料场的选择与开采要点.pdf
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1、3料场的选择与开采 3.1料场的选择 3.1.1 料场位置的选择 1) 料场宜选择便于开采,贮量相对集中,料层厚,无用层及覆盖层相对较薄的料场, 可开采量能满足工程需用量。 2) 选择混凝土骨料的料场时应经过技术经济比选确定。选用人工骨料时,宜选用破碎 后粒型良好且硬度适中的料场作为料源。 3.1.2 确定料场储量应符合水利水电工程天然建筑材料勘察规程(SL 251-2000)的规定。 可 采量确定应符合下列规定: 1) 陆上开采料场的可采量应根据勘察储量,扣除陆上开采损失及运输平台等所占用的 储量后确定; 2) 水下开采料场的可采量应根据勘察储量,扣除水下开采损失后确定。 3.1.3 料场材
2、料质量应满足SL 251-2000 的规定和设计要求。必要时可通过试验研究确定 料场材料适用性。 3.2 开采方式 3.2.1利用工程开挖渣料作为混凝土人工骨料时应考虑下列因素: 1) 开挖爆破设计宜控制岩块粒度,适应装运、破碎设备要求; 2) 防止废料混入; 3) 减少二次转运。 3.2.2料场的使用顺序宜为:先近后远、先水上后水下、先库区后坝下,做到就近取料,高 料高用,低料低用,避免上下游料物交叉使用。 3.2.3料场开采宜不占或少占耕地、林地及房屋; 应采取措施满足环境保护和水保要求;有 复耕要求的应予以复耕。 3.2.4 料场开采规划应遵守下列原则: 1) 应根据料场所在地区的水文、
3、气象、地形条件以及对外交通现状,研究料场开采的 道路布置、开采顺序并合理选择采、挖、运设备,满足高峰期采运强度要求; 2) 若料场比较分散,上游料场宜用于前期施工,近距离料场宜作为调剂高峰用; 3) 拟定分期开采计划,并能连续均衡开采; 4) 受洪水或冰冻影响的料场应有备料,并有防洪或冬季开采等措施。 3.2.5土料开采和加工处理应符合下列规定: 1) 根据土层厚度、土料物理力学特性、施工特性和天然含水量等条件研究确定主次料 场,分区开采规划和开采方式; 2) 开采加工能力应能满足坝体填筑强度要求; 3) 若料场土料天然含水量偏高、偏低或物理力学特性不能满足设计及施工要求,可通 过技术经济比较
4、选择具体措施进行调整。 3.2.6砂砾石料开采和加工处理应符合下列规定: 1) 当含泥量超标时,可用冲洗法或其它措施减少含泥量;软弱颗粒超标时,可采用加 入人工骨料的方法解决; 2) 应考虑工程施工期间由于河道水流条件发生改变,造成料场储量、砂石料级配以及 开采运输条件变化的情况,并采取相应措施。 3.2.7 选择大型采沙船应考虑下列因素: 1) 设备进场、撤退的可行性; 2) 选择合理的开采水位;研究开采顺序和作业线路,宜创造静水和低流速开采条件; 3) 如开采过程中细砂流失而导致砂料细度模数增大,应采取必要措施回收细砂。 3.2.8 石料场可采用台阶法、洞室爆破法进行开采,必要时可用洞挖法
5、取料。 3.2.9运输方式应根据运输量、开采、运输设备型号、运距、地形条件以及临建工程量等资 料,通过技术经济比较后选定。 3.2.10料物堆存应有防洪、排水、防污染、防分离和散失的措施。 3.2.11料场规划及开采中应使料物及弃渣的总运输量最小。应做好料场平衡,弃渣无隐患, 满 足环境保护和水土保持要求。 4主体工程施工 4.1 大坝基础开挖与处理 大坝覆盖层开挖采用1.0m 3 挖掘机“自上而下分层分段依次进行”开挖,装12.5t 自卸 汽车运 500m 至坝下游弃碴场;石方开挖采用风钻钻爆微差非电雷管松动爆破,临近趾板建 基面时采用预留保护层开挖方法,出碴同土方。 按照大坝基础开挖施工的
