1、混凝土面板堆石坝施工规范 SL49-94刘根英信息研究中心馆藏 1混凝土面板堆石坝施工规范 SL49-94主编单位:长江葛洲坝工程局施工科学研究所辽宁省水利电力厅批准部门:中华人民共和国水利部目录1 总则2 导流与渡汛3 坝基与岸坡处理4 筑坝材料5 堆石坝填筑6 面板与趾板施工7 止水设施8 观测仪器埋设9 质量控制附录 A 质量检查的主要项目及技术要求附加说明中华人民共和国水利部关于发市混凝土面板堆石坝施工规范SL4994 的通知水建199498 号为适应混凝土面板堆石坝施工的需要,我部委托葛洲坝工程局施工科学研究所与辽宁省水利电力厅为主编单位,组织编制了混凝土面板堆石坝施工规范 ,经审查
2、,现批准为中华人民共和国水利行业标准,其编号为 SL49-94,自一九九四年七月一日起施行。各地在执行中应注意总结经验,如有问题请函告水利部建设司和主编单位。本规范由水利部建设司负责解释,水利电力出版社出版发行。一九九四年三月三十一日1 总则1.0.1 本规范适用于一、二、三级混凝土面板堆石坝(含砂砾石填筑的坝) 的施工。四、五级混凝土面板堆石坝施工,可参照执行。对于坝高超过 70m 的混凝土面板堆石坝,不论工程等级均应按本规范执行。【条文说明】明确本规范的适用范围。混凝土面板堆石 坝 的级别,可根据 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准( 山区、丘陵区部分)(SDJ12-78)中的有关条款确定
3、。建于峡谷河床的混凝土面板堆石坝,在 库容较小的情况下,其工程等级按标准划分可能是、 级,但坝较高,因此必 须强调当坝高超过 70m 时,不论工程等级,仍 应遵循本规范。1.0.2 施工中应用的新技术、新工艺、新材料,应积极试验论证,经主管部门审定批准后采用。【条文说明】研究和应用施工新技术、新工 艺、新材料,是降低材料消耗,提高劳动生产率的有效措施,并可促进面板堆石 坝施工技术水平的发 展。 对此,本条强调以既积极、又慎重的科学态度,在进行试验 、验证、评定后,并经主管部门批准的条件下,积极采用。混凝土面板堆石坝施工规范 SL49-94刘根英信息研究中心馆藏 21.0.3 混凝土面板堆石坝施
4、工除执行本规范外,尚应执行相应的现行国家标准和行业技术标准。【条文说明】本条明确本规范与现行有关施工规范的协调与统一。本规范是针对混凝土面板堆石坝施工的特有问题作出规定,以替代和 补充有关施工 规范中相应的内容。因此,对本规范未列入的有关施工要求, 还应遵照有关专项施工 规范执行,如 坝体堆石填筑,参照碾压式土石坝施工技术规范(SDJ213-83);面板混凝土施工,参照水工混凝土施工规范(SDJ207-82)。2 导流与渡汛2.0.1 应充分研究坝址区的水文、气象、地质及施工条件的特点,慎重确定施工导流与渡汛方案。【条文说明】施工导流、渡汛方案的 选择,是土石 坝施工中极 为重要的环节。方案合
5、理,不仅可以降低施工导流费用, 还可缩短工期。在确定施工 导 流渡汛方案时,要充分研究工程所在地的水文、气象、地形、地质等自然情况及施工条件,经过方案比较, 择优选用。2.0.2 施工导流方案的选择,应充分利用下列有利因素:(1) 未浇筑混凝土面板的坝体上游垫层坡面经防渗固坡处理后可直接挡水。(2) 施工初期,对下游坝坡采取可靠的防护措施后,允许坝体过流。【条文说明】面板堆石坝可以在有保护的条件下利用堆石坝体挡水甚至过水渡汛,以减少导流建筑物的规模。这既是降低工程造价的途径之一,也是施工的需要。对于面板堆石坝施工,特别是当工程规模很大或 导流流量很大时,若不充分利用这一优点,则往往需要加大导流
6、建筑物规模,使施工费 用大幅度增加,同 时,施工强度也很难满足安全渡汛的要求。西北口坝如果采用高围堰全年挡水方案,其 围堰高度约 50m,回填方量 60 万 m3(其中粘土14.6 万 m3),为修建高围堰,需要耗费大量投资,而且会推迟工期一年。因此,采用坝体挡水方案具有较多优点。2.0.3 当确定未浇筑混凝土面板的坝体挡水时,必须对上游坡面进行碾压砂浆、喷射混凝土或喷洒阳离子乳化沥青等防渗固坡处理。【条文说明】当确定坝体挡水渡汛方案时,则必须对上游坡面 进行防渗固坡处理,目前行之有效的处理方法主要有以下三种:(l) 碾压砂浆固坡:在 垫层面进行斜坡碾压后, 摊铺 58cm 厚的水泥砂浆,用振
