一种高土石坝防渗土料掺配施工方法技术

本发明专利技术公开了一种高土石坝防渗土料掺配施工方法，包括确定料场位置，并采样，检测土层参数，确定粘土层和碎石土层，将料场碎石土层再分层，确定料场的再分层后各个碎石土层的平均参数，计算掺配比值和加水量，根据计算结果在掺配场分层掺配并加水调节P5含量和含水量，对制备完成的土料进行检测，若检测合格则进行高土石坝填筑；若检测不合格则重新掺配；本发明专利技术通过对筑坝料场位置的土层进行调查和土性分析，针对土料分布不均匀性和含水量偏差，在筑坝区域设置土料掺配场，通过在现场利用不同分层的土料完成对防渗土料的掺配，在质量满足设计要求又能在产能上满足大坝高强度填筑施工的需要，减少运输成本，提升修建效率。提升修建效率。提升修建效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高土石坝防渗土料掺配施工方法


[0001]本专利技术涉及土石坝建筑领域，具体涉及一种高土石坝防渗土料掺配施工方法。

技术介绍

[0002]由于碎石土料具有高抗剪强度、抗渗性好和良好的压实性能，碎石土料逐渐成为高心墙堆石坝中首选防渗材料。据统计，国外100m以上的高土石坝中，采用碎石土料作为防渗材料的土石坝占总数70％。
[0003]由于筑坝地区不同的地形和地质条件，碎石土料场的土料可能在平面位置及高程分布上存在着不均性，导致即使使用挖掘机正、反铲立采混合作业也无法达到设计要求，同时料场土料的含水量与填筑最优含水量偏差较大，为了使碎石土的生产，既能在质量满足设计要求又能在产能上满足大坝高强度填筑施工的需要，需要对其进行掺配使其符合要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是筑坝地区不同的地形和地质条件导致料场土料无法达到设计需求，目的在于提供一种高土石坝防渗土料掺配施工方法，解决了在筑坝现场对土料进行掺配调整的问题。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种高土石坝防渗土料掺配施工方法，包括：
[0007]确定料场位置，并对料场土层进行垂直方向的采样；
[0008]根据采样数据，检测土层参数，包括含水量、P5含量、黏粒含量、堆积密度；
[0009]确定粘土层和碎石土层；
[0010]设定土层参数的取值范围，并根据取值范围将料场碎石土层再分层；
[0011]确定料场的再分层后各个碎石土层的平均参数；
[0012]结合碎石土层的参数与高土石坝填筑区域所需的防渗土料的最优含水量，计算掺配比值和加水量；
[0013]根据计算结果在掺配场分层掺配并加水调节P5含量和含水量；
[0014]对制备完成的土料进行检测，若检测合格则进行高土石坝填筑；若检测不合格则重新掺配。
[0015]具体地，所述确定料场的碎石土层的参数中碎石土层包括三种状态：
[0016]状态一：碎石土天然级配符合要求；
[0017]状态二：碎石土天然级配不符合要求；
[0018]当碎石土层处于状态一时，对碎石土进行加水调整；
[0019]当碎石土层处于状态二时，对碎石土进行粘土掺配和加水调整。
[0020]作为其中一个实施方式，当碎石土层处于状态一时，所述施工方法包括：
[0021]将符合要求的碎石土摊铺至设定厚度；
[0022]横向设置多个加水坑道，相邻的两个加水坑道之间的距离相等，并设定加水坑道的长、宽、深；
[0023]根据最优含水量确定加水量，并将加水量均分至多个加水坑道内；
[0024]设定闷水天数，并进行闷水处理。
[0025]具体地，所述确定加水量的方法包括：
[0026]实验室测定后获取碎石土层的平均天然含水率；
[0027]确定防渗土料的最优含水率；
[0028]确定碎石土的摊铺量，并计算加水量：L＝Q(w0‑
w+w')，其中L为加水量，Q为碎石土的摊铺量，w为碎石土层的平均天然含水率，w0为最优含水率，w'为加水损失误差。
[0029]优选地，所述设定厚度为3m，所述加水坑道的长、宽和深分别为3m、1m和1m，相邻的两个所述加水坑道中间距为1m。
[0030]作为第二个实施方式，当碎石土层处于状态二时，所述施工方法包括：
[0031]测定碎石土层的碎石土的堆积密度、粘土层的纯粘土的堆积密度；
[0032]确定碎石土层的摊铺厚度，设定为第一厚度；
[0033]确定粘土层的摊铺厚度，设定为第二厚度：其中，h1为第一厚度，h2为第二厚度，ρ1为碎石土的堆积密度，ρ2为纯粘土的堆积密度；
[0034]采用进占法摊铺碎石土层；
[0035]采用后退法摊铺粘土层；
[0036]横向设置多个加水坑道，相邻的两个加水坑道之间的距离相等，并设定加水坑道的长、宽、深；
[0037]根据最优含水量确定加水量，并将加水量均分至多个加水坑道内；
[0038]设定闷水天数，并进行闷水处理。
[0039]具体地，所述确定加水量的方法包括：
[0040]实验室测定后获取碎石土层的平均天然含水率、粘土层的平均天然含水率；
[0041]确定防渗土料的最优含水率；
[0042]确定碎石土的摊铺量、粘土层的摊铺量，并计算加水量：L＝(Q1+Q2)w0‑
Q1(w1‑
w')
