河海大学《水工建筑物》土石坝-2015
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2、适应地基的变形能力强。对地形、地质条 件的要求在所有坝型中是最 低的。
3、施工方法灵活性大。由于构造简单,既适 应于简单人工堆筑又适宜于高度机械化施工, 不仅大大提高了施工速度,施工质量也容易保 证。
4、运用管理方便,工作可靠,便于维修扩建。 并具有一定的抗震性。
(二) 主要缺点: 1、坝顶不能溢流,常需在河岸另开溢洪道或
冲 产刷 生后 原果 因: :破 土坏 体坝 颗面 粒, 间甚 粘至 结塌 力坡 小; ,易在风浪雨水作用下形成冲刷 (1) 坝顶超高,不使风浪漫顶; 措施:坝(2)面护排坡水::(如增如块强排石凝水护聚沟坡力。()浆砌,干砌),草皮等
(4)沉降:
产生原因:粒间空隙,易产生相对移动,坝体自重及水压力
均 心质 墙坝 :- 斜距 墙上 底游 部坝脚(1/3~1/2)坝底宽度距离内(效果最佳)
④截水槽底宽:
满 3足.0允m (许施坡工降要求)
平均爬高计算(莆田公式)
hB
K KU 1 n2
(zhL )(2LL )
(6–3)
坝坡糙率渗透系数
式中:K△–– 取决于护面材料
沥青砼护面:1.0 草砼皮板护护面面::0.805.~9 0.9 砌石护面:0.75~0.8 抛填两层块石:0.5~0.65
Kν––经验系数(见表6–2)。
n––坝坡系数 设计过程中,往往是先初步拟定 n=ctgα α为坝坡与水平面的夹角
直于斜墙上游面厚度) ③顶高:>最高静水位; ④上游保护层:>1.0m; ⑤下游侧:垫层(按反滤原则设计); ⑥上游坡度:满足保护层,斜墙稳定(计算确
定) ⑦下游坡度:一般不陡于1:2(坝体为砂砾石)
粘土心墙、斜墙坝优缺点比较: 对于斜墙坝
缺 优点 点: :上 坝游 体坝 施坡 工较 不缓 受, 斜防 墙渗 限体 制及 ,坝 可体 先工 行程 施量 工较 ,大 上, 升对 速坝 度体 快;
③安全加高a 取决于坝的级别,运用情况, 查表6–1
地震区安全超高:坝顶沉陷+涌浪高度
坝顶高程确定:
①▽顶=▽设+hB设+e设+a,正常 ②▽顶=▽校+hB校+e校+a,非常 ––––二者取最大值 2、坝顶构造 (图6–14) (自学为主)
①坝顶宽度
中高、坝低坝
5~10m 10~15m
作用下,引起坝体及坝基压缩变形;
后果:沉降过大,坝高不足,影响运行,不均匀沉降过大
引起裂缝,威胁大坝安全;
解决措施:(1) 予留沉降;
(2)合理设计剖面和细部构造,正确选择施工控制
(5) 抗冰冻: 1o主要发生于严寒地区,对于粘性土,必须采
取保护措施,设计中常以无粘性料作为保护层, 其厚度应满足规范要求。
30 坝高>10~30m,设马道坡度上陡,下缓, 坡比差小于0.5,马道宽1.5~2.0m;
表6–4列出经验参考值
4、护坡 ①作用
下 上游 游护 护坡 坡: :防 防雨 止水 风冲 浪刷 淘, 刷干 ,裂 漂、 浮穴 物居 、动 冰物 冻钻 等洞 ;,
下游有水部位风浪冰冻等。
②范围:最低水位以下2.5m。
②,③坝型存在的缺点:坝坡过缓,工程量大,固结 慢,强度低,若施工速度 过快,易滑坡。
本章将主要介绍碾压式土坝
均质坝:坝体基本上由一种透水性较弱的粘性土料(壤土
砂壤等)填筑而成,其特点是:整个坝体起防渗
作用。 心墙坝:
分区坝斜墙坝:
