CN115059079B - 一种均质坝土料制备方法 - Google Patents

Abstract

一种均质坝土料制备方法,包括以下步骤：步骤一、料场清理；步骤二、修畦：根据地形修筑土畦；步骤三、含水复测、放水泡土：畦子修筑完成后，分畦块测定天然含水率；步骤四、待渗、含水检测：根据配水试验含水检测推算的待渗期，适时的进行泡土含水检测；步骤五、高台盖被配土；步骤六、闷土、检测；步骤七、取土上坝；采用本方法提高了土料含水均匀性，同时也提高了土料密度的均匀性，有利于稳定压实度检测，提高施工质量，减少了因含水不均坝料填筑过程的返工，使用效果好，操作简单、施工安全，便于推广使用。

Description

一种均质坝土料制备方法

技术领域

本发明属于均质土坝施工技术领域，具体是涉及一种均质坝土料制备的施工方法。

背景技术

近几年，我国基础建设快速发展，人们生活水平不断提高，对生活品质的追求明显提升，为解决靠天吃水的问题，在黄土高原地区因地制宜的修筑蓄水工程，形成自给水源供给，以供灌溉和饮用。

针对黄土高原地区修筑均质土坝如何保质按期的完成修筑任务，在实践生产中遇到的一些实际问题值得探索并和大家分享，以便在以后的施工中可以借鉴。以某工程均质土坝施工为例，该工程在均质坝填筑准备期对料源进行综合勘察时，发现料源除天然含水率小于最优含水率外，其他各项指标符合《水利水电工程天然建筑材料勘测规程》SL251中对均质土坝土料质量的要求，可用于均质土坝的填筑；从料场探孔柱状图可以看出,土料场天然含水率普遍小于土料最优含水率，且存在同一区域不同部位之间、同于部位不同深度之间含水存在差别，实测天然含水率最小6.3％、最大13.1％，平均含水率在9.6％～9.8％；同一区域不同部位之间、同于部位不同深度之间干密度同样存在差异，天然干密度在1.38～1.57g/cm3之间，击实试验最大干密度在1.69～1.78g/cm3之间、最优含水率在14.2％～15.6％。施工时若含水率低于施工控制要求会出现松散压不实，高于施工控制要求容易出现弹簧土及剪切破坏；土料击实试验最大干密度的不均容易对填筑检测造成困扰，不利于检测控制；通过畦灌发、沟灌法、孔灌法对原土料进行补水，现场实践对比，最终选用畦灌法；由于含水和天然密度同一区域不同部位之间、同于部位不同深度之间的不均，畦灌后仍存在一些缺陷，原土补水后存在含水高于施工控制要求、满足施工控制要求、低于施工控制要求的区域或层面，较补水前原土含水系统有所提高，但含水不均区间仍较大，如何优化上坝土料含水率的不均和最大干密度的不均，是工程生产中需要优化的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种对土料含水的差异进行均匀化、同时也使土料的密度均匀化、低成本、高效率的均质坝土料制备方法。

解决上述技术问题采用的技术方案是：一种均质坝土料制备方法,包括以下步骤：

步骤一、料场清理：对料场地表植物及根系进行清理，清除深度大约在1.0m左右，表面无腐殖土，杂物，清理完成后对表面进行修整，以利修畦灌水；

步骤二、修畦：根据地形修筑土畦；

步骤三、含水复测、放水泡土：畦子修筑完成后，分畦块测定天然含水率；

步骤四、待渗、含水检测：根据配水试验含水检测推算的待渗期，适时的进行泡土含水检测；

步骤五、高台盖被配土：配土前首先规划配土场地，选用自然岸坡作为配料高台，对岸坡植被及堆积物等杂物进行清理，保证利用土料不被污染；

配料开采时，首先对原土畦灌泡水土料进行含水率检测，含水率在10％～22％即可开采；土料采用立面法开采，根据畦块情况，测定各畦块不同区域及深度含水率，土料含水率高的区域和含水率低的区域搭配同时开采，取土深度根据所开挖台阶的高度及所检测上下深度内含水适宜配土范围确定，取土的深度基本要保证底部在同一高程的原则，便于下一层的泡土；

在高台配土场卸料时根据高、低含水搭配，配土根据各开采区土料含水大于最优含水2％比例进行配料，以车为配料单位；在配料高台盖被式卸料，一层一层下卸掺铺，犹如盖被的方法，大、中、小有规律的铺盖；

步骤六、闷土、检测：一个配土区完成后用雾炮对表面进行雾化喷水，防止水分流失过快，进入闷土期；

配土完成后对料区取土样进行击实试验，确定最大干密度和最优含水率，作为土料含水和碾压控制的指标，闷土3天后开始对进行含水检测，同一部位每0.5m深取一个测样，含水均满足施工控制要求后进入可取土期；

