一建水利水电 第3章 土石方与土石坝工程 【17分】

这是一篇关于第 3 章 土石方与土石坝工程 【17分】的思维导图，主要内容包括：3.1 土石方工程，3.2 土石坝施工技术，3.3 混凝土面板堆石坝施工技术。

第 3 章 土石方与土石坝 工程 【17分】

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• 3.1 土石方工程【】
  • 考点：土石分级【重要】 考频分析：2022 年案例、 2020、2019、2017 年选择
    • 水利水电工程施工中常用的土石分级，依开挖方法、开挖难易、坚固系数等， 共划分为 16 级，其中土分 4 级，岩石分 12 级。（20、17 年选择）
    • 一、土的分级
    • 二、岩石的分级
    • 三、洞室开挖的围岩分类 （22 年案例、19 年选择）
      • 地下洞室的围岩可以岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水和主要结构面产状等五项因 素之和的总评分为基本依据，以围岩强度应力比为参考依据，进行工程地质分类。
      • 【例题 ·案例节选】【2022】
        • 某水利工程水库总库容 0.64×108m³, 大坝为碾压混凝土坝，最大坝高 58m。在右岸布置一条导流 隧洞，采用土石围堰一次拦断河床的导流方案。导流隧洞长 320m，洞径 4m，穿越Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩， 对穿越Ⅱ类围岩的洞段不支护， 其他洞段均进行支护。
        • 【问题】
          • 分别提出与Ⅲ、Ⅳ类围岩相适应的支护类型。
        • 【参考答案】
          • Ⅲ类围岩支护类型： 喷混凝土、系统锚杆加钢筋网，跨度为 20～25m 时，浇筑混凝土衬砌。
          • Ⅳ类围岩支护类型： 喷混凝土、系统锚杆加钢筋网或加钢构架。
  • 考点：土方开挖技术【重要】
    • 土方开挖的开挖方式包括 自上而下开挖、上下结合开挖、先岸坡后河槽开挖和分期分段开挖等。 水利水电工程建设中，土方开挖的方法主要有机械开挖、人工开挖等。
    • 一、机械开挖
      • （一）机械分类及适用条件
        • 机械开挖的主要挖土机械有挖掘机、装载机、推土机和铲运机等。
        • 1．挖掘机
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        • 2．装载机
          • 不仅能进行挖装作业，而且能进行集渣、装载、推运、平整、起重及牵引等工作，生产率较高， 购置费用低。
        • 3．推土机
          • （1）推土机是工地上用得最多的一种机械。它能平整场地、边坡与道路，开挖基坑、骨料与浅 沟渠，回填沟槽，以及推树拔根等。
          • （2）推土机用于开挖与推运土料时，其运距以不超过 60m 为宜。
          • （3）推土机的开行方式基本上是穿梭式的。
        • 4．铲运机
          • （1）铲运机是集开挖、运输和铺填三项工序于一身的设备。
          • （2）开挖 Ⅰ~Ⅱ级土 (Ⅲ、Ⅳ级土需翻松）。
          • （3）铲运机有拖式和自行式两类。
          • （4）铲运机是一种循环作业机械， 由铲土、运土、卸土、回驶四个过程组成。它的开行方式有 环形和“8”字形两种（1.5m 为界限，高出 1.5m 采用“8”字形）。
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      • （二）机械设备配套原则
    • 二、闸坝基础人工开挖
      • 在安排施工程序时，应先挖出排水沟，然后再分层下挖。临近设计高程时，应留出 0.2～0.3m的保护层暂不开挖，待上部结构施工时，再予以挖除。 （20 年案例）
      • 人工开挖闸坝基础可全面逐层下降，也可分区呈台阶状下挖。
    • 【例题 ·案例节选】
      • 某平原区拦河闸工程，闸室地基为含少量砾石的黏土， 自然湿密度为 1820～1900kg/m3 ，基坑开 挖时施工单位采用反铲挖掘机配自卸汽车将闸室地基挖至建基面高程，弃土运距为 1km。
