專利名稱:一種高塑性粘土心墻的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域:
一種高塑性粘土心墻的施工方法,屬一種主要用于國內(nèi) 交通條件不發(fā)達,施工環(huán)境、氣候條件惡劣,水資源豐富,土料材料充沛, 適合修建當?shù)夭牧蠅蔚牡貐^(qū)修建的一種新興的壩型的施工方法。
(二)
背景技術(shù):
礫石土心墻壩為國內(nèi)最早施工的首座100級堆石壩高壩,其大壩防滲體 由礫石土和高塑性粘土組成。高塑性粘土為低液限粘土,采取多項降水措施
后,含水率仍然高出設(shè)計要求很多,實際填筑含水率24% 29%。國內(nèi)沒有
直接的同類填筑經(jīng)驗,先采用"薄層輕碾"碾壓試驗,即高塑性粘土的鋪設(shè)
厚度為15cm 20cm,碾的重量為14噸左右,這樣碾壓出來的高塑性粘土塑 性高、表面剪切并伴隨深部剪切,壓實性不強,不能滿足設(shè)計需要。并且在 犁塊、旋碎、翻曬過程中,破壞了高塑性粘土的透水毛細孔,根本無法達到 設(shè)計要求,制備的料全部是外干內(nèi)濕的干硬塊體,經(jīng)過l月多的制備工作, 所制備的全是廢料,根本無法滿足施工性能和設(shè)計利用其塑性的功能。
(三)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題就是針對以上不足而提供一種適于用高塑性粘土作 大壩防滲體的礫石土心墻壩的施工方法。采用該施工方法填筑的大壩能滿足 設(shè)計的功能和變形要求。其技術(shù)方案如下
本發(fā)明方法包括以下步驟
1) 將高塑性粘土運至大壩堆料場堆存;
2) 清理填筑層面,將填筑層面人工鑿毛,填筑層面包括由心墻貼坡混凝 土面或巖石面組成的兩岸坡(1)的內(nèi)側(cè)壁;
3) 在兩岸坡的內(nèi)側(cè)壁分別鋪設(shè)厚度為40 60cm、寬度為1.2 3.0m的 高塑性粘土帶,在高塑性粘土帶之間鋪設(shè)礫石土心墻;
4) 對高塑性粘土帶采用1 26噸振動平碾,對礫石土心墻采用20 25 噸凸塊振動碾;
5) 碾壓完成后現(xiàn)場取樣試驗,合格后填筑下一層。 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明對高塑性粘土和礫石土采用"厚層重碾"的施工方法,即對心墻的鋪設(shè)厚度為40 60cm,碾的重量達到26噸。對高塑性粘土用平碾進行靜 壓和動壓,對礫石土用凸碾進行靜壓和動壓,保證碾壓質(zhì)量的同時兼顧經(jīng)濟 性。這種施工方法使高塑性粘土和礫石土的壓實性大大增強,防滲能力得到 提高,充分發(fā)揮了當?shù)卣惩疗漭^高的塑性和適應(yīng)變形能力。用本發(fā)明方法建 成的大壩防滲良好。結(jié)合室內(nèi)外的滲透等實驗、結(jié)合大三軸力學(xué)實驗,論證 結(jié)果滿足設(shè)計的功能和變形要求。此舉開創(chuàng)了填筑含水率大于最優(yōu)含水率10% (最優(yōu)含水率19 20%,實際填筑含水率24 29%)以上直接上壩之國內(nèi)先 例,突破了國內(nèi)的設(shè)計和施工規(guī)范和常規(guī)工藝。經(jīng)過蓄水后原型觀測結(jié)果表 明,大壩運行狀況良好。
釆用本發(fā)明方法填筑的大壩論證結(jié)果如下(摘自《華能四川磽磧水電站 樞紐工程蓄水安全鑒定報告》)
大壩施工質(zhì)量保證體系和質(zhì)量管理體系比較完善,名種壩料的施工工藝 嚴謹。結(jié)合帶比較平順整齊,避免了料物混雜。鑠石土層面均勻灑水有利于 緊密結(jié)合,高塑性黏土采用大、小平碾碾壓,效果良好。檢測項目和頻次滿 足要求,取樣檢測的干密度(壓實度、相對密度、孔隙率)、滲透系統(tǒng)及力學(xué) 指標均滿足設(shè)計要求,壩體填筑質(zhì)量合格。
(四)
圖l,是本發(fā)明心墻結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2,是本發(fā)明心墻施工工藝流程圖。
(五)
具體實施例方式
參見圖1和圖2,本發(fā)明施工方法包括以下步驟
1) 在料場對高塑性粘土的含水率迸行調(diào)整。
采用高含水率直接上壩填筑技術(shù),直接從料場開采運輸至大壩下游堆存 場地,堆成"土牛"并用彩條布將其遮蓋,使用時直接挖裝上壩進行填筑; 根據(jù)實驗檢測結(jié)果,壩面土層表面干燥需補充水分時,在壩面上用灑水車直 接進行灑水,要求以壓力水和壓縮空氣混合以霧狀噴出,使灑水均勻,灑水 后用圓盤耙摻和均勻。
2) 對料場高塑性粘土檢測合格壓實度》99%,滲透系數(shù)〈lXl(Tcm/s); 對另一料場的礫石土檢測合格壓實度》98%,滲透系數(shù)axi(Tcm/s)。
3) 在料場清理完雜物后,對高塑性粘土采用推土機20cm薄層平采集料, 人工清除石塊,反鏟直接裝車,運至大壩堆料場直接堆存,防雨篷布覆蓋,在現(xiàn)場需要料時二次運輸上壩。將礫石土運至大壩堆料場堆存。.
