水工建筑物 土石坝.pptx

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1、授课内容授课内容第二节第二节 土石坝的剖面设计和构造土石坝的剖面设计和构造一、土石坝剖面的基本尺寸一、土石坝剖面的基本尺寸二、坝体防渗设施二、坝体防渗设施三、坝体排水设备三、坝体排水设备四、护坡和坝顶构造四、护坡和坝顶构造第1页/共72页授课内容授课内容第三节第三节土石坝的筑坝材料土石坝的筑坝材料一、土石坝筑坝土料设计的任务一、土石坝筑坝土料设计的任务二、二、筑坝材料的选择筑坝材料的选择三、三、土石料填筑标准设计土石料填筑标准设计第四节第四节 土石坝的渗流分析土石坝的渗流分析一、土石坝渗流分析的目的一、土石坝渗流分析的目的二、土石坝渗流计算的方法二、土石坝渗流计算的方法三、土石坝抗渗稳定验算三

2、、土石坝抗渗稳定验算四、防止渗透破坏改善渗透稳定性的工程措施四、防止渗透破坏改善渗透稳定性的工程措施 第2页/共72页授课内容授课内容第五节第五节 土石坝的稳定分析和沉陷校核土石坝的稳定分析和沉陷校核一、土石坝滑坡滑动面的基本类型一、土石坝滑坡滑动面的基本类型二、稳定分析方法二、稳定分析方法三、稳定分析的计算情况和安全系数三、稳定分析的计算情况和安全系数四、抗剪强度指标确定四、抗剪强度指标确定五、提高坝坡抗滑稳定的工程措施五、提高坝坡抗滑稳定的工程措施六、沉降计算六、沉降计算第3页/共72页授课内容授课内容第六节第六节 土石坝的裂缝控制及地基处理土石坝的裂缝控制及地基处理一、土石坝裂缝的成因和

3、种类一、土石坝裂缝的成因和种类二、设计阶段裂缝控制二、设计阶段裂缝控制三、裂缝处理三、裂缝处理四、土石坝地基处理四、土石坝地基处理 第4页/共72页授课内容授课内容第七节第七节 面板堆石坝面板堆石坝一、面板堆石坝的发展一、面板堆石坝的发展二、面板堆石坝的特点二、面板堆石坝的特点三、设计原则三、设计原则四、面板堆石坝的构造四、面板堆石坝的构造第5页/共72页第一节第一节 概述概述一、一、土石坝及其优缺点土石坝及其优缺点土石坝土石坝是土坝与堆石坝的总称。是土坝与堆石坝的总称。利用坝址附近的土石料填筑而成的挡水建筑物。又称利用坝址附近的土石料填筑而成的挡水建筑物。又称 “当地材料坝当地材料坝”。10

4、01003623536235 总总 计计1.41.4489 489 支墩坝支墩坝4.44.41592 1592 拱拱 坝坝11.511.54180 4180 重力坝重力坝82.782.729974 29974 土石坝土石坝%已建坝数量已建坝数量 坝坝 型型 第6页/共72页世界土石坝按国家或地区分类统计图世界土石坝按国家或地区分类统计图 第7页/共72页世界最高的土石坝：世界最高的土石坝：罗贡坝罗贡坝(335m(335m，塔吉克斯坦，塔吉克斯坦)中国最高的土石坝：中国最高的土石坝：小浪底小浪底(154m)(154m)（中国建成的最高面板堆石坝，清江水布垭，（中国建成的最高面板堆石坝，清江水布垭

5、，233m233m）小浪底土石坝第8页/共72页-9-结构特点：结构特点：散粒体结构，稳定靠土体的抗剪强度来控制；散粒体结构，稳定靠土体的抗剪强度来控制；只会出现局部滑动而失稳，不会出现整体滑动失稳只会出现局部滑动而失稳，不会出现整体滑动失稳或倾覆失稳问题；或倾覆失稳问题；坡度大，断面大，体积大。坡度大，断面大，体积大。第9页/共72页优点：优点：1 1 筑坝材料就地取材，造价低；筑坝材料就地取材，造价低；2 2 适应地基变形能力强；适应地基变形能力强；3 3 施工方法灵活，技术简单；施工方法灵活，技术简单；4 4 结构简单，工作可靠，维护方便。结构简单，工作可靠，维护方便。第10页/共72页