      • 【问题】
        • 1．根据《土的工程分类标准》（GB/T 50145—2007），根据土的开挖方式和难易程度，土可分 为几类？本工程闸室地基土属于哪一类？
        • 2．背景资料中，施工单位选用开挖方法是否合适？简单说明理由。
      • 【参考答案】
        • 1．（1）依据土的开挖方法和难易程度，土共分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ, 共计 4 类。
        • （2）本工程闸室地基土属于Ⅲ类。
        • 2．施工单位开挖方法不合适；
        • 理由：临近建基面时，应留出 0.2～0.3m 的保护层暂不开挖，不能直接挖至建基面。
  • 考点：石方开挖技术【必会】 考频分析：2023、2020、2016、2011、2010 年选择
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    • 一、开挖方法
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    • 二、基础开挖
      • 1．基础保护层厚度
        • 岩石基坑开挖遵循“自上而下分层开挖”的原则，主要采用深孔爆破。设计边坡轮廓面采用控制 爆破。在建基面以上应留有一定厚度的基础保护层，保护层厚度由台阶爆破（又称梯段爆破）孔底以 下的破坏深度的爆破试验确定。不具备试验条件时，可参考下表。
      • 2．保护层爆破开挖【24 年变】
        • 分层爆 破开挖
          • 第一层：爆破孔孔底距水平建基面不应小于 1.5m,药卷直径应小于 40mm； 应采用浅孔台阶 爆破法
          • 第二层：对完整、较完整、较破碎和坚硬、较坚硬的岩体，爆破孔孔底距水 平建基面不宜 小于 0.5m；对破碎、极破碎和较软岩、软岩及极软岩，爆破孔孔底距水平建基面不宜小于 0.7m。 爆破孔与水平建基面的夹角不应大于 60 °,药卷直径不应大于 32mm。应采用单孔起爆方法
          • 第三层：对完整、较完整、较破碎和坚硬、较坚硬的岩体，爆破孔不应穿过 水平建基面； 对破碎、极破碎和较软岩、软岩及极软岩， 爆破孔不应穿入距水平建基面 0.2m 的范围内， 剩余 0.2m 厚的岩体应进行撬挖
        • 一次爆 破开挖
          • 沿建基面采用水平预裂爆破，上部采用水平孔台阶爆破或浅孔台阶爆破
          • 沿建基面采用水平光面爆破，上部采用浅孔台阶爆破
          • 孔底无水时，可采用垂直浅孔， 孔底加柔性或复合材料垫层的台阶爆破
    • 三、爆破后检查 【P199 强制性标准】
      • ①明挖爆破时，应在爆破后 5min 进入工作面 ;当不能确认有无盲炮时，应在爆破后 15min 进入工作面。
      • ②地下洞室爆破应在爆破后 15min，并经检查确认洞室内空气合格后，方可准许人员进入工作面。
      • ③拆除爆破应等待倒塌建(构）筑物和保留建(构）筑物稳定之后，方可准许人员进入现场。
    • 四、爆破公害控制
      • 1．定义（24 年变）
        • 爆破作业时，除对岩石进行破碎外，同时还会伴生爆破飞石、爆破振动、空气冲击波、水中冲击 波、动水压力、噪声、粉尘和有害气体等， 对爆区附近保护对象产生的 有害影响及负面作用，此称 为爆破有害效应（又称爆破公害）。
        • （1）爆破飞石对人员的安全运行距离： 200m（浅孔、深孔台阶）、 300m （浅孔破大块、洞室）
        • （2）爆破振动：在锚索灌浆、锚杆灌浆、喷混凝土的强度达到设计强度的 70%以前，其 20m 范 围内不允许爆破。 （23 年选择）
      • 2.控制与防护措施
        • （1）在爆源上控制， 削弱公害强度。
        • （2）在传播途径上控制，削弱公害强度。预裂爆破、开挖减震槽、覆盖、设立防波屏。
        • （3）在保护对象上进行防护，防止公害损伤（破坏）。直接防护，防震沟、防护屏、表面覆盖。
        • （4）在管理措施上进行控制，防止公害损伤（破坏）。
    • 【例题 ·案例节选】
