调整途径为合
并某些工序以减少n;缩短流水单位时间t以增加m。
二.卸料及平料
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。
自卸汽
车倒土的间距应使后面的平料工作减少,而且便于铺成要求的厚度。
在坝面各料区的边界处,铺料会有出入,通常规定其它材料不准进入防渗区边界线的内侧,边界外侧铺土距边界线的距离不能超过5cm。
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。
1•自卸汽车卸料
自卸汽车可分为后卸、底卸和侧卸三种。
底卸式汽车可边行驶边卸料,但不能运输大粒径的块石或漂石;侧卸式汽车适用运输反滤料及有固定卸料点的运输。
自卸汽车上坝的运输线路布置,取决于坝址两岸地形条件,枢纽布置,坝的高低,上坝强度等因素。
主要有两种布置方式:
一种为汽车自两岸(或一岸)岸坡上坝公路上坝,因此采用由两岸向中央(或一岸想另一岸)进占方式;另一种为汽车沿坝坡之”字形公路上坝。
(1)土料当用自卸汽车防渗土料时,为了避免重型汽车多次反复在已压实的填筑土层上行驶,会使土层产生弹簧土、光面与剪力破坏,严重影响结合层的质量,应采取进占法卸料与平料。
即汽车卸料方向向前进展,一边卸料,推土机也随即平料,交替作业,汽车在刚平好的松土上行驶,重车行驶坝面路线应尽量不重复。
(2)砂砾料,一般粒径较小,推土机很容易在料堆上平土,因此,可采用常规的后退法卸料,即汽车卸料方向后退扩展。
(3)堆石料堆石料往往含大量的大块径石料,不仅影响推土机、汽车在卸料上行驶,还容易损坏推土机履带和汽车的轮胎;而且也难以将堆石料散开。
可采用进占法卸料,推
土机随即平料,这样大粒径块石易推至铺料前沿的下部,细部粒料填入堆石体上部的空隙,
使表面平整,便于车辆通行。
2•胶带机上坝布置及卸料
(1)上坝布置上坝胶带机应根据地形、坝长、施工场地具体条件、运输强度以及施工分期等因素进行布置。
布置方式主要有:
①岸坡式布置;②坝坡式布置。
(2)胶带机坝面卸料与铺土厚度或压实工具有关,可适用于粘性土、砂砾料、砂质土。
其优点是可利用坝坡直接上坝,不需专门道路,但要配合专门机械或人工散料,随着坝体升高,将经常移动胶带机,一般有以下几种卸、散料方式:
①摇臂胶带机卸料、推土
机散料;②摇臂胶带机卸料,人工手推车散料
三•碾压方法
坝面的填筑压实,应按一定的次序进行,避免发生漏压与超压。
防渗体土料的碾压方
向,应平行坝轴线方向进行,不得垂直于坝轴线方向碾压,避免局部漏压形成横穿坝体的
集中渗流带。
碾压机械行驶的行与行之间必须重叠20〜30cm左右,以免产生漏压。
此外,
坝料分区之间的边界也容易成为漏压的薄弱带,必须特别注意要互相重叠碾压。
根据工程实践经验,碾压机械行驶速度大小,对坝料(如粘性土)压实效果有一定的
影响,各种碾压机械的行驶速度,一般应通过试验确定。
自行式碾压机械的行驶速度以1〜
2档为宜。
羊脚碾、气胎碾可采用进退错距法或转圈套压法两种。
四•结合部位施工
土石坝施工中,坝体的防渗土料不可避免地与地基、岸坡、周围其他建筑的边界相结
合;由于施工导流、施工方法、分期分段分层填筑等的要求,还必须设置纵横向的接坡、
接缝。
所以这些结合部位,都是影响坝体整体性和质量的关键部位,也是施工中的薄弱环节,处理工序复杂,施工技术要求高,且多系手工操作,质量不易控制。
接坡、接缝过多,还会影响到坝体填筑速度,特别是影响机械化施工。
对结合部位的施工,必须采取可靠的
技术措施,加强质量控制和管理,确保坝体的填筑质量满足设计要求。
1•坝基结合面;2.