人工防渗材料坝:如沥青砼,钢筋砼或其他人工材料
组成的防渗面板或心墙,亦构成可
二、土坝的工作特点及基本要求
土坝构成:由颗粒松散的土料构筑而成。
由于土粒间联结力较低,在渗流、冲刷、沉降、 冰冻、地震等因素的作用和影响下,表现出其 相应的工作特点,所以,土坝设计时主要解决 以下问题:
(1)稳定:
失稳方式:a 不可能发生整体沿坝基面的失稳(断面大);
b 坝坡滑动,坝坡连同部分地基;
普遍性––据1972年统计,全国共建成高于15 米的土石坝12000余座,占所有各类坝型的95 %。
目前世界上两座最高的坝均为土石坝
罗努贡列坝克:坝32:350m0m塔吉克共和国
国内:陕西石头河坝:105m
一、土石坝的特点
(一) 主要优点:
1、就地取材。节省水泥、钢材、木材,并已 积累相当丰富筑坝经验。
防沥 沥渗青 青心砼 砼墙钢 心或筋 墙斜砼墙面:板由斜粘墙性用土人料工筑防成渗材料筑成
这里仅介绍土质心墙和斜墙。 (1)粘土心墙:(设计要求)
①位置:坝体中央或稍偏上游; ②材料:透不性很小的粘土; ③顶高:不低于最高静水位; ④顶厚:≥3(施工、构造要求); ⑤底厚:
壤粘3.土土0m允允(施许许工比比、降降构58~ ~造64)满足 –––取大值
浸润面(图3-1)-坝体内的自由水面。饱和区存在
浮托力,减小有效重力,内摩擦角,粘结
控制因素:渗 渗流 透量 坡力: 降,过 :起存大 坡土在时 降坝渗影 过失透响 大事力蓄 ,水 发;,生 。对渗稳定透不变利形。,严重者引
主要措施:围绕上述控制因素展开。如可靠的 防渗排水(上防下排)
(3)冲刷:
(6–1)
e––最大风壅高度(m);
a––安全加高(m),取决于大坝级别和运用情况 见表6–1
①风浪壅高e计算:
e K U 2D
2gHcos
(6–2)
式中 : K––综合摩阻系数 一般为0.036 U––水面以上10m处的风速 m/s D––吹程 (km) H ––坝前水域的平均水深(m) β––风向与水域中线与坝轴线的法向线间的夹 角。
③护坡种类: 10砌石护坡
构筑方法:人工铺砌; 材料:块石(碎石或砾石作垫层厚0.15~0.25m),块石大 适用场小合,:取浪决高于 2风m浪(.作2用m时的强,弱水程泥度砂,浆需或按砼规浆范砌块计算石;)
20 砼及钢筋砼板护坡
施工方法:(1)就地浇筑:5m 5m~10m 10m
(2)予制安装:1.5m1.5m~3.0m 3.0m
②波浪爬高hB计算 定 义:波浪爬高是指由静水面起沿建筑物
坡面爬升的垂直高度,影响因素,波高、波长、 坝面坡度、糙率、风速等。
分析方法:随机统计特征值方法。(《碾压式 土石坝设计规范》中规定,波浪爬高按不规则 波法计算,把波浪及其爬高按不规则波法计算, 把波浪及其爬高看成是大小不等的随机系列并 服从一定的统计分布规律,根据爬高的分布确 定各统计特征值之间的关系)
其他泄水建筑物,(如隧洞、坝下涵管)。 2、施工导流不便。 3、坝体断面大,土料填筑质量易受气候影响。
(三) 根据坝身材料,土石坝分为: 1、土坝; 2、堆石坝; 3、土石混合坝。
它们的工作条件,结构型式,施工方法等虽不 完全相同,但它们之间并没有明显的区别,本 章重点介绍土坝。对于堆石坝和土石混合坝, 仅作一般介绍。
第六章 土 石 坝 教学安排: 1、课内学时:8学时 2、课外试验一次:时间待定 3、习题二道:渗流计算一道
