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混凝土面板堆石坝施工组织设计篇一
【例题1】用于面板堆石坝的石料的软化系数，水下不低于( )。
a.0.65
b.0.75
c.0.85
d.0.95
【答案】c
【解析】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。
a.过渡区、垫层区、主堆石区、次堆石料区
b.垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石料区
c.垫层区、过渡区、次堆石料区、主堆石料区
d.过渡区、垫层区、次堆石料区、主堆石料区
【答案】b
【解析】面板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6】下列关于堆石坝的压实参数和质量控制，描述正确的是( )。
a.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
d.垫层料试坑直径不小于最大料径的4倍，试坑深度为碾压层厚
e.堆石料干密度、颗粒级配每3000～6000m3检查1次
【答案】acd
【解析】选项b应为：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。选项e为：过渡料干密度、颗粒级配每3000～6000m3检查1次。
【例题7】堆石坝坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度(孔隙率)等参数控制，以控制( )为主。
a.干密度
b.孔隙率
c.碾压参数
d.密实度
【答案】c
【解析】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。
【例题8】【2017】
【背景资料】
(1)堆石坝主堆石区堆石料最大粒径控制在350mm以下，根据碾压试验结果确定的有关碾压施工参数有：15t振动平碾，行车速率控制在3km/h以内，铺料厚度0.8m等。
(2)坝料压实质量检查采用干密度和碾压参数控制，其中干密度检测采用环刀法，坑深度为0.6m。
【问题】
堆石料碾压施工参数还有哪些?改正坝料压实质量检查工作的错误之处。
【答案】
(1)堆石料碾压施工参数还有加水量、碾压遍数。
(2)坝料干密度的检测方法应该是挖坑灌(砂)水法或辅助其他成熟的方法，试坑深度应该是0.8m(碾压层厚)。
【例题6】下列关于堆石坝的压实参数和质量控制，描述正确的是( )。
a.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
d.垫层料试坑直径不小于最大料径的4倍，试坑深度为碾压层厚
e.堆石料干密度、颗粒级配每3000～6000m3检查1次
【答案】acd
【解析】选项b应为：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。选项e为：过渡料干密度、颗粒级配每3000～6000m3检查1次。
【例题7】堆石坝坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度(孔隙率)等参数控制，以控制( )为主。
a.干密度
b.孔隙率
c.碾压参数
d.密实度
【答案】c
【解析】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。
【例题8】【2017】
【背景资料】
(1)堆石坝主堆石区堆石料最大粒径控制在350mm以下，根据碾压试验结果确定的有关碾压施工参数有：15t振动平碾，行车速率控制在3km/h以内，铺料厚度0.8m等。
(2)坝料压实质量检查采用干密度和碾压参数控制，其中干密度检测采用环刀法，坑深度为0.6m。
【问题】
堆石料碾压施工参数还有哪些?改正坝料压实质量检查工作的错误之处。
【答案】
(1)堆石料碾压施工参数还有加水量、碾压遍数。
(2)坝料干密度的检测方法应该是挖坑灌(砂)水法或辅助其他成熟的方法，试坑深度应该是0.8m(碾压层厚)。
【例题9】混凝土面板堆石坝中面板的主要功能是( )。【2014】
a.抗压
b.抗冲
c.抗拉
d.抗渗
【答案】d
【解析】混凝土面板的施工。混凝土面板是面板堆石坝的主要防渗结构，厚度薄、面积大，在满足抗渗性和耐久性条件下，要求具有一定柔性，以适应堆石体的变形。