与岸坡及砼建筑物结合;3.坝体纵横向接坡及接缝。
五•反滤层施工
反滤层的填筑方法,大体可分为削坡体、档板法及土、砂松坡接触平起法三类。
土、
砂松坡接触平起法能适应机械化施工,填筑强度高,可做到防渗体、反滤料与坝壳料平起
填筑,均衡施工,被广泛采用。
根据防渗体土料和反滤层填筑的次序,搭接形式的不同,可分为先土后砂法和先砂后土法。
无论是先砂后土法或先土后砂法,土砂之间必然出现犬牙交错的现象。
反滤料的设计
厚度,不应将犬牙厚度计算在内,不允许过多削弱防渗体的有效断面,反滤料一般不应伸
入心墙内,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。
第五节砼面板堆石坝垫层与面板的施工
一•垫层施工
垫层为堆石体坡面上最上游部分,可用人工碎料或级配良好的砂砾料填筑。
垫层须与
其他堆石体平起施工,要求垫层坡面必须平整密实,坡面偏离设计坡面线最大不应超过3〜
5cm,以避免面板厚薄不均,有利于面板应力分布。
施工程序:
①先沿坡面上下无振碾压数遍,随即将突出及凹陷处加以平整;②然后用振动碾沿坡面自下而上用振动碾压数遍,再次对凹突处进行平整;③在坡面上涂抹三次阳离子沥青乳胶,每涂抹一次用手或机械喷撒一些粒径小于3mm的砂子,并再在坡面上自下向上用振动碾碾压。
涂抹沥青乳胶的目的是:
用以粘结垫层坡面的松散材料不被振动滚落,可防止雨水对垫层坡面的冲刷,提高垫层的阻水性和使面板易于沿垫层坡面滑移,避免开裂。
二•砼面板的分缝止水及施工
砼防渗面板包括主面板及砼底座。
面板砼应满足设计和施工强度、抗渗、抗侵蚀、抗冻及温度控制的要求。
1•面板的分缝止水;2.砼面板施工,底座的基坑开挖、处理、锚筋及灌浆等项目,应按设计及有关规范要求进行,并在坝体填筑前施工。
砼面板,是面板堆石坝挡水防渗的主要部位,同时也是影响进度与工程造价的关键。
在确保质量的前提下,还必须进一步研究快速经济的施工技术,如施工机具的研制、砼输送和浇筑方案的选择、施工工艺及技术措施等方面的问题。
第六节质量检查控制及事故处理
土石坝施工的整个过程中,加强施工质量的检查与控制,是保证施工质量的重要措施;
同时,对施工中出现的质量事故,必须及时地认真处理,确保坝体的安全运用。
一.质量检查控制
施工质量是直接影响坝体土料物理力学性质,从而影响到大坝安全的重要因素。
我国
在已查明滑坡原因的107座土坝中,因施工质量差而滑坡溃坝的有73座,占68%。
土石
坝施工中,质量检查控制的项目较多,从坝基的开挖及处理、直到坝体的填筑,都应按国家和部颁发的有关标准、工程的设计和施工图、技术要求以及工地制定的施工规定进行。
二•事故处理
最常见的事故是土石坝的防渗土体发生裂缝、滑坡、坝体及坝基漏水等。
1•干缩、冻融裂缝
干缩裂缝多发生在施工期上下游坝坡或坝顶的填筑面上,其特征是规律性差,呈龟裂
状。
如不及时处理,将加速水力劈裂或不均匀沉陷裂缝的产生和发展,造成严重的危害。
其防止方法是及时做好护坡和保护层。
对已出现的裂缝,可视深浅的不同,采用开挖回填或将裂缝全部铲除重新回填处理。
2•沉陷裂缝
由于岸坡过陡或坡率变差大,地基不均匀沉降,黄土湿陷变形,坝体施工期填筑高度过大及坝体压实不够等原因而产生沉陷裂缝。
这种裂缝有横向和纵向两种,而以横向裂缝危害更大。
