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