1F415020　混凝土面板堆石坝施工技术

一、单项选择题（每题的备选项中，只有1个最符合题意）

1混凝土面板堆石坝中面板的主要功能是（　　）。[2014年真题]

A．抗压

B．抗冲

C．抗拉

D．抗渗

【答案】D

【解析】混凝土面板是面板堆石坝的主要防渗结构，厚度薄、面积大，在满足抗渗性和耐久性条件下，要求具有一定柔性，以适应堆石体的变形。面板的施工主要包括混凝土面板的分块、垂直缝砂浆条铺设、钢筋架立、面板混凝土浇筑、面板养护等作业内容。

2面板堆石坝坝体分区从迎水面到背水面依次是（　　）。[2012年真题]

A．过渡区、垫层区、主堆石区、次堆石料区

B．垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石料区

C．垫层区、过渡区、次堆石料区、主堆石区

D．过渡区、垫层区、次堆石料区、主堆石区

【答案】B

【解析】坝体部位不同，受力状况不同，对填筑材料的要求也不同，所以应对坝体进行分区。堆石坝坝体分区基本定型，主要有垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区（次堆石料区）等，如图1F415020-1所示。

图1F415020-1　堆石坝坝体分区

3堆石材料的质量要求不包括（　　）。

A．主要部位石料的抗压强度不应低于78MPa

B．石料硬度不应低于莫氏硬度表中的第三级

C．堆石体碾压后应有较小的密实度和内摩擦角

D．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

【答案】C

【解析】堆石材料的质量要求包括：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78MPa，当抗压强度只有49～59MPa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/cm²。③石料的天然重度不应低于22kN/m³，石料的重度越大，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堆石体碾压后应有较大的密实度和内摩擦角，且具有一定渗透能力。

4堆石体的边坡取决于填筑石料的特性与荷载大小，对于优质石料，坝坡一般在（　　）左右。

A．1∶1.0

B．1∶1.3

C．1∶1.5

D．1∶2.0

【答案】B

【解析】堆石体的边坡取决于填筑石料的特性与荷载大小，对于优质石料，坝坡一般在1∶1.3左右。坝体部位不同，受力状况不同，对填筑材料的要求也不同，所以应对坝体进行分区。堆石坝坝体分区基本定型，主要有垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区（次堆石料区）等。

5堆石坝过渡区料粒径、级配应符合垫层料与主堆石料间的反滤要求，压实后应具有低压缩性和高抗剪强度，并具有自由排水性能，级配应连续，最大粒径不宜超过（　　）。

A．100mm

B．200mm

C．300mm

D．400mm

【答案】C

【解析】过渡区位于垫层区和主堆石区之间，主要作用是保护垫层区在高水头作用下不产生破坏。过渡区料粒径、级配应符合垫层料与主堆石料间的反滤要求，压实后应具有低压缩性和高抗剪强度，并具有自由排水性能，级配应连续，最大粒径不宜超过300mm。

6在面板堆石坝堆石体的填筑工艺中，进占法的主要优点是（　　）。

A．轮胎磨损轻

B．摊平工作量小

C．施工速度慢

D．物料分离严重

【答案】B

【解析】进占法卸料自卸汽车在未碾压的石料上行驶，轮胎磨损较严重，虽料物稍有分离，但对坝料质量无明显影响，并且显著减轻了推土机的摊平工作量，使堆石填筑速度加快。

7堆石体填筑的施工质量控制中，坝体堆石料碾压应采用振动平碾，其工作质量不小于（　　）t。

A．10

B．15

C．20

D．25

【答案】A

【解析】堆石体填筑的施工质量控制中，坝体堆石料碾压应采用振动平碾，其工作质量不小于10t。高坝宜采用重型振动碾，振动碾行进速度宜小于3km/h。

8堆石坝坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度（孔隙率）等参数控制，以控制（　　）为主。

A．干密度

B．孔隙率

C．碾压参数

D．密实度

【答案】C

【解析】填筑标准应通过碾压试验复核和修正，并确定相应的碾压施工参数（碾重、行车速率、铺料厚度、加水量、碾压遍数）。坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度（孔隙率）等参数控制，以控制碾压参数为主。