‑
Q2(w2‑
w')，其中L为加水量，Q1为状态二中碎石土的摊铺量，Q2为状态二中粘土的摊铺量，w1为碎石土层的平均天然含水率，w2为粘土层的平均天然含水率，w0为最优含水率，w'为加水损失误差。
[0043]优选地，所述第一厚度为1m，所述加水坑道的长、宽和深分别为3m、1m和1m，相邻的两个所述加水坑道中间距为1m。
[0044]作为第三个实施方式，当碎石土层处于状态二时，且碎石土制备强度不符合要求，所述施工方法包括：
[0045]测定碎石土层的碎石土的堆积密度、粘土层的纯粘土的堆积密度；
[0046]确定碎石土层的掺配体积，设定为第一体积；
[0047]确定粘土层的掺配体积，设定为第二体积：其中，V1为第一体积，V2为
第二体积，ρ1为碎石土的堆积密度，ρ2为纯粘土的堆积密度；
[0048]根据最优含水量确定加水量，并将加水量与第一体积的碎石土和第二体积的粘土混合掺拌；
[0049]将混合料堆积，并设定闷水天数，进行闷水处理。
[0050]具体地，所述确定加水量的方法包括：
[0051]实验室测定后获取碎石土层的平均天然含水率、粘土层的平均天然含水率；
[0052]确定防渗土料的最优含水率；
[0053]确定第一体积和第二体积，并计算加水量：L＝(Q3+Q4)w0‑
Q3(w1‑
w')
‑
Q4(w2‑
w')，其中L为加水量，Q3为第一体积，Q4为第二体积，w1为碎石土层的平均天然含水率，w2为粘土层的平均天然含水率，w0为最优含水率，w'为加水损失误差。
[0054]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0055]本专利技术通过对筑坝料场位置的土层进行调查和土性分析，针对土料分布不均匀性和含水量偏差，在筑坝区域设置土料掺配场，通过在现场利用不同分层的土料完成对防渗土料的掺配，掺配工艺简便、易行，便于现场施工操作，在质量满足设计要求又能在产能上满足大坝高强度填筑施工的需要，减少运输成本，提升修建效率。
附图说明
[0056]附图示出了本专利技术的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本专利技术的原理，其中包括了这些附图以提供对本专利技术的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。
[0057]图1是根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高土石坝防渗土料掺配施工方法，其特征在于，包括：确定料场位置，并对料场土层进行垂直方向的采样；根据采样数据，检测土层参数，包括含水量、P5含量、黏粒含量；确定粘土层和碎石土层；设定土层参数的取值范围，并根据取值范围将料场碎石土层再分层；确定料场的再分层后各个碎石土层的平均参数；结合碎石土层的参数与高土石坝填筑区域所需的防渗土料的最优含水量，计算掺配比值和加水量；根据计算结果在掺配场分层掺配并加水调节P5含量和含水量；对制备完成的土料进行检测，若检测合格则进行高土石坝填筑；若检测不合格则重新掺配。2.根据权利要求1所述的一种高土石坝防渗土料掺配施工方法，其特征在于，所述确定料场的碎石土层的参数中碎石土层包括三种状态：状态一：碎石土天然级配符合要求；状态二：碎石土天然级配不符合要求；当碎石土层处于状态一时，对碎石土进行加水调整；当碎石土层处于状态二时，对碎石土进行粘土掺配和加水调整。3.根据权利要求2所述的一种高土石坝防渗土料掺配施工方法，其特征在于，当碎石土层处于状态一时，所述施工方法包括：将符合要求的碎石土摊铺至设定厚度；横向设置多个加水坑道，相邻的两个加水坑道之间的距离相等，并设定加水坑道的长、宽、深；根据最优含水量确定加水量，并将加水量均分至多个加水坑道内；设定闷水天数，并进行闷水处理。4.根据权利要求3所述的一种高土石坝防渗土料掺配施工方法，其特征在于，所述确定加水量的方法包括：实验室测定后获取碎石土层的平均天然含水率；确定防渗土料的最优含水率；确定碎石土的摊铺量，并计算加水量：L＝Q(w0‑
w+w')，其中L为加水量，Q为碎石土的摊铺量，w为碎石土层的平均天然含水率，w0为最优含水率，w'为加水损失误差。5.根据权利要求3或4所述的一种高土石坝防渗土料掺配施工方法，其特征在于，所述设定厚度为3m，所述加水坑道的长、宽和深分别为3m、1m和1m，相邻的两个所述加水坑道中间距为1m。6.根据权利要求2所述的一种高土石坝防渗土料掺配施工方法，其特征在于，当碎石土层处于状态二时，所述施工方法包括：测定碎石土层的碎石土的堆积密度、粘土层的纯粘土的堆积密度；确定碎石土层的摊铺厚度，设定为第一厚度；
确定粘土层的摊铺厚度，设定为第二厚度：其中，h1为第一厚度，h2为第二厚度，ρ1为碎石土的堆积密度，ρ2为纯...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊亮，袁幸朝，薛凯，张振，车维斌，
申请(专利权)人：中国水利水电第五工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：