最新一、土石坝剖面设计内容

二、坝体不同部位对土石料的要求
（一）防渗土料
①渗透系数 ②水溶盐含量 ③有机质含量 ④有较好的塑性和渗透稳定性； ⑤浸水与失水时体积变化小。
（二）坝壳土石料
坝壳填料应使坝体具有足够的稳定性、 较高的强度，并具有良好的排水性。
砂、砾石、卵石、漂石、碎石等无粘性 土料，料场开采的石料、开挖的石渣 料，均可作为坝壳填料。
一般规律：
上游坝坡比下游坝坡缓—上游坝坡长期处于饱和状态， 水库水位也可能快速下降
斜墙坝的上游坝坡比心墙坝缓—土质防渗体斜墙坝上游 坝坡的稳定受斜墙土料特性控制，下游坝坡相反
变坡与不变坡—粘性土料做成的坝坡沿高度分段，自上 而下放缓（地震加速度分布系数在坝顶较大）
均质坝放缓下游坝坡—透水性大，为维持渗流稳定；
（4）堆石料
堆石的填筑标准，宜以孔隙率为设 计控制标准。
其中：土质防渗体分区坝的堆石料， 其孔隙率宜为20％～28％。
4 土石坝的构造
主要内容：
坝顶、防渗体、排水设施和护坡等。
一、坝顶
坝顶路面和浆砌石防浪墙
钢筋混凝土防浪墙
1-浆砌石防浪墙；2-钢筋混凝土防浪墙；3-坝顶路面；4-沙砾坝壳； 5-心墙；6-方柱；7-排水管；8-回填土
一、土石坝剖面设计内容
土石坝的类型
碾压式土石坝
碾压式土石坝按土料在坝身内的配置 和防渗体所用的材料种类分为：均质坝、 土质防渗体分区坝（土质心墙坝、土质斜 墙坝、多种土质坝）、非土质材料防渗体 坝（人工材料心墙坝、人工材料面板坝）
2 土石坝剖面的基本尺寸
一、土石坝剖面设计内容
坝基和坝体土料沿坝轴线分布不一致时，分段采用不同 坡率，坝坡缓慢过渡。
3 土料选择与填土标准
一、土料选择的原则
（1）具有或经加工后具有与使用目的相适应的工 程性质，并具有长期稳定性；
（2）就地、就近取材，减少弃料（环境污染）， 少占或不占农田，并优先考虑枢纽建筑物开挖料 的利用；
（5）便于开采、运输和压实。
设计洪水位+正常运用条件的坝顶超高 正常蓄水位+正常运用条件的坝顶超高 校核洪水位+非常运用条件的坝顶超高 正常蓄水位+非常运用条件的坝顶超高，再加
地震安全加高
土石坝的坝顶超高计算
根据《碾压式土石坝设计规范》 SL274-2001规定
YReA
最大风壅水面高e
e Kv02Dcos
2gHm
波浪平均爬高Rm（莆田公式）
二、防渗体
作用：降低浸润线，保证下游坡稳定；降低渗流 量，防止渗透变形。
类型： 按防渗体材料性质分：塑性材料（粘土、沥 青）和刚性材料（混凝土）； 按位置分：斜墙、心墙。
澳洛维尔斜心墙坝 羊城子沥青混凝土斜墙坝
三、排水设备
作用：降低坝体浸润线，有利于下游坝坡稳定并防止 土坝可能出现的渗透破坏。
设计要求：
能自由地向坝外排出全部渗透水； 应按反滤要求设计； 便于观测和检修
常见的排水形式：
1、棱体排水； 2、贴坡排水； 3、坝体内排水； 4、综合排水：综合以上几种。
（1）贴坡排水
结构：在下游坝坡表面用一二层堆石或砌石加反滤 层铺设成
优点：构造简单、用料省，施工方便，易检修 缺点：不能降低浸润线位置，受冰冻失效 适用于中小型工程下游无水均质坝或浸润线较低的
中等高度坝。
（2）棱体排水
结构：下游坡脚用块石堆成的棱体，顶宽1～2m，坝坡 （内1:1～1:1.5、外1:1.5～1:2.0）
优点：降低浸润线，防止坝坡冻胀，保护下游不受尾 水淘刷，增加稳定.
缺点：石料用量大，费用高，与坝体施工干扰，检修 困难.
适用：较高的土坝及石料较多的地区。
（3）褥垫式排水
RX Rm
Rm
KKw 1m2
hmLm
求平均波高hm
0.45
gvh 02 m0.13th0.7gvH 02m0.7th 0.130th .0001.7 8thV g0 D g 2vH 02m0.7
thx
ex ex
ex ex
cthxeexx
ex ex
计算风速取值：正常运用情 况下的1、2级坝，采用多年 平均最大风速的1.5～2.0倍； 正常运用情况下的3、4级坝， 采用多年平均最大风速的 1.5倍；非常运用条件下， 采用多年平均最大风速。
三、坝体不同部位对土石料的填筑标准
填筑标准主要由填筑密度控制。 （1）对不含砾石或砾石含量很少的 粘性土料，以压实干容重作为设计标准。 （2）对含砾石的粘性土料，以最大 干密度和最优含水量作为设计标准。
（3）砂砾石和砂
砂砾石和砂的填筑标准以相对密度为 设计控制指标。
其中：砂砾石的相对密度不应低于 0.75，砂的相对密度不应低于0.70，反滤 料的相对密度宜为0.70。
剖面设计包括：坝顶高程、坝顶宽度、坝 体坡度以及防渗体和排水设备等，
土石坝设计步骤：
（1）进行坝型比选 （2）拟定坝的各部分尺寸 （3）进行渗透、稳定、沉陷的校核计算 （4）细部构造设计，地基处理设计 （5）计算工程量，取最优方案
二、土石坝坝顶高程计算
坝顶高程＝水库静水位+相应超高Y， 取下列中的最大值
结构：用块石、砾石平铺在靠下游侧的坝基上，并在 其周围布置反滤层而构成的水平排水体，伸入坝体长 度 1/3～1/4坝底宽。
优点：下游无水时，能有效降低浸润线，有助于坝基 排水。
缺点：对不均匀沉降适应性差，易断裂，难检修，下 游水位高时降低浸润线效果不明显。
5～10m，常取H/10。）
四、土石坝的坝坡选择
坝坡与坝型、坝高、筑坝材料、坝基性质以及施 工方法有关。
常用坝坡： 中低坝 1:3 土质防渗体的心墙坝，下游坝壳为堆石wenku.baidu.com，坝 坡为1:1.5～1:2.5，采用土料时1:2.0～ 1:3.5 斜墙坝下游坝坡可略陡，上游略缓 面板坝：根据石料不同可选1:1.4～1:1.7 1:1.3～1:1.4 1:1.5～1:1.6
求平均波长Lm（与周期T有关）
H L m m0.5 时 ,L mg 2 T m 21.56 T m 2 H L m m0.5 时 ,L mg 2 T m 2th2L H mm
Tm4.438hm0.5
三、土石坝的坝顶宽度确定
坝顶宽度： 坝顶宽度按构造、施工、运行和抗
震等因素综合确定。 （高坝可选用10～15m，中低坝选用