4-1-1 土石料料场规划与开采讲解

土石坝施工主讲：穆创国杨凌职业技术学院水利工程施工水利工程专业教学资源库土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛、发展最快的一种坝型。土石坝又名当地材料坝。包括土坝、堆石坝及土石混合坝。土石坝的特点①土石坝对坝基要求不太高；②岩土力学理论及试验技术的发展，放宽了对筑坝材料的要求；③施工技术水平的提高，使得安全更有保证，缩短施工进度成为可能；④施工相对简便，投资相对较低。水利工程专业教学资源库任务1土石料料场规划与开采1、

土石料料场规划

土石坝用料量很大，料场的合理规划与使用，是土石坝施工中的关键问题之一，它不仅关系到坝体的施工质量、工期和工程投资，而且还会影响到工程的生态环境和国民经济其他部门。

在选坝阶段需对土石料场全面调查，施工前配合施工组织设计，对料场作深入勘测，并从空间、时间、质与量等方面进行全面规划。水利工程专业教学资源库空间规划，系指对料场位置、高程的恰当选择，合理布置。土石料的上坝运距尽可能短些，高程上有利于重车下坡，减少运输机械功率的消耗。水利工程专业教学资源库时间规划，就是要考虑施工强度和坝体填筑部位的变化。随着季节及坝前蓄水情况的变化，料场的工作条件也在变化。在用料规划上应力求做到上坝强度高时用近料场，低时用较远的料场，使运输任务比较均衡。对近料和上游易淹的料场应先用，远料和下游不易淹的料场后用；含水量高的料场旱季用，含水量低的料场雨季用。水利工程专业教学资源库料场质与量的规划，是料场规划最基本的要求，也是决定料场取舍的重要因素。在选择和规划使用料场时，应对料场的地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理力学指标进行全面勘探和试验。勘探精度应随设计深度加深而提高。水利工程专业教学资源库料场规划还应对主要料场和备用料场分别加以考虑。前者要求质好、量大、运距近，且有利于常年开采；后者通常在淹没区外，当前者被淹没或因库区水位抬高，土料含水量过大或其他原因中断使用时，则用备用料场保证坝体填筑不致中断。水利工程专业教学资源库在规划料场实际可开采总量时，应考虑料场查勘的精度、料场天然密度与坝体压实密度的差异，以及开挖运输、坝面清理、返工削坡等损失。实际可开采总量与坝体填筑量之比一般为：土料2～2.5，砂砾科1.5～2，水下砂砾料2～3，石料1.5～2；反滤料应根据筛后有效方量确定，一般不宜小于3。另外，料场选择还应与施工总布置结合考虑，应根据运输方式、强度来研究运输线路的规划和装料面的布置。水利工程专业教学资源库2、土石料开采2.1坝料开采(1)坝料开采前准备工作划定料场范围。设置排水系统。水利工程专业教学资源库③按照施工组织设计要求修建施工道路。④分区清理覆盖层。⑤修建辅助设施。包括风、水、电系统以及坝料加工、堆（弃）料场、装料站台等。水利工程专业教学资源库2.2土石料开采土料开采主要分为立面开采及平面开采，其施工特点及适用条件。开采方式立面开采平面开采料场条件土层较厚，料层分布不均地形平坦，适应薄层开挖含水率损失小损失大，适用有降低含水率要求的土料冬季施工土温散失小土温易散失。不宜在负温下施工雨季施工不利因素影响小不利因素影响大适用机械正铲，反铲，装载机推土机，铲运机或推土机配合装载机水利工程专业教学资源库2.3砂砾料开采砂砾料（含反滤料）开采施工特点及适用条件，开采方式水上开采水下开采（含混合开采）料场条件阶地或水上砂砾料水下砂砾料无坚硬胶结或太大漂石适用机型正铲，反铲，推土机采砂船，索铲，反铲冬季施工不影响若结冰，不宜施工雨季施工一般不影响要有安全措施，汛期一般停产水利工程专业教学资源库挖掘机械有单斗式挖掘机、多斗式挖掘机。单斗式挖掘机