稳定计算一道
第一节 概述
土石坝––故名思义,是由土料和石料堆筑而成 的坝。因此,又称之为当地材料坝。既是一种 最古老的坝型,也是现代世界各国普遍采用的 一种坝型。
古老性––如黄河大堤,安徽省寿县的安丰塘等 都是建于春秋时代(公元前722~公元前481年) 或更早时期就已建成。
2o浸润面以上要求定的干区保护厚度。 (冰冻引起水体急剧膨胀,水4℃左右体积最小)
(6) 地震:
ab自水然库地蓄震水诱发地震
为什么会诱发地震?渗漏水流进入紊流状态, 发生脉动,例如自来水管放水发生振动。
危害:
ab
增加坝坡坍塌可能性 对于中、细砂,粉砂,易引起液化破坏。
土坝的失事主要原因 1、 漫顶:30%; 2、坝坡坍塌:25%; 3、地基渗漏:25%; 4、坝下涵管出事:13%; 5、其他:7%;
填料:砂黄砾土及类(砾易质崩粘解壤,土易等脱。水固结,一定渗透性)
条件:水源充足。
③水力充填坝
施工方法:机械抽水至坝顶高的土场,以水冲击土料
形成源泉,经沟渠自流到围埂围成的坝面 后分层填筑,经脱水固结成密实的坝体。
细粒在中部形成防渗体,粗粒形成坝壳。
要求条件:a 有位置合适的料场;b 充足的水和电力。
防置渗换帷法幕:构 开灌筑 挖浆砼 截:截 水先水 槽固墙 ,结灌。 回浆填,粘防土;止-岩-面适冒用浆于,浅后基帷础幕灌
浆,选用于高坝深基础。
2、坝基为砂及砂卵石透水地基 (1)截水槽:属于均质坝体、斜墙或心墙向
透水坝基中的延伸部分(见图6-5) ①实施:平行于坝轴线方向开挖直达不透水
层的梯形槽,然后回填弱透性土料,分层压实, 与坝体防渗体边成整体。 ②适用场合:深度<10~15m (透水层) ③位置:
⑥边坡:1:0.15~1:0.25
适当放缓;保证坝体、心墙紧密结合; 过陡:心墙沉降易被坝壳钳制,产生水平裂缝。
⑦顶部保护层:≥1.0m,(防冻、防裂) ⑧坝与心墙接触部:过渡层(过渡、反滤、排水作
用),按反滤原则设计
(2)粘土斜墙
①位置:坝体上游面; ②土料的尺寸––同心墙(注:厚度––指垂
主要的满足条件:
① 施工、交通、防汛抢险等;
② 心墙、斜墙的布置
②坝顶结构
无通车交通要求:用紧密的砂砾石,碎石,单层砌石护面,
防雨水冲刷。IV以下的坝可用草皮护面。
有通车交通要求:应满足交通部门要求,顶面倾斜,坡度
2%~3%,以排雨水。
上游无防浪墙,应设栏杆。如设防浪墙, 防浪墙高度常为1.3m,多用浆砌石或砼 建造。基础牢固埋入坝内,和坝的防渗 体(如心墙或斜墙)紧密连接。下游侧常 设拦杆或路肩石。
稳定性;
③ 降低渗透坡降,防止渗透变形。
主要部位:①坝体;②坝基;③坝身与坝基接 触部;④坝身与岸坡及其他建筑物连
接处。;
(一)坝体防渗 坝体防渗形式的选择是同坝型选择同时进
行的。除均质坝因坝体土料透水性较小(一般 K<10-4cm/s)可直接起防治在作用外,一般土 坝均应设专门的坝体防渗设施。 主要形式:
构 厚造 度::板砼下板0铺.3设m~非0冻.5m胀,土钢垫筋层砼板0.15~0.25m
应用场合:当地缺乏石料。(较少用)
30 草皮护坡:先铺0.1~0.2m厚的腐殖土,上 面种草或移植草皮。适用于均质坝, 不用于 砂壳坝。
二、防渗设施
主要目的:① 减少通过坝体和坝基的渗漏量;
② 降低浸润线,增加下游坝坡的
心墙、斜墙顶部有一定的保护厚度。
3、坝坡
①确定坝坡所要考虑的因素:坝型、坝高、 筑坝材料、地质条件、地震等;
