土石坝

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土石坝

第一节概述土石坝是指由土料、石料或土石混合料，采用抛填、碾压等方法堆筑成的挡水坝。

堤坊是沿河岸构筑的护岸建筑物，大多数采用土石坝的结构形式，在许多方面土石坝与堤坊都存在共性。

由于结构简单、施工方便、可就地取材和投资低等特点，因而土石坝是应用最为广泛和发展最快的一种坝型，也是历史最为悠久的坝型。

一、土石坝的工作原理土石坝是土石材料的堆筑物，主要利用土石颗粒之间的摩擦、粘聚特性和密实性来维持自身的稳定、抵御水压力和防止渗透破坏。

一般来说，土石坝为维持自身稳定需要较大的断面尺寸，因而有足够的能力抵御水压力。

因此，土石坝工程主要面对两个问题：确保自身稳定和防止渗透破坏。

其中自身稳定包括滑坡、沉陷和冲刷问题。

1、滑坡由于土石材料为松散体，抗剪强度低，主要依靠土石颗粒之间的摩擦和粘聚力来维持稳定，没有支撑的边坡是填筑体稳定问题的关键。

所以，土石坝失稳的型式，主要是坝坡的滑动或坝坡连同部分坝基一起滑动，影响坝体的正常工作，甚至导致工程失事。

为确保土石填筑体的稳定，土石坝断面一般设计成梯形或复合梯形，而且边坡较缓，通常1:1.5〜1:3.5 。

此外，渗流也是影响坝体稳定的重要因素。

2、渗流水库蓄水后，土石坝迎水面与背水面之间形成一定的水位差，在坝体内形成由上游向下游的渗流。

渗流不仅使水库损失水量，还会使背水面的土体颗粒流失、变形，引起管涌和流土等渗透破坏。

在坝体与坝基、两岸以及其他非土质建筑物的结合面，还会产生集中渗流现象。

防止渗流破坏的原则是“前堵后排” ，在坝前（迎水面）采取防渗、防漏的工程措施，减少渗流量，同时要尽量排除渗入坝体的水量，降低渗流对坝体的不利影响。

3、沉陷由于土石颗粒之间存在较大的孔隙，在外荷载的作用下，易产生移动、错位，细颗粒填充部分孔隙，使坝体产生沉降，也使土体逐步密实、固结。

如果土石坝颗粒级配不合理，沉降变形、不均匀会产生裂缝，破坏坝体结构，也会降低坝顶高程，使坝的高度不足。

土石坝的沉陷与坝体、坝基的土石材料有关，因此，土石坝设计需要考虑土石材料选用、坝基处理、填筑工艺等因素，筑坝时应有适量的超填。

土石坝

护坡的范围：上游护坡，上部自坝顶开始（如设防浪墙墙时应与防浪墙连接），下部伸至死水位以下不小于2.50m（IV、V级坝可减至 1.5m），最低水位不确定时应护至坝脚。下游坝坡应由坝顶护至排水体顶部，无排水体时也应护至坝脚。
3．坝面排水
除了干砌石或堆石护坡之外，下游坝坡均须设置坝面排水，排水应包括坝顶、坝坡、坝头及坝下游等部位的集水、截水和排水措施。同时，坝坡与岸坡连接处也应设排水沟，其集水面积应包括岸坡积水面积在内。
土石坝优点：就地取材，节省三材；筑坝经验丰富；对地形、地质条件适应性强；施工技术简单；便于维修、加高、培厚和扩建。因此，在国内外应用十分广泛。据统计，国内
已建成的八万多座水坝，土石坝约占90%左右。
密云水库（土坝）
水布垭水库（湖北清江）
水布垭
施工中的水布垭水库
坝顶上游侧宜布置防浪墙，墙顶应高于坝顶1.00～ 1.20m，墙底必须与防渗体紧密结合。
防浪墙应做成坚固不透水的结构。
尺寸应根据稳定和强度条件确定，并设置变形伸缩缝和做好止水措施，如图5-24所示。
0.5
1.20 0.25
129.4 3%
心墙
沙壳
0.4 黄泥灌浆碎石路面厚0.2m
干砌石护坡：国内使用较多，一般采用单层干砌形式、厚度0.2～0.3m，通常在石料丰富且砌石费用便宜的地区可以考虑采用。
卵石或碎石护坡：
适用于由砂或砾石填筑的下游坝坡，卵石或碎石的粒径应为5～10cm，厚度40cm。
钢筋混凝土框格填石护坡：
适用坝坡较陡、仅仅采用卵石或碎石护坡不稳定且不适宜采用草皮护坡的情况。框格尺寸一般为4～ 5m×4～5m，框条宽0.2m，厚0.3m，在框格中填卵石或碎石。