对横向裂缝,不论其大小,都应进行严格的处理,防止贯穿坝体漏水失事。
如裂缝深度在1.5m以内,可沿缝开挖成梯形断面,应挖至裂缝尖灭后再加深0.2〜0.5m。
以
防止遗漏多”字形成或纺锤形”裂缝的存在;在裂缝水平方向的开挖宽度,应延伸裂缝尖灭后再加长1〜2m。
裂缝开挖后应避免日晒雨淋,防止雨水渗入缝内,回填时要注意新老土料的结合。
3•滑坡裂缝
土坝的滑坡多出现在均质土坝的施工期或初期运行中,据裂缝的不同特点,可分成滑
弧形式和塑流滑动两大类。
第七节雨季和冬季施工
受外界气象环境的影响,尤其是对防渗土料影响更大。
雨季会给土料增大含水量;而
冬季土料又会冻结成块,都会影响压实效果和施工质量。
此外,为了保证坝体的施工速度,
降低工程造价,也需要解决好雨季和冬季中的施工措施问题。
一•雨季施工
土石坝防渗体土料,在雨季施工总的原则是避开、适应和保护”。
一般情况下应尽量
避免在雨季进行土料施工;选择对含水量不敏感的非粘性土料适应雨季施工,争取小雨日施工,以增加施工天数;在雨日不太多,降低强度大,花费不大的情况下,采取一般性的防护措施也常能奏效。
运输道路也是雨季施工的关键之一。
一般的泥结碎石路面,当遇雨水侵泡时,路面容易破坏,即使天晴坝面可复工,但因道路影响了运输而不能即时复工,不少工程有过此教训。
所以应加强雨季路面维护和排水措施,在多雨地区的主要运输道路,可考虑采用砼路面。
二•冬季施工
寒冷地区,当日平均气温低于0°C时,粘性土料按低温季节施工。
日平均气温低于-10°时,一般不宜填筑土料,否则应进行技术论证。
冬季施工的主要问题在于;土的冻结使土体强度增高,不易压实;而冻土的融化却使土体的强度和土坡的强度和土坡的稳定性降低;处理不好,将使土体产生渗漏或塑流滑动。
外界气温降低时,土料中水份开始结冰的温度低于0°C,即所谓过冷现象。
1•负温下的土料填筑;2•负温下的沙砾料填筑;3•架设暖棚。
第二章水工隧洞施工
水工隧洞施工的主要内容是开挖、出渣、衬砌或支护、灌浆工作等。
常用的开挖掘进方法为钻孔爆破法,也有采用掘进机直接开挖的。
衬砌和支护的型式,常用现浇钢筋砼以及喷锚支护。
隧洞灌浆的目的是为了加固围岩或充填衬砌与围岩之间的空隙。
钻爆法开挖掘进的施工过程为测量放线、钻孔、装药、爆破、通风散烟、安全检查与处理、装渣运输、洞室临时支护、洞室衬砌或支护、灌浆及质量检查等。
同时还需要进行排水、照明、通风、供水、动力供电等辅助作业,以保证隧洞施工的顺利进行。
上述各项工作,绝大部分是在地面以下,施工场地狭窄的情况下进行的,施工干扰大,
劳动条件差,施工组织复杂,安全问题突出。
如果遇到不良的地质和水文地质情况,如大的断层和破碎带、大的溶洞和地下暗河、高压含水层等,将严重影响施工进度和安全。
正确处理安全、质量、进度和经济的关系,采用有效的机械设备与新的施工技术,加强安全措施,严密组织施工。
第一节隧洞开挖
一•开挖方式
隧洞开挖方式有全断面开挖法和导洞开挖法两种。
开挖方式的选择主要取决于隧洞围
岩的类别、断面尺寸、施工机械化程度和施工水平、合理选择开挖方式对于加快施工进度,
节约投资,保证施工安全和施工质量均有重要的意义。
(一)全断面开挖法
是在整个断面上一次钻爆开挖成型。
在隧洞断面不大,围岩稳定性好,不需要临时支护或局部支护,又有完善的机械设备时,可采用这种开挖方式。
