地基处理 水工建筑物课件
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水工建筑物5PPT课件
第十一节 重力坝的地基 处理
1
1)具有足够的强度； 2)具有足够的整体性
和均匀性； 3)具有足够的抗渗性； 4)具有足够的耐久性；
2
地基处理主要任务是： 一是防渗； 二是提高基岩强度。
一、地基的开挖与清理（岩石地基处理措施）
我国现行重力坝设计规范要求，凡 100m以上的高坝需建在新鲜、微风化或弱 风化下部基岩上；100～50m的坝可建在微 风化至弱风化中部基岩上；坝高小于50m 时，可建在弱风化层中部或上部基岩上。
12
3)水平工作缝 水平工作缝是分层施工
的新老混凝土之间的接缝， 是临时性的。
13
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
14
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
15
8
二、坝体混凝土分区
9
三、坝体分缝与止水
干坝段。其作用 是减小温度应力、适应地 基不均匀变形满足施工要 求。
11
2)纵缝
为了适应混凝土的浇筑能力和 减少施工期的温度应力，常在平行 坝轴线方向设纵缝，将一个坝段分 成几个坝块，待坝体降到稳定温度
后再进行接缝灌浆。
5
四、坝基排水
1
1)具有足够的强度； 2)具有足够的整体性
和均匀性； 3)具有足够的抗渗性； 4)具有足够的耐久性；
2
地基处理主要任务是： 一是防渗； 二是提高基岩强度。
一、地基的开挖与清理（岩石地基处理措施）
我国现行重力坝设计规范要求，凡 100m以上的高坝需建在新鲜、微风化或弱 风化下部基岩上；100～50m的坝可建在微 风化至弱风化中部基岩上；坝高小于50m 时，可建在弱风化层中部或上部基岩上。
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3)水平工作缝 水平工作缝是分层施工
的新老混凝土之间的接缝， 是临时性的。
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学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
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结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
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二、坝体混凝土分区
9
三、坝体分缝与止水
干坝段。其作用 是减小温度应力、适应地 基不均匀变形满足施工要 求。
11
2)纵缝
为了适应混凝土的浇筑能力和 减少施工期的温度应力，常在平行 坝轴线方向设纵缝，将一个坝段分 成几个坝块，待坝体降到稳定温度
后再进行接缝灌浆。
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四、坝基排水
概述 水工建筑物课件
缺点： 坝身一般不能溢流，需另设溢洪道； 施工导流不如混凝土坝方便； 粘性土料的填筑受气候条件影响； 断面大，体积大。
2020/10/29
8
影响我国高土石坝建设的原因
坝址河谷狭窄，洪水流量大，施工导流和泄洪布置 工程量大； 防渗土料的选择局限于粘性较大的细粒土，施工要 求偏严，单价较高； 缺乏大容量，高效率的施工机械。
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设计基本要求 具有足够的断面维持坝坡的稳定。边坡稳定和坝基 稳定是土石坝安全的基本保证。施工期、水库水位降 落以及地震作用在坝坡的荷载和土石料的抗剪强度指 标都将发生变化，应分别计算。 设置良好的防渗和排水设施以控制渗流。土石坝挡 水后，坝体内形成渗流，饱和区土石料承受上浮力， 减轻了抵抗滑动的有效重量；浸水后土石料的抗剪强 度降低；渗流力可对坝坡形成不良作用；渗流从坝坡、 坝基或河岸逸出时可能引起管涌、流土等渗流破坏。 设置防渗和排水设施可以控制渗流范围、改变渗流方 向、减小渗流的逸出坡降以增加坝坡、坝基和河岸的 抗滑和抗渗稳定，还有利于减小坝体和坝基的渗流量。
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三、土石坝工作特点