土石坝介绍

按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类，碾压式土石坝可分为以下几种主要类型： 1、均质坝。坝体断面不分防渗体和坝壳，基本上是由均一的黏性土料（壤土、砂壤土）筑成。 2、土质防渗体分区坝。即用透水性较大的土料作坝的主体，用透水性极小的黏土作防渗体的坝。包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝。防渗体设在坝体中央的
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土石坝的地基处理

基岩处理主要是设置防渗帷幕方法：水泥灌浆或化学灌浆、混泥土塞、混泥土防渗墙、设置防渗铺盖沙砾石地基处理上堵：垂直防渗、水平防渗下堵：排水设施、反滤排水沟、排水减压井、下游透水盖重、
土石坝
什么是土坝？？？？

土石坝泛指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝
土石坝的优缺点

土石坝的优点：
（1）就地取材，节省钢材﹑水泥﹑ 木材等重要建筑材料，同时减少了筑坝

材料的远途运输。（2）结构简单，便于维修和加高﹑ 扩建。（3）坝身是土石散粒体结构，有适
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土石坝的类型

土石坝常按坝高、施工方法或筑坝材料分类。土石坝按照坝高分类，土石坝按坝高可分为：低坝、中坝和高坝。我国《碾压式土石坝设计规范》（SL 274-2001）规定：高度在30米以下的为低坝；高度在30米～70米之间的为中坝；高度超过 70米的为高坝。

土石坝按其施工方法可分为：碾压式土石坝；冲填式土石坝；水中填土坝和定向爆破堆石坝等。应用最为广泛的是碾压式：一般采用塑性心墙和斜墙

土石坝

土石坝
一、土石坝
1 土坝和堆石坝
土石坝是土坝和堆石坝的总称，亦称当地材料坝。是应用最广泛、发展最快的一种坝型。
土坝：坝身以土料为主的坝。堆石坝：坝身以堆石为主的坝。
2.土石坝广泛应用原因
（1）就地取材，节省水泥、钢材、木材，减少工地的外线运输量，降低造价；几乎任何土石料均可筑坝。
（2）能适应各种不同的地形、地质和气候条件。几乎任何不良地基，经处理后均可修建土石坝。特别是在气候恶劣、工程地质条件复杂和高烈度地震区情况下，土石坝是唯一可取的坝型。
（3）高效施工机械的发展，提高了土石坝的压实密度，减小了土石坝的断面，加快了施工进度，降低了造价，促进了高土石坝建设的发展。
（4）设计（岩土）理论、试验手段和计算技术的发展，提高了分析计算的水平，加快了设计进度，保障了安全性。
（5）高边坡、地下工程、高速水流消能防冲等土石坝配套工程设计和施工技术的综合发展，促进了土石坝的建设和推广。
缺点： ●坝身一般不能溢流，需另设溢洪道； ●施工导流不如砼坝方便； ●粘性土料的填筑受气候条件影响； ●断面大，体积大，工程量大。
二、土石坝实例
坝壳
心墙
坝壳
水布垭混凝土面板堆石坝
水布垭位于湖北巴东清江上，坝高233m，坝顶长576m。主体建筑物有：混凝土面板堆石坝、河岸式溢洪道、右岸地下式电站厂房和放空洞等。
土石坝
上坡
浆砌石护坡
水库大坝外坡
下游干砌石护坡
下游草皮护坡
土石坝
土石坝
枢纽由拦河坝、溢洪道、泄洪隧洞、输水隧洞和水电站组成。
土石坝
坝壳
心墙
坝壳
土坝典型剖面图
糯扎渡电站枢纽由心墙堆石坝、左岸溢洪道、左岸引水发电系统等组成。

土石坝

第三章土石坝第一节概述土石坝是由坝址附近的土石料填筑而成的一种坝型，所以又称当地材料坝。

土石坝是建造历史最悠久、应用最普遍的一种坝型。

我国已建成15m 高以上的水坝约9万座，其中90%以上为土石坝。

另外大量的江、河、湖、海堤防工程绝大部分实质上也属于土石坝，只是堤防工程的用途及运行工况与水库大坝稍有差异。

土石坝被广泛采用的原因：①就地取材最大限度利用当地天然土石料⇒⎪⎩⎪⎨⎧↓↓↓对外运输量水泥、钢材用量 ②对地基变形的适应能力强，几乎可以适应任何地基除了严重喀斯特地区坝址存在大溶洞或淤泥深度太大，地基处理不经济，不适宜建坝之外，土石坝几乎可以在任何地基建造。

