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一建考试考点记忆之土石坝填筑的施工方法及碾压实验
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
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，造成超压，引起剪力破坏。汽车穿越反滤层进入防渗体，容易将反滤料带入防渗体内，造成防渗土料与反滤料混杂，影响坝体质量。
2.按设计厚度铺料整平是保证压实质量的关键。一般采用带式运输机或自卸汽车上坝卸料，采用推土机或平土机散料平土。
3.黏性土料含水量偏低，主要应在料场加水，若需在坝面加水，应力求“少、勤、匀”，以保证压实效果。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，可用推土机改装的刨毛机刨毛，工效高、质量好。
五、碾压
碾压方式主要取决于碾压机械的开行方式。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，其开行方式如图1F415013(a)所示。用这种开行方式，为避免漏压，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(m)按下式计算：
b=B/n(1F415013)
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，易超压。当转弯半径小时，容易引起土层扭曲，产生剪力破坏，在转弯的四角容易漏压，质量难以保证，其开行方式如图1F415013(b)所示。
图1F4150113碾压机械开行方式
(a)进退错距法(b)圈转套压法
六、接头处理
1.在坝体填筑中，层与层之间分段接头应错开一定距离，同时分段条带应与坝轴线平行布置，各分段之间不应形成过大的高差。接坡坡比一般缓于1:3。
2.坝体填筑中，为了保护黏土心墙或黏土斜墙不致长时间暴露在大气中遭受影响，一般都采用土、砂平起的施工方法。土、砂平起填筑，采用两种施工方法：一种是先土后砂法，即先填土料后填砂砾反滤料;另一种是先砂后土法，即先填砂砾反滤料后填土料。
3.对于坝身与混凝土结构物(如涵管、刺墙等)的连接，靠近混凝土结构物部位不能采用大型机械压实时，可采用小型机械夯或人工夯实。填土碾压时，要注意混凝土结构物两侧均衡填料压实，以免对其产生过大的侧向压力，影响其安全。
土石坝填筑的施工碾压实验
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，如图1F415013-1(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，如图1F415013-1(b)。
图1F415012-1 土料压实作用外力示意图
(a)碾压;(b)夯击;(c)振动
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，如图1F415013-1(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。
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