7、 动碾压实,以形成坚固的表层。我国成屏坝以 150 砂浆固坡,挡水深 18m,关门山坝采用 50 砂浆固坡,挡水深 11m,均取得了良好的挡水效果。(2) 喷射混凝土固坡:在碾压后的垫层表面喷 58cm 厚的混凝土,以起到防渗、固坡作用。这种方法在南美使用较广泛。我国西北口坝采用该法,汛期挡水水深达 30m,效果良好。(3) 喷洒阳离子乳化沥青固坡:在压实后的垫层表面,喷洒 23 层乳化沥青,各层间并撒以河砂,进行碾压,形成坚实表层。澳大利亚大部分面板坝均采用了此种固坡方法。2.0.4 当确定坝体过流时,宜用加筋堆石或钢筋石笼等,对下游坝坡进行保护。石笼块石必须符合设计要求。坝体过流后,应对坝
8、面进行认真处理,经检验合格后,方可继续填筑。【条文说明】利用堆石坝体汛期过流时,必 须对坝体进行保 护,特 别是要保护下游坝坡,以免冲刷破坏。在澳大利亚,由于水文、气象因素特殊,几乎所有的面板堆石坝施工中都对下游坡进行过水保护,随时准 备过流。堆石体过流保护措施,早期常用加筋堆石,具体做法是在下游堆石坡面,分层铺设钢筋网,并用水平拉筋锚入堆石体内。据统计,一般保护网所用钢筋直径及网格尺寸,纵向钢筋采用声 1428mm,间距 15 45cm;横向钢筋用 824mm ,间距 25100cm ;水平锚筋用2038mm ,长 46m,水平 间距为 0.53m 。钢筋网布置可参阅图 2.0.4-1。混凝
9、土面板堆石坝施工规范 SL49-94刘根英信息研究中心馆藏 3图 2.O.4-1 罗沃尔伦坝的钢筋网保护1锚筋:底部锚筋 25mm。长 19m;上部锚筋 12mm,长 7m,水平向 间距1500mm;2面层钢筋网:链式连接的网,用 4mm 铁丝,网孔尺寸 50mm50mm,网高23mm;3水平的主 22mm,竖向间距 1350mm;4第 2 填筑层;5第 1 填筑层由于设置钢筋网和堆石体填筑施工干扰较大,近期澳大利亚修建的一些面板坝.大都采用圆筒形钢筋石笼护坡。1981 年建成的马琴托士(Mackintosh)坝,高 75m,下游坡采用 圆筒形钢筋石笼防护,为防止过水 对石笼的破坏,采用垂直防
10、 护墙结 构,如图 2.0.4-2 所示。 钢筋笼顺坝轴线水平分层放置,笼 径 0.94m,长 2.4m,钢筋直径 5mm,网格尺寸为 50mm,每个石笼均以锚筋分别锚固,基 础部位每笼用 4 根 90mm12mm、长 8.6m 扁钢锚固,顶部用 2根 75mm9mm、长 25.5m 扁钢锚固,垂直 墙高达 23m。图 2.O.4-2 马琴托士 坝的下游坡过水保护1堆石;2锚筋;3圆筒形钢筋笼垂直墙默奇松(Murchi.son) 坝的圆筒形石 笼则是顺坡面放置, 为防止漂木对石笼的破坏,在笼间浇筑混凝土,每个石笼用一根 24钢筋锚固,如 图 2.0.4-3 所示。澳大利 亚 1986 年完建的
11、利斯(Reece)坝,高 122m,亦采用了 顺坡水平安放钢筋笼的过水保护措施,如图 2.O.4-4 所示。因钢筋笼不再拆除,作为坝体的一个 组成部分,因此,要求装笼石料要符合坝料要求,在振动台上填充,使其充分密实,汽车运上坝面,吊车安装。采用预制石笼后,使施工速度加快。混凝土面板堆石坝施工规范 SL49-94刘根英信息研究中心馆藏 4图 2.O.4-3 默奇松坝下游坡过水保护1堆石;2圆筒钢筋笼护坡;3锚筋;4钢筋笼混凝土;5 一圆筒形钢筋笼;6 一水平锚筋;7 一插筋图 2.0.4-4 利斯坝堆石分区1防浪墙;2混凝土面板;32A 区;42B 区;52C 区;6混凝土趾板;7 2B 区(
12、坝顶堆石) ;83B 区;92B 区;10用于充填钢筋 笼的 3C 区;11河床砾石层坝体过流将对填筑面造成一定冲蚀和淤积,为确保坝体质 量, 应予处理。2.0.5 选择导流、渡汛方案时,宜首先研究以低过水围堰保护、枯水期正常施工和汛期利用坝体与导流建筑物共同泄流方案的可行性。【条文说明】已建成的面板坝,大都采用低 围堰保护、枯水期正常施工及大汛期坝体过流方案。在一般情况下,这一措施所需费用最少。2.0.6 采用临时断面挡水渡汛时,应对临时断面进行设计。【条文说明】渡汛临时断面失事将导致溃坝,因此,其顶部高程、坝坡等,须进行认真设计。至于坡面保护的高度,各坝差 别较大, 约在 250 年一遇洪