9根据堆石坝施工质量控制，铺料厚度应每层测量，其误差不宜超过层厚的（　　）。

A．10%

B．20%

C．30%

D．40%

【答案】A

【解析】根据堆石坝施工质量控制，铺料厚度、碾压遍数、加水量等碾压参数应符合设计要求，铺料厚度应每层测量，其误差不宜超过层厚的10%。

10堆石坝过渡料压实检查，试坑直径为最大料径的（　　）倍，试坑深度为碾压层厚。

A．1～2

B．2～3

C．3～4

D．4～5

【答案】C

【解析】垫层料、过渡料和堆石料压实干密度检测方法，宜采用挖坑灌水（砂）法，垫层料试坑直径不小于最大料径的4倍，试坑深度为碾压层厚。过渡料试坑直径为最大料径的3～4倍，试坑深度为碾压层厚。堆石料试坑直径为坝料最大料径的2～3倍，试坑直径最大不超过2m。试坑深度为碾压层厚。

11混凝土面板垂直缝砂浆条铺设的施工程序正确的是（　　）。

A．先铺止水，再铺砂浆，架立侧模

B．先铺砂浆，再铺止水，架立侧模

C．架立侧模，再铺止水，铺砂浆

D．架立侧模，再铺砂浆，铺止水

【答案】B

【解析】混凝土面板的垂直缝砂浆条一般宽50cm，是控制面板体型的关键。砂浆由坝顶通过运料小车到达工作面，根据设定的坝面拉线进行施工，一般采用人工抹平，其平整度要求较高。砂浆强度等级与面板混凝土相同。砂浆铺设完成后，再在其上铺设止水，架立侧模。

12混凝土面板宜采用单层双向钢筋，钢筋宜置于面板截面（　　）。

A．边缘部位

B．上部

C．下部

D．中部

【答案】D

【解析】面板宜采用单层双向钢筋，钢筋宜置于面板截面中部，每向配筋率为0.3%～0.4%，水平向配筋率可少于竖向配筋率。在拉应力区或岸边周边缝及附近可适当配置增强钢筋。高坝在邻近周边缝的垂直缝两侧宜适当布置抵抗挤压的构造钢筋，但不应影响止水安装及其附近混凝土振捣质量。

13面板混凝土浇筑施工中应控制入槽混凝土的坍落度在（　　）cm。

A．1～4

B．2～5

C．3～6

D．4～7

【答案】C

【解析】面板混凝土浇筑施工中应控制入槽混凝土的坍落度在3～6cm，振捣器应在滑模前50cm处进行振捣。起始板的浇筑通过滑模的转动、平移（平行侧移）或先转动后平移等方式完成。转动由开动坝顶的一台卷扬机来完成，平移由坝顶两台卷扬机和侧向手动葫芦共同完成。

14混凝土面板宜在低温季节浇筑，混凝土入仓温度应加以控制，并加强混凝土面板表面的保湿和保温养护，直到蓄水为止，或至少（　　）d。

A．80

B．90

C．100

D．110

【答案】B

【解析】养护是避免发生裂缝的重要措施。面板的养护包括保温、保湿两项内容。一般采用草袋保温，喷水保湿，并要求连续养护。面板混凝土宜在低温季节浇筑，混凝土入仓温度应加以控制，并加强混凝土面板表面的保湿和保温养护，直到蓄水为止，或至少90d。

15水利水电工程中沥青混凝土面板的施工温度控制正确的是（　　）。

A．沥青加热温度在150℃～200℃

B．砂粉加热温度在120℃～160℃

C．矿石加热温度在120℃～180℃

D．装车运输温度在130℃～180℃

【答案】D

【解析】沥青混凝土面板的施工方法有碾压法、浇筑法、预制装配法以及填石振动法。沥青混凝土施工过程中温度控制十分严格。必须根据材料的性质、配比、不同地区、不同季节，通过试验确定不同温度的控制标准。沥青混凝土防渗体施工过程中，各道工序的温度控制范围如图1F415020-2所示。