4)將壩體按照設(shè)計藍圖結(jié)構(gòu)下線進行分區(qū)施工放線。
5 )現(xiàn)場施工首先清理填筑層面上的雜物,將填筑層面人工鑿毛以利結(jié)合,
若填筑層面表面風(fēng)干則噴灑水濕潤,按填筑高度在兩岸巖石或混凝土面上噴
灑水濕潤,涂刷濃泥漿。
6) 按壩體分區(qū)施工線在兩岸坡的內(nèi)側(cè)壁分別鋪設(shè)厚度為40 cm —60cm、 寬度為1. 2 3. Om的高塑性粘土帶2,在高塑性粘土帶2之間鋪設(shè)同樣高度 的礫石土心墻3。為保證邊緣壓實度,在高塑性粘土和礫石土接頭處,高塑性 粘土的高度高于礫石土 15cm 20cm。高塑性粘土帶2的鋪設(shè)厚度根據(jù)情況而 定,在40 cm --60cm之間,最好是60cm厚。如果高塑性粘土含水不合格, 則采用上述第1)步驟調(diào)整含水量至合格;如果高塑性粘土含水合格,則進 行下一步驟。
7) 對高塑性粘土帶2采用1一26噸振動平碾,碾壓遍數(shù)采用靜壓2遍+ 動壓2遍的壓實參數(shù),即讓碾子停止振動碾壓2遍,再開啟振動碾壓2遍; 對礫石土心墻3采用20 25噸凸塊振動碾,碾壓遍數(shù)為靜壓2遍+動壓8遍。 碾壓兩岸坡靠巖石邊或混凝土邊的高塑性粘土帶2時采用1一26噸振動平碾。 填筑時高塑性粘土料與礫石土料同時進行填筑。碾壓遍數(shù)即碾滾前進及倒退 為同一碾跡時計1遍。根據(jù)情況,對高塑性粘土帶進行碾壓時,碾的噸位在 1一26之間,最好選用26噸的碾;對礫石土心墻進行碾壓時,碾的噸位在20 25噸之間,最好選用20.5噸的碾;對兩岸坡靠巖石邊或混凝土邊的高塑性 粘土帶進行碾壓時,碾的噸位在1一26噸之間,最好選用l噸的碾,碾壓遍 數(shù)最佳是靜壓l遍+動壓2遍。碾壓遍數(shù)既要考慮質(zhì)量,又要兼顧經(jīng)濟。高塑 性粘土帶2的最佳寬度為1.5m。
8)每層碾壓完成后現(xiàn)場取樣試驗,直至合格后,人工清除超填料,準備 填筑下一層。合格的標準為滲透系數(shù)〈lx10—6cm/s、壓實指標壓實度》98%。 如果不合格,則補壓至合格。
權(quán)利要求
1、一種高塑性粘土心墻的施工方法,其特征在于包括以下步驟1)將高塑性粘土運至大壩堆料場堆存;2)清理填筑層面,將填筑層面人工鑿毛,填筑層面包括由心墻貼坡混凝土面或巖石面組成的兩岸坡(1)的內(nèi)側(cè)壁;3)在兩岸坡(1)的內(nèi)側(cè)壁分別鋪設(shè)厚度為40~60cm、寬度為1.2~3.0m的高塑性粘土帶(2),在高塑性粘土帶(2)之間鋪設(shè)礫石土心墻(3);4)對高塑性粘土帶(2)采用1~26噸振動平碾,對礫石土心墻(3)采用20~25噸凸塊振動碾;5)碾壓完成后現(xiàn)場取樣試驗,合格后填筑下一層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高塑性粘土心墻的施工方法,其特征在于將填 筑層面人工鑿毛后,若表面風(fēng)干,則按填筑高度在兩岸巖石面或混凝土面上 噴灑水濕潤,涂刷濃泥漿。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高塑性粘土心墻的施工方法,其特征在于鋪設(shè) 高塑性粘土帶(2)和礫石土心墻(3)時,在高塑性粘土和礫石土接頭處, 高塑性粘土的高度高于礫石土 15cm 20cm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高塑性粘土心墻的施工方法,其特征在于碾壓 高塑性粘土帶(2)時碾壓遍數(shù)為靜壓2遍+動壓2遍;碾壓礫石土心墻(3) 時碾壓遍數(shù)為靜壓2遍+動壓8遍。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高塑性粘土心墻的施工方法,其特征在于碾壓 兩岸坡靠巖石面或混凝土面的高塑性粘土帶(2)時采用1 26噸振動平碾。
全文摘要
一種高塑性粘土心墻的施工方法,屬一種水資源豐富,土料材料充沛,適合修建當?shù)夭牧蠅蔚牡貐^(qū)修建的一種新興的壩型的施工方法。它包括以下步驟1)清理填筑層面;2)在填筑層面鋪設(shè)高塑性粘土帶,在高塑性粘土帶之間鋪設(shè)礫石土心墻;3)對高塑性粘土帶和礫石土心墻碾壓。這種方法適于用高塑性粘土作大壩防滲體的礫石土心墻壩,采用該施工方法填筑的大壩能滿足設(shè)計的功能和變形要求。
文檔編號E02B7/02GK101538839SQ200910058708
公開日2009年9月23日 申請日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者何福江, 劉福友, 孟開平, 莫永彪 申請人:中國水利水電第七工程局有限公司