但是如果非要在那些地区建坝不可的话，土石坝仍然是最好的选择，因为土石坝自重小、抗震能力强。

四川野勒水电站坝址强透水覆盖层60多m ，采用沥青混凝土心墙土石坝。

③施工方法选择具有灵活性土石坝结构简单、施工技术容易掌握，既可采用简单机具施工，又可高度机械化施工。

土石坝的缺点：①坝身一般不允许泄洪需另建泄洪建筑物，往往给枢纽布置带来困难。

②施工导流困难由于坝身不能溢流，要求施工期洪水全部通过导流隧洞或涵洞排泄。

③施工受气候条件影响比较大在恶劣气候如雨季和严寒冰冻情况下，填土质量难以保证，往往导致施工延期。

一、土石坝的工作特点和基本要求土石坝是由散粒体的土石料填筑而成的挡水建筑物，散粒之间凝聚力比较低，在渗流、冲刷、沉降、冰冻、地震等因素作用下，表现出不良的物理状态，降低建筑物的功能，甚至引发工程事故。

因此要根据土石坝的工作特点提出相应的设计要求。

⑴ 渗流散粒体渗透性强，而且渗流对散粒体的影响又十分显著。

⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⇒↓⇒⎪⎭⎪⎬⎫↓↓⇒水量损失漏水坝坡稳定性渗流动水压力土的有效重量时，发生渗透变形〉当渗流ϕ,[J]J c因此土坝要特别注意采取渗流控制措施。

