水利工程質量管理培訓教材

水利水電工程質量管理

培訓教材

前言這篇文稿是根據多年來從事水利水電工程施工的經驗和教訓，對施工中經常遇到的一些技術問題概略地加以說明，不是某一內容的全面論述，有些論點還不一定正確，在文詞上也缺乏修飾。只盼能供從事水利工程建設的同仁參考。由於時間倉促,不妥和錯誤之處請予指正。

二0一二年一月

前言水利工程施工技術概述

第一章土石方填築和質量控制5

1.1 土石料粒徑分級和顆粒組5

1.1.1 粒徑分級5

1.1.2 顆粒組成5

1.2 土石料在水工建築物的用途和要求5

1.3 土石料壓實的基本原理和壓實特性6

1.4 粘性土料的壓實效能和壓實標準6

1.4.1 含水率對土料壓實的影響6

1.4.2 土料壓實標準和影響壓實的因素7

1.4.3 礫質土的壓實標準和壓實控制8

1.5 粘性土填築施工質量控制9

1.5.1 料場土料質量控制9

1.5.2 填築面質量控制9

1.5.3 填土與結合坡質量控制10

1.5.4 填土壓實質量事故的判斷和處理10

1.6 非粘性土的壓實效能和壓實標準11

1.6.1 非粘性土的結構效能和壓實特性11

1.6.2 非粘性土的壓實標準11

1.7 非粘性土的填築施工12

1.7.1 機械壓實和填築面質量控制13

1.7.2 壓實灑水的作用和實施13

1.7.3 壓實質量檢查方法13

第二章水工混凝土及混凝土基本施工方法14

2.1 混凝土和水工混凝土的效能和發展14

2.2 混凝土組成材料和效能15

2.2.1 水泥15

2.2.2 骨料15

2.2.3 水16

2.2.4 外加劑16

2.2.5 摻和料16

2.3 優質混凝土應具備的效能16

2.3.1 混凝土強度16

2.3.2 混凝土的抗滲性16

2.3.3 混凝土的抗凍性17

2.3.4 混凝土的抗腐蝕性17

2.3.5 混凝土的體積穩定性18

2.3.6 混凝土拌和物的和易性18

2.3.7 混凝土的抗磨、抗氣蝕性18

2.4 混凝土配合比設計18

2.5 混凝土質量檢查和控制19

2.6 混凝土基本施工方法19

2.6.1 分塊和分層澆築19

2.6.2 鋪料方法和鋪料厚度19

2.6.3 施工縫處理20

2.6.4 混凝土養護21

第三章隧洞混凝土襯砌施工21

3.1 隧洞混凝土施工條件21

3.2 隧洞混凝土初砌結構形式和功能22

3.3 隧洞混凝土襯砌的分段和分塊22

3.4 隧洞襯砌混凝土澆築22

第四章水工建築物基岩灌漿施工23

4.1 灌漿的目的和作用23

4.1.1 岩石特性及施工的影響23

4.1.2 灌漿的基本作用23

4.1.3 不同建築物對灌漿的要求23

4.1.4 灌漿所用的材料23

4.2 灌漿的分類24

4.2.1 固結灌漿24

4.2.2 帷幕灌漿24

4.2.3 回填灌漿(充填灌漿,接觸灌漿24

4.3 隧洞灌漿24

4.3.1 隧洞襯砌形式和灌漿要求24

4.3.2 灌漿孔的預留方式25

4.3.3 回填灌漿的分序和技術要求25

4.3.4 固結灌漿的排序和技術要求26

4.3.5 特殊地段的灌漿26

4.4 壩基基岩灌漿27

4.4.1 壩基灌漿的種類和作用27

4.4.2 固結灌漿27

4.4.3 帷幕灌漿28

4.4.3.1 帷幕灌漿的標準和孔、排距28

4.4.3.2 帷幕灌漿的方式和適用條件28

4.4.3.3 帷幕灌漿的程式和方法29

4.4.3.4 帷幕灌漿深度和驗證29

4.4.3.5 帷幕灌漿質量檢查30

第一章土石方填築和質量控制

1.1 土石料粒徑分級和顆粒組成

1.1.1 粒徑分級

在自然界中,土石料都是由不同粒徑大小的顆粒組成,為了研究,應用和評價土料的性質,根據土料的粒徑大小,將土料劃分成若干粒徑級。水利水電工程將土料的粒徑劃分如下:

