二級建造師水利水電精講之土方工程施工
土方工程施工
1. 重點、難點內(nèi)容
理解土方機械的選擇及生產(chǎn)率的計算,理解土料壓實的施工程序,理解土石壩施工的特點和施工程序,理解防滲體與溢流面施工方法和質(zhì)量要求;理解渠道開挖與填筑的方法。
掌握土方工程的施工方法,掌握壓實標準與壓實參數(shù),掌握土石壩機械化施工方案和施工質(zhì)量的一般要求與判別標準,掌握渠道襯砌類型,掌握管溝開挖回填、管道安裝與鋪設(shè)的施工方法。
2.土方工程按其工程類型可分為幾種?按其施工方法可分為幾種?
就土方工程本身而言,種類繁多。按其工程類型分:有挖方(如渠道、基坑等)、填方(攔河壩、河堤、填方渠道等)及半挖半填(如半挖半填渠道)等。按其施 工方法分:有人力施工、機械施工、爆破施工及水力機械施工等。對于工程數(shù)量大的大中型水利水電工程亦可采取綜合的施工方法。(
3.土方工程施工常用的主要機械有哪幾種類型?
在水利水電工程中常用的挖土機械有挖掘機、鏟運機械等主要類型。挖掘機按工作機構(gòu)的不同又分為單斗式和多斗式兩類。鏟運機械能綜合完成挖土、運土和鋪土等工作程序,它又分為拖式和自行式兩種。另外還有推土機、裝載機也是能連續(xù)挖運的一種機械。
機械運輸土方的類型可分為:無軌運輸、有軌運輸、帶式運輸以及架空索道運輸?shù)人念悺?/P>
4.簡述羊足碾、氣胎碾、振動碾、夯實機械各適合壓實哪幾種土料?
在國內(nèi)外土工建筑物粘性土填筑時,廣泛采用羊足碾壓實。另外在壓實過程中羊足對表土還有翻松的作用,無需刨毛就能保證土料層間的良好結(jié)合。目前國內(nèi)大中 型工程及公路路基施工中經(jīng)常采用振動凸塊碾,并且有取代羊足碾的趨勢。振動凸塊碾適用于礫質(zhì)土、粘性土或低中強度粘土。
氣胎碾壓實的最大特點,就是它能夠改變輪胎的充氣壓力來調(diào)節(jié)接觸應(yīng)力,以適應(yīng)壓實不同性質(zhì)土料的要求。所以氣胎碾既適于壓實粘性土,也適于壓實非粘性土。
振動碾是一種振動和碾壓相結(jié)合的壓實機械。5~10t振動平碾適宜砂、砂礫料、礫質(zhì)土,10~15t振動平碾適宜堆石、砂、砂礫料、礫質(zhì)土。
夯實機械是借助于夯體下落的動能來壓實土料的,它有大型夯和小型夯兩種。夯實機械可用以夯實粘性土和非粘性土。
5.土料的壓實參數(shù)有那些?如何確定這些參數(shù)?
土石壩的壓實標準是根據(jù)設(shè)計要求通過試驗提出來的。對粘性土以干容重來控制,對非粘性土以土料的相對密度D來控制??刂茦藴孰S建筑物的等級不同而異。
當初步確定壓實機械類型后,還應(yīng)進一步確定影響壓實效果、施工進度、工程成本的各種壓實參數(shù),作為指導現(xiàn)場施工的依據(jù)。若已初步確定使用碾壓機械,則須 確定碾重、鋪土厚度、碾壓遍數(shù);若已初步確定采用夯擊機械,則須確定夯板的重量和尺寸、落高、鋪土厚度及相應(yīng)的夯擊遍數(shù)。所有這些壓實參數(shù)又是互相制約、 互相依存的。要使土料達到壓實標準,在施工之前,必須進行符合實際的現(xiàn)場碾壓試驗,以最小的碾壓功能,來獲得最大的壓實密度,提高壓實質(zhì)量?,F(xiàn)場碾壓試驗 方法可參考有關(guān)資料。(
6.堆石壩的填筑工藝應(yīng)注意哪些問題?
墊 層料、過渡料和一定寬度的主堆石的填筑應(yīng)平起施工,均衡上升。主次堆石可分區(qū)、分期填筑,其縱、橫坡面上均可布置臨時施工道路。必須嚴格控制筑壩材料的質(zhì) 量,其巖性、級配和含泥量應(yīng)符合設(shè)計要求,不合格壩料不得上壩。超徑石應(yīng)在料場解小。運輸上壩的不合格材料應(yīng)清除出壩體。墊層料和過渡料宜采用自卸汽車后 退法卸料,鋪料時應(yīng)避免分離,兩者交界處應(yīng)避免大石集中,超徑石應(yīng)予剔除。對于嚴重分離的墊層應(yīng)予摻混或挖除處理。
7.堆石壩填筑料的檢測方法有哪些?