6、缺点：缺点：1 1 坝顶不能溢流；坝顶不能溢流；2 2 施工导流不如混凝土坝方便；施工导流不如混凝土坝方便；3 3 粘土防渗体施工受气候影响。粘土防渗体施工受气候影响。第11页/共72页二、二、土石坝的类型土石坝的类型按施工方法分：按施工方法分：（1 1）碾压式土石坝应用最多）碾压式土石坝应用最多（2 2）抛填式堆石坝）抛填式堆石坝（3 3）定向爆破堆石坝）定向爆破堆石坝（4 4）水中填土坝）水中填土坝广东南水定向爆破堆石坝广东南水定向爆破堆石坝(81.3m)第12页/共72页按土石料在坝体中的配置及防渗设施位置和材料分：按土石料在坝体中的配置及防渗设施位置和材料分：（1 1）均质坝）均质坝

7、绝大部分由一种土料组成绝大部分由一种土料组成（2 2）分区坝）分区坝 由不同渗透特性的料区组成由不同渗透特性的料区组成第13页/共72页分区坝：分区坝：心墙坝心墙坝 把防渗体放在坝体中部，断面比均质坝小。把防渗体放在坝体中部，断面比均质坝小。斜墙坝斜墙坝 把防渗体放在靠近上游坝面处，有效降低坝体浸润线，但适应地基变把防渗体放在靠近上游坝面处，有效降低坝体浸润线，但适应地基变形的能力比心墙坝差。易产生纵向裂缝，抗震性能不如心墙坝。形的能力比心墙坝差。易产生纵向裂缝，抗震性能不如心墙坝。土石混合坝土石混合坝 土石各占相当比例；越靠近防渗体，土料性能越接近防渗体。土石各占相当比例；越靠近防渗体，土料

8、性能越接近防渗体。第14页/共72页土质材料心墙坝土质材料心墙坝人工材料心墙人工材料心墙坝第15页/共72页土质材料斜墙坝土质材料斜墙坝人工材料斜墙人工材料斜墙坝第16页/共72页斜斜心心墙墙坝坝第17页/共72页-18-岳城土坝以礼河毛家村水电站（云南会泽，以礼河）主坝坝型为粘土心墙土石坝，最大坝高80.5m，坝顶长度467m，主要泄洪方式为隧洞。以礼河土石坝岳城水库（河北磁县，漳河）主坝坝型为均质土坝，最大坝高53m，坝顶长度3570m。主要泄洪方式岸边溢洪道，大坝特点是坝下泄洪洞（涵管）。第18页/共72页各种坝型的优缺点各种坝型的优缺点（1 1）均质坝与分区坝比较）均质坝与分区坝比较

9、均质坝：均质坝：施工简单，适合于低坝施工简单，适合于低坝;分区坝：分区坝：兼用粘性土于无粘性土的优点，用于高坝兼用粘性土于无粘性土的优点，用于高坝能节省工程量，缩短工期，但构造和施工比均质坝复能节省工程量，缩短工期，但构造和施工比均质坝复杂。杂。第19页/共72页（2 2）心墙坝、斜墙坝、斜心墙坝比较）心墙坝、斜墙坝、斜心墙坝比较 心墙坝心墙坝 优点：由坝身沉降导致的防渗体裂缝可能性较小，优点：由坝身沉降导致的防渗体裂缝可能性较小，心墙与坝基及两岸防渗结合好。心墙与坝基及两岸防渗结合好。缺点：心墙与坝体需同步施工，相互干扰。缺点：心墙与坝体需同步施工，相互干扰。斜墙坝斜墙坝 优缺点与心墙坝相反