      • 岸坡石方开挖采用深孔爆破法施工，爆破开挖布置如图所示：
      • 【问题】
        • 指出图中的 H、l、h、b、W 底分别代表的含义。
      • 【参考答案】
        • H-台阶高度；l-堵塞长度；h-超钻深度；b-炮孔排距；W 底-底盘抵抗线。
  • 考点：锚固技术与地下工程施工【重要】 【考频分析】2023 年案例、2020 年选择
    • 一、锚固技术的概念
      • 在天然地层中的锚固方法以钻孔灌浆的方式为主。锚固灌浆有简易灌浆、预压灌浆、化学灌浆以 及特殊的锚固灌浆技术。
      • 在人工填土中的锚固方法有锚锭板和加筋土两种方式。
    • 二、锚固的应用领域
      • 边坡稳定工程、深基坑工程与抗浮工程、抵抗倾覆的结构工程、地下工程和冲击区的抗浮与保护 等。
    • 三、地下洞室的锚固
      • 锚喷支护包括：
      • ①喷射混凝土支护（水泥与集料的连续撞击）；
      • ②锚杆支护（局部和系统）；
      • ③喷射混凝土锚杆支护；
      • ④喷射混凝土锚杆钢筋网支护（跨度较大或围岩较破碎）；
      • ⑤喷射混凝土锚杆钢拱架支护。
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    • 四、地下工程规模分类
      • 1.水工地下洞室按照倾角（洞轴线与水平面的夹角） 可划分为平洞、斜井、竖井三种类型。 （23年案例）
        • 其划分原则为：倾角小于等于 6°为平洞； 倾角 6 °~75 °为斜井，斜井可进一步细分为缓斜井（大于 6°,小于等于48°) 和斜井（大于48°,小于 75°)；倾角大于等于 75°为竖井。
      • 2.地下工程按其规模大小可分为特小断面、小断面、 中断面、大断面和特大断面五类，具体尺寸 见下表。 （23 年案例）
    • 五、地下工程开挖
      • 1.洞口开挖
        • 洞口削坡应 自上而下分层进行，洞脸开挖前设置排水设施，洞口段一般采用先导洞后扩挖的方法 施工，采取浅孔弱爆破。
      • 2.平洞开挖
        • 全断面开挖：中小断面洞室；
        • 分层、分区开挖：大断面、特大断面。
        • 下列情况可采用预先贯通导洞法施工：
          • （1）地质条件复杂， 需进一步查清。
          • （2）为解决排水或降低地下水位。
          • （3）改善通风和优化交通。
          • 开挖循环进尺应根据围岩情况、断面大小和支护能力、监测结果等条件进行控制，在 IV 类围岩 中一般控制在 2m 以内，在 V 类围岩中一般控制在 1m 以内。（23 年案例）
      • 3.斜井与竖井开挖
        • （1）斜井开挖
          • 自上而下全断面开挖：斜井倾角为 6 °~30°;
          • 自上而下全断面开挖：倾角为 30 °~45°,采用自下而上开挖时， 应有扒渣和溜渣设施。 自下而上先挖导井、再自上而下扩挖，或自上而下全断面开挖：倾角为 45 °~75°时。
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        • （2）竖井开挖
          • 全断面自上而下开挖：当不具备从竖井底部出渣条件时；
          • 自上而下开挖，边开挖边支护： 土层中开挖竖井时；
          • 导井开挖，扩挖宜自上而下进行：当竖井底部有出渣通道，断面较大时；
          • 反井钻机法、爬罐法或吊罐法进行自下而上全断面开挖：小断面和导井。
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    • 六、掘进机开挖
      • 全断面隧洞掘进机（简称 TBM）是一种专用的开挖设备，它利用机械破碎岩石的原理，完成开挖、出渣、衬砌、回填灌浆等工序的平行连续流水作业，连续不断地进行掘进。
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    • 【例题 ·案例节选】【2023】
      • 某引水隧洞工程为平洞，采用钻爆法施工， 由下游向上游开挖。
      • 【问题】