⑵ 冲刷一方面：散粒之间凝聚力低⇒抗冲刷能力低另一方面：坝面破坏、塌坡下游坝坡受雨水冲刷上游坝坡受风浪淘刷⇒⎭⎬⎫ 因此要采取护坡措施，并且不允许水库漫坝。

土石坝知识点总结

土石坝知识点总结土石坝是一种利用土石材料修筑而成的水利工程建筑，用于储水、防洪和发电等各种目的。

历史上，土石坝是最早出现的一种水坝形式，它将土石材料紧密地堆积在一起，以形成一个可容水的大坝。

土石坝的结构简单，施工方便，因此在古代就被广泛使用。

而如今，土石坝依然是世界各地重要的水利设施之一。

土石坝的类型土石坝有多种类型，根据其结构和材料可以分为土石坝、重力坝、砂石坝、砼面板坝等。

其中，土石坝是一种用土石料垒积而成的坝体，通常是采用采用天然土石料修筑而成的坝体。

而重力坝则是靠坝体自身的重力来抵抗水压力和地基稳定力的作用。

砂石坝由砂石混凝土组成，砂石拦河坝体可以用于固体废物填埋库的防渗线坝体、陡岸坝体等。

而砼面板坝则是由混凝土面板构成，它采用筏板基础的坝体、抛筑或摊铺混凝土表面的坝体、在碾压式混凝土底板上施工板体的坝体等。

土石坝的设计和施工土石坝的设计和施工需要经过严格的规划和实施。

首先，工程师需要根据地质条件和水文特征等因素，选择合适的坝址和种类，然后进行地质勘察和水文勘测，确定坝址和参数。

接下来，设计人员需要考虑到土石坝的主要结构和功能，包括坝顶、坝体和坝基等要素，确定坝顶宽度、坝体高度、坝基宽度等参数。

最后，设计人员需要进行坝体开挖和土石料回填等工程实施。

土石坝的特点和优势土石坝相比于其他类型的水坝有着独特的特点和优势。

首先，土石坝有着灵活的建筑方式和廉价的建筑成本，能够利用周边丰富的土石料资源，节约了大量的成本和时间。

其次，土石坝的安全性和稳定性较高，可以经受较大规模的自然灾害，如地震和山崩等。

再者，土石坝的环境适应性强，能够适应各种地质和水文条件，不受周边环境的影响。

最后，土石坝的使用寿命长，能够满足长期的水利需求和发电需求。

土石坝的养护和管理土石坝的养护和管理是保证其安全性和稳定性的关键。

首先，需要加强对土石坝坝址地质环境的监测和评估，定期对坝址地质环境、地震状况、水文特性等进行检测和分析。

3-1土石坝

（4）沉降（避免产生有害裂缝）（5）耐久、可靠等其他要求（冻融、地震液化等）
3.1.3 土坝类型
（1）根据坝高分低坝、中坝、高坝
（2）根据施工方法
水中填土坝
水力冲填坝
定向爆破坝
碾压式土石坝
水中填土坝
水力冲填坝
定向爆破坝
（4）碾压式土石坝
按照坝体材料种类及防渗体位置划分
3.1.4 土石坝的组成部分
1)确定浸润线的位置（计算坝坡稳定、应力）；
2)确定渗流量；
3) 确定渗流的主要参数（坡降、流速）—— 检验土体的渗流稳定。
3.3.2 渗流分析的方法
水力学方法；流网法；有限元法；流体力学法；实验法（电比拟法）
3.3.3 土石坝的渗流特性土石坝中渗流流速与坡降J的关系：v 层流时：紊流:
kJ
1/

1～1.1；
层流至紊流过渡:

1.1～1.85；
2
在土石坝渗流分析中，一般假定符合达西定律，即
v kJ
3.3.4 水力学法
（1）基本假定 1）坝体土是均质的，坝内各点在各方向上的渗透系数相同 2）渗透水流为层流运动，符合达西定律 3）渗透水是渐变的，过水断面上各点的坡降和流速为常数
竖直位移
竖向应力
（2）其他防渗体
沥青砼防渗墙、钢筋砼面板、土工膜
3.2.6 坝体排水设施
3.2.7 反滤层、过渡层
（1）反滤层作用：滤土排水，防止渗流出口处发生渗透变形。
反滤层的设计应满足： 1）使被保护土不发生渗透变形，即使被保护土在出现裂缝时，其颗粒不会被带出反滤层，从而促使裂缝自行愈合。（孔隙小） 2）透水性大于被保护土，能通畅地排除渗透水流，同时不致被细粒土淤塞。（孔隙大）

土石坝介绍

土石坝介绍第一节概述土石坝是指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压方法堆筑成的挡水坝。

土坝当坝体材料以土和砂砾为主时，称土坝；堆石坝以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；土石混合坝当两类材料均占相当比例时，称土石混合坝。

由于筑坝材料主要来自坝区，因而也称当地材料坝。

土石坝得以广泛应用和发展的主要原因是：（1）可以就地取材，节约大量水泥、木材和钢材，几乎任何土石料均可筑坝。

（2）能适应各种不同的地形、地质和气候条件。

（3）大功率、多功能、高效率施工机械的发展，提高了土石坝的施工质量，加快了进度，降低了造价，促进了高土石坝建设的发展。

（4）岩土力学理论、试验手段和计算技术的发展，提高了大坝分析计算的水平，加快了设计进度，进一步保障了大坝设计的安全可靠性。

（5）高边坡、地下工程结构、高速水流消能防冲等设计和施工技术的综合发展，对加速土石坝的建设和推广也起了重要的促进作用。

一、土石坝的特点和设计要求（1）稳定方面。

土石坝不会产生水平整体滑动。

土石坝失稳的形式，主要是坝坡的滑动或坝坡连同部分坝基一起滑动。

（2）渗流方面。

土石坝挡水后，在坝体内形成由上游向下游的渗流。

渗流不仅使水库损失水量,还易引起管涌、流土等渗透变形。

坝体内渗流的水面线叫做浸润线。

浸润线以下的土料承受着渗透动水压力，并使土的内磨擦角和粘结力减小，对坝坡稳定不利。

（3）冲刷方面。

土石坝为散粒体结构，抗冲能力很低；工程措施：①在土石坝上下游坝坡设置护坡，坝顶及下游坝面布置排水措施，以免风浪、雨水及气温变化带来有害影响；②坝顶在最高库水位以上要留一定的超高，以防止洪水漫过坝顶造成事故；③布置泄水建筑物时，注意进出口离坝坡要有一定距离，以免泄水时对坝坡产生淘刷。

（4）沉陷方面。

由于土石料存在较大的孔隙，且易产生相对的移动，在自重及水压力作用下，会有较大的沉陷。

为防止坝顶低于设计高程和产生裂缝，施工时应严格控制碾压标准并预留沉陷量，使竣工时坝顶高程高于设计高程。

土石坝施工的基本知识-页 (一)