【例题10】混凝土面板堆石坝面板中部受压区垂直缝的间距为( )m。
a.5～8
b.8～10
c.12～18
d.20～30
【答案】c
【解析】混凝土面板中部受压区垂直缝的间距可为12～18m，两侧受拉区的间距可为6～9m。
【例题11】混凝土面板垂直缝砂浆条铺设的施工程序正确的是( )。
a.先铺止水，再铺砂浆，架立侧模
b.先铺砂浆，再铺止水，架立侧模
c.架立侧模，再铺止水，铺砂浆
d.架立侧模，再铺砂浆，铺止水
【答案】b
【解析】垂直缝砂浆条铺设：砂浆铺设完成后，再在其上铺设止水，架立侧模。
【例题12】【2015】
【背景资料】
某新建水库工程由混凝土面板堆石坝、溢洪道、引水发电系统等主要建筑物组成。混凝土面板采用滑模施工，脱模后的混凝土及时进行了修整和养护。
【问题】混凝土面板养护的起止时间和养护的具体措施。
【答案】混凝土面板养护应从混凝土的初凝后开始，持续养护至水库蓄水为止。养护的具体措施：面板的养护包括保温、保湿两项内容。一般采用草袋保温，喷水保湿，并要求连续养护。
混凝土面板堆石坝施工组织设计篇二
;摘要：软岩料是指采用爆破、开采手段将软岩岩体破碎而得到的石料，规范将饱和无侧限抗压强度小于30mpa的岩石划分为软质岩。有效的利用工程开采料作为筑坝材料，不仅能降低工程造价，加快工程建设，保护生态环境，具有重大经济和社会效益。本文参照已建工程经验，探讨软岩筑坝料工程特性，为类似工程设计提供参考。
1 概况
软岩料的变形相对较大，过大的坝体变形容易造成面板脱空、应力状态恶化、使周边缝剪切位移和沉陷增加，影响大坝的运行安全性。西北口、三板溪、水布垭等均出现了面板不同程度的脱空、裂缝问题，严重的将影响大坝的安全运行。
本文借鉴我国软岩筑坝经验，对软岩料堆石坝的工程特性进行类比，为类似工程设计提供参考。
2 软岩堆石料工程特性
2.1 岩石性质
某工程岩石室内物理力学试验成果表明：弱风化及以下的中、细粒砂岩的孔隙率7.43～13.06%，饱和抗压强度为23.3～41.5mpa，平均值32.7mpa，少数仅10mpa，软化系数平均值约0.45，个别为0.27，干密度2.24～2.54g/cm3，个别为2.08g/cm3，平均值2.39g/cm3。从已建面板堆石坝工程经验看，用于筑坝的软岩饱和抗压强度宜大于15mpa饱和抗压强度小于10mpa的软岩料不宜上坝。（表1）
2.2 工程特性
2.2.1 级配特性
某工程软岩料碾压后，小于5mm颗粒一般占16～23%，最高达到25%。软岩料粒径在碾压后一般都比较细，细粒含量较多。由于软岩堆石料的变异性，碾压后堆石料的级配很难控制。小于0.075mm的颗粒一般占0.3～0.8%，远低于设计限值（≤5%）。不均匀系数 cu值明显偏高，曲率系数 cc一般大于3，表明级配曲线坡度较陡且级配连续性较差。软岩岩块一般具有遇水软化、失水崩解的特性。
已有工程经验表明，软岩料经压实后，小于5mm颗粒含量增加较大，大于0.075mm颗粒含量所占比例仍是很小的。而软岩料在碾压后泥化现象严重，因此软岩料的级配对其在实际工程中的应用并无太多的影响，重要的是要碾压密实，并充分考虑坝体的排水。
2.2.2 密度与压实特性
某工程软岩料区干密度为1.90～2.00g/cm3，孔隙率约为21～25%。室內压缩试验成果显示，随着压力的增大，压缩模量快速提高，且没有收敛趋势，在压力为0.1～3.2mpa范围内干样压缩模量为19.6～99.2mpa，饱和样压缩模量为9.9～67.9mpa，饱和样压缩模量明显低于干样压缩模量，这是因为软岩堆石料为泥质粉砂岩，强度低，遇水软化严重。
寺坪坝、鱼跳坝软岩料干密度为2.00～2.28g/cm3，孔隙率约为18～20%。而一般中硬岩面板堆石坝堆石孔隙率为20～25%。软岩材料的压缩变形随着密度的增加而渐减，在饱和状态下的压缩变形较大。由于软岩颗粒较细，孔隙率大，遇水风化崩解，对水极为敏感。
2.2.3 渗透特性
某工程软岩料现场碾压试验表明：渗透系数大多数在 i×10-4～i×10-3cm/s范围，少数测点在1.0×10-3～3.5×10-3cm/s范围。因此软岩堆石料不能满足坝体自由排水的要求。其原因主要是级配不良，天然堆石料中细料含量较多，且随着碾压遍数的增加，细料含量进一步增加，使得堆石体中大量渗流通路堵塞，甚至出现不渗透的情况，且经表面清除处理仍无改善，表明细料泥化对渗透系数影响明显。