13、水位左右,大部分采用 10 年一遇洪水位,有一些工程还进 行风险性分析,以 获技术经济 最优方案。混凝土面板堆石坝施工规范 SL49-94刘根英信息研究中心馆藏 53 坝基与岸坡处理3.1 一般规定3.1.1 坝基、趾板地基及岸坡的处理,均属隐蔽工程,应按设计与规范要求认真施工。处理过程中地质人员应如实、准确地进行地质描绘、编录及整理。如发现新的地质问题,应及时研究处理。【条文说明】本条强调混凝土面板堆石坝坝基与岸坡处理的重要性。坝基的稳定和安全是保证面板坝正常运行的先决条件,趾板地基又是面板 坝防渗的关键部位。而且由于 坝基与岸坡处理系隐蔽工程,若处 理不当不仅直接影响坝的安全,亦较难补救,
14、甚至拖延工期和增加投资、因此,本条提出对坝 基与岸坡的处理,必须按设计要求与有关规范认真施工,并应特别注意趾板地基的处理。工程实践表明,地质勘察工作不 仅仅限于设计阶段,而且要延续到施工阶段。在施工期间, 对坝基与岸坡的开挖清理,常会发现一些新的地质问题 ,有时甚至还会发现重大地质问题。 为此,本条还强调在坝基与岸坡处理过程中,应有地质人员参加,如实、准确地进行地质描绘、 编录及整理。如发现新的地质问题,应及时研究处理。使坝基与岸坡处理符合客观实际情况,确保工程质量。3.1.2 处理岸坡时,应采取截流排水等措施,防止两岸山坡雨水冲刷垫层。【条文说明】在面板堆石坝施工中,岸坡附近的截流排水是一个
15、普遍存在的 问题,不加处理或处理不当就可能造成垫层冲蚀破坏。哥 伦比亚坝高 148m 的萨尔瓦兴娜坝,在施工过程中曾发生雨水严重冲蚀上游垫层的问题,为修补工作带 来很大困难。事后,在紧靠趾板外缘设置了挡坎,并在斜坡上修建木制 导流槽。当被冲 蚀的区域重建 时,又遇到一场暴雨,两小时达 60mm。由于已采取上述防护措施,因而没有引起什么问题。如安其卡亚及西北口工程,在施工中也发生过类似问题 。据此,本条特别提出在岸坡处理时,应采取截流排水等措施,如在趾板外缘砌筑临时挡 坎,或在岸坡上修筑 专门排水系 统,以防止岸坡暴雨径流对上游坝坡及垫层造成冲蚀破坏。3.2 坝基与库坡开挖3.2.1 趾板部位的
16、地基开挖可分两步进行。首先按设计线剥离表层覆盖物,将已揭露的地形、地质资料提交设计单位,供调整趾板位置或坝轴线时参考。最终定线后再进行基岩开挖。建基面应符合设计要求。【条文说明】已建成的面板坝工程都十分重视趾板部位的地基定线与开挖,趾板最终定线是在施工过程中完成的。 为了获得地质条件较好、开挖与处理工程量较省的趾板线,有时还需要对坝轴线进行适当的调整修改。3.2.2 岩石岸坡开挖清理后的坡度,应符合设计规定。当趾板部位岩石边坡存在局部反坡或凹坑时,应进行削坡或填补混凝土处理。趾板以上的岩坡,如裂隙发育、风化速度较快,必须采取喷水泥砂浆或喷混凝土等保护措施。【条文说明】两岸岩石岸坡的趾板地基开挖
17、清理,要力求 连续平顺,目的在于避免因地基突变而引起不均匀沉陷,导 致面板局部应力集中。 1986 年,泰国的高兰坝( 高 130m),在成功地运行 2 年以后,突然发生裂 缝事故,引起 严重漏水。1986 年 7 月对面板检查,发现面板裂缝位于较高凸起的岩石附近, 该凸起岩石明显地将堆石体分成两个部分。裂缝几乎从上至下贯穿面板,裂缝最大宽度达 7mm。产生这些裂缝的原因是,岩石突起的两侧与凸起的上方的沉陷不同所致。对于趾板上游岸坡开挖揭露的岩石,如裂隙发育、 风化速度 较快时,必须采取喷水泥砂浆或喷混凝土的保护措施,以防止岩石表面 风化、波浪淘刷等的破坏。3.2.3 风化岩石与砂砾石的临时开
18、挖边坡,应满足稳定条件和施工要求。3.2.4 堆石坝体底部保留的砂砾石层,应布置方格网点取样检验,或挖探井检查。根据其密度与级配情况由设计单位确定保留的范围与厚度。保留部分的表层,应在坝体填筑前用重型振动碾或夯板进行压实。【条文说明】本条内容系综合国内外面板堆石坝坝体下覆盖层处理的资料提出的。如我国 1988 年建成的坝高 58.5m 的关门山坝, 坝轴线下游的河床砂砾石覆盖层,经勘混凝土面板堆石坝施工规范 SL49-94刘根英信息研究中心馆藏 6查无软弱夹层存在,予以保留。坝轴线上游部分,最初根据面板应力分析结果,考虑到坝基沉陷对面板影响较大,故原计 划将该部位 26m 厚的河床砂砾石覆盖层