②方法:初步拟定→稳定验算→逐步修正→ 安全经济坝坡;
③主要原则:
10 上游坡稍缓––水下c、ф低,下游坡略陡 ––多为水上,c、ф值略高些;
20 心墙坝坝坡比均质坝坝坡陡,砂、砾ф>壤 土ф抗剪强度指标;
应的面板坝和心墙坝。
第二节 土坝的剖面尺寸与构造
一、坝顶和坝坡
1、坝顶高程:坝顶高程常指设计高程。为了 保证库水不溢过或溅过坝顶,坝顶高程必须在 正常和非正常运用的静水位以上,且有足够的 超高。
超高值△h按式(6–1)确定:(见图6–2)
△h=hB+e+a 式中:hB––波浪爬高(m);
沉降较敏感,容易产生裂缝,抗震性能较差。
心墙坝
优点:对坝体沉降不是 很敏感,抗震性能优于 斜墙坝,
工程量较斜墙坝稍小;
缺点:冬季、雨季不易 施工,心墙下的地基处 理影响
整个坝体施工,心墙修 复没有斜墙方便。
(3)斜心墙
(4)铺盖及其他防渗体 (二)坝基防渗 1、坝基为透水性较大的岩基 主要工程措施:
三、土坝类型 按施工方法分类:
水 碾中 压填 式筑 土土 坝坝 水力冲填坝
①碾压式土坝
施工方法:机械分层压实; 填料:土、砂卵石、风化石碴等; 应用情况:最多的一种坝型。
②水中填土坝
施工方法:a 将填土面分格(修筑围堰);b 在分格内
灌水形成水池;c 填土(逐层填筑);
机理:靠自重压料,排水固结;
失稳原因:土体抗剪强度小,坝坡过陡;
失稳后果:影响正常工作,严重者导致工程失事;
主要措施:针对失稳原因展开,如合理选材,合理设计
坝坡,做好地基处理,施工质量控制等;
典型断面:缓坡度的梯形剖面。
(2)渗流:
Βιβλιοθήκη Baidu
主产要生途的径原:因坝:身土, 坝 坝基 挡,水两后岸,,上有、关下结游合形面成(易水形头成差集;中渗流);
3、施工方法灵活性大。由于构造简单,既适 应于简单人工堆筑又适宜于高度机械化施工, 不仅大大提高了施工速度,施工质量也容易保 证。
4、运用管理方便,工作可靠,便于维修扩建。 并具有一定的抗震性。
(二) 主要缺点: 1、坝顶不能溢流,常需在河岸另开溢洪道或
冲 产刷 生后 原果 因: :破 土坏 体坝 颗面 粒, 间甚 粘至 结塌 力坡 小; ,易在风浪雨水作用下形成冲刷 (1) 坝顶超高,不使风浪漫顶; 措施:坝(2)面护排坡水::(如增如块强排石凝水护聚沟坡力。()浆砌,干砌),草皮等
(4)沉降:
产生原因:粒间空隙,易产生相对移动,坝体自重及水压力
均 心质 墙坝 :- 斜距 墙上 底游 部坝脚(1/3~1/2)坝底宽度距离内(效果最佳)
④截水槽底宽:
满 3足.0允m (许施坡工降要求)
平均爬高计算(莆田公式)
hB
K KU 1 n2
(zhL )(2LL )
(6–3)
坝坡糙率渗透系数
式中:K△–– 取决于护面材料
沥青砼护面:1.0 草砼皮板护护面面::0.805.~9 0.9 砌石护面:0.75~0.8 抛填两层块石:0.5~0.65
Kν––经验系数(见表6–2)。
n––坝坡系数 设计过程中,往往是先初步拟定 n=ctgα α为坝坡与水平面的夹角
直于斜墙上游面厚度) ③顶高:>最高静水位; ④上游保护层:>1.0m; ⑤下游侧:垫层(按反滤原则设计); ⑥上游坡度:满足保护层,斜墙稳定(计算确
定) ⑦下游坡度:一般不陡于1:2(坝体为砂砾石)
粘土心墙、斜墙坝优缺点比较: 对于斜墙坝