工作特点： 坝基与坝身是透水的。 上下游水位对土石坝边坡的影响。波浪、冰层能 冲刷和破坏坝坡，上下游水位升降对坝坡稳定有不 利影响。 大气降水与温度对坝体的影响。大气降水使坝面 土石流失，冬季结冰使土料膨胀，融化时形成孔穴 及裂缝，夏季炎热坝坡干燥出现裂缝 坝基及坝身沉降。一般施工质量好的土石坝沉陷 量为坝高的0.2～0.4%，1～2m，不均匀沉降要产生 裂缝，均匀沉降影响坝高。
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四、地基基本要求
岩石地基：
•具有足够的强度（一般都能满足，但对页岩与粘土岩应做软基处理） •岩石的整体性，避免断层，不能有大裂隙 •无造成滑动的软弱夹层 •岩石具有足够的抗水性，岩石浸水后不致溶解和软化 石灰岩、石膏
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影响我国高土石坝建设的原因
坝址河谷狭窄，洪水流量大，施工导流和泄洪布置 工程量大； 防渗土料的选择局限于粘性较大的细粒土，施工要 求偏严，单价较高； 缺乏大容量，高效率的施工机械。
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设计基本要求 具有足够的断面维持坝坡的稳定。边坡稳定和坝基 稳定是土石坝安全的基本保证。施工期、水库水位降 落以及地震作用在坝坡的荷载和土石料的抗剪强度指 标都将发生变化，应分别计算。 设置良好的防渗和排水设施以控制渗流。土石坝挡 水后，坝体内形成渗流，饱和区土石料承受上浮力， 减轻了抵抗滑动的有效重量；浸水后土石料的抗剪强 度降低；渗流力可对坝坡形成不良作用；渗流从坝坡、 坝基或河岸逸出时可能引起管涌、流土等渗流破坏。 设置防渗和排水设施可以控制渗流范围、改变渗流方 向、减小渗流的逸出坡降以增加坝坡、坝基和河岸的 抗滑和抗渗稳定，还有利于减小坝体和坝基的渗流量。
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三、土石坝工作特点
工作特点： 坝基与坝身是透水的。 上下游水位对土石坝边坡的影响。波浪、冰层能 冲刷和破坏坝坡，上下游水位升降对坝坡稳定有不 利影响。 大气降水与温度对坝体的影响。大气降水使坝面 土石流失，冬季结冰使土料膨胀，融化时形成孔穴 及裂缝，夏季炎热坝坡干燥出现裂缝 坝基及坝身沉降。一般施工质量好的土石坝沉陷 量为坝高的0.2～0.4%，1～2m，不均匀沉降要产生 裂缝，均匀沉降影响坝高。
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四、地基基本要求
岩石地基：
•具有足够的强度（一般都能满足，但对页岩与粘土岩应做软基处理） •岩石的整体性，避免断层，不能有大裂隙 •无造成滑动的软弱夹层 •岩石具有足够的抗水性，岩石浸水后不致溶解和软化 石灰岩、石膏
《水工建筑物》课件
方法
采用各种监测仪器和设备，对水工建筑物的结构、水位、流速、压力等关键参 数进行实时监测和数据采集，分析数据变化，评估结构安全状态。
维护与保养的要求与措施
要求
定期对水工建筑物进行检查、维护和保养，确保其结构完整、功能正常，防止出现老化、腐蚀和损伤等问题。
措施
对不同类型的水工建筑物采取相应的维护和保养措施，如定期清理、加固、涂装、更换破损部件等，保持其良好 的工作状态。
水资源的综合利用与开发
总结词
水资源的综合利用与开发对于水工建筑物设 计和建设至关重要，可以提高水资源利用效 率，促进可持续发展。
详细描述
水资源综合利用与开发包括雨水的收集和利 用、污水的处理和再利用、水能资源的开发 和利用等。在水工建筑物设计和建设中，应 充分考虑水资源的综合利用与开发，以提高 水资源的利用效率，缓解水资源短缺问题， 促进可持续发展。同时，应采取有效的措施
环境保护的重要性与要求
总结词
环境保护是水工建筑物设计和建设的重要考虑因素，需要采取有效措施减少对环境的负 面影响。
详细描述
环境保护的重要性在于维护生态平衡、保障人类健康和促进可持续发展。在水工建筑物 设计和建设中，应充分考虑环境保护的要求，采取有效的防护措施，减少对土地、水域
和生态环境的破坏和污染。
本课程旨在培养学生掌握水工建筑物的基本概念、设计原理、施工方法及工程实例等方面的知识和技 能，为将来从事水利工程、土木工程和环境工程等领域的工作打下基础。
学习目标
掌握水工建筑物的基本概 念、类型、特点和功能。
掌握水工建筑物的施工方 法和技术，包括地基处理 、混凝土施工等方面的技 能。