19、全部清除;但在施工中发现,沉积于河床部位的砂 砾石非常密实,将其挖除而 换 填以堆石料并无必要。我国坝高 95m 的西北口面板 坝, 经坑探与趾板基础开挖,查明河床覆盖的 78m 厚的砂砾石层没有淤泥及粉细砂层。根据 试验结果,砂 砾石不仅级配 优良而且变形模量大于堆石。因此,确定仅挖除靠近趾板 50m 范围的砂砾石覆盖层。澳大利亚 1971 年建成的 110m 高的塞沙那坝,保留了堆石坝体下 6m 厚的砂砾石覆盖层。 这是因为考虑到砂砾石比 较完好,并且在蓄水前大 坝重量可以使其固 结。根据监测结果,坝的运行性态良好。哥伦比亚 1985 年建成的坝高 148m 的萨尔瓦兴娜坝, 坝基为厚约
20、30m 的冲积层,原决定全部挖除。但在开挖上游围 堰基础时, 发现冲积层为密实 的砂砾石,与坝体内用振动碾压实的砂砾石相近,可作为坝基承 载层,确定直接在冲 积层上填筑 坝体。蓄水以来变形较小,运行情况良好。上述已建工程的实践表明,对 面板坝堆石坝体下的覆盖层 ,应改变过去一概挖除的过高要求,先布置方格网点,勘探查明覆盖层的组成及其性状,是否有淤泥、泥炭、粘土和细粉砂层,通过试验测定砂砾石层的密 实度、 级配与有关力学指标 ,再确定开挖范围与深度。3.3 基岩防渗处理3.3.1 趾板部位岩石节理和裂隙的处理,应按设计要求进行。当设计无明确规定时,宜采用下列方法处理:(1) 当岩石较完整且裂隙细
21、小时,清除节理和裂隙中的充填物后,冲洗干净,并依缝的宽度,灌入水泥浆或水泥砂浆封堵。(2) 当岩石节理、裂隙比较发育且渗水严重时,除采取上述处理措施外,尚应在趾板下游垫层区的岩面上,浇筑混凝土盖板或喷射混凝土覆盖,并在混凝土保护段后铺设反滤料。【条文说明】趾板地基承受的水力梯度最大,因此,除对地基进行固结和帷幕灌浆以外,还必须对趾板部位岩石节理和裂缝进行严格的处理。基岩表面节理和裂缝中,一般有充填物,承受水力梯度的能力不高,需要清除充填物后,灌入水泥浆或水泥砂浆,以提高其抗冲蚀能力。地基开挖好后,进行严格冲洗,不应留有任何松散颗粒,目的是使趾板混凝土与岩石牢固结合。当岩石节理、裂隙比较发育,会
22、引起严重渗水时,需要浇筑混凝土盖板或喷射混凝土;为防止细料被渗漏带出,盖板后 还需铺设反滤料。只有这样才能保证趾板地基承受大的水力梯度。3.3.2 凡与趾板相交的断层或破碎带,必须按设计要求进行处理。【条文说明】本条规定对与趾板相交的断层或破碎带必须按设计要求进行处理,主要是消除它在渗漏、管涌与溶蚀 等方面的危害。 顺河向的断层 、破碎带常是库水渗漏的通道,必须予以特别注意。3.3.3 岩石基础固结灌浆和帷幕灌浆按下列要求进行:(l) 灌浆施工在混凝土达到设计强度后的趾板上进行,趾板宜预留灌浆孔。(2) 水下部位的灌浆,应在水库蓄水前完成。(3) 灌浆压力应经试验确定。灌浆时不得抬动趾板。【条
23、文说明】趾板基础的灌浆是为了减小通过趾板基础的渗漏量,保证地基的稳定性,要求通过灌浆截断渗流通道及加固可能发生浸蚀的地层。因此,灌浆作业除严格遵守水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(SDJ210-81)外, 还提出了三点要求:(l) 面板堆石坝 的趾板即为灌浆的盖板,因此,只有在趾板混凝土浇筑并达到设计强度后,才能在其上进行灌浆施工。为便于灌浆钻孔,防止破坏趾板钢筋,根据国内外经验,趾板宜预留灌浆孔。(2) 如果在水库蓄水后再进行灌浆施工,将是一项复杂和困难的工作。在上游水头的作用下,地下水压力高,渗透流速大,灌入的水泥易被渗水带出而影响灌浆质量。因此,本条强调水下部位的灌浆,应在水库 蓄水前完成
24、。(3) 为保证灌浆质量,应进行灌浆试验。在保 证不致将趾板抬起的条件下确定灌 浆压力,混凝土面板堆石坝施工规范 SL49-94刘根英信息研究中心馆藏 7灌浆时严格控制灌浆压力。4 筑坝材料4.1 料场规划4.1.1 施工单位应对料场进行质量、储量复查,并做好开采规划。【条文说明】为保证料源的质量和储量,本条 强调施工单 位在进入现场后, 应对设计给工程提出的料场进行复查,确定料 场的质量和储量是否满 足施工要求;并在料场复查和设计资料的基础上。依据工程施工 总进度的安排,做好料 场开采 规划:如料场开采顺序,梯段开采高度、掌子面分块分段长度,堆、弃料场地, 风、水、电设施、火工材料库、运 输