        • 水工地下洞室除了平洞，还有哪些形式？夹角分别是多少？
      • 【参考答案】
        • 倾角小于等于 6°为平洞；倾角6°~75°为斜井（6-48°缓斜井，48-75°斜井），倾角大于等于 75 ° 为竖井。
  • 【本节小贴士】
• 3.2 土石坝施工技术【】
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  • 考点：土石坝施工机械的配置
    • 一、挖运机械的类型
      • 1.开挖机械→挖掘机
      • 2.挖运组合机械→推土机、铲运机
      • 3.装运结合机械→装载机
      • 4.运输机械→循环式和连续式两种
        • （1）循环式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。
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    • 二、施工机械的配置方法
  • 考点：土石坝填筑的施工碾压试验【重要】 考频分析：2023、2022/2021、2014、2013 年案例/选择
    • 一、压实机械（21 年选择）
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    • 二、土料填筑标准
      • 【识别几个专业名词】
        • （1）干密度
          • 土的孔隙中完全没有水时的密度，即固体颗粒的质量与土的总体积之比值。
        • （2）最大干密度
          • 在击数一定时，当含水率较低时，击实后的干密度随着含水率的增加而增大；而当含水率达到某 一值时，干密度达到最大值，此时含水率继续增加反而导致干密度的减小。干密度的这一最大值称为 最大干密度。
        • （3）最优含水率（抛物线）
          • 最大干密度时对应的含水率。
        • （4）击实最大干密度
          • 通过室内的击实试验获得的最大干密度。
        • （5）压实度（实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值）
          • 压实度=干密度/最大干密度（击实试验）
          • 设计压实度=设计干密度/最大干密度
          • 实际压实度=实际干密度/最大干密度
        • （6）相对密度
          • 用相对密度表示砂土的密实状态，可综合反映土粒级配、形状和结构等因素的影响。
        • 【例题讲解】
          • 【例题 ·案例节选】【2023】
            • 施工单位采用环刀法检测副坝土料压实度（最大干密度 1.66g/cm³)
          • 【问题】计算压实度，采用代码列式计算， 计算结果保留小数点后两位。
          • 【参考答案】
            • 盒一水的质量：D-F=52.34-44.96=7.38g
            • 盒一干土的质量：F-B=44.96-13.4=31.56g
            • 盒一含水率：水的质量÷干土的质量=7.38÷31.56=23.38%
            • 盒二水的质量：E-G=43.33-37.61=5.72g
            • 盒二干土的质量：G-C=37.61-13.21=24.40g
            • 盒二含水率：水的质量÷干土的质量=5.72÷24.40=23.44%
            • 平均含水率：（23.38%+23.44%）÷2=23.41%
            • 干密度：湿密度÷（1+含水率） =1.95÷（1+23.41%）=1.58g/cm³
            • 压实度：干密度÷最大干密度=1.58÷1.66=95.18%。
      • 1.黏性土的填筑标准
        • 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。（23、22、13 年案例）
      • 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。
        • 【注：反滤料的填筑标准宜为 0.7】
