本發(fā)明涉及土石壩填筑施工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種平、凸結(jié)合用于心墻土料冬、雨季快速施工方法。

背景技術(shù)：

土石壩填筑施工過程中，心墻土料的填筑是整個壩料的關(guān)鍵，也是壩體防滲的一道最為重要防線。土石壩施工特點之一是大面積的露天作業(yè)，受外界氣候環(huán)境的影響極為敏感。當(dāng)填筑面暴露在大氣條件下遇冬季負(fù)溫條件或雨季降雨時，直接導(dǎo)致接觸面土料受凍或含水率發(fā)生變化，從而影響其填筑料質(zhì)量，導(dǎo)致無法進行心墻土料的填筑施工。

相關(guān)規(guī)范及行業(yè)要求對填筑土料的冬、雨季施工做了如下規(guī)定：

土料冬季填筑施工：當(dāng)氣溫低于0℃時應(yīng)停止土料施工并采取覆蓋保溫措施，保溫后減緩倉面已填筑土料出現(xiàn)凍土現(xiàn)象。

土料雨季填筑施工：降雨前，土料填筑面應(yīng)做好下雨至復(fù)工時段的壩面保護工作。雨季復(fù)工應(yīng)及時排除防滲體表面的積水，可采取晾曬、翻松、清除的方式進行，確保降雨面土料含水率滿足施工要求。

對此，負(fù)溫、降雨時段將直接影響大壩心墻填筑工期。大氣溫度與降雨是隨著氣候變化不斷調(diào)整的，無法進行人為改變。對此，土料的冬雨季施工現(xiàn)狀固然存在。相關(guān)行業(yè)均無法從根本上解決土料冬雨季施工的問題，只是采取相應(yīng)的措施緩解冬雨季對填筑土料質(zhì)量的影響，從而在質(zhì)量滿足要求的情況下實現(xiàn)停雨復(fù)工、正溫復(fù)工。

常規(guī)的土料冬、雨季施工措施均為覆蓋保護，該方法能有效緩解土料受凍、降雨所帶來的施工質(zhì)量影響。當(dāng)出現(xiàn)降雨量偏小(連續(xù)降雨、降雨量5mm～10mm)、負(fù)溫偏高(高于-4℃)時采取常規(guī)的覆蓋保護方式，在覆蓋保護、恢復(fù)施工過程中將消耗大量的時間，無法滿足快速流水作業(yè)要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種在降雨量為5mm～10mm、氣溫高于-4℃時可快速恢復(fù)施工，且操作簡單，經(jīng)濟性好的平、凸結(jié)合用于心墻土料冬、雨季快速施工方法，技術(shù)方案如下：

一種平、凸結(jié)合用于心墻土料冬、雨季快速施工方法，包括：

當(dāng)降雨量為5mm～10mm且為連續(xù)降雨時，雨前采用振動平碾對當(dāng)前施工作業(yè)層進行表面壓光封閉，以阻隔雨水滲入；當(dāng)降雨停止時，利用振動凸塊碾將當(dāng)前施工作業(yè)層的壓光后平面碾壓成凹凸面，再恢復(fù)施工；

當(dāng)大氣溫度降至0～-4℃時，提前采用振動平碾對當(dāng)前施工作業(yè)層進行表面壓光封閉，以隔絕冷空氣進入；待大氣溫度回升至0℃以上時，利用振動凸塊碾碾將當(dāng)前施工作業(yè)層的壓光后平面碾壓成凹凸面，再恢復(fù)施工。

進一步的，還包括：當(dāng)降雨量小于5mm時，無需任何措施，連續(xù)施工。

更進一步的，還包括：當(dāng)降雨量為5mm～10mm且為突降暴雨或降雨量大于10mm時，提前對當(dāng)前施工作業(yè)層進行覆蓋保護，待停雨后對覆蓋物進行清除，再對當(dāng)前施工作業(yè)層進行翻松、晾曬后恢復(fù)施工。

更進一步的，所述振動平碾與振動凸塊碾噸位一致，行走速度相同。

更進一步的，降雨停止后恢復(fù)碾壓施工前對當(dāng)前施工作業(yè)層進行含水率抽樣檢測，質(zhì)量檢測合格則進行填筑碾壓施工，質(zhì)量檢測不合格則對局部進行晾曬或刨毛處理。

更進一步的，氣溫回升后恢復(fù)碾壓施工前對當(dāng)前施工作業(yè)層土料受凍情況進行檢測，檢測未出現(xiàn)受凍則進行填筑碾壓施工，若出現(xiàn)受凍則進行清除或解凍后恢復(fù)填筑施工。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明能夠在確保填筑土料質(zhì)量的情況下，極大程度的縮短土料防護至恢復(fù)施工的時間，從而達到快速恢復(fù)施工的目的，為實現(xiàn)土料冬雨季填筑施工創(chuàng)造了良好的時間條件；同時具備操作簡單，施工安全，經(jīng)濟性好等特點。

