第9.2节视频 坝基处理与土石坝施工在线视频

同学你好

今天我们准备了解两个方面的内容

一是坝基处理

二是讲一讲土石坝施工的简单知识

前面我们讲过

基坑形成后

就可以做建筑物的基础处理工作了

也就是基础开挖和处理

开挖是任何地基都会采用的处理方法之一

开挖的方法主要有土方直接挖掘、装运

和岩石爆松再装运的方法

如图所示

为某工程开挖后的基础表面

这里不做进一步的介绍

天然情况下

地基有各种各样的问题

关于基础处理的内容

也是卷帙浩繁

我们在这里只简单的介绍一下

以期抛砖引玉

我们看图

地基分软基和岩基

无论是覆盖层的软基还是多节理裂隙和破碎带的岩基

都可能存在

透水和承载能力不足等各种各样的问题

而水利水电工程中

建筑物对基础的要求是

足够的支撑能力、

整体性好、

水库渗漏量小和耐久性好等等

我们看图中龙羊峡水电站坝基中

存在多种地质问题

这些都需要相应的处理措施

下面我们只举两个方面的例子

让大家窥豹一斑

首先了解岩基灌浆

当大坝坐落的岩基上或者是覆盖层下为基岩时

如果基岩有节理裂隙甚至断层等地质缺陷

渗透性不满足建库要求

甚至承载能力或者整体性不好时

需要在岩基内通过灌浆

提高基岩的抗渗性、强度和整体性

我们把这种地基处理技术叫岩基灌浆

岩基灌浆的基本原理是

在基岩内用钻机钻孔

然后用灌浆泵

经钻孔向周围岩石裂隙中压入水泥浆等胶结材料

胶结材料把节理裂隙分割开的岩石块体

重新胶结成一个整体

从而可以提高岩基的抗渗性、强度和整体性等等

为大坝提供坚强稳定的基础和防渗屏障

施工的工艺流程

是测量放样定孔位

钻机钻孔

灌浆泵压水清洗孔内岩粉、铁屑

和孔周裂隙中石屑

压水试验检查岩基的透水性

水泥浆等胶结材料的灌注

封堵灌浆用的钻孔和灌浆质量检查等等

举个例子

锦屏一级水电站

大坝为混凝土双曲拱坝

坝高305米

为世界第一高拱坝

大坝左右岸和河床部分都进行了一定范围的灌浆作业

如图所示

左右岸有很多水平灌浆平洞

每一个平洞向下灌浆并控制一定的范围

最后互相结合到一起

与河床灌浆帷幕一起形成透水性很小的防渗帷幕

防渗帷幕和坝体在一起

形成了阻水屏障

让水库水渗漏损失在允许的范围内

不仅岩石基础需要灌浆、防渗和补强

砂砾石地基也需要处理

土石坝枢纽中

土石坝的基础常常是砂砾石覆盖层

不需要全部清除

因为做土石坝枢纽的基础

砂砾石覆盖层强度是没有问题的

但是由于砂砾石结构松散

孔隙率大

和渗透性强

必须做防渗处理

方法主要有钻孔、灌浆做防渗帷幕

挖槽浇筑混凝土成防渗墙和喷射灌浆成墙等

但是由于砂砾石层成孔容易护孔难

因此有它的特殊性

我们简单看一下工艺流程

防渗帷幕灌浆主要有打管灌浆

套管灌浆

孔口封闭法和套阀管法等

打管灌浆是用带有能直接灌浆花管段的护孔

管护孔并灌浆

套管灌浆用护孔管

护孔并用灌浆泵灌浆

孔口封闭法

用泥浆支撑孔壁

并用灌浆泵灌浆

套阀管法

用填料护孔

并用灌浆泵灌浆

每种工艺各有优缺点

其中打管灌浆最简单

质量也最差

套阀管法质量好

工艺也最繁琐

砂砾石层防渗帷幕

一般用水泥粘土浆进行灌注

使得钻孔周围砂砾石胶结在一起

互相连接

形成阻水帷幕

防渗墙一般有桩柱型和槽孔型两种

施工工艺基本相同

一般用槽孔型

防渗墙

施工中先把整个防渗墙分成很多的槽孔段

并采用分序施工的方法

首先做造孔准备

主要是修筑导墙

导墙内注入泥浆

准备造孔机具等

利用抓斗挖槽机

冲击钻机、铣槽机等成槽设备

造孔

造孔过程中不断补充泥浆支撑孔壁

防止塌孔

造孔完成后验收槽孔和清孔换浆

最后用导管法浇筑混凝土成墙

左右岸和河床混凝土防渗墙连接在一起

和坝体防渗体一起

构成防渗屏障

举个例子说明一下

冶勒水电站大坝基础防渗

上部为防渗墙

下部为岩基或砂砾石层防渗帷幕

新疆下坂地水利枢纽工程坝基也采用上墙下幕的做法

上面80米深防渗墙

下面是80

米三排防渗帷幕

只不过这里的防渗帷幕是在砂砾石层做的

高压喷射灌浆防渗墙一般不用做重要大坝基础防渗

由于时间关系不在这里介绍

基础工程常常是主体建筑物的先导工程

下面我们就介绍几种典型主体建筑物的施工

这一节先简单介绍一下土石坝的施工

如图所示

是我国新建不久的糯扎渡心墙堆石坝效果图

该堆石坝最大坝高261.5米

心墙堆石坝中

世界第三

需要3268.42万m3的土料、

砂砾料和堆石料来填筑

因此找到质量好又充足的土石料

就是土石坝施工的关键环节

我们先了解一下料场规划

土石坝在设计和施工时做好料场规划是非常关键的

也是基础性的工作

要从时间、

空间

质与量统一三个方面进行综合规划

如图所示

空间上考虑料场的位置和高程

使得运输距离短和能耗少

时间上考虑先后开采顺序和枯水期、丰水期不同时期的利用

使得施工用料有保证

同时

料场不仅储量充足

质量还要满足要求

让我们看一看

实际工程的几张图片

例如糯扎渡工程土料场

工艺是立面开采

自卸汽车和挖掘机配合挖运

有掺配料场互层混合土料和砂砾料生产

心墙料

石料来自于石方明挖和料场的爆破开采

如图为典型的深孔梯段爆破开采

坝料

挖掘机和自卸汽车配合挖运

爆破石料上坝

土石坝施工是高度机械化施工

需要大量的挖掘、运输、填筑设备

我们看几张机械的图片

挖掘机包括正铲和反铲等单斗挖掘机和斗轮式、链斗式多斗挖掘机

运输设备

包括自卸汽车

皮带机

和零星运输工作的装载机

又能挖

又能运的挖运组合设备

有推土机和铲运机

压实设备包括各种碾子、夯实机具等

其中碾子有凸块碾、气胎碾、振动碾等

正因为有了这样一些高效率的施工机械

使得庞大的土石坝施工快速优质

坝面填筑作业采用流水作业法

有卸料、

平土洒水、

压实、

刨毛和质量检查等

分区分层

逐步把大坝填筑完成

下面我们看两个施工现场的案例

案例一

是被业内专家称为新疆的三峡工程的

阿尔塔什水利枢纽大坝

为混凝土面板砂砾石堆石坝

最大坝高

164.8米

图为填筑现场坝顶壮观的场面

下游坝面上坝道路

和从下游看坝面的情况

案例2

是糯扎渡心墙堆石坝

填筑施工现场

心墙、反滤料、过渡料和堆石分区现场界限清楚

施工有序

卸土、

平土、碾压分区作业有条不紊

入基坑运输道路

蜿蜒而下等

这节课我们就讲到这里

同学们

再见