要求。 化规律 。丹梯 S J 1 9 , 丹梯 S J 2 6 , 苗尾 S J 8 , 苗尾 S J I O和左岸 由于不 同种类 的土料有着 不 同的最大 干密度 和最优 s J 2 5等土料被纳入试验进行 比较分析。颗 分试验结果 , 界 含水 率。 因此在工程建设 中, 要 因地制宜 , 选用合适 类型 的 限含水率试验结果和 击实试验结果见表 1 。所取土 料的击 填 料。建筑 师们所要 考虑 的因素包括 工程 性质和 因地 制 实曲线 图见 图 1 ~ 图5 。 宜、 就 近取 材。要想对土料 的最大干密度和最优 含水率进 表 1 不 同颗粒含量与界限含水率结果表 行研 究 , 可以考虑 以下两种 方法 : 一 是用 击实仪进 行室 内 名称 含砾量 ( > 粘粒含量 ( < 液 限 塑限 塑性 最大干密 最优含 击实试验 二是在现场用碾压机具进行碾压试验 。 5 a r m) ( % ) 0 . O 0 5 m m) ( % ) ( %) ( % ) 指数 度( f c m , 水率( % )

土石坝填筑施工技术与质量控制

土石坝填筑施工技术与质量控制

土石坝填筑施工技术与质量控制摘要:土石坝结构简单、就地取材、施工方便,所以成为世界上应用最普遍的坝型,但土石坝填筑也对坝料选择、碾压工艺有较严格的要求,因此本文对土石坝填筑施工技术与质量控制进行了探讨。

关键词:土石坝;填筑;质量土石坝利用当地土、石材料修筑而成,具有取材方便、适应性强、施工简单、管理方便的特点,所以在世界上获得广泛应用。

然而土石坝由松散土、石料填筑而成,对坝体稳定性、渗透性、抗冲刷性、沉降性等有特殊要求,而坝体填筑质量不仅取决于设计,还与填筑施工有着密切关系,因此本文对土石坝填筑施工技术与质量控制进行了分析。

1 土石坝填筑施工技术1.1 主要坝型土石坝是由碾压机具将土料分层压实而成,所以也称为碾压式土石坝。

从坝体断面结构上可分为均质坝和非均质坝两大类。

均质坝主要由一种透水性较弱的筑坝材料填筑而成,施工工艺简单,但坝坡缓、断面大、用料多,主要用于低、中坝。

非均质坝体断面由不同材料组成,多用于高、中坝。

根据采用的防渗结构,又分为土质防渗体分区坝和非土质防渗体坝。

土质防渗体分区坝由土质防渗体及其他透水性材料构成,按照防渗体在断面的位置,又分为心墙坝和斜墙坝。

非土质防渗体坝的防渗体由水泥混凝土、沥青混凝土、土工膜等构成,坝体其他部分为透水性较大的土石料,按照防渗体位置分为心墙坝和面板坝。

下面主要讨论土质防渗体分区坝的填筑施工技术。

1.2 施工规划土石坝填筑需要动用大量的资源,所以施工前必须做足规划。

规划内容包括坝区布置和用料规划。

坝区布置主要包括:筑坝材料的运输路线,大多采用环形线路;筑坝材料的加工、贮存、转运及弃料的堆放场地;生产、施工、管理相关设施及占用场地等。

用料规划包括料场规划、料源规划、坝料使用规划等。

料场规划主要根据坝料用量对料场的储量、位置、运距等进行规划,料源规划是从有利于开采、运输、质量管理等方面规划坝料开采点。

坝料使用规划是根据施工强度、坝体填筑需求选择合适的用料时机与数量,例如用料高峰期间宜就近运料,上游易淹没料场应先用料等。

土石坝坝体填筑施工与质量控制研究

土石坝坝体填筑施工与质量控制研究

土石坝坝体填筑施工与质量控制研究发布时间:2022-05-06T08:11:27.263Z 来源:《工程建设标准化》2022年第1月2期作者:潘伟[导读] 土石坝是我国的主要坝型之一。

近年来,新技术的发展推动了土石坝施工质量的不断提高,潘伟云南省水利水电工程有限公司云南昆明 650500摘要:土石坝是我国的主要坝型之一。

近年来,新技术的发展推动了土石坝施工质量的不断提高,应用于土石坝的材料范围也越来越大,筑坝材料的压实性能差异也越来越大。

为满足施工质量要求,保证大坝安全,采用压实度和最优含水量作为土石坝填筑压实控制指标。

在压实过程中也要考虑各种因素的影响,控制好施工质量,这样在不同的基础上也能满足施工的要求。

根据实际施工过程中出现的问题,分析主要和次要方面的问题,完善施工过程中的资源和人员配置,就可以很好的解决。

关键词:土石坝;坝体填筑;质量控制一、质量影响因素分析1.因素划分填筑施工前,首先对料场进行充分的调查及室内试验,掌握料场筑坝材料的物理力学性质,选取有代表性的坝料进行基本物理力学性能试验,在此基础上进行填筑碾压试验,分析后获得满足设计要求的碾压参数和填筑工艺以指导工程填筑施工。

