河海大学《水工建筑物》土石坝2015资料

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(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。 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:
a自然地震 b 水库蓄水诱发地震
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:
①碾压式土坝
实; 施工方法:机械分层压 化石碴等; 填料:土、砂卵石、风 应用情况:最多的一种 坝型。

②水中填土坝
(修筑围堰);b 在分格内 施工方法:a 将填土面分格 灌水形成水池; c 填土(逐层填筑); 机理:靠自重压料,排 水固结; 填料:黄土类 (易崩解,易脱水固结, 一定渗透性) 砂砾及砾质粘壤土等。 条件:水源充足。




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 (6–1) 式中:hB––波浪爬高(m);

(4)沉降:
易产生相对移动,坝体 自重及水压力 产生原因:粒间空隙, 作用下,引起坝体及坝 基压缩变形; 不足,影响运行,不均 匀沉降过大 后果:沉降过大,坝高 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
③水力充填坝 坝顶高的土场,以水冲 击土料 施工方法:机械抽水至 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。 b 充足的水和电力。 要求条件:a 有位置合适的料场;

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
一种透水性较弱的粘性 土料(壤土 均质坝:坝体基本上由 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 应的面板坝和心墙坝。


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:
粘结力小,易在风浪雨 水作用下形成冲刷 产生原因:土体颗粒间 甚至塌坡; 冲刷后果:破坏坝面, 顶; (1) 坝顶超高,不使风浪漫 (2) 护坡:如块石护坡 (浆砌,干砌),草皮等 措施: (增强凝聚力 ) 坝面排水:如排水沟。

面的失稳(断面大); 失稳方式:a 不可能发生整体沿坝基 b 坝坡滑动,坝坡连同部 分地基; 失稳原因:土体抗剪强 度小,坝坡过陡; 作,严重者导致工程失 事; 失稳后果:影响正常工 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; 形剖面。 典型断面:缓坡度的梯

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:

(2)渗流:
产生的原因:土坝挡水 后,上、下游形成水头 差; , 坝基, 两岸,有关结合面 (易形成集中渗流 ); 主要途径:坝身 饱和区存在 浸润面(图3-1)-坝体内的自由水面。 浮托力,减小有效重力 ,内摩擦角,粘结 力,存在渗透力,对稳 定不利。 控制因素: 渗透坡降:坡降过大, 发生渗透变形,严重者 引 起土坝失事; 水。 渗流量:过大时影响蓄



(二) 主要缺点: 1、坝顶不能溢流,常需在河岸另开溢洪道或 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。 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。
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。 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 %。
a 增加坝坡坍塌可能性 b 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%;


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三、土坝类型 按施工方法分类:
碾压式土坝 水中填筑土坝 水力冲填坝
目前世界上两座最高的坝均为土石坝
罗贡坝: 325m 塔吉克共和国 努列克坝: 300m
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。 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。
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