      • 【例题讲解】
        • 【例题 ·案例节选】【2013】
          • 某河道治理工程主要建设内容包括河道裁弯取直（含两侧新筑堤防）、加高培厚堤防、新建穿堤建筑物及跨河桥梁。堤防级别为 1 级。堤身采用黏性土填筑，设计压实度为 0.94，料场土料的最大干 密度为 1.68g/cm3 。在堤防填筑过程中，施工单位对已经压实的土方进行了质量检测，检测结果见下 表。
        • 【问题】
          • 计算表中 A、B 的值（计算结果保留两位小数）；根据《堤防工程施工质量评定与验收规程》,判 断此层填土压实质量是否合格， 并说明原因（不考虑检验的频度）。
        • 【参考答案】
          • （1）A=1.60/1.68=0.95；B=1.63/1.68=0.97。
          • （2）填土压实质量合格。
          • 原因：共检测 7 个点，6 个点合格，故其合格率为85.7%，根据规定，1 级堤防黏性土老堤加高培 厚的压实度合格率大于 85%， 同时不合格样品的干密度值不低于设计干密度值的 96%（91.0%＞ [0.96×0.94=90.2%]），所以判定为合格。
      • 【 补充：SL634-2012 水利水电工程单元 工程施工质量验收评定标准堤防工程】
        • 不合格样的压实度或相对密度不应低于设计值的 96%，且不合格样不应集中分布。
        • 优良工序的压实指标合格率应超过表规定数值的 5 个百分点或以上
    • 三、压实参数的确定
      • 1.土料填筑压实参数 （22 年案例、 19 年选择）
        • 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.压实参数的确定
        • （1）黏性土料压实含水量的确定
          • 可取 ω1= ωp+2%； ω2 = ωp ； ω3 = ωp－2%三种进行试验。
          • ωp 为土料塑限。
        • （2）铺土厚度与碾压遍数的确定
    • 【例题讲解】
      • 【例题 ·案例节选】
        • 在土石坝施工中，取土区设计干密度为 1.71g/cm³ 。施工单位采用 22t 振动碾，选取的试验铺土 厚度为 35cm、40cm、45cm，碾压遍数为 4 遍、5 遍、6 遍，碾压试验成果整理如下表。
      • 【问题】
        • 说明碾压试验中符合要求的方案，为施工单位选出其中最经济合理的一个作为最终碾压方案。
      • 【参考答案】
        • （1）当干密度大于等于设计干密度时是符合要求的，故从表格中选出大于等于 1.71g/cm³ 的方案。则铺土厚度 35cm，碾压遍数分别为 5、6 遍；铺土厚度 40cm，碾压遍数分别为 5、6 遍；铺土厚 度 45cm，碾压遍数为 6 遍满足压实度要求。
        • （2）最经济合理的为单位压实遍数的压实厚度最大者， 即为铺土厚度 40cm，碾压遍数为 5 遍。
  • 考点：土石坝填筑的施工方法【必会】 考频分析：2022、2021、2020、 2013、2012 年等案例/选择
    • 一、土石坝施工作业划分
    • 二、坝面作业的基本要求
      • 坝面作业施工程序包括： 卸料、铺料、整平、洒水、压实、质量检验等工序。 （22 年案例、21 年 选择）【24 年变】
      • 1．卸料与铺料（12 年选择）
        • （1）卸料和铺料有三种方法，即进占法、后退法和混合法（进占法与后退法同时采用）,一般采 用进占法。厚层填筑也可采用混合法铺料，可以减少工作量。进占法铺料厚度容易控制，容易平整， 压实设备工作条件较好。【24 年新增】
        • （2）铺料宜平行坝轴线进行。
          • 进入防渗体内铺料， 自卸汽车卸料宜用进占法倒退铺土。其目的是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。
        • （3）按设计厚度铺料整平是保证压实质量的关键。
        • （4）不同材料含水量偏低时的加水场所不同（13、11 年选择）