图1F415020-2　沥青混凝土施工过程中温度控制

二、多项选择题（每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项）

1检测混凝土面板堆石坝垫层料压实干密度，可采用（　　）。[2016年真题]

A．环刀法

B．灌水法

C．灌砂法

D．蜡封法

E．核子密度仪法

【答案】BCE

【解析】堆石坝施工质量控制中，垫层料、过渡料和堆石料压实干密度检测方法，宜采用挖坑灌水（砂）法，或辅以其他成熟的方法。垫层料也可用核子密度仪法。

2面板堆石坝高坝垫层区材料在压实后应具有（　　）。

A．高压缩性

B．高抗剪强度

C．内部渗透稳

D．较低的含水量

E．良好施工特性

【答案】BCE

【解析】高坝垫层料应具有良好的级配，最大粒径为80～100mm，小于5mm的颗粒含量宜为30%～50%，小于0.075mm的颗粒含量不宜超过8%。压实后应具有低压缩性、高抗剪强度、内部渗透稳，并具有良好施工特性。中低坝可适当降低对垫层料的要求。

3堆石坝填筑质量控制关键主要是对（　　）进行有效控制。

A．填筑工艺

B．施工机械

C．料场

D．坝面

E．压实参数

【答案】AE

【解析】堆石坝填筑施工质量控制关键是要对填筑工艺和压实参数进行有效控制：①填筑工艺。坝体堆石料铺筑宜采用进占法，必要时可采用自卸汽车后退法与进占法结合卸料，应及时平料，并保持填筑面平整，每层铺料后宜测量检查铺料厚度，发现超厚应及时处理。②压实参数。填筑标准应通过碾压试验复核和修正，并确定相应的碾压施工参数（碾重、行车速率、铺料厚度、加水量、碾压遍数）。

4关于堆石体填筑工艺的说法中，表述正确的有（　　）。

A．堆石体填筑可采用自卸汽车后退法或进占法卸料，推土机摊平

B．后退法的优点是汽车可在压平的坝面上行驶，减轻轮胎磨损

C．进占法卸料对坝料质量无明显影响，并且显著减轻了推土机的摊平工作量，使堆石填筑速度加快

D．垫层料的摊铺多用进占法，以减轻物料的分离

E．进占法的缺点是推土机摊平工作量大，且影响施工进度

【答案】ABC

【解析】ABC三项，坝体堆石料铺筑宜采用进占法，必要时可采用自卸汽车后退法与进占法结合卸料，应及时平料，并保持填筑面平整，每层铺料后宜测量检查铺料厚度，发现超厚应及时处理。后退法的优点是汽车可在压平的坝面上行驶，减轻轮胎磨损；缺点是推土机摊平工作量大，且影响施工进度。D项，垫层料的摊铺多用后退法，以减轻物料的分离。E项，进占法卸料自卸汽车在未碾压的石料上行驶，轮胎磨损较严重，虽料物稍有分离，但对坝料质量无明显影响，并且显著减轻了推土机的摊平工作量，使堆石填筑速度加快。

5面板堆石坝堆石体的碾压施工参数除碾重、行车速率外，还包括（　　）。

A．压实度

B．铺料厚度

C．干密度

D．加水量

E．碾压遍数

【答案】BDE

【解析】填筑标准应通过碾压试验复核和修正，并确定相应的碾压施工参数（碾重、行车速率、铺料厚度、加水量、碾压遍数）。坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度（孔隙率）等参数控制，以控制碾压参数为主。铺料厚度、碾压遍数、加水量等碾压参数应符合设计要求，铺料厚度应每层测量，其误差不宜超过层厚的10%。

6在面板堆石坝堆石料的施工质量控制中，需检查的项目包括（　　）。

A．颗粒级配

B．干密度

C．相对密度

D．渗透系数

E．孔隙率

【答案】ABE

【解析】坝料压实检查项目、取样次数见表1F415020-1。

表1F415020-1　坝料压实检查项目和取样次数

7下列关于堆石坝的压实参数和质量控制，描述正确的有（　　）。

A．填筑标准应通过碾压试验复核和修正，并确定相应的碾压施工参数

B．坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度（孔隙率）等参数控制，以控制干密度（孔隙率）为主