6、有关规范要求施工, 具体施工工艺如下: 4.1.1 测量放样 开挖控制采用三鼎光电全站仪放样,其精度可满足规范要求,按设计图放出各个点的开 挖线;对于建基面范围内的任意一点开挖深度的控制,则根据相邻两开挖断面的高程差在直 线位置上按线段比例测算,使其渐变连续平顺。 4.1.2 开挖程序 两岸坝基开挖采用“自上而下,”的方法,在开挖的过程中,先开挖左岸,再开挖右岸, 边开挖边出渣。 4.1.3 开挖方法 1) 左右岸岸坡开挖:一辆挖掘机在坝轴线上游开挖,另一辆挖掘机在下游出渣,装 上运输车运到下游弃碴场堆放,开挖与出渣在坝轴线上下游反复交错施工。 在开挖石方过程中,用两台手风钻钻孔,用电雷管起爆
7、,把岩石震松,再用挖掘机边 开挖边清理。 2) 趾板基础开挖:等趾板开挖初具雏形后,马上进行复核测量放样,然后再进行趾 板的开挖,如此重复几次。离建基面1m左右的保护层开挖,采用浅孔、密孔、斜孔、少药 量、减弱松动爆破方法结合人工撬挖施工,离建基面0.3m 时全部采用人工撬挖。 4.1.4趾板基础处理 1) 当岩石较完整且裂隙细小时,清除节理和裂隙中的充填物后,冲洗干净,依缝的 宽度,灌人水泥浆或水泥砂浆封堵。 2) 当岩石节理和裂隙比较发育且渗水严重时,除采取上述措施外,还应采取导渗措 施,保持趾板浇筑时岩面干燥。 3) 当基岩有集中涌水的情况时,可用堵排相结合的办法处理。 4.1.5 大坝
8、边坡保护 岩石岸坡开挖清理后的坡度,应符合设计规定。当趾板部位岩石边坡存在局部反坡或凹 坑时,应进行削坡、填补混凝土。趾板以上岸坡应开挖成稳定边坡;岩面如裂隙发育。风化 速度较快, 必须及时采取喷水泥砂浆或混凝土等保护措施。根据设计图边坡开挖后及时采用 长 3.5m 的 22锚杆 , 挂 6.5间距 200 200mm 的钢丝网 , 再喷 6cm 厚 C20 细石砼进行边坡 保护。喷射砼具体的施工工艺如下: 4.1.5.1 喷射砼的原材料 、水泥:选用32.5 普通硅酸盐水泥。 、骨料:砂子使用细度模数为3 左右、平均料径为0.350.5mm 的中、粗砂为好。 碎石、卵石都可作为精粗料。石料最
9、大料径为15mm,以减少回弹量,并保证输料管路不被 堵塞。 、水:与一般混凝土用水要求相同,只要是不含酸、碱的侵蚀性的水即可使用。 、速凝剂:掺量一般为水泥用量的2%4%,其初凝时间不大于5min,终凝时间不 大于 10min。 4.1.5.2 喷射砼施工工艺 、风压:是指正常作业时喷射机工作室内的风压。风压过大混凝土回弹量大,粉尘 多,水泥耗量大;风压过小喷射速度低,混凝土不易密实。 、水压:喷头处的水压必须大于该处风压,以保证混合料充分润湿均匀。 、喷射方向和喷射距离:喷头与受喷面垂直,偏角宜控制在20 度以内,以减少回弹 量。最佳喷射距离为1m 左右,过远或过近都会增加回弹量。 、喷射顺
10、序:一般自上而下,要使喷射体在坡面上呈螺旋形划圈,划圈直径为30cm 左右,并以每次套半圈地前进。 、养护:喷层终凝2h 后,开始洒水养护, 洒水次数以保持混凝土表面充分湿润为宜。 养护历时不少于14d。 在采用干喷混凝土时,必须特别注意水灰比的控制,主要靠操作人员对进水量进行调 节,在很大程度上取决于经验。当进水量合适时,喷射混凝土表面呈暗灰色,有光泽,喷出 的熟料粘塑性好,能一团一团地贴附在喷面上,回弹量也少。据实测, 此时的水灰比在0.45 左右。 4.2 坝体填筑施工 堆石坝填筑作业内容:运输、卸料、铺料、加水、压实、检查等工序,用后退法铺筑, 采用 13.5t 振动碾分层振碾,边角部