ABCD
理解水工建筑物的设计原 理和方法，包括静水力学 、流体力学、土力学等方 面的知识。
采用各种监测仪器和设备，对水工建筑物的结构、水位、流速、压力等关键参 数进行实时监测和数据采集，分析数据变化，评估结构安全状态。
维护与保养的要求与措施
要求
定期对水工建筑物进行检查、维护和保养，确保其结构完整、功能正常，防止出现老化、腐蚀和损伤等问题。
措施
对不同类型的水工建筑物采取相应的维护和保养措施，如定期清理、加固、涂装、更换破损部件等，保持其良好 的工作状态。
水资源的综合利用与开发
总结词
水资源的综合利用与开发对于水工建筑物设 计和建设至关重要，可以提高水资源利用效 率，促进可持续发展。
详细描述
水资源综合利用与开发包括雨水的收集和利 用、污水的处理和再利用、水能资源的开发 和利用等。在水工建筑物设计和建设中，应 充分考虑水资源的综合利用与开发，以提高 水资源的利用效率，缓解水资源短缺问题， 促进可持续发展。同时，应采取有效的措施
环境保护的重要性与要求
总结词
环境保护是水工建筑物设计和建设的重要考虑因素，需要采取有效措施减少对环境的负 面影响。
详细描述
环境保护的重要性在于维护生态平衡、保障人类健康和促进可持续发展。在水工建筑物 设计和建设中，应充分考虑环境保护的要求，采取有效的防护措施，减少对土地、水域
和生态环境的破坏和污染。
本课程旨在培养学生掌握水工建筑物的基本概念、设计原理、施工方法及工程实例等方面的知识和技 能，为将来从事水利工程、土木工程和环境工程等领域的工作打下基础。
学习目标
掌握水工建筑物的基本概 念、类型、特点和功能。
掌握水工建筑物的施工方 法和技术，包括地基处理 、混凝土施工等方面的技 能。
ABCD
理解水工建筑物的设计原 理和方法，包括静水力学 、流体力学、土力学等方 面的知识。
水工建筑物教学课件
技术创新
通过技术手段，如无人机、遥感探测等，巡检范围更广，更快更准确地发现问题，提高安 全性。
水工建筑物的案例分析
三峡大坝
是世界最大的水电站和水利 项目，是抗洪和供水的主要 调节工程。
南水北调
是中国目前规模最大、工程 技术最复杂的调水工程。
黄河勘测工程
是中国河流工程中规模最大、 成功率最高、技术难度最大 的综合型勘测工程。
3 水流状态
4 安全与环境保护
主要考虑水流速度、水质、水位和入流流 量等的规律，根据设计要求和实际情况进 行处理。
要充分考虑因洪水、地震、腐蚀等可能出 现的危险，防范环境污染和生态破坏。
水工建筑物的施工过程
1
钢筋混凝土坝
基础开挖-钢筋绑扎-混凝土浇筑-炮眼开挖-坝面修理-溢洪道施工
2
砌石坝
基础处理-砌体结构-堵缝灌浆-坝顶处理-溢洪道施工
水工建筑物教学课件PPT
让我们一起探索水工建筑物的世界吧！本课件将从定义、设计、施工、维修 等方面为您全面介绍水工建筑物的知识点。
水工建筑物的定义和分类
水坝
是拦截洪流、调节水流、提供水源和水力发电 的重要基础设施。
泄洪设施
是防止水库决堤和防洪调度的关键措施，通常 采用溢洪道、泄洪孔、闸门等形式。
船闸和运河
结语和总结
水工建筑物是人类智慧和工程学的结晶，在各种应用领域都具有广泛的应用价值。我们要充分利用科技 手段，执着追求新的发展，让更多更好的水工建筑物走进人们的生活和灾害预防。
3
取水工程
导流设备安装-进口闸门安装-溢流口安装-取水孔开挖-引水隧道掘进-外环境处理
水工建筑物的维修与检测
定期巡检
定期对水工建筑物进行外观和内部设备的检查，确保设施正常运行，并及时处理设备故障、 泄漏和裂缝等问题。
通过技术手段，如无人机、遥感探测等，巡检范围更广，更快更准确地发现问题，提高安 全性。
水工建筑物的案例分析
三峡大坝
是世界最大的水电站和水利 项目，是抗洪和供水的主要 调节工程。
南水北调
是中国目前规模最大、工程 技术最复杂的调水工程。
黄河勘测工程
是中国河流工程中规模最大、 成功率最高、技术难度最大 的综合型勘测工程。
3 水流状态
4 安全与环境保护
主要考虑水流速度、水质、水位和入流流 量等的规律，根据设计要求和实际情况进 行处理。
要充分考虑因洪水、地震、腐蚀等可能出 现的危险，防范环境污染和生态破坏。
水工建筑物的施工过程
1
钢筋混凝土坝
基础开挖-钢筋绑扎-混凝土浇筑-炮眼开挖-坝面修理-溢洪道施工
2
砌石坝
基础处理-砌体结构-堵缝灌浆-坝顶处理-溢洪道施工
水工建筑物教学课件PPT
让我们一起探索水工建筑物的世界吧！本课件将从定义、设计、施工、维修 等方面为您全面介绍水工建筑物的知识点。
水工建筑物的定义和分类
水坝