C．铺料厚度应每层测量，其误差不宜超过层厚的10%

D．垫层料试坑直径不小于最大料径的4倍，试坑深度为碾压层厚

E．堆石料干密度、孔隙率、颗粒级配每3000～6000m³取样检查1次

【答案】ACD

【解析】A项，填筑标准应通过碾压试验复核和修正，并确定相应的碾压施工参数（碾重、行车速率、铺料厚度、加水量、碾压遍数）。B项，坝料压实质量检查，应采用碾压参数和干密度（孔隙率）等参数控制，以控制碾压参数为主。C项，铺料厚度、碾压遍数、加水量等碾压参数应符合设计要求，铺料厚度应每层测量，其误差不宜超过层厚的10%。D项，垫层料、过渡料和堆石料压实干密度检测方法，宜采用挖坑灌水（砂）法，或辅以其他成熟的方法。垫层料试坑直径不小于最大料径的4倍，试坑深度为碾压层厚。E项，堆石料干密度、颗粒级配每5000～50000m³检查一次。

8混凝土面板施工的主要作业内容包括（　　）等。

A．垫层铺设

B．垂直缝砂浆条铺设

C．钢筋架立

D．面板混凝土浇筑

E．面板养护

【答案】BCDE

【解析】混凝土面板（面板可划分为面板与趾板）是面板堆石坝的主要防渗结构，厚度薄、面积大，在满足抗渗性和耐久性条件下，要求具有一定柔性，以适应堆石体的变形。面板的施工主要包括混凝土面板的分块、垂直缝砂浆条铺设、钢筋架立、面板混凝土浇筑、面板养护等作业内容。

9下列关于堆石坝面板施工方法的描述正确的有（　　）。

A．混凝土面板宜采用单层双向钢筋

B．当混凝土面板垂直缝间距12m时，混凝土应用两条溜槽入仓

C．当混凝土面板垂直缝间距16m时，混凝土应用四条溜槽入仓

D．面板混凝土宜在低温季节浇筑

E．沥青混凝土面板的铺填及压实均在水平面上进行

【答案】ABD

【解析】A项，面板宜采用单层双向钢筋，钢筋宜置于面板截面中部，每向配筋率为0.3%～0.4%，水平向配筋率可少于竖向配筋率。BC两项，混凝土由混凝土搅拌车运输，溜槽输送混凝土入仓。12m宽滑模用两条溜槽入仓，16m的则采用三条，通过人工移动溜槽尾节进行均匀布料。D项，面板混凝土宜在低温季节浇筑，混凝土入仓温度应加以控制，并加强混凝土面板表面的保湿和保温养护，直到蓄水为止，或至少90d。E项，沥青混凝土面板的施工特点在于铺填及压实层薄，通常板厚10～30cm，施工压实层厚仅5～10cm，且铺填及压实均在坡面上进行。

10面板堆石坝混凝土面板的养护包括（　　）。

A．保温

B．保湿

C．光照

D．浸水

E．高温处理

【答案】AB

【解析】养护是避免发生裂缝的重要措施。面板的养护包括保温、保湿两项内容。一般采用草袋保温，喷水保湿，并要求连续养护。面板混凝土宜在低温季节浇筑，混凝土入仓温度应加以控制，并加强混凝土面板表面的保湿和保温养护，直到蓄水为止，或至少90d。

11以下关于水利水电工程中混凝土面板施工的说法，正确的有（　　）。

A．一般采用人工在坝面上安装

B．面板宜采用双层单向钢筋

C．在拉应力区或岸边周边缝及附近可适当配置增强钢筋

D．高坝在临近周边缝的垂直缝两侧宜适当布置抵抗挤压的构造钢筋

E．计算钢筋面积应以面板混凝土的设计厚度为准

【答案】ACDE

【解析】钢筋的施工方法一般采用人工在坝面上安装，加工好的钢筋从坝顶通过运料台车到达工作面，先安装架立筋，再用人工绑扎钢筋。①面板宜采用单层双向钢筋，钢筋宜置于面板截面中部，每向配筋率为0.3%～0.4%，水平向配筋率可少于竖向配筋率。②在拉应力区或岸边周边缝及附近可适当配置增强钢筋。高坝在临近周边缝的垂直缝两侧宜适当布置抵抗挤压的构造钢筋，但不应影响止水安装及其附近混凝土振捣质量。③计算钢筋面积应以面板混凝土的设计厚度为准。