附圖說明

圖1為負(fù)溫和降雨前進行快速封面的施工示意圖。

圖2為快速恢復(fù)碾壓施工的施工示意圖。

圖中：1-振動平碾；2-壓光后平面；3-凹凸面；4-當(dāng)前施工作業(yè)層；5-已完成作業(yè)層；6-振動凸塊碾。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。一種平、凸結(jié)合用于心墻土料冬、雨季快速施工方法，包括：

當(dāng)降雨量為5mm～10mm且為連續(xù)降雨時，雨前采用振動平碾1對當(dāng)前施工作業(yè)層4進行表面壓光封閉(如圖1所示)，以阻隔雨水滲入；當(dāng)降雨停止時，利用振動凸塊碾6將當(dāng)前施工作業(yè)層4的壓光后平面2碾壓成凹凸面3(如圖2所示)，再恢復(fù)施工；

當(dāng)大氣溫度降至0～-4℃時，提前采用振動平碾1對當(dāng)前施工作業(yè)層4進行表面壓光封閉(如圖1所示)，以隔絕冷空氣進入，待大氣溫度回升至0℃以上時，利用振動凸塊碾碾6將當(dāng)前施工作業(yè)層4的壓光后平面2碾壓成凹凸面3(如圖2所示)，再恢復(fù)施工。

通過對土料冬季施工的研究，由表1分析可知，當(dāng)大氣溫度為-4℃時不同深度土料最低溫度為0℃，當(dāng)大氣溫度低于-4℃時，不同深度土溫最低溫度將出現(xiàn)負(fù)溫。

表1平碾壓光情況下現(xiàn)場溫度關(guān)系統(tǒng)計表

表2土料雨季施工研究成果表

注：連續(xù)降雨為單位時間降雨量小，突降暴雨為單位時間降雨量大。

通過對土料雨季施工的研究，由表2分析可知：當(dāng)降雨量小于5mm時無需采取任何措施，可連續(xù)施工；當(dāng)降雨量為5mm～10mm且為連續(xù)降雨時，雨前可采用平碾快速壓光，停雨后進行刨毛或局部晾曬可實現(xiàn)快速恢復(fù)施工；當(dāng)降雨量為5mm～10mm且為突降暴雨或降雨量大于10mm時需提前覆蓋保護，停雨后經(jīng)清除、翻松、晾曬后方可進行填筑碾壓施工。

結(jié)合大壩心墻區(qū)土料填筑施工工藝，當(dāng)大氣溫度為0～-4℃時采用振動平碾對填筑碾壓面進行壓光處理，大氣溫度回升至正溫時可進行正常的填筑碾壓施工。當(dāng)降雨量為5mm～10mm且為連續(xù)降雨時，雨前可采用平碾快速壓光，停雨后進行刨毛或局部晾曬后可進行正常的填筑碾壓施工。鑒于上述情況，結(jié)合土料冬雨季施工的研究成果，根據(jù)氣象預(yù)報資料選擇適宜的防護措施(平碾壓光處理)，在確保填筑土料質(zhì)量的情況下極大程度的縮短了土料防護至恢復(fù)施工的時間，從而達到快速恢復(fù)施工的目的。

本實施例施工方法的適用范圍為：

1)工程中有進行露天土料的填筑碾壓施工；

2)施工期有負(fù)溫現(xiàn)象出現(xiàn)，最低負(fù)溫不超過-4℃；

3)施工期有降雨現(xiàn)象出現(xiàn)，當(dāng)降雨量為5mm～10mm且為連續(xù)降雨。

如圖1和圖2所示，本實施例分別由碾壓設(shè)備、碾壓作業(yè)層、已完成作業(yè)層構(gòu)成。其中碾壓設(shè)備分別為振動平碾1、振動凸塊碾6，圖1作為降雨或負(fù)溫時段來臨前填筑面的封面設(shè)備，圖2為土料的正常填筑碾壓設(shè)備，各設(shè)備的行徑方向均從左到右正常行徑。碾壓作業(yè)層分別由壓光后平面2、碾壓后凹凸面3、當(dāng)前施工作業(yè)層4組成，土料表面與大氣的結(jié)合面經(jīng)振動平碾1碾壓形成壓光后平面2后減小了土料與大氣的接觸面積，從而緩解了土料受凍及滲水現(xiàn)象。土料經(jīng)碾壓施工后當(dāng)前施工作業(yè)層4土料各項指標(biāo)均應(yīng)與已完成作業(yè)層5基本一致。