碾压试验的运料、铺料和碾压等机具应为以后施工所采用的同类型机具。

对填筑土料最佳含水合格率进行了多次试验,并从“人”“机”“料”“法”“环”“测”六个方面,进行了原因分析,在广泛收集现场施工人员、现场技术人员、现场实验员的意见后,集思广益,相互启发、相互补充总结得到以下几点原因。

2.影响因素分析在土料开采前,对人工配水后的土料含水进行含水率的测定,但是由于工作量较大,人员少,在测定土含水率时检测频率低,检测数据代表性不强,确定的高低含水土料的掺配比例误差较大,不能有效地指导生产。

生产人员流动性较大,导致在生产过程中,生产人对现场情况了解少,技术要求掌握不到位,有的甚至不了解生产技术要求。

负责人全面负责本次碾压试验相关工作。

粘土心墙堆石坝坝体填筑施工技术研究

粘土心墙堆石坝坝体填筑施工技术研究

粘土心墙堆石坝坝体填筑施工技术研究摘要:粘土心墙堆石坝是水利工程建设中十分常见的坝型,应用极为广泛,通常采用粘土心墙、反滤层、坝壳料平起填筑,“先砂后土”法进行施工。

粘土心墙施工是大坝施工中质量控制的关键项目,心墙施工质量的好坏直接影响到大坝能否正常运行。

基于此,本文结合工程建设项目,针对粘土心墙堆石坝施工技术展开了探讨,并提出了可行的质量控制措施,以供参考。

关键词:粘土心墙堆石坝施工技术;质量控制前言:粘土心墙堆石坝通常采用粘土心墙、反滤层、坝壳料平起填筑法进行施工。

粘土心墙施工是大坝施工质量控制的关键,心墙施工质量的好坏直接影响到大坝能否正常使用。

基于此,本文结合工程建设项目,针对粘土心墙堆石坝施工技术展开了分析,并提出了可行的质量控制措施,以期能切实提升水库工程施工质量,为类似工程提供参考性借鉴。

1工程概况某水库工程由枢纽工程、灌溉输水管道工程组成,枢纽工程由大坝、溢洪道和导流输水隧洞组成。

大坝坝型为粘土心墙堆石坝,坝顶高程1917.50m,最大坝高68.4m,坝顶宽度6m,坝顶长160.42m,总库容150.8万m3。

溢洪道布置于左岸,全长323.71m。

导流输水隧洞布置于左岸,采用导流与输水相结合,导流任务完成后,进口以竖井取水的形式改造成输水隧洞进水口。

2施工技术分析2.1施工原则与施工顺序本工程在施工过程中,将粘土心墙堆石坝分成五个区域,即上游坝壳料区、上游反滤料区、粘土心墙区、下游反滤料区、下游坝壳料区。

施工之前进行碾压试验,确定碾压机具、铺土厚度、碾压遍数等参数。

坝体填筑必须在坝基处理及隐蔽工程验收合格后才能进行,坝体各部位的填筑必须按设计断面进行,并保证防渗体和反滤层的设计厚度,上坝坝料种类、级配、含水量、土块大小、超径颗粒、填筑部位及相应的压实标准应符合设计要求。

坝面施工应统一管理、严密组织、保证工序衔接,分段流水作业,层次清楚,坝面平整,均衡上升,减少接缝。

2.2粘土心墙填筑施工在大坝施工作业中,粘土心墙坝的填筑尤为关键,对大坝整体填筑质量有着直接的影响。

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土石坝砾质粘土的填筑控制技术研究
[摘要]砾质粘土因其较好的物理力学性能已广泛的应用于心墙的填筑料中,但因其颗粒级配范围宽广,多具有不均匀、不稳定、不连续的特点,在心墙的填筑压实工程中很难控制,特别是砾质粘土中粗颗粒的影响,本文就这一问题通过一实例对土石坝砾质粘土的压实控制技术进行阐述。