墊層料、過渡料和堆石料壓實干密度檢測方法,宜采用挖坑灌水法或表面波壓實密度儀法。并要求墊層料試坑直徑應(yīng)不小于最大粒徑的3倍,試坑深度不小于最大 粒徑的4倍。過渡料試坑直徑應(yīng)不小于最大粒徑的3倍,試坑深度為碾壓層厚。堆石料試坑直徑為壩料最大粒徑的2~3倍,試坑深度為碾壓層厚。試坑取樣質(zhì)量控 制指標要符合施工規(guī)范要求。所測定的干密度,其合格率不應(yīng)小于90%,且不合格點不得集中,不合格點的干密度不得低于設(shè)計干密度的98%.)
8.簡述混凝土面板的施工程序和主要技術(shù)要求。
混凝土防滲面板的構(gòu)造有底座、填補板和主面板。面板澆筑順序通常是先澆筑中部,然后再向兩側(cè)澆筑。
底座的基礎(chǔ)開挖、處理、鋪筑、灌漿等項目,要按設(shè)計要求及有關(guān)規(guī)范進行施工。
填補板是主面板與底座之間的三角形板,因從壩頂?shù)竭_這些位置比較困難,故多用人工或小型設(shè)備進行施工。壩體在底板1/4~1/3高度,由于填筑面積比較大,可沿上游面留一平臺,在平臺以外填筑堆石的同時,盡早進行填補板的施工。
面板混凝土入倉應(yīng)選用溜槽輸送。應(yīng)根據(jù)面板寬度選擇溜槽數(shù)量,寬度為8m以下時應(yīng)選1條,寬度為8~12m時應(yīng)選2條,寬度為12m以上時應(yīng)選3條。澆 筑寬度為12m以上的面板時,宜采用1條溜槽集中送料倉面皮帶機布料的方法。溜槽連接不得脫落,漏漿。溜槽出口距倉面距離不應(yīng)大于2m.混凝土入倉必須均 勻布料,每層布料厚度應(yīng)為250mm~300mm.布料后應(yīng)及時振搗密實。振搗時,振搗器不得觸及滑動模板,鋼盤、止水片。每次滑升距離不得大于 300mm,每次滑升間隔時間不宜超過30分鐘。面板澆筑滑升速度應(yīng)為1.5m/h~2.5m/h,最大滑升速度不應(yīng)大于4.5m/h.
9.用于砌石壩的石料有哪些?
砌石壩所用石料可分為細料石、粗料石、塊石、片石或毛石、樣石等種類。
10.簡述砌石拱壩施工放樣的方法?
砌石拱壩施工放線比砌石重力壩精度要求高,比較復(fù)雜。放線方法也較多。常用的有中心角與偏角交會法和矢高定點法。
11. 簡述砌石拱壩的砌筑方法?
(1)全拱逐層砌筑平衡上升法 漿砌石拱壩,有一層順石一層丁石和一層順石多層丁石之分。前者順拱軸方向長石較多,受力條件較差;后者則垂直拱軸方向長石較多,受力條件較好,且可增加壩的整體性。
(2)拱圈全斷面按內(nèi)外拱與腹石分別砌筑 即內(nèi)、外拱圈用料石按丁順相間砌筑面石,然后用塊石或毛石砌筑壩體腹石,并用調(diào)整灰縫的方法使面石外緣成拱形。
(3)全拱分廂砌筑 即將拱圈斷面分成若干廂塊進行砌筑,每廂寬度沿拱壩外弧長約3m.以粗料石砌廂塊四周,然后在廂內(nèi)用水泥砂漿安砌料石或用細石混凝土安砌塊石或毛石。上下層分廂、垂直錯縫。
12.砌石壩的砌筑操作工藝流程?
砌石壩的鋪砌工藝流程一般為:砌筑面準備(清理浮漿、殘渣、沖洗)、選料、鋪漿、安放石料、豎縫灌漿、搗實、質(zhì)量檢查、勾縫、養(yǎng)護等。具體操作要求:
13.論述渠道開挖的方法?