25、道路、排水系统的布置,以及钻爆、挖、运设备的配备等。在西北口面板堆石坝工程施工中,由于 对料场选择及坝料开采 经验不足,料 场规划简单化。尽管施工单位挖运设备生 产能力强,也无法 满足坝体挡 水安全渡汛所需要的开采强度,造成料场供给受影响,致使当年 坝体填筑到渡汛挡水高度的目 标受挫, 坝体被迫采取过流渡汛保护,耗资上百万元,原预计可缩短一年工期的目标也未能达到。可见,搞好料场规划的重要性。4.1.2 料场规划应遵循下列原则:(1) 料场可开采量(自然方)与坝体填筑量的比值:堆石料为 1.l1.4;砂砾石料,水上为 1.52.0,水下为 2.02.5。(2) 不占或少占耕地,少毁林木。(3)
26、爆破工作面规划应与料场道路规划结合进行,并应满足不同施工时段填筑强度需要。(4) 主堆石坝料的开采,宜选择运距较短、储量较大和便于高强度开采的料场,以保证坝体填筑的高峰用量。(5) 对于垫层等有特殊级配要求的坝料,必要时可分别设置专用料场。(6) 充分利用枢纽建筑物的开挖料。开挖时宜采用控制爆破方法,以获得满足设计级配要求的坝料,并做到“计划开挖、分类堆存” 。4.1.3 垫层料及有特别级配要求的坝料需进行加工、掺配时,应有专用场地与设施,其生产能力应满足填筑强度要求。加工的垫层料应有足够的储备。【条文说明】垫层料制备系统,要具有足 够的生产能力和 规模,并要有一定 储备数量,否则,会影响工程
27、质量和进度。如湖南株树桥面板坝工程,因垫层料供应不足,致使垫层料层面低于过渡料和主堆石料,形成了高差达 29m,使后续垫层料填筑时,两种坝料结合处压实不匀,坝料纵向结合层面出 现断续沉陷开裂缝, 缝隙达 35cm 。后来 进行了返工,重新填筑,可见,垫层料要有足够的储备量,以适应坝体填筑强度同步上升的需求。4.2 坝料开采与加工4.2.1 主堆石料、过渡料,宜采用深孔梯段微差挤压爆破方法开采。坝料开采前,宜根据设计的级配要求进行相应规模的爆破试验。【条文说明】面板坝主堆石料及过渡料,由于粒径 较大,常由石场直接开采,为获得较好级配坝料及较大的开采强度, 绝大部分已建和在建面板 坝工程,采用了深
28、孔梯段开采及微差挤压爆破技术,采用 100 型 钻,梯段高度 约为 1215m。爆破试验的目的,是为施工提供合理的爆破参数,以 获得粒径与 级配符合设计要求及成本低廉的坝料。爆破试验应在主要料 场中有代表性的地段 进行。 对于中、低坝,亦可结合施工进行试验工作。4.2.2 垫层料需要加工、掺配时,其加工、掺配方法,应按设计级配要求进行试验确定。垫层料亦可采用微差挤压爆破方法开采。【条文说明】垫层料颗粒设计较粗时,如 经爆破试验可以 满足垫层料设计级配要求, 垫层料也可以由采石场直接开采,可使造价大幅度降低,关门山工程已提供了成功的经验。4.2.3 在寒冷地区地下水位较高的砂砾石坝料开采,应有足
29、够的堆存储备,以满足冬季坝体填筑需要。【条文说明】砂砾石料场,大都分布在河床附近,施工受河水及地下水影响较大。对寒混凝土面板堆石坝施工规范 SL49-94刘根英信息研究中心馆藏 8冷地区,冬季冻深较大,而冻结后的砂砾石料会使机械开采困 难。因此, 为保证冬季正常施工,必须储备足够的坝料,以降低砂砾石的含水量,供冬季坝体填筑使用。4.2.4 料场开采结束后,应及时对危岩和开采区进行处理。【条文说明】料场开采结束后, 对于不稳定的边坡和危岩,若不处理,可能成为事故的隐患。料场的开采,破坏了周围的农田和植被,因此, 为保 护周围环境,防止水土流失,也应采取一些环保措施予以处理;即使在库内淹没线以下的
30、料场, 进行适当处理,也将有利于养殖业生产。4.3 道路与运输4.3.1 施工现场的运输路线,应合理布置。其道路、桥涵的等级及标准应满足施工车辆与机械设备等通行的需要,其防洪标准不低于 5 年洪水重现期。【条文说明】在现代土石坝施工中,自卸汽 车运输占主导 地位,国内 90以上的土石坝施工,均采用了正铲装车、自卸汽车运输的方式。因此,提高汽车运输效率就具有十分重要的意义,其主要措施是建好场 内外道路。布置运 输线路应重 视以下问题:优先考虑单向循环线路,使轻型、重型汽车互不干扰;同时,还需合理确定路面等级,尽量降低纵坡坡率,以提高行车速度。面板坝坝址常位于河流的中上游,由于山谷狭窄,公路大都顺