是拦截洪流、调节水流、提供水源和水力发电 的重要基础设施。
泄洪设施
是防止水库决堤和防洪调度的关键措施，通常 采用溢洪道、泄洪孔、闸门等形式。
船闸和运河
结语和总结
水工建筑物是人类智慧和工程学的结晶，在各种应用领域都具有广泛的应用价值。我们要充分利用科技 手段，执着追求新的发展，让更多更好的水工建筑物走进人们的生活和灾害预防。
3
取水工程
导流设备安装-进口闸门安装-溢流口安装-取水孔开挖-引水隧道掘进-外环境处理
水工建筑物的维修与检测
定期巡检
定期对水工建筑物进行外观和内部设备的检查，确保设施正常运行，并及时处理设备故障、 泄漏和裂缝等问题。
水工建筑物第六章 重力坝剖面设计构造地基处理PPT课件
Δh设、Δh校按（6-26）式分别计算。
当坝顶设防浪墙时，对1、2级坝，在可能最大洪水情况下， 坝顶高程不得低于相应的静水位，防浪墙顶高程不得低于 波浪顶高程。
10
图6-25为典型的坝顶结构图。 ➢ 由于布置上的要求，有时需将坝顶部分地伸出坝外(图6-25 a)；
➢ 当要求的坝顶较宽时，也可做成桥梁结构型式（图6-25 c）。
31
溢流剖面设计：
① 堰顶上游堰曲线（a0段）：一般采用三 心园曲线或椭圆。
② 下游0b曲线：一般采用WES曲线或克— 奥曲线。
WES曲线：Xn=K(Hd)n-1y Hd为定型设计水头，一般取堰顶上最大水 头的75% ～ 95%。 K、n为与上游堰面倾斜坡度有关的系数。 当坝面垂直， k=2 、 n=1.85; 当坝面倾斜， k=1.936 、n=1.836
32
③ bc直线段：坡度与一般非溢流坝一致。
④ cd为反弧段：应使水流平顺进入下游 消能段。
反开时，反弧段最低点水深，
可按能量方程求解。
⑤ de为挑流消能段：由溢流坝下游消能
型式确定。
若为挑流消能，挑坎末端挑角：250 ～ 300 。
挑坎末端高程：高于下游最高尾水位或与下游
4
三、实用剖面 实用剖面：考虑运行要求和其它荷载影响，对基本剖面
进行修改之后的剖面。 从理论上讲，基本剖面虽然经济，但不实用，因为 ： 1°坝顶不能是一个尖顶，不便于施工、运行管理和交通。 2°坝高不能刚好与水位齐平，必须有一定的超高。 3°厂房坝段需设闸门和拦污栅，希望上部做成垂直的。
5
非溢流重力坝实用剖面：常见的有三种形式，即上游 面为铅直的、倾斜的或部分倾斜的。
（1）铅直上游坝面（实用剖面（1）） 优点：便于布置和操作坝身过水管道进口控制设备。 缺点：经济性不明显。 适用：坝基fˊ、c ˊ 较大，剖面由应力条件控制。 （2）上游坝面上部铅直、下部倾斜 （实用剖面（2）） 优点：利用部分水重增加坝的稳定性，上部仍能便于管
当坝顶设防浪墙时，对1、2级坝，在可能最大洪水情况下， 坝顶高程不得低于相应的静水位，防浪墙顶高程不得低于 波浪顶高程。
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图6-25为典型的坝顶结构图。 ➢ 由于布置上的要求，有时需将坝顶部分地伸出坝外(图6-25 a)；
➢ 当要求的坝顶较宽时，也可做成桥梁结构型式（图6-25 c）。
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溢流剖面设计：
① 堰顶上游堰曲线（a0段）：一般采用三 心园曲线或椭圆。
② 下游0b曲线：一般采用WES曲线或克— 奥曲线。
WES曲线：Xn=K(Hd)n-1y Hd为定型设计水头，一般取堰顶上最大水 头的75% ～ 95%。 K、n为与上游堰面倾斜坡度有关的系数。 当坝面垂直， k=2 、 n=1.85; 当坝面倾斜， k=1.936 、n=1.836
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③ bc直线段：坡度与一般非溢流坝一致。
④ cd为反弧段：应使水流平顺进入下游 消能段。
反开时，反弧段最低点水深，
可按能量方程求解。
⑤ de为挑流消能段：由溢流坝下游消能
型式确定。
若为挑流消能，挑坎末端挑角：250 ～ 300 。
挑坎末端高程：高于下游最高尾水位或与下游
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三、实用剖面 实用剖面：考虑运行要求和其它荷载影响，对基本剖面
进行修改之后的剖面。 从理论上讲，基本剖面虽然经济，但不实用，因为 ： 1°坝顶不能是一个尖顶，不便于施工、运行管理和交通。 2°坝高不能刚好与水位齐平，必须有一定的超高。 3°厂房坝段需设闸门和拦污栅，希望上部做成垂直的。