缺 优点 点: :上 坝游 体坝 施坡 工较 不缓 受, 斜防 墙渗 限体 制及 ,坝 可体 先工 行程 施量 工较 ,大 上, 升对 速坝 度体 快;
③安全加高a 取决于坝的级别,运用情况, 查表6–1
地震区安全超高:坝顶沉陷+涌浪高度
坝顶高程确定:
①▽顶=▽设+hB设+e设+a,正常 ②▽顶=▽校+hB校+e校+a,非常 ––––二者取最大值 2、坝顶构造 (图6–14) (自学为主)
①坝顶宽度
中高、坝低坝
5~10m 10~15m
作用下,引起坝体及坝基压缩变形;
后果:沉降过大,坝高不足,影响运行,不均匀沉降过大
引起裂缝,威胁大坝安全;
解决措施:(1) 予留沉降;
(2)合理设计剖面和细部构造,正确选择施工控制
(5) 抗冰冻: 1o主要发生于严寒地区,对于粘性土,必须采
取保护措施,设计中常以无粘性料作为保护层, 其厚度应满足规范要求。
30 坝高>10~30m,设马道坡度上陡,下缓, 坡比差小于0.5,马道宽1.5~2.0m;
表6–4列出经验参考值
4、护坡 ①作用
下 上游 游护 护坡 坡: :防 防雨 止水 风冲 浪刷 淘, 刷干 ,裂 漂、 浮穴 物居 、动 冰物 冻钻 等洞 ;,
下游有水部位风浪冰冻等。
②范围:最低水位以下2.5m。
②,③坝型存在的缺点:坝坡过缓,工程量大,固结 慢,强度低,若施工速度 过快,易滑坡。
本章将主要介绍碾压式土坝
均质坝:坝体基本上由一种透水性较弱的粘性土料(壤土
砂壤等)填筑而成,其特点是:整个坝体起防渗
作用。 心墙坝:
分区坝斜墙坝:
人工防渗材料坝:如沥青砼,钢筋砼或其他人工材料
组成的防渗面板或心墙,亦构成可
二、土坝的工作特点及基本要求
土坝构成:由颗粒松散的土料构筑而成。
由于土粒间联结力较低,在渗流、冲刷、沉降、 冰冻、地震等因素的作用和影响下,表现出其 相应的工作特点,所以,土坝设计时主要解决 以下问题:
(1)稳定:
失稳方式:a 不可能发生整体沿坝基面的失稳(断面大);
b 坝坡滑动,坝坡连同部分地基;
普遍性––据1972年统计,全国共建成高于15 米的土石坝12000余座,占所有各类坝型的95 %。
目前世界上两座最高的坝均为土石坝
罗努贡列坝克:坝32:350m0m塔吉克共和国
国内:陕西石头河坝:105m
一、土石坝的特点
(一) 主要优点:
1、就地取材。节省水泥、钢材、木材,并已 积累相当丰富筑坝经验。
防沥 沥渗青 青心砼 砼墙钢 心或筋 墙斜砼墙面:板由斜粘墙性用土人料工筑防成渗材料筑成
这里仅介绍土质心墙和斜墙。 (1)粘土心墙:(设计要求)
①位置:坝体中央或稍偏上游; ②材料:透不性很小的粘土; ③顶高:不低于最高静水位; ④顶厚:≥3(施工、构造要求); ⑤底厚:
壤粘3.土土0m允允(施许许工比比、降降构58~ ~造64)满足 –––取大值
浸润面(图3-1)-坝体内的自由水面。饱和区存在
浮托力,减小有效重力,内摩擦角,粘结
控制因素:渗 渗流 透量 坡力: 降,过 :起存大 坡土在时 降坝渗影 过失透响 大事力蓄 ,水 发;,生 。对渗稳定透不变利形。,严重者引
主要措施:围绕上述控制因素展开。如可靠的 防渗排水(上防下排)
(3)冲刷:
(6–1)
e––最大风壅高度(m);
a––安全加高(m),取决于大坝级别和运用情况 见表6–1
①风浪壅高e计算:
e K U 2D
2gHcos
(6–2)
