水利工程施工——土石坝工程(教案)

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1、第四章土石坝工程教学目的和要求：本章目的主要是讲解土石坝工程施工的特点，机械化作业的适用性。要求学生掌握土石坝施工常用技术，了解常用机械以及适用性；运用、分析土石料的特性，选择施工方法和施工机械。重点与难点：1•料场的规划2.土石坝压实参数的确定和机械的选择3.面板混凝土坝的施工工艺和方法教具与参考：1.水利施工图片2.[1]司兆乐水利水电枢纽施工技术•北京：中国水利水电出版社，2002[2]魏璇.水利水电工程施工组织设计指南•北京：中国水利水电出版社,1999主要教学方法：1.讨论法2.讲授法3.演示法水利水电工程中，土方工程应用非常广泛。有

2、些水工建筑物，如土坝、土堤、土渠等，几乎全部都是土方工程。它的基本施工过程是开挖、运输和压实。可根据实际情况采用人工、机械、爆破或水力冲填等方法施工。准备作业包括：三通一平、临时实施的建设基本作业包括：料场土石料开采，坝面铺平、压实、质检等土的施工分级的方法很多，在水利工程施工中，根据施工的困难程度，将土壤分为IV级,见表4-1。土质级别土壤名称自然湿容重(t/m3)外形特征开挖方法I1.刘¥:土Hft±1.65=1.75——疏松透水，略j,粘着力差或易tfW用锹(有时1踩)开挖咯加脚土附类别渺态幵拶时能成块和山綁廿山HE踩开币1V185刖畅数

3、…容重密可总索薮'•…砂土*根赴咸T75101.50-1.551.05-1.15壤土1若1.75-1.85U粘T•千曲卩#杂闪1的訝、•%或用锹挖粘土?,=[•燥苗卜8°~匚951。砂砾1.60-1.65胡输鹹开砂秫33•淤泥19°~2・胪〜1.95

4、01.50-1.701.10-1.40含砂砾壤•4.羊砾质郴~2.(X)01.70-1.81.05-1.10含砂砾粘：1.呷:硬粘」二90~2.10°土期结构电祉1•禅I:】怖！•莖齿李工具卵他2例；质粘*95~2.1勺90〜2.10L°分裂后成閱状或因粘橡。砾卡挖1153.含卵石粘土石较多二、土

5、壤的工程特性1、表观密度土壤表观密度，就是单位体积土壤的重量。土壤保持其天然组织、结构和含水量时的表观密度称为自然表观密度。单位体积湿土的重量称为湿表观密度。单位体积干土的重量称为干表观密度。它是体现粘性土密实程度的指标，常用它来控制压实的质量。2、含水量表示土壤空隙中含水的程度，常用土壤中水的重量与干土重量的百分比表示。含水量的大小直接影响粘性土压实质量。3、可松性是自然状态下的土经开挖后因变松散而使体积增大的特性，这种性质称为土的可松性。土的可松性用可松性系数表示，即：表4-2土的容重和可松性系数K=V2/V1式中：v2——土经开挖后的松散

6、体积，m3；7——土在自然状态下的体积，土的可松性系数，用于计算土方量、进行土方填挖平衡计算和确定运输工具数量。各种土的可松性系数见表4-2。4、自然倾斜角指自然堆积土壤的表面与水平面间所形成的角度，称为土自然倾斜角。挖方与填方边坡的大小，与土壤的自然倾斜角有关。确定土体开挖边坡和填土边坡应慎重考虑，重要的土方开挖，应通过专门的设计和计算确定稳定边坡。一般开挖安全边坡可参考表4-3。表4-3挖深在5米以内的窄槽未加支撑时的安全施工边坡土的类别人工开挖砂土1:1.00轻亚粘土1:0.67亚粘土1:0.50粘土1:0.33砾石土1:0.67干黄土

7、1:0.25机械开挖备注1:0.751、必须做好防水措施，雨季应加支撑。2、附近如有强烈振动，应加支撐。1:0.501:0.331:0.251:0.501:0.10第一节坝体材料与料场规划教学目的和要求：了解坝体材料适应性和料场规划原则，熟悉土壤的工程特性。重点与难点：难点在坝体材料的工程特性和料场规划。教具与参考：工程料场图片，坝体材料的基本情况介绍主要教学方法：讲授法一、土石坝筑坝材料及其要求土石坝最大的特点就是能就地取材，因此，土石坝又叫当地材料坝。1、防渗料基本要求是防渗性，渗透系数不大于1x10-5cm/s时一般能满足要求。同时希望又

8、一定的抗剪强度，较好的渗流稳定性，有适应坝体变形的塑性，有良好的施工性、低压缩性，无过量的可溶盐（5%）和有机物（2%）含量等。细粒土是我国采用最多的防渗材料。只要坝址附近有足够的数量，采用细粒土作为防渗料通常是比较好的选择。现在，随着施工技术水平的提高，采用风化料和砾质土作为防渗料得到了比较广泛的应用。2、坝壳料堆石、砂砾石及风化料等均可以作为坝壳料。3、反滤料一般满足坚固度要求，级配严格，通常采取混凝土砂石料生产系统生产，但不要去冲洗。也可以采取天然冲积层砂砾石经筛分生产。二、料场规划的原则土石坝用料量很大，料场的合理规划与使用，是土石坝施

9、工中的关键问题之一，它不仅关系到坝体的施工质量、工期和工程投资，而且还影响工程的生态环境和国民经济其他部门。料场选择要从空间、时间、质与量等多方面进行