步骤七、取土上坝：现场检查含水率满足施工控制要求后，首先对料区周围块料进行剥离，清理料堆周边杂物；拉运至作业面，按照大坝填筑作业程序进行铺料、碾压、检测。

本发明的步骤二中地势平缓地段畦坑面积控制在200m²～300m²，地势陡的地段，畦坑面积控制在100m²～200m²，畦块底部平整，高差控制在20cm以内，以利于均匀渗水；畦子修筑高度控制在1.0±0.1m,顶宽1.0±0.1m、底宽2.0±0.1m。

本发明的步骤三中复测天然含水深度比计划泡水深度超0.5m，注水量按大于最优含水2％～3％进行计算。

本发明的步骤五中配料高台底面修整成3％～5％的斜坡，配料高台高度为10～15m，配料层厚10cm～15cm，底部配料层稍厚。

本发明的步骤六中可取土期的认定：考虑施工期取土及运输及铺料、碾压损失在2～3％，平均含水率稳定在15.0％～18.0％，即认为闷土期结束，进入取土开采期。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用高台盖被法制备土料，提高了土料利用率，减少了开采时的弃土或二次规划泡土，降低了施工成本的优点。

2、本发明采用高台盖被法制备土料，提高了土料含水均匀性，提高施工质量，减少了因含水不均坝料填筑过程的返工，降低了施工成本、操作简单的优点。

3、本发明采用高台盖被法制备土料，提高了土料密度的均匀性，有利于稳定压实度检测，对提高施工质量，有一定的促进作用。

4、本发明实现成本低，使用效果好，操作简单、施工安全，便于推广使用。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图2是本发明渗透示意图。

图3是本发明高台盖被法配土示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

在图1、3中，本发明1涉及的一种均质坝土料制备方法,包括以下步骤：

步骤一、料场清理：对料场地表植物及根系进行清理，清除深度大约在1.0m左右，表面无腐殖土，杂物，清理完成后对表面进行修整，以利修畦灌水；

步骤二、修畦：根据地形修筑土畦；地势平缓地段畦坑面积控制在200m2～300m2，地势陡的地段，畦坑面积控制在100m2～200m2，畦块底部平整，高差控制在20cm以内，以利于均匀渗水；畦子修筑高度控制在1.0±0.1m,顶宽1.0±0.1m、底宽2.0±0.1m。

步骤三、含水复测、放水泡土：畦子修筑完成后，分畦块测定天然含水率，复测天然含水深度比计划泡水深度超0.5m；注水量按大于最优含水2％～3％进行计算，原土泡水后下渗示意图如图2所示，结合泡水试验，根据本次计划泡土深度计算该畦块的注水量，对畦块进行一次注水，注水过程安排专人负责，安装水表控制水量，放水时安排人员在畦子周围巡查，避免畦子决口。

步骤四、待渗、含水检测：根据配水试验含水检测推算的待渗期，适时的进行泡土含水检测；本项目含水率在10％～22％可进行配土开采，考虑高台配土时土料含水均匀，原土场修畦泡水一般待渗期为7～15天，其中，待渗期指水全部进入畦坑开始，下渗使土料含水率达到配土开采的时间。根据改待渗期对原土畦灌含水率进行检测，结果如表1所示。

表1原土畦灌含水率检测结果

步骤五、高台盖被配土：配土前首先规划配土场地，选用自然岸坡作为配料高台，对岸坡植被及堆积物等杂物进行清理，保证利用土料不被污染；高台底面修整成3％～5％的斜坡，以便雨天排水，堆存场地周边形成排水系统，避免堆存料被来水浸泡。

配料开采时，首先对原土畦灌泡水土料进行含水率检测，含水率在10％～22％即可开采；土料采用立面法开采，根据畦块情况，测定各畦块不同区域及深度含水率，土料含水率高的区域和含水率低的区域搭配同时开采，取土深度根据所开挖台阶的高度及所检测上下深度内含水适宜配土范围确定，取土的深度基本要保证底部在同一高程的原则，便于下一层的泡土；

在高台配土场卸料时根据高、低含水搭配，配土根据各开采区土料含水大于最优含水2％比例进行配料，以车为配料单位；在配料高台盖被式卸料，一层一层下卸掺铺犹如盖被的方法，大、中、小有规律的铺盖；其中，配料高台底面修整成3％～5％的斜坡，配料高台高度为10～15m，配料层厚10cm～15cm，底部配料层稍厚。土料下卸过程中不同含水的土料形成较为均匀的层面，有利于土料的进一步含水均匀。且含水大的料区一般是易渗区，伴随孔隙较大，天然密度小，在高台层间配料时，对土料的密度同时进行了均匀。