【关键词】砾质粘土;心墙;填筑;压实;粗颗粒
一.问题的提出
现在的土石坝工程中,土石坝的不同部位,使用不同的土料,工程性质相差很大,如坝壳料多用透水性强的堆石料,而心墙防渗料多采用透水性小的粘土、砾质粘土。

不同土料的工程特性研究已经成为土石坝工程的一项重要研究内容。

虽然对砾质粘土作为土石坝心墙防渗料的研究已经开展了很久,但对其在物理力学性质方面的研究分析仍存在一些问题:其一,砾质粘土的物理力学性质研究不是很多;其二,砾质粘土研究的深度不是很深。

对于土石坝来说,无论哪种类型,控制施工质量的关键工序均是对坝体土石料的分层填筑压实效果的控制。

但对于砾质粘土的压实特性所作的研究大都比较单一,仅在工程应用范围内对单一掺砾量(即单一结构)下的砾质土压实特性作研究,没有对其作系统研究。

因此,对砾质粘土的工程特性进行研究,进一步掌握其物理力学性能,对高土石坝的建设与发展将起到积极的推动作用。

二.土石坝砾质粘土的特性
由天然砾质粘土或粘土和砾石按照一定比例掺合而成的砾质粘土经碾压后一般均可获得较高的填筑密度及抗剪强度;具有比较低的压缩性,沉陷变形小,与坝壳料变形较为协调,可以减小变形量,改善应力状态,减少水力劈裂的可能性;承载能力强,利于重型施工机械的运行;具有较好的防渗性能;对含水量不太敏感,施工性能好等优势。

并且在自然界分布广泛,储量非常丰富。

这些优势极大地弥补了纯粘土心墙土石坝的缺陷,由此砾质粘土作为心墙防渗料己成为如今的发展趋势。

三.砾质粘土的工程隐患
虽然砾质粘土相对于粘土作为心墙料具有很大的优势,但因为其颗粒级配范围宽广,多具有不均匀、不稳定、不连续的特点;同时因为各种粒径的含量差别很大,由此导致其物理力学性能的差别也是千变万化,没有一定的标准。

但作为
心墙料使用的砾质粘土,土颗粒大小对其性质的影响不可忽视,对工程性质影响最大的是粗粒(粒径大于5mm)含量。

根据工程经验:当砾质粘土中,砾石(粒径大于5mm)的含量不大于50%~60%,细粒(粒径小于0.075mm)的含量不小于15%时,才能满足心墙料的筑坝要求。

正是由于砾质粘土的颗粒级配范围宽广,在工程应用中很难控制,所以在实际的工程应用中,就很难满足具体的工程实际,或是给工程施工造成困扰的一些情况,均需要研究……
四.土石坝填筑土质量控制
现根据具体的实例来分析土石坝心墙填筑的质量控制。

该水电站工程属大(I)型一等工程,永久性主要水工建筑物为一级建筑物。

工程以发电为主,兼有防洪、灌溉、养殖和旅游等综合利用效益,水库具有多年调节能力。

水库库容237.03x108m3,电站装机容量5850Mw。

心墙堆石坝坝高261.5m,坝体总填筑量3360.64 x104m3,心墙防渗料468.42x104m3。

心墙堆石坝属世界级超高土石坝,采用风化料掺硬岩(角砾岩)碎石料(砾质粘土)作心墙防渗料,国内尚属首次,国际上也不多见。

对所用的砾质粘土进行试验,并且试验按照中华人民共和国行业标准《土工试验规程》SL237-1999的粗粒料试验要求进行。

试验的材料取自该水电站大坝心墙防渗材料的料场:TK6,TK9,KT13,TK14,TK16,TK17。

通过对土样进行颗粒分析试验,得到六组样的颗粒含量和颗分曲线,见表1和图1。

通过对土样进行界限含水率试验得到土样的塑性指数;通过进行击实试验得到土样的最大干密度和最优含水率。

试验结果见表2。

实验结果及分析
对试验结果的分析来看:
(1)从国内外高土石坝使用宽级配碎(砾)石土作防渗材料的经验来看,只要粗料(粒径大于5mm)含量的上限不超过50%—60%,细料(粒径<0.075mm)含量的下限不小于l5%,最大粒径不超过150mm或不大于碾压层厚的2/3,渗透系数小于1×10-5,这种土料就可用作心墙防渗料。