土石坝施工的基本知识-页 (一)土石坝是一种常用的水利工程建设构造。

由于它具有成本低、施工便利等特点，在一定的地形环境下能够有效地起到节水和保护环境的作用。

下面我们来具体了解一下土石坝的基本知识。

一、土石坝的定义土石坝，简称土坝，是指由土石等地质层构成的大坝。

它具有施工简单、边坡稳定等特点，适用于土石坝建设场地不宽阔、土质较好的情况下。

二、土石坝的基本组成土石坝的基本组成包括坝顶、坝体、坝前、坝后。

1.坝顶：水平方向的坝顶是土石坝的上部平面，上面常设引水作用、监测与排水设备。

其距坝底高度为一定值，并根据实际情况设定一定的弧度。

2.坝体：坝体是指从坝顶到坝底之间所有填筑材料所构成的大坝。

其总高度由坝顶到坝底的有效存水高度与坝顶以上的自由板块高度之和。

3.坝前：也称为上游侧，是坝体前沿，其面貌应在水平方向上具有一定的防渗、防渗漏和稳定的能力。

通常用混凝土面板或者石质表层来做坝前的处理，可以保证坝前的稳定。

4.坝后：也称为下游侧，通常处理方式也与坝前相似，但部分地段可以采用绿化的方式来保证坝后的稳定。

同时，对于坝后的管理与巡查十分重要，以及对于落石、洪水等不安全的情况的预警推进和整改。

三、土石坝施工的基本流程1.确定位置：土石坝施工前需要先确定合适的位置，应选在地形高陡、施工容易、可控水级等因素满足条件的位置。

2.基坑开挖：根据设计要求，先进行大坝基盘的开挖和砂石垫层的铺设，以便于基坑水平度和厚度的调整。

3.定型：坝顶定型也是整个施工过程中的关键之一。

在基盘开挖和砂石垫层铺设完成后，需要进行坝顶的定形处理。

这一步需要使用机械设备或人工的方式，使得坝顶的轮廓线以及坡度满足设计标准。

4.土石填筑：根据设计要求，进行土石料的填筑、夯实。

这一步是整个施工过程中最为多样的步骤，通常采用多种填筑材料，以保证填筑后坝的整体性。

5.固结：经过土石填筑后，需要对填筑材料进行固结。

有的项目采用压缩机器固结，有的则采用水固结。

第四章4节土石坝

近二十多年来，随着大型碾压机械的采用，使得这种坝型得到最广泛的应用。本章将重点介绍这种坝型的设计。
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振动碾
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坝面碾压
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•冲填式土石坝:
水力冲填坝是利用水力和简易的水力机械完成土料开采、运输和填筑等主要工序而筑成的坝型。具体地说，是用高压水枪驱动高压水流向料场的土料喷射冲击，使之成为泥浆，然后通过泥浆泵和输浆管把浆液输送到坝体预定位置分层淤积、沉淀、排水和固结后形成的坝型。
（3）冲刷方面：颗粒间粘结力小，因此土石坝抗冲能力较低；）
（4）沉降方面：颗粒间存在孔隙，受力后产生沉陷；
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二、土石坝的工作特点
1．坝体、坝基的透水性
挡水时：由于上、下游水位差的作用，水将经坝体和坝基的颗粒孔隙向下游渗透。
1）使水库的水量大量流失；
2）而且还会引起坝体或坝基产生管涌、流土等渗透变形，导致溃坝事故。以坝体浸润线为界，线上的土为非饱和状态，线下土体则呈饱和状态。饱和土体，其抗剪强度指标也将相应降低，对坝坡稳定不利。
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水布垭水利枢纽基本资料
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姆里卡水电站位于印度尼西亚爪哇岛中部的塞拉尤 (Serayu)河上。主坝为心墙土石坝，最大坝高110m。
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西北口面板堆石坝
西北口面板堆石坝作为“七五”国家重点科技攻关的试验坝，结合实际工程做了大量科研工作，并用之于工程实际。1988年4月23日至26日浇筑第一块面板试验块，获得成功，随后将此项成果移交给施工单位，在1989年3-6月份浇筑其余各块，却出现严重裂缝事故，基本上呈水平走向，贯穿整个面板条块。当时引起一些人对面板坝的疑虑，甚至有的面板坝工程提出更改坝型的问题，影响了面板坝的声誉。经过多次调查分析论证，认为其主要原因是原材料使用不当，201施9/10工/7 工艺不严格，以及未及时养护等，只要认真对待，还是可以解决的16 。