步骤六、闷土、检测：一个配土区完成后用雾炮对表面进行雾化喷水，防止水分流失过快；进入闷土期；根据试验检测闷土需要3～5天的闷土期，闷土阶段关注天气变化，雨天时采用塑料布对料堆进行覆盖，防止大量雨水灌入及对料堆造成破坏。

配土完成后对料区取土样进行击实试验，确定最大干密度和最优含水率，作为土料含水和碾压控制的指标(例如：混合料击实检测最大干密度1.73g/cm³、最优含水14.7％)。闷土3天后开始对进行含水检测，同一部位每0.5m深取一个测样，含水均满足施工控制要求后进入可取土期。

可取土期的认定：根据《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》，一般土料的“天然含水率与最优含水率或塑限接近者最优”，根据本项目《料场复查报告》分析，参考料源复测最优含水率，考虑施工期取土及运输及铺料、碾压损失在2～3％，平均含水率稳定在15.0％～18.0％，即认为闷土期结束，进入取土开采期，本项目的配土含水检测结果如表2。

表2高台盖被配土含水率检测结果

步骤七、取土上坝：现场检查含水率满足施工控制要求后，首先对料区周围块料进行剥离，清理料堆周边杂物；1.6m3挖掘机装料，20t自卸车拉运至作业面，按照大坝填筑作业程序进行铺料、碾压、检测。

由表2可知，采用本发明的步骤六、步骤七中采用高台盖被的方法进行配土，即用盖被的方法一层一层使得不同含水的土料参配，通过含水综合，在短时间使得含水均匀及达到上坝使用土料要求，同样也使土料的密度达到均匀的效果。

Claims (5)

1.一种均质坝土料制备方法,其特征在于包括以下步骤：

步骤一、料场清理：对料场地表植物及根系进行清理，清除深度为1.0m，表面无腐殖土，杂物，清理完成后对表面进行修整，以利修畦灌水；

步骤二、修畦：根据地形修筑土畦；

步骤三、含水复测、放水泡土：畦子修筑完成后，分畦块测定天然含水率；

步骤四、待渗、含水检测：根据配水试验含水检测推算的待渗期，适时的进行泡土含水检测；

步骤五、高台盖被配土：配土前首先规划配土场地，选用自然岸坡作为配料高台，对岸坡植被及堆积物进行清理，保证利用土料不被污染；

配料开采时，首先对原土畦灌泡水土料进行含水率检测，含水率在10%～22%即可开采；土料采用立面法开采，根据畦块情况，测定各畦块不同区域及深度含水率，土料含水率高的区域和含水率低的区域搭配同时开采，取土深度根据所开挖台阶的高度及所检测上下深度内含水适宜配土范围确定，取土的深度基本要保证底部在同一高程的原则，便于下一层的泡土；

在高台配土场卸料时根据高、低含水搭配，配土根据各开采区土料含水大于最优含水2%比例进行配料，以车为配料单位；在配料高台盖被式卸料，一层一层下卸掺铺，犹如盖被的方法，大、中、小有规律的铺盖；

步骤六、闷土、检测：一个配土区完成后用雾炮对表面进行雾化喷水，防止水分流失过快，进入闷土期；

配土完成后对料区取土样进行击实试验，确定最大干密度和最优含水率，作为土料含水和碾压控制的指标，闷土3天后开始对进行含水检测，同一部位每0.5m深取一个测样，含水均满足施工控制要求后进入可取土期；

步骤七、取土上坝：现场检查含水率满足施工控制要求后，首先对料区周围块料进行剥离，清理料堆周边杂物；拉运至作业面，按照大坝填筑作业程序进行铺料、碾压、检测。

2.根据权利要求1所述的一种均质坝土料制备方法，其特征在于：所述的步骤二中地势平缓地段畦坑面积控制在200m²～300m²，地势陡的地段，畦坑面积控制在100m²～200m²，畦块底部平整，高差控制在20cm以内，以利于均匀渗水；畦子修筑高度控制在1.0±0.1m,顶宽1.0±0.1m、底宽2.0±0.1m。

3.根据权利要求1所述的一种均质坝土料制备方法，其特征在于：所述的步骤三中复测天然含水深度比计划泡水深度超0.5m，注水量按大于最优含水2%～3%进行计算。

4.根据权利要求1所述的一种均质坝土料制备方法，其特征在于：所述的步骤五中配料高台底面修整成3%～5%的斜坡，配料高台高度为10～15m，配料层厚10cm～15cm，底部配料层稍厚。

5.根据权利要求1所述的一种均质坝土料制备方法，其特征在于：所述的步骤六中可取土期的认定：考虑施工期取土及运输及铺料、碾压损失在2～3%，平均含水率稳定在15.0%～18.0%，即认为闷土期结束，进入取土开采期。

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