顆粒粒徑d,mm

d<0.005粘粒 0.005～0.05（0.075）粉粒

（0.075）0.05～2（5）砂粒（5） 2～20礫石

20～200 卵石(碎石) >200漂石(塊石)

1.1.2 顆粒組成

由粘粒、粉粒、砂粒組成的土料稱為粘性土。

由砂粒和更大的粒徑組成的土料稱為非粘性土。

在土料中根據不同粒徑所佔比例形成顆粒組成,顆粒組成決定土料的性質。一般將不同顆粒組成的土料,繪於顆粒組成圖上,稱為顆粒級配曲線。根據曲線的形式,以不均勻係數和曲率係數判斷土料的組成性質(連續級配、均勻級配和缺少中間粒徑的間斷級配)

不均勻係數cu=d60/d10≥5

曲率係數cc=d302/d60*d10=1～3

式中d60、d10、d30分別為該粒徑以下的土粒佔60%、10%和30%。

d60稱控制粒徑(限制粒徑),mm;

d10稱有效粒徑,mm。

不均勻係數和曲率係數在以上範圍,土料顆粒組成為連續級配,適合於工程應用,超出上述範圍為不良級配,應慎重應用。

1.2 土石料在水工建築物的用途和要求

粘性土主要用於水工建築物的防滲體或防滲與穩定結構。如心牆壩的心牆,斜牆壩的斜牆,均質壩的壩體。要求滲透性小,具有一定的塑性,滲透穩定性好和相應的穩定性。

非粘性土主要用於水工建築物的承載體和穩定體。如心牆壩的上、下游壩殼,斜牆壩的支撐體,面板壩的壩體,軟基的換填和各種反濾料等。要求級配好,易壓實,強度大,穩定性好。

1.3 土石料壓實的基本原理和壓實特性

土石料壓實就是在靜力和動力荷載反覆作用下使土中顆粒重新組合,將細顆粒逐級擠入粗顆粒的孔隙,使土體更加密實。

由於土料顆粒粗細不同,壓實特性也不同。粘性土以靜力壓實為主,而非粘性土以動力壓實為主。

1.4 粘性土料的壓實效能和壓實標準

1.4.1 含水率對土料壓實的影響

粘性土料必須具有一定的含水才成為粘性土。土粒間的水份是以薄膜狀態存在,薄膜的薄厚直接影響著壓實的效果。在壓實時,要使土料、水份、空氣進行最優組合,才能得到好的壓實效果。

在施工壓實時,水的薄膜厚度是無法測定的,而是採用擊實試驗來量定含水對壓實的影響。

擊實試驗是各行業規定採用標準的擊實儀,並規定一定的擊實次數對不同含水量的土料進行擊實。隨著含水量的不同,擊實後土體的幹密度也不同。擊實功能不變而所得幹密度最大,此時的含水量稱為最優含水率,相應的幹密度稱為最大幹密度。

擊實功能改變所得相應的最大幹密度和最優含水率也改變。擊實功能小時,最優含水率大,而相應的最大幹密度小。擊實功能大,最優含水率小,而相應的最大幹密度大。

所以最優含水率和最大幹密度對顆粒級配不變的土料不是乙個定值,而是隨擊實功能而變的。所以對土料的壓實必須將壓實功能、最優含水率、最大幹密度三因素統一考慮，不能撇開壓實功能而談最優含水率和最大幹密度。在某一壓實功能下的最優含水率和最大幹密度並不一定是該土料最優含水率和最大幹密度。

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