        • （5）对于汽车上坝或光面压实机具压实的土层，应刨毛处理, 以利于层间结合。通常刨毛深度为 3～5cm，可用推土机改装的刨毛机刨毛， 工效高、质量好。
      • 2.碾压
        • 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，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 计算：
          • 
          • b=B／n（20 年选择）
          • 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。
      • 3.结合部位施工
        • （1）层与层之间分段结合部位
          • 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）黏土心墙或黏土斜墙与坝壳结合部位
          • ①方法：一般都采用土、砂平起 的施工方法，其分为两种：
            • 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，即先填砂砾料后填土料。
          • ②压实机械：当采用羊足碾与气胎碾联合作业时，土砂结合部可用气胎碾进行压实，无此条件时可采用夯实机具。
          • ③压实顺序：在夯实土砂结合部时，宜先夯土边一侧，等合格后再夯反滤料，不得交替夯实，影 响质量。
        • （3）坝身与混凝土结构物（涵管、侧墙）的结合部位（17 年案例）
          • 填土前，先将结合面的污物冲洗干净，在结合面上洒水湿润，涂刷一层厚约 5mm 的浓黏性浆或水 泥黏性浆或水泥砂浆，要边涂刷、边铺土、边碾压，涂刷高度与铺土厚度一致。
          • 靠近混凝土结构物两侧及顶部 0.5m 范围内填土，不能采用大型机械压实时， 可采用小型机械夯 实或人工夯实。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。
        • （4）坝基结合部位
          • 对于基础部位的填土，宜采用薄层、轻碾的方法。无论何种坝基，只有填筑厚度达到 2m 以上时， 才可以使用重型压实机械。
  • 考点：土石坝的施工质量控制【重要】 考频分析：2015、2013 年案例
    • 土石坝施工质量控制包括：料场的质量检查和控制，坝面的质量检查和控制。
    • 一、料场的质量检查和控制
      • 1.对土料场应经常检查：所取土料的土质情况、土块大小、杂质含量和含水量等。（13 年案例）
        • 含水量的检查和控制尤为重要。简单办法是“手检 ”：手握土料能成团，手指搓可成碎块，则含 水量合适。
        • 精确可靠用含水量测定仪。
      • 2.如何控制土料含水量（22、20 年二建）
    • 二、坝面的质量检查和控制
      • 1.在坝面作业中，应对l铺土厚度、土块大小、含水量、压实后的干密度l等进行检查，并提出质量 控制措施。
        • 对黏性土，含水量的检测是关键，可用含水量测定仪测定。
        • • 
      • 2.对于反滤层、过渡层、坝壳等非黏性土的填筑，主要应控制压实参数。对于反滤层铺填的厚度、 是否混有杂物、填料的质量及颗粒级配等应全面检查。（15 年案例）
        • 
        • 取样：在填筑排水反滤层过程中，每层在 25m×25m 的面积内取样 1～2 个，对条形反滤层，每隔 50m 设一取样断面， 每个取样断面每层取样不得少于4 个 。（12 年二建）
          • 
        • 通过颗粒分析，查明反滤层的层间系数（D50/d50 ）和每层的颗粒不均匀系数（d60/d10 ）是否符合设计要求。
      • 3．负温施工的质量检查和控制
        • 当日平均气温低于 0℃时，黏性土料应按低温季节进行施工管理。当日平均气温低于-10℃时， 不宜填筑土料。
        • 负温施工注意以下：
          • （1）黏性土含水量略低于塑限，防渗体土料含水量不大于塑限的 90%。压实土料温度应在-1℃ 以上。宜采用重型碾压机械。坝体分段结合处不得存在冻土层、冰块。