a.正向铲挖掘机水利工程专业教学资源库挖掘机械单斗式挖掘机b.反向铲挖掘机水利工程专业教学资源库挖掘机械单斗式挖掘机c.拉铲挖掘机水利工程专业教学资源库挖掘机械单斗式挖掘机d.抓铲挖掘机演示水利工程专业教学资源库挖掘机械多斗式挖掘机a.斗轮机水利工程专业教学资源库挖掘机械多斗式挖掘机b.链斗式挖掘机链斗式挖掘机水利工程专业教学资源库挖运组合机械a.推土机水利工程专业教学资源库挖运组合机械b.铲运机水利工程专业教学资源库挖运组合机械c.装载机水利工程专业教学资源库运输机械a.自卸汽车水利工程专业教学资源库运输机械b.带式运输机水利工程专业教学资源库运输机械c.有轨机车有轨机车水利工程专业教学资源库2.4坝料加工（1）调整土料含水率

降低土料含水量的方法有挖装运卸中的自然蒸发、翻晒、掺料、烘烤等方法。

提高土料含水量的方法有在料场加水，料堆加水，在开挖、装料、运输过程中加水。水利工程专业教学资源库（2）防渗掺合料加工防渗掺合料最好是级配良好的砂砾料，也可用风化岩石，建筑物开挖石渣，其最大粒径不大于碾压层厚的2∕3（最大粒径可达120～150mm）。水利工程专业教学资源库掺料方法一般采用水平层铺料——立面（斜面）开采掺和法。土料和掺料逐层相间铺料，各层料的铺层厚度一般以40～70㎝为宜，立面或斜面开挖取料。水利工程专业教学资源库(3)超径料（颗粒）处理砾质土中超径石含量不多时，常用先在料场中初步清除，然后在坝体填筑面上进行填筑平整时再作进一步清除；当超径石的含量较多时，可用料斗加设蓖条筛(格筛)或其他简单筛分装置加以筛除，还可采用从高坡下料，造成粗细分离的方法清除粗粒料。水利工程专业教学资源库(4)反滤料加工若级配合适，可用砂砾石料直接开采上坝或经简易破碎筛分后上坝。若无砂砾石料可供使用，则可用开采（控制爆破技术）碎石加工制备。

水利工程专业教学资源库

对于较细且质量要求高的反滤料、垫层料，则可用破碎、筛分、掺和工艺加工。如果其级配接近混凝土骨料级配，可考虑与混凝土骨料共同使用一个加工系统，必要时亦可单独设置破碎筛分系统。水利工程专业教学资源库3、土石料开挖运输方案综合分析比较确定：坝体结构布置特点；坝料性质；填筑强度；料场特性；运距远近；可供选择的机械设备型号等。水利工程专业教学资源库应结合工程施工的具体条件，

提高机械利用率；减少坝料的转运次数；各种坝料铺筑方法及设备应尽量一致，减少辅助设施；充分利用地形条件，统筹规划和布置.水利工程专业教学资源库土石坝施工中开挖运输方案主要有以下几种：a.正向铲开挖，自卸汽车运输上坝；b.正向铲开挖、胶带机运输；c.斗轮式挖掘机开挖，胶带机运输，转自卸汽车上坝；d.采砂船开挖，有轨机车运输，转胶带机（或自卸汽车）上坝；水利工程专业教学资源库4、

挖运强度的确定土石坝施工的挖运强度取决于土石坝的上坝强度，上坝强度又取决于施工中的气象水文条件、施工导流方式、施工分期、工作面的大小、劳动力、机械设备、燃料动力供应情况等因素。水利工程专业教学资源库在施工组织设计中，一般根据施工进度计划各个阶段要求完成的坝体方量来确定上坝和挖运强度。合理的施工组织管理应有利于实现均衡生产，避免生产大起大落，使人力、机械设备不能充分利用，造成不必要的浪费。水利工程专业教学资源库挖运强度与挖运机械数量的确定上坝强度Qd运输强度QT合理装车斗数m汽车数量Na挖机数量Nc选择运输机械一台挖机所需汽车数n开挖强度Qc选择开挖机械水利工程专业教学资源库(1)上坝强度QD(m3／d)按下式计算：

QD=水利工程专业教学资源库水利工程专业教学资源库水利工程专业教学资源库水利工程专业教学资源库5、

挖运机械数量的确定挖