31、河流走向修建,如把防洪标准定得过高,势必抬高路面、加大桥涵,使筑路费用加大,另外,临时公路即使遭到损坏,恢复也较容易,因此,防洪标 准可以较低。根据国内外建坝经验,其防洪标准以不低于 5 年一遇为宜。4.3.2 施工道路宜与永久公路结合。利用已建公路时,应按施工要求对其建筑标准进行安全复核。设于坝坡上的斜坡道路,其技术标准应在坝体设计时确定。【条文说明】一般山区公路的标准较低,大都不能 满足大型施工运 输机械的运行要求,因此,施工队伍进场后,应对可利用的永久公路路段,进行安全复校。坝下游坡是否设置“之”字形上坝道路,设计中应有明确 规定。4.3.3 当运输道路跨越趾板及垫层区时,应有可靠措施确
32、保趾板及垫层质量不受影响。【条文说明】在面板坝施工中,运 输线路难免跨越趾板和 垫层区。工程 实践已经证明,只要采取适当的保护措施,线 路跨越趾板和垫层是不会有 问题的。至于保 护措施,有的采用钢栈桥跨越,但大多数工程是采取在趾板上垫以一定厚度的石渣来保 护的。位于 垫层区或其它部位的坝内道路,要求按坝 体规定的料物填筑,并 进行压实 ,不允许以浮渣筑路。4.3.4 施工道路宜采用碎石路面,并应有专门养护机构和设备对其进行维修养护。4.3.5 运输工具的选择,应根据坝料、填筑工程量、填筑强度、运输距离、施工场面确定。【条文说明】运输工具的选择,应按坝料性质、运 输条件、施工强度要求等因素综合分
33、析后选定。堆石料以采用较大吨位揭自卸汽 车为宜;砂砾石料 则可用自卸汽车,也可用皮 带运输机,但宜经过技术经济比 较后选定。5 堆石坝填筑5.1 一般规定5.1.1 堆石坝填筑,应在坝基、两岸岸坡处理验收及相应部位的趾板完成后进行。【条文说明】本条目的在于保证堆石坝体的填筑质量,保证坝基、 坝头岸坡处理以及趾板浇筑的质量,避免交叉施工干 扰,以利施工安全。此种交叉施工,在西北口工程已有教训。当时左岸坝基处理未结束,河床段趾板正施工,而大坝填筑已进行,为了留出邻近趾板的填筑工作面,大坝填筑不得已采用了先填主堆石区,后填 过渡 层、垫层区的做法,结果形成了大坝上游低,下游高的“ 梯田式 ”填筑,梯
34、田台 阶层次最多达 6 层,大大影响了填筑 质量与施工效率。株树桥、成屏一级坝施工中也有类似现象。在国外,如 A瓦蒂(A.Varty,1985)等在总结澳大利亚在这方面的经验时, 强调要竭尽全力在堆石填筑开始之前完成全部趾板施工,其原因也在于此。混凝土面板堆石坝施工规范 SL49-94刘根英信息研究中心馆藏 9然而,当坝底较宽、较长,或有专门施工安排时, 经过周密规划、组织,也允 许坝体填筑在相应部位的趾板完成后提前进行。此种安排,有时也是保证安全渡汛或缩短工期所必须的。5.1.2 堆石坝填筑开始前,应进行坝料碾压试验,优化相应的填筑压实参数。碾压试验的压实参数,主要为铺料厚度、碾压遍数、加水
35、量等。碾压试验的规模、深度,依工程情况、坝料性质、碾压机械类型等条件而定。【条文说明】堆石坝的填筑与碾压是控制施工质量的关键工序,也是加快工程进度的重要环节。由于每一工程的规 模、 坝体设计要求、填筑坝料的性质、施工单位的技术装备和技术水平等各不相同,填筑与 压实的参数也有差别,因此,本条要求在堆石坝填筑开始之前,对坝料进行碾压试验。其目的在于根据工地具体条件,对设计提出的压实标准进行复核,选择合适的施工机械和确定合理的施工参数(铺料厚度、碾压遍数、加水量等),并提出完善的施工工艺和措施。本条进一步明确坝料碾压试验的规模和深度,依工程的重要性及具体条件有所区 别,不强求一致。对于大型、重要或特
36、殊情况(如高地震区等) 的工程,都应进行碾压试验;而对于中小型工程或坝不高的情况,则 可根据压实机械、工程 经验采用 类比法选定压实参数,并结合施工在坝的下游部位进行检验性试验。5.1.3 施工中应严格控制填筑压实参数,并应进行抽样检查。对规定的铺料厚度应经仪器检查。【条文说明】填筑压实参数确定后, 强调施工中应严格控制并抽 样检查。其目的在于,把现时主要靠挖试坑等检查法控制填筑质量的做法,逐步转变为依靠严格掌握压实参数来保证填筑质量,以减少施工干 扰,提高施工效率。5.1.4 堆石坝体各分区的填筑,宜均衡上升,在垫层、过渡层与一定宽度主堆石区范围内,相邻填筑层的高差,不宜超过 1 个堆石填筑