第十一章土石坝

二、土石坝的构造坝体构造主要包括：坝顶、防渗体、排水设备、护坡等几个方面。（一）坝顶坝顶无公路要求时，可采用单层砌石或只铺设碎石、砾石层。Ⅳ级以下的坝可采用草皮护面；有公路要求时，则按道路要求设置。坝顶排水系统：横坡（2~3%），并设置纵向排水沟（二）防渗体防渗体的尺寸应能满足防渗、构造、施工和防裂等方面的要求。
1、塑性心墙 2、塑性斜墙 3、斜心墙 4、钢筋混凝土斜墙 5、沥青防渗墙（三）排水设备按其所在的位置分为：坝身排水、坝基排水及坝坡排水。 1、坝身排水坝身排水的主要作用是降低坝体浸润线,有利于下游坝坡稳定,并防止土壤可能产生的渗透破坏。排水设备应有充分的排水能力，不致被渗水中挟带的
细颗粒所堵塞；不得因设置排水而引起其附近的坝体和地基土壤发生渗透变形。为此，要求在排水与坝体和坝基的接合处设置反滤层。常见的坝身排水有一下几种：（1）贴坡排水（表层排水）（2）棱体排水（3）褥垫排水（4）管带式排水（5）综合排水 2、坝基排水减压井 3、坝坡排水为防止雨水冲刷下游坡面而在坝坡坡面上设置纵横小水沟。
一、对土石坝的一般要求土石坝坝体主要由散粒体材料构成，而土料有易变形、易透水、强度低的特点。要保证土石坝安全有效地工作，应满足以下各项要求：（一）保证坝体及坝基的稳定可靠因土石坝坝体的整体性不如重力坝，坝体发生局部性的坍滑便是土石坝的主要破坏形式之一。土石坝的坝坡就是人工边坡，其稳定性与坡度或坡角关系密切。所以，土石坝在断面设计时，要满足坝坡稳定性的要求。（二）限制坝体及坝基中的渗流量及渗流速度土石坝总有一定的渗流，但渗流量过大，会影响水库的蓄水功能；渗流速度过大，则会使坝体或坝基
降、施工质量以及地震荷载等因素的影响，土石坝往往会出现裂缝，可能会影响到坝的稳定性。为此，在施工期间，对坝基的处理和坝体的施工一定要保证质量。在运行期间，要加强管理维护。（五）预留坝体沉陷量（超高）对成坝后的压缩量进行估算和预留，以保证坝在长期运行时的有效高度。（六）能抵抗其它自然现象的破坏作用库内风浪在水位变化范围内可能淘刷上游坝坡；雨水沿坡流动也可能冲毁坝坡；库内冰冻可能破坏坝坡；坝体粘性土料如不加保护，冬季可会因冻胀影响产生裂缝，夏季日晒又会龟裂等等。对这些不利因素都应采取一定的防护措施。

土石坝简介

小浪底斜心墙坝典型断面图
二、土石坝的剖面尺寸与构造
（一）、基本尺寸
1、坝顶高程：坝顶超高其中，h1——爬高， a——安全加高， e——坝前水位因风浪引起的壅高。
d h1 e a
2、坝顶宽度
取决于交通需要、构造要求和施工条件。当坝高在30m~100m时，Bmin = 0.1H ; 当坝高大于100m时， Bmin = H 0.5 .
碧口水电站建在甘肃文县白龙江，控制流域面积26000平方公里。多年平均流量 275秒立米，设计洪水流量7630秒立米。总库容为521 亿立米，设计灌溉面积0.89万亩，装机容量30.0万千瓦。主坝坝型为壤土心墙土石坝。最大坝高 101 米，坝顶长度297米，坝基岩石为干枚岩和凝灰岩。坝体工程量424.1万立米，主要泄洪方式溢洪道和隧洞。
l

1980年以来
混凝土面板堆石坝从1985年开始在我国兴建，与国外相比，起步虽晚，但起点高，发展快，十余年来已在全国普遍推广，增强了高土石坝在坝型比较中的竞争力。以碾压式土石坝为主导的思想已取得共识。在碾压式高土石坝中，已逐步形成土质心墙（或斜心墙）堆石坝和混凝土面板堆石坝两种主导坝型，前者一般用于深厚覆盖层上的高坝，后者已扩展到200m量级的高坝。沥青混凝土防渗技术也开始发展并在天荒坪抽水蓄能电站和三峡的茅坪溪大坝中得到应用。

l1958~1980年
这一时期有突破性进展的是深厚砂砾石地
基的防渗处理，引进和发展了混凝土防渗墙技术。高压喷射灌浆技术也有所应用，开发了旋喷、定喷、摆喷等工艺，但多用于临时性工程或低水头建筑物的地基防渗。在勘测设计和试验研究方面也有很大发展，土工试验已有规范，并在全国推广。