10、。优缺点与心墙坝相反。斜心墙坝斜心墙坝 综合心墙坝和斜墙坝的优点，克服心墙坝可能产综合心墙坝和斜墙坝的优点，克服心墙坝可能产生的拱效应和斜墙坝对变形敏感，对改善坝体应生的拱效应和斜墙坝对变形敏感，对改善坝体应力状态、避免裂缝有利。力状态、避免裂缝有利。第20页/共72页三、三、土石坝的发展土石坝的发展1 1、概况、概况四千多年以前；四千多年以前；1919世纪，世纪，50m50m；2020世纪世纪50506060年代，大型振动碾出现，高土石坝产年代，大型振动碾出现，高土石坝产生；生；世界上高度超过世界上高度超过300m300m的土石坝，一座是塔吉克斯坦的的土石坝，一座是塔吉克斯坦的努列克坝，高努

11、列克坝，高317m317m，另一座是该国尚未完建的罗贡坝，另一座是该国尚未完建的罗贡坝，设计高度设计高度335m335m。第21页/共72页2 2、我国土石坝的发展、我国土石坝的发展我国历史上有文献记载的可追溯到公元前我国历史上有文献记载的可追溯到公元前598-591598-591年。年。建国前用现代技术修建的土坝仅甘肃的鸳鸯池水库建国前用现代技术修建的土坝仅甘肃的鸳鸯池水库大坝一座，大坝一座，5050年代几次扩建后坝高年代几次扩建后坝高37.8m37.8m。建国后土石坝建设的三个阶段：建国后土石坝建设的三个阶段：1949-19571949-1957年年 1958-19801958-1980年

12、年 19801980年以来年以来第22页/共72页1949-19571949-1957年年以防洪治水为目的，土坝；以防洪治水为目的，土坝；坝高都在坝高都在50m50m以下；以下；坝型为均质土坝或粘性土心墙砂砾石坝；坝型为均质土坝或粘性土心墙砂砾石坝；地基的防渗措施地基的防渗措施主要是开挖回填粘土截水墙或主要是开挖回填粘土截水墙或上游粘土铺盖；上游粘土铺盖；施工施工基本依靠人力，配合少量轻型机具。基本依靠人力，配合少量轻型机具。第23页/共72页代表性的工程：代表性的工程：u淮河上游河南省境内的石漫滩、板桥、白沙、薄山、南湾等水库大坝；淮河上游河南省境内的石漫滩、板桥、白沙、薄山、南湾等水库大坝

13、；u北方有永定河上的官厅水库，辽宁浑河上的大伙房水库大坝等。北方有永定河上的官厅水库，辽宁浑河上的大伙房水库大坝等。唯一的一座堆石坝是狮子滩工程（钢筋混凝土斜墙唯一的一座堆石坝是狮子滩工程（钢筋混凝土斜墙坝）。坝）。第24页/共72页1958-19801958-1980年年坝高：一般达到坝高：一般达到80m80m，个别达到，个别达到100m 100m；坝型：以均质土坝及粘性土心墙或斜墙砂砾坝型：以均质土坝及粘性土心墙或斜墙砂砾石石坝坝为主；为主；施工：大部分工程仍以人力施工为主；施工：大部分工程仍以人力施工为主；土工试验已有规范。土工试验已有规范。第25页/共72页筑坝技术：筑坝技术：u碾压式

14、土石坝；碾压式土石坝；u还发展了水中填土、水力冲填、定向爆破等型式；还发展了水中填土、水力冲填、定向爆破等型式；u堆石坝没有大的发展，修建了一些抛填式堆石坝堆石坝没有大的发展，修建了一些抛填式堆石坝 ；u定定向向爆爆破破筑筑坝坝技技术术从从19581958年年开开始始应应用用，19601960年年修修建建广广东东南南水水定定向向爆爆破破堆石坝。堆石坝。突破性进展：深厚砂砾石地基的防渗处理。突破性进展：深厚砂砾石地基的防渗处理。第26页/共72页这一时期的代表性工程：这一时期的代表性工程：u均质土坝：均质土坝：松涛水库大坝（海南，松涛水库大坝（海南，80.1m80.1m）、岳城水库大坝（河北，）