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非溢流重力坝实用剖面：常见的有三种形式，即上游 面为铅直的、倾斜的或部分倾斜的。
（1）铅直上游坝面（实用剖面（1）） 优点：便于布置和操作坝身过水管道进口控制设备。 缺点：经济性不明显。 适用：坝基fˊ、c ˊ 较大，剖面由应力条件控制。 （2）上游坝面上部铅直、下部倾斜 （实用剖面（2）） 优点：利用部分水重增加坝的稳定性，上部仍能便于管
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3、与其它建筑物 设置原因：在连接处，由于土坝沉降过大，容易
造成土坝裂缝，结合处容易出现集中渗流 土坝与混凝土建筑物结合类型：
翼墙式：使混凝土与土坝翼墙相连接 插入式：混凝土插入土坝坝身中 特点：结构简 单，安全可靠，造价低，高坝用得多 翼墙的常用形式：
围墙式 围墙—翼墙式 上下翼墙式 注意： 在翼墙背面设齿墙，延长渗径 翼墙背面坡度>0.1，使土体与翼墙结合良好
1、换砂法 提高强度、维持坝和坝基稳定，改善排水，加快固结
2、压重法 在土坝上下游坡脚处，填筑石料压重，借以增加坝基
稳定性 缺点：增加压重后会增大坝基沉陷
3、砂井法 在坝基中钻孔，然后在孔中填入沙砾，在地基中形成砂
桩，提高坝基承载力。 4、预压加固法 5、控制填土速率 6、抽水加固法 7、填土挤淤法 8、爆炸加固松砂法
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四、与坝基、岸坡及其它建筑物的连接
1、与坝基 地基与坝体土质相近，清基后直接填土 地基与坝体土质不同，在结合面做槽 与基岩连接时，设混凝土齿墙
2、与岸坡 岸坡存在的问题：
渗透性大，容易出现集中渗流；稳定性差，容易 出现滑动和裂缝。 处理办法：
缓坡连接，不宜陡坡或台阶形，以防裂缝坝体与 岸坡连接要紧密，家宽心墙或斜墙以延长渗径，岸坡 岩石灌浆防止绕渗
裂缝处理 对表面裂缝，砂土回填，粘土封填 对深部裂缝，灌浆处理 对严重的裂缝，混凝土防渗墙
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坝基处理的范围包括河床和两岸岸坡。处理的主要要求 是：1、控制渗流，减少渗流坡降，避免管涌等有害的渗流 变形，控制渗流量；2、保持坝体和坝基的静力和动力稳定， 不产生过大的有害变形，不发生明显的均匀沉降，竣工后， 坝基和坝体的总沉降量一般不宜大于坝高的1%；3、在保证 坝安全运行的条件下节省投资。
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§7 地基处理
一、概述 二、坝基防渗措施 三、加强地基承载力措施 四、与坝基、岸坡及其它建筑物的连接 五、土石坝裂缝控制
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一、概述
土石坝底面积大，坝基应力较小，坝身具有一定适应变 形的能力，坝身断面分区和材料的选择也具有灵活性，所以， 对天然坝基的要求低于混凝土坝。
对坝基处理的要求也不能放松。据统计，土石坝失事约 有40%是由于坝基问题引起的。
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五、土石坝裂缝控制
裂缝的类型和成因 纵ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：走向与坝轴线平行，多数在坝顶和坝坡中部，心
墙土料沉降速度慢，坝壳沉降速度快。 横缝：走向与坝轴线垂直，多发身在两岸坝肩。 内部裂缝：水平，主要由于不均匀沉降造成。
裂缝防治措施 改善坝体结构或平面布置 重视坝基处理 适当选用坝身土料 采用合适的施工措施和运行方式
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对地基的一般要求： 有足够的抗剪强度 有足够的承载能力 透水性小
常见的土石坝地基： 山区：岩基或浅覆盖层
砂卵石强透水地基 平原：细砂或有淤泥地基
粘土或黄土地基 可能出现的技术问题：
渗漏问题 承载能力低 振动液化问题
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混凝土防渗墙
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三、加强地基承载力的工程措施