土石坝

⒈土石坝的优缺点是什么？优点：①就地、就近取材，节省水泥、木材和钢材，外线运输少；②对地形、地质和气候条件要求低适应性强；③高效施工机械的运用，土石坝施工速度快，降低工程造价；④施工技术简单，方便机械化作业。

⑤岩土力学试验计算技术的发展，缩短设计周期，为土石坝安全提供可靠保障。

缺点：①坝身不能过水，必须另设溢洪道；②施工导流工程量大；③土料施工受季节影响大⒉土石坝的设计要求及工作特点是什么？设计基本要求：①具有较缓的坝坡，维持坝坡稳定；②设置良好的防渗排水设施，控制渗流及渗透破坏；③洪水绝不可漫顶，泄洪建筑物泄流能力足够大；④坝体材料分布合理，防止产生危害性裂缝；⑤坝面设置护坡，避免冲刷干裂、动物做穴。

工作条件：①渗透水流对坝体影响大渗透饱和减小土体抗剪强度渗透压力作用土体具有渗透变形的可能②风浪雨水冲刷坝面影响③沉降变形影响④冰冻干裂地震影响⒊土石坝的主要类型是什么？按施工方法：碾压式土石坝，冲填式土石坝、水中填土坝和定向爆破土石坝。

按坝体结构：均质坝、土质防渗体坝、非土质防渗体坝⒋土石坝渗流分析的目的是什么？分析方法有哪些？渗流计算目的：①确定坝体浸润线，为稳定计算土料分区、渗透压力提供依据；②确定渗流流速和渗透坡降，检查渗透稳定及进行防渗布置；③计算渗漏流量，了解水量损失，为排水设计的依据。

水流计算方法：流体力学法：计算严谨，繁琐，简单边界条件才有解。

流网法：图解方法，需要反复修正。

水力学法：简单易行，近似求解，精度可满足工程要求⒌土石坝渗透变形的形式是什么？防止渗透变形的工程措施是什么？渗流变形类型：管涌—在渗流作用下土中的细颗粒由骨架孔隙通道中被带走而流失的现象。

主要发生在较疏松的无粘性土中。

流土—在向上渗流作用下，表层局部粘性土体被顶起或均匀砂土颗粒群发生浮动而流失的现象。

接触冲刷—渗流两种土层接触面上或是建筑物与地基接触面上流动时，将细颗粒沿接触面带走的现象。

接触流土—在渗流系数相差悬殊的两种土层交界面上，由于渗流垂直于层面流动，将渗流系数较小土层中的细颗粒带入渗流系数较大土层中的现象。

第六章土石坝

第三节土石坝的剖面
土石坝的基本剖面形状为梯形，所以土石坝剖面的基本尺寸主要包括：坝顶高程、坝顶宽、上下游坡度、防渗结构、排水设备的型式及基本尺寸等。一、坝顶高程坝顶高程为静水位与相应的超高之和，超高包括波浪在坝坡上的最大爬高、安全加高等。这里计算的坝顶高程是指坝体沉降稳定后的数值。因此，竣工时的坝顶高程还应有足够的预留沉陷值。对施工质量良好的土石坝，坝顶沉降值约为坝高的1%。
下游护坡

下游护坡主要是为防止被水冲蚀和人为破坏，一般宜采用简化形式。适用于下游护坡的型式有堆石、卵石和碎石、草皮、钢筋混凝土框格填石等。其护坡范围为由坝顶护至排水棱体，无排水棱体时护至坝脚。
下游护坡
下游护坡
下游护坡
下游护坡
下游护坡
四、排水措施