15、、岳城水库大坝（河北，53m53m）等；）等；u心墙坝：心墙坝：碧口水电站大坝（甘肃，碧口水电站大坝（甘肃，101.8m101.8m），毛家村水电站大坝（云南，），毛家村水电站大坝（云南，82.5m82.5m）等；）等；u斜墙坝：斜墙坝：密云水库白河主坝（北京，密云水库白河主坝（北京，66.4m66.4m）等；）等；u定向爆破坝：定向爆破坝：南水水电站大坝（广东，南水水电站大坝（广东，80.2m80.2m），石砭峪水库大坝（陕西，），石砭峪水库大坝（陕西，82.5m82.5m）等。）等。第27页/共72页19801980年以来年以来在在科科学学试试验验和和设设计计理理论论与与方方法法方方面面已

16、已进进入入国国际际先先进行列；进行列；施工：采用重型土石坝施工设备；施工：采用重型土石坝施工设备；坝坝型型：碾碾压压式式高高土土石石坝坝中中，已已逐逐步步形形成成土土质质心心墙墙（或或斜斜心心墙墙）堆堆石石坝坝和和混混凝凝土土面面板板堆堆石石坝坝两两种种主主导导坝型；坝型；第28页/共72页最具代表性的工程：u天生桥一级水电站的混凝土面板堆石坝(178m)u黄河小浪底水利枢纽的土质斜心墙堆石坝(154m)天生桥一级小浪底第29页/共72页建成或在建的大型土石坝建成或在建的大型土石坝枢纽名称枢纽名称省份省份河流河流坝型坝型最大坝高（最大坝高（m m）糯扎渡糯扎渡 云南云南澜沧江澜沧江 心墙堆石坝

17、心墙堆石坝258 258 瀑布沟瀑布沟 四川四川大渡河大渡河心墙堆石坝心墙堆石坝186186（20092009）苗家坝苗家坝 甘肃甘肃白龙江白龙江面板堆石坝面板堆石坝111111三板溪三板溪 贵州贵州清水江清水江面板堆石坝面板堆石坝185.5 185.5（20062006）洪家渡洪家渡 贵州贵州六冲河六冲河面板堆石坝面板堆石坝179.5 179.5（20042004）水布垭水布垭面板堆石坝面板堆石坝（20092009，233m 233m）第30页/共72页-31-四、四、土石坝的工作特点和设计要求土石坝的工作特点和设计要求散粒体结构，导致以下问题：散粒体结构，导致以下问题：（1 1）稳定问题）

18、稳定问题（2 2）渗流问题）渗流问题（3 3）沉降问题）沉降问题（4 4）冲刷问题）冲刷问题（5 5）冻害、冰害、地震等）冻害、冰害、地震等第31页/共72页（1 1）稳定问题）稳定问题坝体为散粒结构，抗剪强度低，易滑动。坝体为散粒结构，抗剪强度低，易滑动。土石坝的失稳一般是坝坡滑动或坝坡连同地基一起土石坝的失稳一般是坝坡滑动或坝坡连同地基一起滑动的剪切破坏（特有）。滑动的剪切破坏（特有）。设计要求：应保证在施工期和各种可能的工作条件下都是稳定的。设计要求：应保证在施工期和各种可能的工作条件下都是稳定的。第32页/共72页（2 2）渗流问题）渗流问题散粒体结构，在上下游水位差作用下经坝体和地基

