河海大学《水工建筑物》土石坝2015资料

(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。