参考已建工程，十三陵蓄能上库坝为10-1～10-3cm/s量级，大坳、鱼跳、盘石头等三座坝为10-2～10-3cm/s量级，均属强～中等透水性。寺坪坝强风化页岩渗透系数为2.75×10-3cm/s，属中等透水性，弱风化和微风化页岩料分别为2.28×10-3cm/s和2.47×10-3cm/s，属强透水性。部分试样的临界比降在0.28～1.48之间，较容易发生渗透破坏，破坏形式为首先产生管涌，然后发展为流土。
软岩料的渗透特性表明，软岩料的渗透系数均不高，因此实际工程中软岩料一般放在坝轴线下游干燥区，若作为大坝主堆石料，则在坝体中一般需设置“l”型排水体，确保坝体能够自由排水。
2.2.4 压缩特性
某工程软岩料压缩试验成果表明，上水库紫红色砂岩在试验级配和设计密度条件下，上包线0.1～0.2mpa 压力下的压缩模量在30.5～32.9mpa范围内，压缩系数在 0.039～0.044mpa-1范围内，下包线0.1～0.2mpa压力下的压缩模量在46.3～65.9mpa 范围内，压缩系数在0.019～0.029mpa-1范围内，均属于低压缩性土。
工程实践表明，由于室内试验条件的限制，试验所取的干密度无法达到施工现场实际干密度。坝体实际压缩变形比试验值偏小。
2.2.5 湿化和流变特性
软岩料的湿化特征更为明显。实际工程中使用的各种软岩料均有一个较为普遍的特点，即软岩料对环境变化的敏感性很强，现场刚开采的各种软岩料尚有一定强度，但稍经风雨、日晒的影响，其强度迅速降低，颗粒加剧破碎。大坳坝砂岩料湿化轴向应变从2.24%增加到3.67%。鱼跳坝的泥岩化轴向应变从2.98%增加到6.22%。
实际工程开采中，刚开采的软岩料具有一定的强度，但经过干湿循环，强度降低，风化崩解速度快，即软岩料对环境变化的敏感性很强。已有工程经验和有关研究表明，软岩堆石料的湿化和流变现象比较明显，坝体的变形在工程完工后一定时间内还未结束。
2.2.6 沉降变形
某工程软岩料碾压试验表明，每2遍碾压的沉降量随着碾压遍数的增加而减小，累计沉降量以26t最大，小铺厚的最小。在碾压8遍后平均沉降率基本上小于1%。表明振动平碾8遍后变形趋于稳定。在施工中，关键是控制坝体的均匀沉降和控制软岩料的沉降，采用小铺厚，能够碾压密实，避免后期沉降对面板的不利影响。
沉降控制标准：硬岩面板堆石坝施工期最大沉降量与坝高之比一般仅为0.5%左右。可参考实测沉降数据，根据坝高，软岩料比例等综合确定沉降安全控制标准。
3 施工技术处理
3.1 加水工艺
碾压前适当洒水有助于堆石料的碾压密实，但是软岩料遇水软化崩解，对水极敏感，洒水率需要考虑到软岩料的天然含水率，以及洒水对软岩料的浸润过程。
在施工前，应通过对比相同碾重、相同铺后条件下洒水率对堆石料颗粒分析、干密度、沉降及渗透的影响。选择合适的加水方案。
3.2 泥化层的处理
由于软岩料强度较低，孔隙率大，遇水软化崩解。施工中，经过机具碾压后，在表面形成一层板结状泥化层，透水率差甚至不透水，且形成人为的软弱结构面，施工过程中，每一层终碾后应用推土机把泥化层剥离，再进行下一层堆石料的铺摊。
4 已建工程运行情况
表2统计了典型软岩面板堆石坝运行情况，利用软岩料筑坝，由于母岩强度低等特性，压实度好，但是总体上沉降还是比同规模中硬岩筑坝大。近年来，严格的控制沉降时间和沉降速率，尽量的让含软岩料大坝沉降时间长，能够有效的控制面板施工后坝体的沉降，避免了面板的结构性破坏。
5 结语
①在混凝土面板堆石坝工程设计中，采用软岩或者软岩混合料筑坝时，合理布置坝体分区，设置排水区，控制坝体沉降，有着良好的借鉴作用。
②充分利用建筑物开挖软岩料筑坝，不仅有良好的社会效益，并且可以取得較好的经济效益，在今后的工程建设中，不断总结相关经验，为软岩筑坝技术提供可靠支持。
参考文献：
作者简介：李泰熙（1989-），男，湖南衡阳人，硕士研究生，工程师，主要从事水工设计工作。
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面板堆石坝上游面有薄层防渗面板，坝体主要有：垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区(次堆石料区)等。
【例题】混凝土面板堆石坝中面板的主要功能是( )。(14年真题)
a.抗压
b.抗冲
c.抗拉
d.抗渗
【答案】d
【解析】面板堆石坝上游面有薄层防渗面板，面板可以是刚性钢筋混凝土的，也可以是柔性沥青混凝土的。