11、分辅以0.8t 振动碾。 4.2.1 堆石坝材料的质量要求 1)为保证堆石体的坚固、稳定,主要部位石料的抗压强度不应低于78000 10 3Pa,当 抗压强度只有4900059000103Pa 时,只能布置在坝体的次要部位。 2) 石料硬度不应低于莫氏硬度表中的第三级,其韧性不应低于2kg.m/cm 3。 3) 石料的天然容重不应低于2.2t/m3,石料的容重越大,堆石体的稳定性越好。 4) 石料应具有抗风化能力,其软化系数水上不低于0.8,水下不应低于0.85。 5) 堆石体碾压后有较大的密度和内磨擦角,且有一定渗透能力 4.2.2 面板堆石坝的坝体分区及各分区的施工工艺 坝体部位不同,受力
12、状况不同, 对填筑材料的要求也不同,所以应对坝体进行分区。根 据设计图纸可将坝体分成四区。 4.2.2.1 垫层区 该区直接位于面板下部,是最重要的部位,其主要作用在于为面板提供平整,密实的基 础,将面板承受的水压力均匀传递给主堆石体。因此压实标准要求最高,级配、石料质量等 要求最严。 全部采用新鲜而坚硬的砂卵石填筑,并要求低压缩性,半透水性,尤其是基础周 边附近坝体部位,要求压实得更密实些,以减少堆石体在水库水压力作用下的变形。垫层料 的最大粒径一般不超过100 毫米,小于 5 毫米的细粒含量一般不宜超过30%, 平均约为10% 左右,并控制小于0.1 毫米的含量在5%以下,以免一旦面板漏水
13、造成细料流失,产生不均 匀沉陷。垫层的渗透系数不小于10-3cm/s,压实后的平均孔隙小于 21%。对垫层上游坡面, 由于重型振动碾难于碾压,因此对上游面还应进行斜坡碾压。 对于周边缝附近的特殊垫层区,可以采用最大粒径小于40mm 且内部稳定的细反滤料, 经薄层碾压密实, 以尽量减少周边缝的位移,同时对缝顶粉细砂、 粉煤粉等也起到反滤作用。 4.2.2.2 过渡区 为垫层区与主要堆石区的过渡带,该区要求一旦面板发生裂缝漏水时,能防止垫层区的 细颗粒流失,即起过渡层作用。过渡区采用人工细石料,其最大粒径一般为300400mm。 过渡区分层碾压厚度一般为0.40.5m,用 13t 振动碾碾压4 遍
14、以上。 4.2.2.3 主堆石区 该区是面板堆石坝的主体,亦为粗粒堆石区,是承受水荷载的主要支撑体,要求用良 好级配, 坚硬的石料施工。由于它的沉陷变形大小同样也要影响面板的变形,因此要求很好 地压实,但较垫层区、过渡区要求可稍低,粒径与级配亦可放宽。主堆石区最大粒径一般为 600 毫米左右的坚硬石料,并允许有分散的少量风化岩石,压实后的平均孔隙小于25%。主 堆石区填筑层厚约0.81.0m,用 13t 振动碾碾压4 遍以上。 4.2.2.4 次堆石区 该区位于坝体轴线的下游,约为堆石坝的1/6-1/3。该区变形大小对面板影响较小,因 此填筑厚度可以较大,级配比主堆石区可放宽,允许含有少量均匀
15、分布的风化岩石,可使用 普通堆石料。 该区石料最大粒径可达层厚的2/3,填筑层厚约0.81m, 用 13t 振动碾碾压4 遍,要求平均孔隙率小于28%。 另外, 混凝土面板上游铺盖区采用粉细砂填筑,上游盖重区采用土石料填筑,下游护坡 采用厚 1500mm 干砌块石。 4.2.3 堆石坝填筑工艺应注意的问题 垫层料、过渡料和一定宽度的主堆石坝的填筑应平起施工,均衡上升。主次堆石可分 区、分期填筑,其纵、横坡面上均可布置临时施工道路。必须严格控制筑坝材料的质量,其 岩性、 级配和含泥量应符合设计要求,不合格坝料不得上坝。超径石应在料场解小。运输上 坝的不合格材料应清除出坝体。垫层料和过渡料宜采用自
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