          • （2）砂砾料的含水量应小于 4%，不得加水。填筑时应基本保持正温，冻料含量控制在 10%以下， 冻块粒径不超 10cm，且均匀分布。
          • （3）当日最低气温低于-10℃时，可以采用搭建暖棚进行施工。
    • 【例题讲解】
      • 【例题 ·案例节选】
        • 某土石坝工程，根据工程施工进度安排，本工程利用 10 月～次年 4 月一个非汛期完成施工，次 年汛期投入使用。主体采用黏性土填筑，料场复勘时发现料场土料含水量偏大，不满足填筑要求。
      • 【问题】
        • 写出土石坝填筑面作业的施工程序；提出本工程料场土料含水量偏大的主要处理措施。
      • 【参考答案】
        • （1）土石坝填筑面作业的施工程序包括： 卸料、铺料、整平、洒水、压实、质量检验。
        • （2）一方面应改善料场的排水条件和采取防雨措施，另一方面需将含水量偏高的土料进行翻晒 处理，或采取轮换掌子面的办法，使土料含水量降低到规定范围再开挖。
• 3.3 混凝土面板堆石坝施工技术【】
  • 
  • 考点：面板堆石坝结构布置【必会】 考频分析：2021、2015 年案例；2022 年选择
    • 一、堆石材料的质量要求 （21 年案例）
      • 1.主要部位石料的抗压强度不应低于 78MPa；
      • 2.石料硬度不应低于莫氏硬度表中的第三级，其韧性不应低于 2kg ·m/cm2。
      • 3.石料的天然重度不应低于 22kN/m³ ;
      • 4.石料应具有抗风化能力，其软化系数水上不低于 0.8，水下不应低于 0.85；
      • 5.堆石体碾压后应有较大的密实度和内摩擦角，且具有一定渗透能力。
    • 二、堆石坝坝体分区 （22 年选择； 21、15 年案例）
      • 堆石体的边坡取决于填筑石料的特性和荷载大小，对于优质石料， 坝坡一般在 1：1.3 左右。
      • 堆石坝坝体分区基本定型，主要有垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区（次堆石料区）等。
      • 【例题讲解】
        • 【例题 ·案例节选】【2021】
          • 某水电枢纽工程包括混凝土面板堆石坝、溢洪道、地下厂房等，其中混凝土面板堆石坝坝高 208m， 坝顶全长 630m，水库总库容 85×108m3 。堆石坝坝体分区示意图见图 1。
          • 施工单位编制了施工组织设计， 有关内容和要求如下：
          • 1.堆石坝坝体填筑料中的堆石材料应满足抗压强度等方面质量要求。
          • 2.现场通过碾压试验确定碾压机具的重量等坝体填筑压实参数。
        • 【问题】
          • 1.分别指出图 1 中①、②、③、④对应的坝体分区名称。
          • 2.除抗压强度外，堆石材料的质量要求还涉及哪些方面？
        • 【参考答案】
          • 1.① ：垫层区， ② ：过渡区， ③ ：主堆石区，④ ：次堆石区（或下游堆石区）。
          • 2.除抗压强度外，堆石材料的质量要求还有：硬度、天然重度、软化系数（抗风化能力）、碾压 后的密实度和内摩擦角、具有一定渗透能力（渗透性）。
  • 考点：坝体填筑施工【重要】 【考频分析】2023、2022、2021、2017 年案例/选择
    • 一、填筑工艺（21 年选择）
      • 堆石体填筑可采用自卸汽车后退法或进占法卸料，推土机摊平。
      • （1）进占法
        • 优点→减轻摊平量 缺点→轮胎磨损严重
      • （2）后退法
        • 优点→减轻轮胎磨损
        • 缺点→摊平量大
      • （3）混合法
        • 先用后退法卸料呈分散堆状，再用进占法卸料铺平，以减轻物料分离。
        • • 优点如下
            • ①斜坡碾压与水泥砂浆固坡的优点是施工工艺和施工机械设备简单，既解决了斜坡碾压中垫层表 层块石振动失稳下滚的问题，又在垫层上游面形成一坚固稳定的表面，可满足临时挡水防渗要求。
            • ②碾压砂浆在垫层表面形成坚固的 “结石层 ”，具有较小而均匀的压缩性和吸水性，对克服面板混凝土的塑性收缩和裂缝发生有积极作用。这种方法使固坡速度大为加快，对防洪度汛、争取工期效 果明显。