全断面开挖上午净空面积大,个工序相互干扰小,有利于机械化作业,施工组织较简单、掘进速度快。
但这种方式受到机械设备、地质条件和断面尺寸的限制。
全断面开挖又分为垂直掌子面掘进和台阶掌子面掘进两种。
(二)导洞开挖法
导洞开挖法就是先开挖断面的一部分,称为导洞,然后开挖至整个设计断面。
这种开挖方式,可利用导洞进一步了解和掌握地质情况,并在扩大开挖时增大爆破临空面,提高爆破效果。
根据导洞与扩大部分的开挖次序,有导洞专进法和并进法两种。
根据导洞在横断面位置的不同有下导洞、上导洞、中导洞、双导洞等;1•下导洞开挖
法,导洞布置在断面的下部,又称漏斗棚架法;2•上导洞开挖法,对称顶拱掘进法,常用
的上导洞边挖边衬,先拱后墙衬砌法”。
二•导洞的形状和尺寸
导洞一般采用上窄下宽的梯形断面,这样的断面受力条件较好,也便于利用断面底角,
布置风、水、电等管线。
三•炮孔布置和装药量计算
(一)炮孔布置布置在开挖面上的炮孔,按其作用不同为掏槽孔、崩落孔和周边孔等三种。
1•掏槽孔布置在开挖面中心部位,首先炮出一个小的槽穴,其作用是增加爆破临空面,
提高周围炮孔的爆破效果。
2•崩落孔均匀布置在掏槽孔与周边孔之间,爆破顺序次于掏槽孔,其作用是爆落岩体。
崩落孔通常与开挖面垂直,要求孔底落在同一平面上,以保证掘进后的开挖面平整。
3•周边孔布置在开挖面的四周,一般最后起爆(采用预裂爆破例外),其作用是控制开
挖轮廓线。
(二)炮孔数目和深度隧洞开挖断面上的炮孔总数N,常用下面经验公式估算,即
N=k1*(f*S)X/2式中k1--系数,一个临空面用2.0;f--岩石的坚固系数;S--开挖断面面积,mA2.
(三)装药量隧洞爆破中,炸药用量多少直接影响开挖断面的轮廓、掘进速度、围岩
稳定和爆破安全。
此外,爆落石块的大小还影响装渣运输。
由于岩性质和岩层的构造差别
甚大,断面大小、爆落块度及炸药性质也不完全相同,因此装药辆必须经过现场试验确定。
开工前,可按下式估算Q=K*S*L式中Q--一次掘进中的炸药用量,kg;K--单位炸药消耗量,kg/mA3;S--开挖断面面积;L--崩落孔炮孔深度,m。
四•钻孔作业
钻孔作用在掘进循环时间中占有很大的比重。
钻孔的机具有风钻和钻孔台车。
5.装渣运输作业
隧洞装渣和出渣是一项很繁重的工作,约占循环时间的50〜60%,也是影响掘进速度
的关键。
包括装渣和运输两项工作。
6.隧洞临时支护
隧洞在开挖过程中,稳定性差的围岩容易发生坍塌和个别石块跌落,为了确保施工安
全,必须对开挖出来的空间进行有效的支护。
只有在围岩稳定的情况下,才可以不加临时
支护。
(分喷锚支护和构架支撑)
7.隧洞开挖的辅助作业
隧洞开挖的辅助作业有通风、防尘、防有害气体、供水、排水、供电、照明等。
很明
显,这些辅助工作是改善洞内劳动条件和工程顺利进行的必要保证。
8.隧洞开挖循环作业
指在一定时间内,使开挖面掘进一定的深度(即循环进尺)所完成的各项工作。
第二节隧洞衬砌与灌浆
在现浇砼或钢筋砼衬砌、砼预制块或拱石衬砌、喷锚支护等。
一.隧洞衬砌
现浇衬砌的施工程序与一般水工基本相同,也需要分缝(段)、分块、立模、扎筋、
砼运输入仓、振捣密实。
二•隧洞灌浆
隧洞灌浆有回填灌浆和固结灌浆两种。
第三节隧洞喷锚支护
是采用喷射砼、钢筋锚杆、钢筋网对洞室围岩进行单独或联合支护的统称。