式中 : K––综合摩阻系数 一般为0.036 U––水面以上10m处的风速 m/s D––吹程 (km) H ––坝前水域的平均水深(m) β––风向与水域中线与坝轴线的法向线间的夹 角。
③护坡种类: 10砌石护坡
构筑方法:人工铺砌; 材料:块石(碎石或砾石作垫层厚0.15~0.25m),块石大 适用场小合,:取浪决高于 2风m浪(.作2用m时的强,弱水程泥度砂,浆需或按砼规浆范砌块计算石;)
20 砼及钢筋砼板护坡
施工方法:(1)就地浇筑:5m 5m~10m 10m
(2)予制安装:1.5m1.5m~3.0m 3.0m
②波浪爬高hB计算 定 义:波浪爬高是指由静水面起沿建筑物
坡面爬升的垂直高度,影响因素,波高、波长、 坝面坡度、糙率、风速等。
分析方法:随机统计特征值方法。(《碾压式 土石坝设计规范》中规定,波浪爬高按不规则 波法计算,把波浪及其爬高按不规则波法计算, 把波浪及其爬高看成是大小不等的随机系列并 服从一定的统计分布规律,根据爬高的分布确 定各统计特征值之间的关系)
其他泄水建筑物,(如隧洞、坝下涵管)。 2、施工导流不便。 3、坝体断面大,土料填筑质量易受气候影响。
(三) 根据坝身材料,土石坝分为: 1、土坝; 2、堆石坝; 3、土石混合坝。
它们的工作条件,结构型式,施工方法等虽不 完全相同,但它们之间并没有明显的区别,本 章重点介绍土坝。对于堆石坝和土石混合坝, 仅作一般介绍。
第六章 土 石 坝 教学安排: 1、课内学时:8学时 2、课外试验一次:时间待定 3、习题二道:渗流计算一道
稳定计算一道
第一节 概述
土石坝––故名思义,是由土料和石料堆筑而成 的坝。因此,又称之为当地材料坝。既是一种 最古老的坝型,也是现代世界各国普遍采用的 一种坝型。
古老性––如黄河大堤,安徽省寿县的安丰塘等 都是建于春秋时代(公元前722~公元前481年) 或更早时期就已建成。
2o浸润面以上要求定的干区保护厚度。 (冰冻引起水体急剧膨胀,水4℃左右体积最小)
(6) 地震:
ab自水然库地蓄震水诱发地震
为什么会诱发地震?渗漏水流进入紊流状态, 发生脉动,例如自来水管放水发生振动。
危害:
ab
增加坝坡坍塌可能性 对于中、细砂,粉砂,易引起液化破坏。
土坝的失事主要原因 1、 漫顶:30%; 2、坝坡坍塌:25%; 3、地基渗漏:25%; 4、坝下涵管出事:13%; 5、其他:7%;
填料:砂黄砾土及类(砾易质崩粘解壤,土易等脱。水固结,一定渗透性)
条件:水源充足。
③水力充填坝
施工方法:机械抽水至坝顶高的土场,以水冲击土料
形成源泉,经沟渠自流到围埂围成的坝面 后分层填筑,经脱水固结成密实的坝体。
细粒在中部形成防渗体,粗粒形成坝壳。
要求条件:a 有位置合适的料场;b 充足的水和电力。
防置渗换帷法幕:构 开灌筑 挖浆砼 截:截 水先水 槽固墙 ,结灌。 回浆填,粘防土;止-岩-面适冒用浆于,浅后基帷础幕灌
浆,选用于高坝深基础。
2、坝基为砂及砂卵石透水地基 (1)截水槽:属于均质坝体、斜墙或心墙向
透水坝基中的延伸部分(见图6-5) ①实施:平行于坝轴线方向开挖直达不透水
层的梯形槽,然后回填弱透性土料,分层压实, 与坝体防渗体边成整体。 ②适用场合:深度<10~15m (透水层) ③位置:
⑥边坡:1:0.15~1:0.25
适当放缓;保证坝体、心墙紧密结合; 过陡:心墙沉降易被坝壳钳制,产生水平裂缝。
⑦顶部保护层:≥1.0m,(防冻、防裂) ⑧坝与心墙接触部:过渡层(过渡、反滤、排水作