    • 二、堆石坝的压实参数和质量控制
      • 1.堆石坝的压实参数 （22、21、17 年案例）
        • 填筑标准应通过碾压试验复核和修正，并确定相应的碾压施工参数（碾重、行车速率、铺料厚度、 加水量、碾压遍数）。
      • 2.堆石坝施工质量控制
        • （1）坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度（孔隙率）等参数控制， 以控制碾压参数为 主。
        • （2）铺料厚度应每层测量，其误差不宜超过层厚的 10%。
        • （3）坝料压实检查项目、取样次数见表（21 年案例）
        • （4）干密度的检测与控制
          • ①检测方法（23 年选择、 17 年案例）
          • ②干密度值控制
            • 按规定取样所测得的干密度，平均值不小于设计值 、标准差不宜大于 l50g/m³ 。
            • 当样本数小于 20 组时，应按合格率不小于 90%，不合格点的干密度不低于设计干密度的95%控制。
        • 【例题讲解】
          • 【例题 · 多选】关于土石坝施工的说法，正确的有（ ）。【2021】
          • A.进占法时，自卸汽车与推土机不在同一高程
          • B.后退法时，自卸汽车与推土机在同一高程
          • C.垫层料的摊铺宜采用后退法
          • D.堆石料碾压采用羊脚碾
          • E.石料粒径不应超过压实层厚度 【答案】 CE
          • 【解析】进占法时，自卸汽车与推土机在同一高程；后退法时，自卸汽车与推土机不在同一高程； 坝体堆石料碾压应采用振动平碾，其工作质量不小于 10t。
  • 考点：面板及趾板的施工方法【重要】 考频分析：2023、2021、2020、2015、2014 年案例/选择
    • 
    • 一、钢筋混凝土面板的施工 （23、21、15 年案例）
      • 混凝土面板（面板可划分为面板与趾板）是面板堆石坝的主要防渗结构。（14 年选择）
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    • 二、沥青混凝土面板施工
      • 沥青混凝土面板的施工方法有碾压法、浇筑法、预制装配法以及填石振动法。沥青混凝土施工过 程中温度控制十分严格。
      • 沥青在泵送、拌合、喷射、浇筑和压实过程中对其运动黏度值应加以控制。
      • 沥青棍凝土面板的施工特点在于铺填及压实层薄，通常板厚 10~30cm，施工压实层厚仅 5~l0cm ， 且铺填及压实均在坡面上进行
    • 三、接缝止水施工
      • （1）铜止水带的连接方式（23 年案例）
        • 铜止水带的连接宜采用对缝焊接或搭接焊接，对缝焊接应用单面双道焊缝；搭接焊接宜双面焊接， 搭接长度应大于 20mm。
      • （2）焊缝要求（23、20 年案例）
        • 焊缝处的抗拉强度不应小于母材抗拉强度的 70%。
        • 焊缝应该表面光滑、不渗水，无孔洞、裂缝、漏焊、欠焊、咬边伤等缺陷，应抽样用煤油等做渗透检验。
      • 【例题 ·案例节选】【2023】
        • 某新建水库枢纽工程，包括主坝、副坝、泄水闸。主坝为混凝土面板堆石坝，副坝为均质土坝。 事件四：工程采用紫铜片止水， 方案部分内容如下：
        • （1）紫铜片采用双面焊接，焊缝搭接 10mm
        • （2）焊缝采用紫铜焊条
        • （3）用水检查焊缝的渗透性
        • 【问题】
          • 1．写出混凝土面板的施工内容。
          • 2．改正事件四中的不妥之处
        • 【参考答案】
          • 1．面板的施工主要包括混凝土面板的分块、垂直缝砂浆条铺设、钢筋架立、面板混凝土浇筑、 面板养护等作业。
          • 2．改正一：紫铜片采用双面焊接，焊缝搭接不应小于 20mm。
          • 改正二：应当用煤油检查紫铜焊缝的渗透性。
          • 改正三：焊缝采用黄铜焊条。
  • 【本节小贴士】