三、案例题（请根据背景资料，按要求作答）

【背景资料】

某大（2）型水利枢纽工程由拦河坝、溢洪道、泄洪隧洞、发电引水隧洞等组成。拦河坝为混凝土面板堆石坝，坝高80m。拦河坝断面示意图如图1F415020-3。

图1F415020-3　拦河坝断面示意图

施工过程中发生如下事件：

事件1：施工单位进驻工地后，对石料料场进行了复核和规划，并对堆石料进行了碾压试验。面板混凝土采用滑动模板施工。

事件2：混凝土面板堆石坝施工完成的工作如下：A为面板混凝土的浇筑，B为坝基开挖；C为堆石坝填筑；D为垂直缝砂浆条铺设；E为止水设置。

事件3：混凝土面板施工前，施工单位根据面板的分块情况，并依据下列原则设计滑动模板：（1）适应面板条块宽度和滑模平整度要求。（2）满足施工振捣和压面的需要。（3）安装、运行、拆卸方便灵活等。

事件4：混凝土面板设计采用金属止水，施工单位将金属止水采取搭接方式直接制作及安装。面板混凝土脱模后，立即采取洒水的方法养护，持续养护28天。[2011年真题]

问题：

1．指出图1F415020-3拦河坝坝体分区中①～④部位的名称。

2．根据《混凝土面板堆石坝施工规范》（DL/T 5128—2009），指出事件1中石料料场复核的主要内容。

3．指出事件2中A、B、C、D、E工作适宜的施工顺序（用工作代码和箭线表示）。

4．指出事件3中混凝土滑动模板设计的原则还有哪些？

5．指出事件4中施工方面的不妥之处，并说明正确做法。

【参考答案】

1指出图1F415020-3拦河坝坝体分区中①～④部位的名称。

答：图1F415020-3拦河坝坝体分区中①～④部位的名称分别为：①混凝土面板；②垫层区；③过渡区；④主堆石区。

2根据《混凝土面板堆石坝施工规范》（DL/T 5128—2009），指出事件1中石料料场复核的主要内容。

答：根据《混凝土面板堆石坝施工规范》（DL/T 5128—2009），事件1中石料料场复核的主要内容包括：

（1）料场空间布置是否合理。

（2）主要部位堆石料的抗压强度。

（3）石料硬度和韧性以及数量是否满足要求。

（4）石料水上和水下的软化系数。

3指出事件2中A、B、C、D、E工作适宜的施工顺序（用工作代码和箭线表示）。

答：事件2中A、B、C、D、E工作适宜的施工顺序为：B→C→D→E→A。

4指出事件3中混凝土滑动模板设计的原则还有哪些？

答：事件3中混凝土滑动模板设计的原则还有：

（1）足够的自重和配重。

（2）足够的强度和刚度和稳定性，能可靠地承受各项施工荷载，并保证变形在允许范围内。

（3）操作简单，运行稳定，安全可靠，并尽可能考虑其通用性。

5指出事件4中施工方面的不妥之处，并说明正确做法。

答：事件4中施工方面的不妥之处及正确做法如下：

（1）不妥之处：将金属止水采取搭接方式直接制作及安装。

正确做法：金属止水采取双面焊接搭接方式。

（2）不妥之处：采取洒水的方法养护。

正确做法：脱模后的混凝土应及时修整和保护。混凝土初凝后，应及时铺盖草袋等隔热、保温用品，并及时洒水养护，宜连续养护至水库蓄水为止。

（3）不妥之处：持续养护28天。

正确做法：至少养护90天。