37、层的厚度。垫层、过渡层与堆石的填筑层厚度比宜为 l:2。【条文说明】坝体填筑应做到平起、均衡上升,是一般土石坝施工的总要求,对于面板堆石坝来说,垫层、过渡层与相邻主堆石区的填筑尤应如此。坝面的平起、均衡填筑指有计划的,各分区、各部位相互呼应的连续填筑,并非一定是全断面的平起填筑,特动是在坝的底部.或坝较高、断面较大时。在后一情况下,除抢筑临时断面的安排外,允许在下游部位预先填筑堆石以争取进度。但是, 绝不能形成“ 梯田式”或“鱼 背式”的填筑坝面。按照国外 经验,面板下游 30m 以内的坝面,应保证连续平起、均衡上升。 垫层 、过渡层、主堆石区之间的填筑面高差,澳大利亚规定以相 应的一层铺筑厚
38、度为限,比 较严 格。根据我国经验,本条规定层差不超过一层。其目的在于保 证各分区之间的良好结合,以及面板下游一定范围内的堆石体达到较高的密实度。5.1.5 必须严格控制上坝材料质量,不合格者不应上坝。【条文说明】本条强调,上坝 材料应在料场或采挖地即予以控制和 认可,做到不合格的坝料不上坝。因为一旦上坝,即影响坝体填筑的正常进行,造成返工处理和不应有的干扰。对于已运至坝面的不合格材料,原 则上予以坚决铲除,但 视 其类型与成份可运至指定的填筑标准较低的部位。5.1.6 原型观测仪器、设施,必须按设计及时埋设、建置,并做好保护与施工期的观测。【条文说明】观测仪器、设施的埋 设、建置是 坝体施工
39、的一个 组成部分,本条在于强调对该项工作的重视,特别需要注意 观测设施的施工保护。5.1.7 当坝体填筑与面板浇筑、坝基灌浆等工序同时进行时,应做好规划,并采取措施保证施工质量和安全。【条文说明】在一些面板坝施工中,特 别是在坝高大,底部宽的条件下,往往坝体填筑与面板浇筑、坝基灌浆等工序同 时进行。由于平行立体作 业 ,会带来一些质量问题和不安全因素,因此,本条强调做好规 划,采取切实可行的保证质量和安全措施,防止事故的发生。5.2 坝体填筑5.2.1 与岸坡、混凝土建筑物接触带的坝料填筑,应避免较大块石集中。与趾板、岸混凝土面板堆石坝施工规范 SL49-94刘根英信息研究中心馆藏 10坡接触
40、的垫层应采用小型振动碾薄层碾压,或用其它方法压实。【条文说明】本条强调接触带的坝体填筑用较细石料与小型振动碾碾压,原因在于这些部位大型振动碾难以压到,容易形成空隙,并可能出现集中渗流。5.2.2 垫层料、过渡料铺筑,应避免颗粒分离,分离严重部位应予掺混或挖除处理。【条文说明】垫层料、过渡料、主堆石料,其各个颗粒间只有单纯的接触连系,因而不同粒径与质量的颗粒,在卸料、 铺筑、推平过程中,由于重力的作用,会产生不同程度的颗粒分离。这是迄今面板堆石坝施工中普遍存在的 问题。然而,对于垫层与过渡层而言,由于其相对于面板的变形以至渗流性质的需要,不允 许其在填筑 过程中产生严重的颗粒分离。为了减少颗粒分
41、离现象,一般有两个途径可循,即改善材料的级配与采取相应的有效施工方法。级配改善主要是增加 细颗粒的成份,使其起一种包裹、挟持的作用,以阻滞较大颗粒的分选、集中。根据 J.谢拉德 (J.Sherard)1985 年的研究成果,当小于 5mm 的颗粒含量少于20时,施工时不可能避免分离,但如增加到 40或更多,则有可能避免分离。从施工上说,为了减少颗粒分离可采用以下方法:(1) 跳堆法,即在已 压实的坝面上,按 铺筑一层料需要的数量,跳隔一定距离卸料,然后推平成连续层的方法。(2) 润湿坝料法,即使材料在运输车内润湿,以增加 颗粒之 间的团聚力,阻滞 颗粒彼此分离。(3) 掺混法,即 对已分离集中
42、的大颗粒区掺混较细坝料的方法。国外曾用此法。5.2.3 垫层料的铺筑,应在上游坡面法线方向超填 1015cm,并应严格测量检查,也可利用激光扫描法进行控制。【条文说明】本条规定,旨在保 证碾压后的上游坡面满足 设计要求。关于超填 宽度,在巴坦艾(BatangAi) 坝为 10cm,在特劳湖(TerrorLake)坝为 15cm。国外较多的工程, 规定碾压前的坡面不平整度为 015cm 或 515cm。本条结合国内情况,取其较大值。5.2.4 坝料填筑应加水碾压。冲积砂砾石料的加水量宜为填筑方量的 10%20%,堆石料的加水量宜为 10%25%。当砂砾石中小于 5mm 的细粒含量超过 30%,且