用),按反滤原则设计
(2)粘土斜墙
①位置:坝体上游面; ②土料的尺寸––同心墙(注:厚度––指垂
主要的满足条件:
① 施工、交通、防汛抢险等;
② 心墙、斜墙的布置
②坝顶结构
无通车交通要求:用紧密的砂砾石,碎石,单层砌石护面,
防雨水冲刷。IV以下的坝可用草皮护面。
有通车交通要求:应满足交通部门要求,顶面倾斜,坡度
2%~3%,以排雨水。
上游无防浪墙,应设栏杆。如设防浪墙, 防浪墙高度常为1.3m,多用浆砌石或砼 建造。基础牢固埋入坝内,和坝的防渗 体(如心墙或斜墙)紧密连接。下游侧常 设拦杆或路肩石。
稳定性;
③ 降低渗透坡降,防止渗透变形。
主要部位:①坝体;②坝基;③坝身与坝基接 触部;④坝身与岸坡及其他建筑物连
接处。;
(一)坝体防渗 坝体防渗形式的选择是同坝型选择同时进
行的。除均质坝因坝体土料透水性较小(一般 K<10-4cm/s)可直接起防治在作用外,一般土 坝均应设专门的坝体防渗设施。 主要形式:
构 厚造 度::板砼下板0铺.3设m~非0冻.5m胀,土钢垫筋层砼板0.15~0.25m
应用场合:当地缺乏石料。(较少用)
30 草皮护坡:先铺0.1~0.2m厚的腐殖土,上 面种草或移植草皮。适用于均质坝, 不用于 砂壳坝。
二、防渗设施
主要目的:① 减少通过坝体和坝基的渗漏量;
② 降低浸润线,增加下游坝坡的
心墙、斜墙顶部有一定的保护厚度。
3、坝坡
①确定坝坡所要考虑的因素:坝型、坝高、 筑坝材料、地质条件、地震等;
②方法:初步拟定→稳定验算→逐步修正→ 安全经济坝坡;
③主要原则:
10 上游坡稍缓––水下c、ф低,下游坡略陡 ––多为水上,c、ф值略高些;
20 心墙坝坝坡比均质坝坝坡陡,砂、砾ф>壤 土ф抗剪强度指标;
应的面板坝和心墙坝。
第二节 土坝的剖面尺寸与构造
一、坝顶和坝坡
1、坝顶高程:坝顶高程常指设计高程。为了 保证库水不溢过或溅过坝顶,坝顶高程必须在 正常和非正常运用的静水位以上,且有足够的 超高。
超高值△h按式(6–1)确定:(见图6–2)
△h=hB+e+a 式中:hB––波浪爬高(m);
沉降较敏感,容易产生裂缝,抗震性能较差。
心墙坝
优点:对坝体沉降不是 很敏感,抗震性能优于 斜墙坝,
工程量较斜墙坝稍小;
缺点:冬季、雨季不易 施工,心墙下的地基处 理影响
整个坝体施工,心墙修 复没有斜墙方便。
(3)斜心墙
(4)铺盖及其他防渗体 (二)坝基防渗 1、坝基为透水性较大的岩基 主要工程措施:
三、土坝类型 按施工方法分类:
水 碾中 压填 式筑 土土 坝坝 水力冲填坝
①碾压式土坝
施工方法:机械分层压实; 填料:土、砂卵石、风化石碴等; 应用情况:最多的一种坝型。
②水中填土坝
施工方法:a 将填土面分格(修筑围堰);b 在分格内
灌水形成水池;c 填土(逐层填筑);
机理:靠自重压料,排水固结;
失稳原因:土体抗剪强度小,坝坡过陡;
失稳后果:影响正常工作,严重者导致工程失事;
主要措施:针对失稳原因展开,如合理选材,合理设计
坝坡,做好地基处理,施工质量控制等;
典型断面:缓坡度的梯形剖面。
(2)渗流:
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主产要生途的径原:因坝:身土, 坝 坝基 挡,水两后岸,,上有、关下结游合形面成(易水形头成差集;中渗流);