現(xiàn)場實施過程中結(jié)合實時氣象預(yù)報資料當(dāng)出現(xiàn)大氣溫度為0～-4℃或降雨量為5mm～10mm且為連續(xù)降雨時，提前利用振動平碾1對當(dāng)前施工作業(yè)層4進行表面壓光封閉，將碾壓后凹凸面3經(jīng)碾壓后快速變化至壓光后平面2，從而達到隔絕冷空氣或阻隔雨水滲入的效果。當(dāng)降雨停止或氣溫回正時利用振動凸塊碾6對當(dāng)前施工作業(yè)層4進行快速恢復(fù)碾壓施工，將壓光后平面2經(jīng)碾壓后快速變化至碾壓后凹凸面3，從而確保其壓實效果及填筑碾壓質(zhì)量。

通過平、凸結(jié)合的快速施工方法可極大程度減少土料受冬雨季影響后結(jié)合面保護至復(fù)工的時間，達到了快速施工的目的，為實現(xiàn)土料冬雨季填筑施工創(chuàng)造了良好的時間條件。

進一步的，在具體施工中：

1)為解決心墻土料快速恢復(fù)施工的問題，實施過程中應(yīng)密切結(jié)合實時氣象預(yù)報資料進行；

2)為確保平碾封面效果及當(dāng)前施工層土料質(zhì)量，振動平碾與振動凸塊碾噸位應(yīng)一致，行走速度應(yīng)基本相同；

3)根據(jù)氣象預(yù)報情況、施工作業(yè)面大小、當(dāng)前填筑面施工情況，應(yīng)提前規(guī)劃封面時間及封面順序，在確保填筑質(zhì)量的前提下盡量減少停工時間；

4)為利于雨季排水，土料填筑施工過程中填筑面表面應(yīng)形成“龜背形”或“單向放坡”，為便于實時碾壓系統(tǒng)對填筑質(zhì)量進行監(jiān)控，放坡坡比應(yīng)控制在1％以內(nèi)；

5)對填筑區(qū)應(yīng)建立氣象站，現(xiàn)場應(yīng)放置溫度監(jiān)測裝置，以便及時了解大氣溫度的變化情況，利用最短的數(shù)據(jù)傳遞時間快速恢復(fù)施工。

具體實施其他注意事項：

1)現(xiàn)場振動平碾壓光過程中結(jié)合現(xiàn)場碾壓后平面實際情況，可對局部位置進行補壓，使其形成光面，從而達到隔絕冷空氣或阻隔滲水的效果；

2)經(jīng)振動平碾壓光后的面不再有凹凸不平或松動刨毛現(xiàn)象，應(yīng)避免積水或冷空氣的滲入；

3)雨季降雨前進平碾壓光封面，降雨停止后恢復(fù)碾壓施工前應(yīng)對當(dāng)前施工作業(yè)層進行含水率抽樣檢測。質(zhì)量檢測合格進行填筑碾壓施工，質(zhì)量檢測不合格應(yīng)對局部進行晾曬或刨毛處理；

4)冬季負(fù)溫前進行平碾壓光封面，氣溫回正后恢復(fù)碾壓施工前應(yīng)對當(dāng)前施工作業(yè)層土料受凍情況進行檢測，檢測項目為土料是否受凍。檢測未出現(xiàn)受凍進行填筑碾壓施工，若出現(xiàn)受凍進行清除或解凍后恢復(fù)填筑施工；

5)各碾壓設(shè)備參數(shù)應(yīng)滿足相應(yīng)設(shè)計要求。

具體工程運用：

某水電站為大渡河干流水電梯級開發(fā)的第10級電站，電站總裝機容量2600MW，水庫正常蓄水位1690m，具有季調(diào)節(jié)能力。

表3施工區(qū)氣象資料統(tǒng)計情況

施工區(qū)多年平均氣溫15.4℃，極端最高氣溫36.4℃，極端最低氣溫-5.0℃，多年平均年蒸發(fā)量1526.9mm(20cm蒸發(fā)皿)，多年平均相對濕度66％，最大風(fēng)速15.0m/s，多年平均年降水量642.9mm，歷年最大日降水量72.3mm。

施工區(qū)氣象統(tǒng)計情況見表3，由表3分析可知，施工區(qū)降雨量為5mm～10mm出現(xiàn)的天數(shù)為48天，按連續(xù)降雨和突降暴雨各一半時間計算，則連續(xù)降雨天數(shù)約為24天。采用平凸結(jié)合施工方法后，該降雨時段內(nèi)可實現(xiàn)快速施工，極大程度提高了雨季土料施工時段。

施工區(qū)未出現(xiàn)氣溫低于-5℃的天數(shù)，氣溫為0～-5℃的天數(shù)為18天。平均計算確定施工區(qū)氣溫為0～-4℃的天數(shù)約為14天。采用平凸結(jié)合施工方法后，該負(fù)溫時段內(nèi)可實現(xiàn)快速施工，極大程度提高了冬季土料施工時段。

該水電站大壩心墻土料填筑施工采用平凸結(jié)合的施工方法，實現(xiàn)了38天土料的快速施工，提高了土料冬雨季施工時段，為工程的提前完建打下了堅實的基礎(chǔ)，可為類似工程提供經(jīng)驗。