土石坝虽有防渗体，但仍有一定水量渗入坝体内。设置坝体排水设施，可以将渗入坝体内的水有计划地排出坝外，防止渗透变形，增加坝坡的稳定性，防止冻胀破坏的目的。排水设施应具有充分的排水能力，不至被泥沙堵塞，以保证在任何情况下都能自由地排出全部渗水。
3、冲刷方面
土石坝为散粒体结构，抗冲能力很低。坝体上下游水的波浪冲刷坝坡；波浪可能沿坝坡爬升很高甚至翻过坝顶；坝面的雨水沿坝坡下流，也将冲刷坝坡；泄水建筑物在泄水时激起水面波动，对土石坝坡也有淘刷作用；季节气温变化，也可能使坝坡受到冻结膨胀和干裂的影响。为避免上述不良影响，应采以下工程措施：①设置护坡，坝顶及下游坝面布置排水措施；②坝顶在最高库水位以上要留一定的超高，以防止洪水漫过坝顶造成事故；③泄水建筑物进出口离坝坡要有一定距离。
二、坝顶宽度
坝顶宽度应根据运行、施工、构造、交通和人防等方面的要求综合研究后确定。当沿坝顶设置公路或铁路时，坝顶宽度应按照有关的交通规定选定。当无特殊要求时，高坝的坝顶最小宽度可选用10～15m，中低坝可选用5～10m。坝顶宽度必须考虑心墙或斜墙顶部及反滤层布置的需要。在寒冷地区，坝顶还须有足够的厚度以保护粘性土料防渗体免受冻害。

土石坝

第四章土石坝第一节概述 (1)第二节土石坝的基本剖面 (3)第三节土石坝的渗流分析 (6)第四节土石坝的稳定分析 (14)第五节筑坝材料选择与填筑标准 (22)第六节土石坝的构造 (24)第七节土石坝的地基处理 (29)第八节土石坝与坝基、岸坡及其它建筑物的连接 (34)第九节堆石坝 (36)第十节土石坝的运用管理 (39)第一节概述●土石坝是指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压方法堆筑成的挡水坝。

●土坝当坝体材料以土和砂砾为主时，称土坝；●堆石坝以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；●土石混合坝当两类材料均占相当比例时，称土石混合坝。

由于筑坝材料主要来自坝区，因而也称当地材料坝。

土石坝得以广泛应用和发展的主要原因是：（1）可以就地取材，节约大量水泥、木材和钢材，几乎任何土石料均可筑坝。

（2）能适应各种不同的地形、地质和气候条件。

（3）大功率、多功能、高效率施工机械的发展，提高了土石坝的施工质量，加快了进度，降低了造价，促进了高土石坝建设的发展。

（4）岩土力学理论、试验手段和计算技术的发展，提高了大坝分析计算的水平，加快了设计进度，进一步保障了大坝设计的安全可靠性。

（5）高边坡、地下工程结构、高速水流消能防冲等设计和施工技术的综合发展，对加速土石坝的建设和推广也起了重要的促进作用。

一、土石坝的特点和设计要求分析土石坝的四大问题（1）稳定方面。

土石坝不会产生水平整体滑动。

土石坝失稳的形式，主要是坝坡的滑动或坝坡连同部分坝基一起滑动。

（2）渗流方面。

土石坝挡水后，在坝体内形成由上游向下游的渗流。

渗流不仅使水库损失水量,还易引起管涌、流土等渗透变形。

坝体内渗流的水面线叫做浸润线。

浸润线以下的土料承受着渗透动水压力，并使土的内磨擦角和粘结力减小，对坝坡稳定不利。

（3）冲刷方面。

土石坝的组成

土石坝的组成
嘿，朋友们！今天咱们来聊聊土石坝。

土石坝啊，就像是一个超级大的“土堆”，但可别小瞧它哦，它的作用那可大着呢！
土石坝主要是由坝体、防渗体、排水设施和护坡这几个部分组成的。

坝体，那可是土石坝的核心呀，就好像是房子的主体结构一样，它要承担着挡水、蓄水的重任呢！想想看，如果坝体不牢固，那水不就一下子冲过来啦？
再来说说防渗体，它就像是给土石坝穿上了一件防水的衣服，防止水从坝体里渗出去呀。

这要是没有防渗体，那水都漏光了，土石坝还怎么发挥作用呀！
排水设施呢，就像是土石坝的“小助手”，它能及时把多余的水排出去，保持土石坝的稳定。

要是没有它，土石坝就可能被水给泡坏啦。

还有护坡，这可是保护土石坝的“卫士”呀！土石坝长期暴露在外面，会受到各种风吹雨打、水流冲刷，护坡就能保护坝体不被破坏呢。

土石坝和我们的生活可是息息相关的哦！它能帮我们蓄水灌溉农田，让庄稼长得更好；能为我们提供清洁的水源，保障我们的生活用水；还能发电呢，给我们带来光明和便利。

它就像是一个默默奉献的“大英雄”，守护着我们的生活。

所以啊，土石坝虽然看起来简简单单的，但它的组成部分都有着非常重要的作用呀！它们相互配合，共同为我们的生活服务呢。

土石坝真的是太了不起啦！。