渠道開挖的施工方法有人工開挖、機械開挖和爆破開挖等。選擇開挖方法取決于技術(shù)條件,土壤種類,渠道縱橫斷面尺寸,地下水位等因素。渠道開挖的土方多堆 在渠道兩側(cè)用作渠堤。因此,鏟運機、推土機等機械在渠道施工中得到廣泛應(yīng)用。對于凍土及巖石渠道,宜采用爆破開挖。田間渠道斷面尺寸很小,可采用開溝機開 挖或人工開挖。
14.論述渠道襯砌的方法?
渠道襯砌的類型有:灰土、砌石或磚、混凝土、瀝青材料及塑料薄膜等。選擇襯砌類型的原則是防滲效果好,因地制宜,就地取材,施工簡單,能提高渠道輸水能力和抗沖能力,減少渠道斷面尺寸,造價低廉,有一定的耐久性,便于管理養(yǎng)護,維修費用低等。
灰土襯砌是由石灰和土料混合而成?;彝潦┕r,先將過篩后的細土和石灰粉干拌均勻,再加水拌合,然后堆放一段時間,使石灰粉充分熟化,稍干后即可分層鋪筑夯實,拍打坡面消除裂縫,灰土夯實后應(yīng)養(yǎng)護一段時間再通水。
砌石襯砌具有就地取材、施工簡單、抗沖、防滲、耐久等優(yōu)點。石料有卵石、塊石、石板等,砌筑方法有干砌和漿砌兩種。
混凝土襯砌一般采用板形結(jié)構(gòu),其截面形式有矩形、楔形、肋形、槽形等。矩形板適用于無凍脹地區(qū)的渠道,楔形板和肋形板適用于有凍脹地區(qū)的渠道;槽形板用 于小型渠道的預(yù)制安裝。大型渠道多采用現(xiàn)場澆筑。現(xiàn)場整體澆筑的小型槽具有水力性能好,斷面小、占地少、整體穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
瀝青材料具有良好的不透水性,一般可減少90%以上的滲漏量。瀝青材料渠道襯砌有瀝青薄膜與瀝青混凝土兩類。瀝青薄膜防滲施工可分為現(xiàn)場澆筑和裝配式兩種?,F(xiàn)場澆筑又分為噴灑瀝青和瀝青砂漿等。瀝青混凝土襯砌分現(xiàn)場澆筑和預(yù)制安裝兩種。
塑料薄膜襯砌具有效果好,適應(yīng)性強,重量輕,運輸方便、耐腐蝕性強,施工簡單,施工速度快和造價較低等優(yōu)點。用于渠道防滲的塑料膜厚度以 0.12~0.20mm為宜。塑料薄膜的鋪設(shè)方式有表面式和埋藏式兩種。表面式是將塑料膜鋪于渠床表面,薄膜容易老化和遭受破壞。埋藏式是在鋪好的塑料薄 膜上鋪筑土料或砌料石作為保護層。保護層厚度一般不小于30cm,在寒冷地區(qū)應(yīng)加厚。塑料薄膜的接縫可采用焊接或搭接。焊接有單層熱合和雙層熱合兩種。搭 接時為減少接縫漏水,上游一塊薄膜應(yīng)搭在下游一塊之上,搭接長度采用5cm,也可采用連接槽搭接方式。
15.管溝回填時有哪些要求?
為了防止管道位移,溝槽塌方,避免引起管道應(yīng)力集中產(chǎn)生不均勻沉降,致使管道損壞而產(chǎn)生漏水以及大口徑管道產(chǎn)生浮管,應(yīng)認真做好管溝的回填。
管溝回填時應(yīng)滿足以下要求:
(1)管溝內(nèi)有積水時,必須將水排盡后,再行回填。
(2)管道兩側(cè)及管頂以上0.5m部分的回填土,應(yīng)同時從管道兩側(cè)回填分層夯實,不得損壞管道及防腐層。溝底其余部分回填土,應(yīng)視具體情況區(qū)別對待。在 城市居住區(qū)和工礦企業(yè)的道路上,亦應(yīng)分層夯實。在野外以及允許回填土自行下沉的舊土內(nèi),溝槽管頂0.5m以上部分的回填土可以不夯實,回填土高度可預(yù)加 5%的沉陷量。
(3)分層夯實時,每層鋪設(shè)厚度可按以下標準控制,用動力夯實時,每層填土厚度不大于0.3m;用人力夯實時,每層填土厚度不大于0.2m.
(4)位于道路和其他受荷載的建筑物下的管段,溝槽內(nèi)管頂以上部分的回填土,應(yīng)按上述要求分層充分夯實。
16.簡述管道測壓檢查的內(nèi)容?