43、含泥量大于 5%时,应按试验严格控制加水量。软岩堆石料的加水量,宜通过碾压试验确定。【条文说明】堆石坝填筑时加水,目的在于使材料浸湿,软化细粒并降低粗粒的抗压强度,以提高压实密度和效率,减少竣工后的后期沉降。加水的作用效果与堆石母岩的岩性与岩质、堆石的粒径与形状等因素有关。一般来说,新鲜、坚质 、浑圆形的堆石、砂卵石,加水对其压实的效果不明显。这方面已有不少 实例和试验资料,如奥罗维尔(Oroville) 、首取川、横山坝等。但对于湿单轴抗压强 度显著降低的岩石、砂粒和细粒含量较高的堆石,其加水效果较好。基于以上情况,本条仍 强调应加水,尤其对于中、高坝。堆石的加水量,是以其填筑堆石的体积比表
44、示,一般依堆石料的类型、性质、填筑部位、坝的高度等条件并经试验确定。本条所提的加水量指 标是根据国内外堆石填筑的工程 经验确定的。5.2.5 坝料碾压必须采用振动碾,并按材料分区分段进行。碾压过程中应保证振动碾的规定工作参数。垫层区的水平碾压,振动碾距上游边缘的距离不宜大于 40cm。【条文说明】面板堆石坝主要的设计原则是控制堆石坝体的变形,尽量使堆石坝料碾压密实,因为只有振动压实才能保 证堆石的高密度。 为此,本条规定坝料必须采用振动碾碾压。由于堆石填筑包括卸料、铺料、洒水、压实等多道工序,在垫层坡面上还需要进行修整、斜坡碾压和堆石保护。由于工序 较多, 为避免混乱和出现安全事故,本条规定坝
45、面填筑应分区分段进行,宜适当划分工作面,在各填筑块上依次完成各道工序。振动碾的减振轮胎压力、振动轮 的转数等,随振 动碾的工作而逐 渐降低或衰减,从而影响其工作功能与效率,因而必须定时检查,及 时调整、处理。为了确保压实质量,本条提出应保持振动碾的规定工作参数。垫层区在进行水平碾压时,在保 证安全的条件下, 应尽量向上游 边缘延伸,以便垫层充分压实。根据国内经验,40cm 是保证安全的最佳距离。混凝土面板堆石坝施工规范 SL49-94刘根英信息研究中心馆藏 115.2.6 进入坝体填筑区的运输坡道,应设于填筑压实合格的坝段,道路路基应予相应压实。5.2.7 当坝的上游坡面遭受冲蚀或发生塌坡时,
46、应按专门设计进行回填、补齐。回填料应比原相应填筑料偏细,并采用薄层压实;回填区的坡面应超填 2030cm,以备削坡。5.2.8 负温下堆石的填筑,可采用减薄铺筑厚度、增加碾压遍数、不加水的方法进行。在坝的下游部位,当材质坚硬时,负温下可正常施工,不加水。雪天施工时,堆石区的坝面积雪厚度不宜超过 10cm。5.3 垫层坡面碾压与防护5.3.1 垫层填筑每升高 1015m 应进行一次垫层坡面碾压。碾压前坡面应当洒水、预碾,然后对坡面进行修整。修整后的坡面,在法线方向应高于设计线 510cm。当垫层材料为砂砾石且处于多雨条件时,应缩短坡面碾压与防护作业的周期,并采取措施,保证坡面稳固安全。【条文说明
47、】垫层坡面的防护,是在面板 浇筑之前的临时 措施。其主要目的在于,防止雨水冲蚀与施工期的挡水或过水渡汛,以及提供面板施工的工作基面。然而,最经常的则是防止垫层坡面受雨水冲蚀,特 别是在多雨地区。 垫层坡面,特别是邻接岸坡的部位,如不作相应防护或防护不及时,最易遭受暴雨径流的冲 蚀破坏。 这 方面,国内外都有严重教训。如国外安其卡亚(AltoAnchicaya ,1974),萨尔瓦兴娜(Salvajina ,1983)坝,国内的西北口 坝,都遭受过垫层的冲蚀破坏。1988 年 6 月,西北口 坝区暴雨,洪流顺右岸山坡自溢洪道进口直冲垫层坝面。结果,靠近右岸趾板的垫层被冲成宽 1216m、最深达
48、9.5m 的深槽,冲 蚀总方量约3000m3。为了及时地对垫层坡面进行防护,而又保持堆石 坝的填筑施工效率,根据国内外的经验,本条规定,垫层填筑每升高 1015m ,即应进行一次垫层坡面的碾压与防护。在多雨地区,尤其当垫层料为砂卵石时,尚 应缩短这一填筑与防护的周期。垫层坡面碾压前,应以已超填的坡面 为基础进行修整。修整后的坡面不平整度,国内尚无资料,国外一些工程的规定 则不甚相同。在塞沙那 (Cethana)、下比曼(Pieman)为+5 +15cm,在高 兰(KhaoLaem)为 015cm,在温尼克(Winneke)为 015cm。参照这些规定,结合我国的施工情况,本条对 此不平整度,从偏 严的方面考 虑,高于设计线 510cm。当垫层材料为砂卵(砾)石时,由于此种材料 较易受雨水冲蚀 ,应采用较薄的填筑层,以便及时进行坡面碾压与防护。 对于较重要的工程或雨水较 大时,也可采用巴坦艾 坝采用的加设细铁丝网表层防护法。即,随 垫层填筑,随时在其坡面铺设细铁丝网,并予压实、防 护的方法。5.3.2 宜用 810t 振