19、散粒体结构，在上下游水位差作用下经坝体和地基向下游渗透，产生渗透压力和渗透变形，严重时会向下游渗透，产生渗透压力和渗透变形，严重时会导致坝体失事。导致坝体失事。第33页/共72页-34-1 1）浸润面）浸润面渗透水流穿过坝体，在土体中形成的自由面称浸润面。渗透水流穿过坝体，在土体中形成的自由面称浸润面。2 2）浸润线）浸润线土石坝横断面和浸润面的交线称浸润线。土石坝横断面和浸润面的交线称浸润线。第34页/共72页-35-3 3）饱和区、湿区、干区）饱和区、湿区、干区饱和区：土体受上浮力和渗透水压力，在荷载作用饱和区：土体受上浮力和渗透水压力，在荷载作用下可能滑动倒塌。下可能滑动倒塌。湿区：毛细

20、水，处于变化中。湿区：毛细水，处于变化中。干区：干燥，可能出现裂缝。干区：干燥，可能出现裂缝。第35页/共72页-36-4 4）渗流的主要危害）渗流的主要危害 渗漏；渗漏；减减轻轻土土体体有有效效重重力力，降降低低摩摩擦擦角角及及凝凝聚聚力力，渗透动水压力，增加滑坡的可能；渗透动水压力，增加滑坡的可能；渗渗透透变变形形：土土石石坝坝及及地地基基中中的的渗渗流流，由由于于物物理理和和化化学学作作用用，土土体体颗颗粒粒流流失失，导导致致土土壤壤发发生生局局部破坏，称为部破坏，称为渗透变形渗透变形。5 5）常见渗透变形的型式）常见渗透变形的型式 管涌、流土；管涌、流土；接触流失、接触冲刷等。接触流失

21、、接触冲刷等。第36页/共72页-37-管管涌涌：坝坝体体或或地地基基中中的的土土壤壤细细颗颗粒粒被被渗渗透透水水流流带带走走，并并逐逐步步形形成成渗渗流流通通道道的的现现象象。在在缺缺乏乏中中间间粒粒径径的的非非粘粘性土中极易发生。性土中极易发生。流流土土：渗渗透透坡坡降降足足够够大大时时，渗渗流流出出逸逸处处的的土土体体被被掀掀动动浮浮起起的的现现象象。它它主主要要发发生生在在粘粘性性土土及及均均匀匀非非粘粘性性土土体体的渗流出口处。的渗流出口处。第37页/共72页-38-接接触触流流失失：渗渗流流垂垂直直于于渗渗透透系系数数相相差差较较大大的的接接触触面面流流动动时时，将将渗渗透透系系数

22、数较较小小土土层层中中的的细细颗颗粒粒带带入入渗渗透透系系数数较大的另一土层。较大的另一土层。接接触触冲冲刷刷：当当渗渗流流沿沿粗粗细细两两种种土土层层的的接接触触面面或或建建筑筑物物与与地地基基的的接接触触面面流流动动时时，沿层面带走细颗粒的现象。沿层面带走细颗粒的现象。第38页/共72页设计要求：按设计要求：按“上堵下排上堵下排”的的原则采取有效防渗、的的原则采取有效防渗、排水措施。排水措施。第39页/共72页-40-（3 3）沉降问题）沉降问题土土粒粒间间存存在在孔孔隙隙，土土体体颗颗粒粒之之间间易易产产生生相相对对位位移移，在在坝坝体体自自重重和和水水压压力力作作用用下下，土土石石坝坝

23、会会有有明明显显的的沉沉降降变变形。形。危害：危害：引起挡水高度不足；引起挡水高度不足；不均匀沉降使坝体开裂，威胁坝安全。不均匀沉降使坝体开裂，威胁坝安全。设计要求：设计要求：确定坝顶高程时考虑所有可能的沉降；确定坝顶高程时考虑所有可能的沉降；可能产生不均匀沉降的结构部位提出措施。可能产生不均匀沉降的结构部位提出措施。第40页/共72页-41-（4 4）冲刷问题）冲刷问题土颗粒间的凝聚力很小，其抗冲能力很低。土颗粒间的凝聚力很小，其抗冲能力很低。设计要求设计要求：坝顶应有足够的超高，不允许漫顶；坝顶应有足够的超高，不允许漫顶；上上下下游游坝坝面面和和坝坝顶顶需需采采取取保保护护措措施施，保保证