从表1中土料的颗粒含量可
以看出,本次试验六组样的粗粒和细粒含量均符合要求。

故从颗粒级配看,六组样均可作为大坝的心墙材料。

(2)《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251-2000第5.3.5规定:土石坝防渗体土料应符合的标准为粘粒含量为15%~40%,塑性指数为10~20,渗透系数的要求为碾压后小于1×10-5cm/s;《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001第2.1.5条规定:心墙土料应满足下列要求:心墙的渗透系数不大于1×10-5cm/s;第4.1.10条规定:用于填筑防渗体的砾石土,粒径大于5mm的颗粒含量不宜超过50%,最大粒径不宜大于150mm或铺土厚度的2/3,0.075mm以下颗粒含量不应小于15%,填筑时不得发生粗料集中架空现象。

在本次试验中,六组样的试验值与规范规定值对比见表3所示。

从表3可以看出,除TK14和TK17的塑性指数指标大于规范的要求外,其余指标和试样均满足大坝心墙相关规范对土料的要求。

综上所述,该土石坝选用的土料能满足心墙料的要求。

因为土石坝施工存在着填筑土质量难以控制的特点,控制不当,易造成坝体松散、溃陷、渗水等,所以土石坝的施工和质量控制尤为重要。

用作土石坝填筑的土料首先要满足规范和设计的要求,在此基础上,做好土料填筑的质量控制才会有意义。

之前的试验结果已证实该料场的砾质粘土能满足要求,并且该土石坝施工中的原材料均在坝址附近的充裕的天然土场采取,这样运输快捷,方便取土,也缩短了工时,节约了成本。

充裕的土料场是土石坝的正常施工的前提。

堤坝填筑土质量控制的原则与程序
土石坝填筑土质量控制的原则有:(1) 符合规范要求;(2) 符合设计要求;
(3)符合碾压试验要求。

(4)土石坝填筑土质量控制的程序如框图所示:
土石坝质量控制点可以分为:碾压试验、击实试验、料场的土料、上坝的土料以及压实土。

碾压试验
碾压试验采用机械压实场地基础,碾压试验的场地布置为:长14m,宽12m,每个组合取样为12个,分别测定土料的含水率、干密度以及颗粒级配。

碾压试验是施工程序和质量控制的重点,作用就是确定合理的施工参数:含水率、干密度、铺土厚度、碾压遍数。

如何确定施工参数是质量控制的关键。

(1)铺土厚度:铺土厚度的合适性以压实土密实、匀质为标准,一般以测量尺为控制尺度的依据。

(2)碾压遍数:碾压遍数以压实土匀质、密实为确定的依据。

(3)含水率:含水率采用目测、手掐、烘箱烘干法、酒精燃烧进行测定。

(4)
干密度:干密度为评定土密实度的直接指标,可以采取试坑取样、针探的方法进行确定,一般以环刀法为评定的依据。

击实试验
击实试验确定土的最优含水率和最大干密度;确定土最优含水率的意义是确定土的含水率控制范围。

含水率的控制范围为:最优含水率-2%~最优含水率+3%,确定土最大干密度的意义是确定压实土的密实度。

料场土
料场土的控制要素为:⑴含水率:依据碾压试验的含水率控制范围确定土料的含水率是否符合要求。

⑵土的类别:主要依据施工用土的界限含水率试验、土的筛析试验和土的有机质含量试验来进行分类。

上坝的土料
上坝的土料的控制要素有:⑴土的颜色、气味、手感等;⑵杂物和杂质状况。

采取目测、鼻嗅、手搓的方法判断土的质量状况,从而确定土的性能的好坏。

压实土
压实土的控制要素有:⑴表面状况:平整、光面、松散土、弹簧土;⑵密实度。

密实度合格是判定并执行土石坝工程施工规范和碾压式土石坝施工规范的主要指标。

密实度按设计的等级,以压实系数指标作为评定依据,一般按0.95或0.90确定。

该水电站坝体超高,防渗土料填筑规模较大,应采用压实度和含水率作为土料的填筑标准。

土料的控制指标(最优含水量、最大干密度)应随着土料性质的变化而变化,不应采用固定不变的干密度和含水率作为心墙土料的压实控制指标。

而应采用“固定压实系数、变化干密度和含水率”的方法进行大坝填筑碾压施工控制的方法进行质量控制。

参考文献
[1] 杨进良,土力学北京:中国水利水电出版社,2000年第二版。

[2] 中华人民共和国行业标准.土工试验规程(SL237-1999)[S].北京:中国水利水电出版社,2000.
[3] 中华人民共和国行业标准.碾压式土石坝设计规范(SL274-2001)北京:中国水利水电出版社,2002.
[4] 中华人民共和国行业标准.水利水电工程天然建筑材料勘察规程(SL251-2000).北京:中国水利水电出版社,2000.
[5] 梁兴辉,王宝民,堤坝镇筑土质量控制分析黑龙江:黑龙江水利科技,2005年第4期.。

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