土石壩施工

在土方施工中，我們曾經(jīng)討論過不少施工方法，由于土石壩本身就是用土石料筑成的建筑物，因此，土石方施工的內(nèi)容方法也適用于土石壩施工。本節(jié)主要側(cè)重于碾壓式土壩的各個部位或者具體項目的施工技術。

一.壩基開挖與處理：

（一）壩基開挖處理的原因：

天然的壩基表面往往會有樹木、樹根、雜草、亂石、水井、窯洞、墳墓、探坑等，表面土壤的有機混合物的含量比級高，自然容重小，壩基范圍內(nèi)可能有高壓縮性松軟土層、濕陷性黃土層等。對它們?nèi)绻贿M行開挖、清除、處理，必將給壩基的防滲性、穩(wěn)定性帶來很大威脅。因此，壩基開挖、清除、處理，是土石壩施工中的重要內(nèi)容，它的成功與失敗往往就決定了整個水庫樞紐工程的成功與失敗。所以在壩體施工之前，必須進行壩基開挖與處理。

（二）開挖處理的順序：

自上而下，先兩岸岸坡，后河槽壩基。

（三）岸坡處理要求：

1.岸坡與與壩體的防滲體的連接部位，要清理到不透水層。以避免留下滲水通道。

2.清理后的岸坡若為巖石，其坡度不能陡于1∶0.75，并且在填土之前涂上3—5毫米厚的粘土漿，以利于壩體的防滲體與岸坡的結合；

3.清理后的岸坡若為粘土、非濕陷性黃土，其坡度不能陡于1∶1.5，并要削成平整的斜坡；

4.清理后的岸坡若為非粘性土，其坡度不陡于山坡土壤在飽和情況下的穩(wěn)定坡度；

5.對于巖石岸坡存在的反坡，為了減少削坡的方量，可以用混凝土填補成平順的斜坡面。

（四）壩基處理內(nèi)容：

一般包括壩基、壩肩防滲處理、軟弱土層的處理。

（五）壩基處理方法：

覆蓋層比較淺的，一般開挖成截水槽，并回填與壩體的防滲體相同的土料；覆蓋層比較深的，一般用灌漿法法處理。對于斷層、破碎帶、節(jié)理裂隙、泉眼等特殊問題，要采取具有較強針對性的具體方法，以后將在有關部分介紹。

二.筑壩料場選擇與規(guī)劃：

土石壩用料量很大，因此，在水庫樞紐設計中的壩型選擇階段就應該對土石料場進行全面調(diào)查，在施工前，要配合施工組織設計，對料場作進一步勘探、選擇、規(guī)劃。為保證質(zhì)量，節(jié)約投資，加快施工進度，有必要從空間、時間、質(zhì)量、數(shù)量等方面全面進行規(guī)劃。

（一）料場的空間規(guī)劃：

空間規(guī)劃是指對料場的位置、高程進行恰當選擇、合理布置?；疽笫牵?

1.運距短（有利于加快運輸提高效率）；

2.高程合適（有利于重車下坡，不會因料場位置高，道路坡度陡，引起運輸事故）；

3.上游、下游、左岸、右岸都有料場（這樣有利于上下游、左右岸同時供料，減少施工干擾，保證壩體均衡上升）；

4.取料不影響樞紐建筑物防滲（取土時離建筑物建的輪廓線不能太近，一般在300米以外）；

5.料場位置有利于排除地表水和地下水（有利于土料的開挖運輸）；

6..石料場與重要建筑物或者居民點有足夠的防爆防震的安全距離（有利于減少施工隱患）。

（二）料場的時間規(guī)劃：

時間規(guī)劃是指在施工中，要考慮到施工強度和壩體填筑部位的變化，隨著季節(jié)和壩前蓄水情況的變動，料場的工作條件也要能適應其變動的需要。以便于平衡運輸任務，避免不必要的窩工。基本要求是：

1.容易淹沒的先用，不容易淹沒的后用；

2.上游的先用，下游的后用；

3.含水量高的旱季用，含水量低的雨季用；

4.施工強度高時用近料，施工強度低時用遠料；

5.近處應留有大壩合龍用料（筑壩合龍時、攔洪渡汛時填筑用料強度都很大）。

（三）料場的質(zhì)量和數(shù)量規(guī)劃：

土料的質(zhì)量和數(shù)量的規(guī)劃，是料場規(guī)劃的最基本要求，也是決定料場取舍的重要前提?；疽笫牵?

1.規(guī)劃時要全面勘探和試驗（勘探內(nèi)容包括：料場的地質(zhì)成因、產(chǎn)狀、埋藏深度、儲藏量、物理力學指標等；其中物理力學指標包括各種容重、含水量、材料的成分、顆粒繼配、凝聚力、內(nèi)摩擦角、滲透系數(shù)等）；

2.勘探精度隨設計要求提高；

3.總儲量滿足總方量要求；

4.用料分配應滿足階段施工中上料最大強度要求；

5.充分利用建筑物基礎開挖的棄料（有利于減少外運工作量，減少運輸干擾，減少廢料堆放場地）

6.用人工篩分控制填料的質(zhì)量（有利于緊縮壩體設計斷面，并可以充分利用渣料）；

7.規(guī)劃時中考慮主料場的同時還應考慮備用料場（主料場不僅要質(zhì)量好、儲量大一般應比需要的總方量多1—1.5倍，運距近，而且有利于常年開采，備用料場要在淹沒范圍以外，當主料場被淹沒或者其他原因中斷使用時，使用備用料場，備用料場的儲藏量應為主料場總儲藏量的20—30%）

8.規(guī)劃時應考慮棄料的出料、堆料、棄放的位置，（力求避免施工干擾，加快開采、運輸速度）。2100433B

《碾壓式土石壩施工規(guī)范(英文版)》由中國電力出版社出版。

針對高土石壩在施工方案優(yōu)化與安全快速施工中存在的關鍵科學問題，重點研究復雜約束條件下高土石壩施工全過程動態(tài)仿真與優(yōu)化理論以及高土石壩施工動態(tài)實時控制理論與方法；運用系統(tǒng)分析方法剖析復雜約束條件下高土石壩施工系統(tǒng)，深入研究高土石壩施工過程動態(tài)仿真建模理論與方法，建立高土石壩施工過程隨機動態(tài)數(shù)學邏輯模型，建立滿足施工進度和不同材料級配要求的高土石壩施工仿真模型，為揭示高土石壩施工過程的內(nèi)在規(guī)律提供理論基礎；提出面向時間和面向?qū)ο笙囫詈系姆抡娣椒?，開展高土石壩施工過程動態(tài)仿真計算分析理論與方法，實現(xiàn)高土石壩施工方案的優(yōu)化分析；結合在建的高土石壩國家重點工程，研究高土石壩施工動態(tài)實時控制理論方法與應用問題，研制開發(fā)交互式施工動態(tài)實時控制系統(tǒng)，提出高土石壩安全、快速施工的措施和建議，為高土石壩施工進度動態(tài)實時控制和快速施工提供科學可靠的決策依據(jù)。 2100433B