24、坝体安全。证坝体安全。第41页/共72页-42-（5 5）其他问题）其他问题 冰压力冰压力 冬天冻融，夏天干裂冬天冻融，夏天干裂 动物破坏动物破坏 地震，粉砂地基的振动液化地震，粉砂地基的振动液化设计要求设计要求：对上下游坝坡和坝顶采取有效防护措施，：对上下游坝坡和坝顶采取有效防护措施，设计出良好的护坡及坝顶结构；控制粉砂密实度，防设计出良好的护坡及坝顶结构；控制粉砂密实度，防止液化。止液化。第42页/共72页206206座土石坝事故原因分析座土石坝事故原因分析破坏原因破坏原因占总溃坝的比例占总溃坝的比例洪水漫顶洪水漫顶30%30%渗透破坏渗透破坏38%38%滑滑 坡坡15%15%护护 坡坡5

25、%5%其其 它它7%7%原因不明原因不明5%5%第43页/共72页第二节第二节 土石坝的剖面设计和构造土石坝的剖面设计和构造一、土石坝剖面的基本尺寸一、土石坝剖面的基本尺寸二、坝体防渗设施二、坝体防渗设施三、坝体排水设备三、坝体排水设备四、护坡和坝顶构造四、护坡和坝顶构造第44页/共72页一、土石坝剖面的基本尺寸一、土石坝剖面的基本尺寸基本剖面：基本剖面：是梯形，应满足挡水、边坡稳定和防渗要求。是梯形，应满足挡水、边坡稳定和防渗要求。主要构造：主要构造：包括：包括：坝身、防渗体、排水设施、护坡。坝身、防渗体、排水设施、护坡。基本尺寸：基本尺寸：坝顶高程、坝顶宽度、上下游坝面坡度、防渗坝顶高程、

26、坝顶宽度、上下游坝面坡度、防渗和排水设施的轮廓尺寸。和排水设施的轮廓尺寸。第45页/共72页坝顶高程在静水位以上应有足够的超高，超高值按下式计算：1 1、坝顶高程、坝顶高程R波浪爬高；e风雍高度；A安全加高第46页/共72页坝顶高程计算时应注意：碾压式土石坝设计规范中规定波浪爬高R按不规则波法进行计算：l计算出平均爬高Rm后，再根据爬高统计分布与平均爬高之间的关系进行换算：l设计爬高按工程等级确定对I、II、III级土石坝，取累积频率为1%的爬高值，对IV、V级土石坝，取累积频率为5%的爬高值。第47页/共72页为最大风雍高度，可按下式计算：vf风速；D库面吹程；H库前水深；风向与坝轴线法向方

27、向夹角。第48页/共72页安全超高A按坝的级别和运用情况根据下表确定（单位：m）坝的级别坝的级别1 12 23 34 4、5 5正常（设计、正常蓄正常（设计、正常蓄水位）水位）1.51.51.01.00.70.70.50.5校核校核山区、丘陵区山区、丘陵区0.70.70.50.50.40.40.30.3平原滨海区平原滨海区1.01.00.70.70.50.50.30.3 地震区土石坝的安全加高还应增加地震涌浪高度，可根据设计烈度和坝前水深，取0.5-1.5m。第49页/共72页确定坝顶高程时还应注意：坝顶高程要分别按正常情况和校核情况进行计算，并选择其较大值。（正常蓄水位+正常安全超高A）（设

