水利水电工程建筑物的类型及组成土石坝与堤防的构造及作用.doc

2F3110122F311012 土石坝与堤防的构造及作用土石坝与堤防的构造及作用一、土石坝的类型一、土石坝的类型土石坝常按坝高、施工方法或筑坝材料分类。1. 按坝高分类可分为低坝、中坝和高坝。高度在 30m 以下的为低坝；高度在 30 一 70m 之向的为中坝；高度超过 70m 的为高坝。2. 按施工方法分类可分为碾压式土石坝、水力冲填坝、定向爆破堆石坝等。碾压式土石坝最常见，它是用适当的土料分层堆筑，并逐层加以压实（碾压）而成的坝。它又可分为：均质坝、土质防渗体分区坝、非土料防渗体坝(沥青混凝土、钢筋混凝土或土工膜)。二、土石坝的构造及作用二、土石坝的构造及作用土石坝的基本剖面是梯形，主要由坝顶构造、防渗体、上下游坝坡、坝体排水、地基处理等细部构造组成。1. 坝顶构造(如图) （14 年案）(1)坝顶宽度。根据构造、施工、运行和抗震等因素确定。高坝可选用 1015m，中、低坝可选用5l0m。为了排除雨水，坝顶应做成向一侧或两侧倾斜的横向坡度，坡度宜采用 23%。对于有防浪墙的坝顶，宜采用仅向下游倾斜的横坡。(2)护面。护面的材料可采用碎石、砌石、沥青或混凝土，级以下的坝下游也可以采用草皮护面。(3)防浪墙。坝顶上游侧常设混凝土或浆砌石修建的不透水的防浪墙.墙基要与坝体防渗体可靠地连接起来，防浪墙的高度一般为 1.0-1. 2m(指露出坝顶部分).2. 防渗体土坝防渗体主要有心墙、斜墙、铺盖、截水墙等，作用：减少通过坝体和坝基的渗流量；降低浸润线，增加下游坝坡的稳定性；降低渗透坡降，防止渗透变形。 （12 年考点）均质坝整个坝体就是一个大的防渗体，它用透水性较小的黏性土筑成。黏性土心墙和斜墙顶部水平厚度一般不小于 3m. 以便于机械化施工。防渗体顶与坝顶之间应设有保护层，厚度应不小于该地区的冰冻或干燥深度，同时按结构要求不宜小于 1m 。非土料防渗体。较常用的是沥青混凝土和钢筋混凝土。3. 土石坝的护坡与坝坡排水(1)护坡。护坡形式有:草皮、抛石、干砌石、浆砌石、混凝土或钢筋混凝土、沥青混凝土或水泥土等。作用是防止波浪淘刷、顺坝水流冲刷、冰冻和其他形式的破坏。 （14 年考点）(2) 坝坡排水。除干砌石或堆石护面外，均必须设坝坡排水。为了防止雨水冲刷下游坝坡，常设纵横向连通的排水沟。坝面上的纵向排水沟沿马道内侧布置。坝较长时，应沿坝轴线方向 50100m 左右设一横向排成沟，以便排除雨水。4. 坝体排水土石坝排水设施形式有贴坡排水、棱体排水、褥垫排水、管式排水和综合式排水。其中贴坡排水和棱体排水最常用。坝体排水的作用是降低坝体浸润线及孔隙水压力，防止坝坡土冻胀破坏。在排水设施与坝体、土基接合处，都应设置反滤层。贴坡排水顶部应高于坝体浸润线的逸出点，保证坝体浸润线位于冰冻深度以下。棱体排水，顶部高程应超出下游最高水位，并使坝体浸润线距坝坡的距离大于冰冻深度.应避免棱体排水上游坡脚出现锐角，顶宽应根据施工条件及检查观测需要确定，但不得小于 1.0m.三、堤防的构造与作用三、堤防的构造与作用（调整）（调整）(1)堤顶。1 级堤防堤顶宽度不宜小于 8m，2 级堤防不宜小于 6m，3 级及以下堤防不宜小于 3 m。堤顶应向一侧或两侧倾斜，坡度宜采用 2 %-3%，防浪墙净高不宜超过 1. 2m。(2)堤坡与戗台。1、2 级土堤的堤坡不宜陡于 1:3。堤高超过 6m 的背水坡应设戗台，宽度不宜小于 1.5m ；风浪大的海堤、湖堤临水侧宜设置消浪平台，其宽度可为波高的 12 倍，但不宜小于 3m 。(3)护坡与坡面排水。1、2 级土堤水流冲刷或风浪作用强烈的堤段，临水侧坡面宜采用砌石、混凝土或土工织物模袋混凝土护坡，背水坡和其他堤防的临水坡，可采用水泥土、草皮等护坡。水泥土、砌石、混凝土护坡与土体之间必须设置垫层，垫层可采用砂、砾石或碎石、石渣和土工织物，砂石垫层厚度不应小于 0.l m。水泥土、浆砌石、混凝土等护坡应设置排水孔，孔径可为 50100mm,孔距可为23m,宜呈梅花形布置。浆砌石、混凝土护坡应设置变形缝。高于m 的土堤受雨水冲刷严重时，宜在堤顶、堤坡、堤脚以及堤坡与山坡或其他建筑物结合部设置排水设施。()防渗与排水设施。堤身防渗可采用心墙、斜墙等型式。防渗材料可采用黏土、混凝土、沥青混凝土、土工膜等材料。堤身渗水排入背水坡脚或贴坡滤层内，滤层材料可采用砂、砾料或土工织物等材料。堤身的防渗体的顶部应高出设计水位 0.5m 以上。土质防渗体的断面，应自上而下逐渐加厚，其顶部最小水平宽度不宜小于 1m,底部厚度不宜小于堤前设计水深的 1/4，砂、砾石排水体的厚度或顶宽不宜小于 1m。