為了檢驗供水管道工程的施工質(zhì)量,為工程驗收提供必要的技術(shù)指標,應(yīng)對管道工程進行測試,測試內(nèi)容有水壓試驗和滲水試驗。
17.機械生產(chǎn)率的概念
施工機械的生產(chǎn)率是指它在一定時間內(nèi)和一定條件下,能夠完成的工程量。生產(chǎn)率可分為理論生產(chǎn)率、技術(shù)生產(chǎn)率和實用生產(chǎn)率。
理論生產(chǎn)率是制造廠家根據(jù)機械的結(jié)構(gòu)和性能,不考慮外界影響因素提供的生產(chǎn)率數(shù)據(jù)。
技術(shù)生產(chǎn)率僅考慮了不同的工作對象,而未考慮停歇時間。
實用生產(chǎn)率是考慮了在生產(chǎn)中各種不可避免的停歇時間(如加燃料、換班、中間休息……等)之后,所能達到的實際生產(chǎn)率。文字教材所提供的計算公式多為實用生產(chǎn)率。
1)、生產(chǎn)率的計算方法
在選擇機械、計算機械需要數(shù)量以及估算機械費用等工作中,都必須具備在指定施工條件下的機械生產(chǎn)率。確定機械生產(chǎn)率的方法有如下幾種:
(1)應(yīng)用國家規(guī)定的現(xiàn)行定額(生產(chǎn)率);
(2)參考同類型機械在相似作業(yè)條件的工程中達到的生產(chǎn)率進行估算;
(3)根據(jù)制造廠家提供的生產(chǎn)率資料計算;
(4)用理論公式計算;
(5)在施工現(xiàn)場實測機械生產(chǎn)率。
2)、生產(chǎn)率計算中的兩個要素
對于循環(huán)作業(yè)機械的生產(chǎn)率基本上由每次挖掘和運輸土石方量和每小時實際循環(huán)次數(shù)兩部分組成。因此,應(yīng)對這兩個工作參數(shù)――容量和時間進行必要分析,并根據(jù)過去類似工程施工所得有關(guān)經(jīng)驗數(shù)據(jù)(主要是作業(yè)效率)進行調(diào)整,方可求得合乎本施工現(xiàn)場情況的實際生產(chǎn)率。
18.施工強度的概念
施工強度的含義是指考慮了各種影響因素(如氣象水文、施工分期等)后,單位時間(年、月、日等)完成的工程量。施工強度包括填筑強度(混凝土工程稱為澆筑強度)、挖運強度等。
土石壩施工的挖運強度取決于土石壩的上壩強度(填筑強度),上壩強度又取決于施工中的氣象水文條件,施工導流方式,施工分期,工作面的大小,勞動力機械設(shè)備,燃料動力供應(yīng)情況等因素。
19.論述土石壩施工機械化方案選擇的步驟和方法
1.分析施工條件、施工過程
土石壩填筑綜合機械化施工過程包括準備工作、基本工作和輔助工作。
(1)準備工作 如清除料場覆蓋、基坑排水、基坑開挖、巖基清理和修筑道路等工作,是在基本工作之前進行的。
(2)基本工作 包括土石料的挖掘、裝載、運輸、卸散、平整和壓實等工序,是完成工程本身的工作。
(3)輔助工作 是配合基本工作進行的工作,包括翻松硬土、曬土、灑水、廢料清除和維修道路等工作。
2.擬定施工方案和選擇施工機械
所選配套機械的綜合生產(chǎn)能力,應(yīng)滿足施工強度的要求;土石壩填筑施工的機械設(shè)備,一般均有多種方案可供選擇。遵循綜合機械化的基本原則,對擬定出的各種可能的施工方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較,以選出經(jīng)濟合理的最優(yōu)方案。
在擬定施工方案時,首先應(yīng)研究完成基本工作的主要機械,按照施工條件和工作面參數(shù)選擇主要機械,然后根據(jù)主要機械的生產(chǎn)能力和性能參數(shù)再選用與其配套的 機械。準備工作和輔助工作則根據(jù)施工條件和進度的不同另行選用機械,或利用基本工作的機械。選擇施工機械時,可參考類似工程的施工經(jīng)驗和有關(guān)機械手冊。
技術(shù)指標包括主要機械的生產(chǎn)能力和性能參數(shù)。經(jīng)濟指標主要是費用。
3. 確定施工強度
4. 施工強度的復(fù)核
5. 機械需要量計算
通過定性的分析和定量計算,最后選擇出技術(shù)上可靠,經(jīng)濟上合理的實施方案。
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