28、计洪水位+正常安全超高A）（校核洪水位+非常安全超高A）（地震时正常蓄水位+非常安全超高A +涌浪超高）max坝顶高程=第50页/共72页坝顶超高很大时，可设置L型挡墙，以减少工程量；无论是否设L型挡墙，坝顶高程在正常运用条件下都应高出静水位0.5m，并且不得低于非常运用条件下的静水位。计算的坝顶高程是指包括坝基和坝身沉降稳定后的坝顶高程；第51页/共72页52竣工时应有足够的预留沉降值；坝顶预留沉降超高，根据以往工程的经验，一般施工良好的坝可取坝高的0.2%0.4%；土质防渗体坝一般可取为坝高的1%。第52页/共72页2 2、坝顶宽度、坝顶宽度根据坝高、构造施工、交通和防汛抢险要求确定。如无

29、特殊要求，中低坝顶宽可为5-10m，高坝可为10-15m。满足心墙或斜墙顶部及反滤层布置厚度要求。3 3、坝坡、坝坡影响坝坡的主要因素：坝型、坝高、筑坝材料的性质、地质条件及地震等。第53页/共72页坝型心墙坝上游坡一般比同等条件下的斜墙坝陡，下游坡则相反。坝高坝高超过10-30m时，可从上到下分级放缓，变坡处设马道。每隔15-20m变坡一次。地质条件地质条件较差时，坡度应缓些。当上、下游坡为同一种土料时，上游坡应比下游坡缓。第54页/共72页55 土石坝坝体防渗设施根据材料可分为：1、人工材料防渗体：沥青砼，钢筋砼2、土质防渗体土质心墙土质斜墙斜心墙粘土铺盖 二、坝体防渗设施二、坝体防渗设施

30、第55页/共72页56第56页/共72页土质心墙：位置：位于坝体中央或稍偏上游；材料：透水性很小的粘土或壤土；厚度：自上而下逐渐加厚，底部厚度不宜小于水头的1/4，顶部的水平宽度不宜小于3m；高程：顶部在静水位以上的超高，在正常运用情况下不小于0.3-0.6m，非常运用情况下不得低于非常运用的静水位；预留竣工后沉降超高。坡度：1：0.15-1:0.3第57页/共72页土质心墙施工时应注意：顶部应设砂性土保护层，防冰冻；施工时心墙的上升高度一般略高于坝壳，在铺筑时，心墙上下游应留有余量，待两侧削坡后再填筑过渡层及坝体；心墙与上下游坝体之间应设过渡层起过渡、反滤及排水作用。第58页/共72页第59

31、页/共72页(2)土质斜墙：位置：位于坝体上游面；材料：厚度：指垂直于斜墙上游面的厚度；高程：顶部在静水位以上的超高，在正常运用情况下不小于0.6-0.8m，非常运用情况下不得低于非常运用的静水位；预留竣工后沉降超高。坡度：外坡根据稳定计算决定，内坡视坝体材料及施工情况决定，若坝体为砂砾石，内坡一般不陡于1：2第60页/共72页土质斜墙施工时应注意：上游应设保护层，防冰冻，应分层碾压；施工时坝体施工不受斜墙限制，可先行施工；斜墙与下游坝体之间应按反滤要求设置垫层。第61页/共72页(3)斜心墙：位置：心墙略向上游倾斜；材料：（同上）厚度：（同上）坡度：斜心墙向上游倾斜的坡度为0.25-0.75

32、时较好。第62页/共72页(4)粘土铺盖：位置：与斜墙相连；材料：透水性很小的粘土或壤土；厚度：由构造及施工要求决定；长度：一般为水头的4-6倍。第63页/共72页1、主要作用：降低浸润线和孔隙压力，改变渗流方向，有利于下游坝坡稳定并防止渗透变形，保护坝坡。2、影响因素：坝型、地基条件、下游水位、气候、材料及施工条件。3、组成：由砾石、块石或排水管做成的排水体和由数层粒径沿渗流方向逐渐增大的砂砾料做成的反滤层两部分组成。三、坝体排水设备三、坝体排水设备第64页/共72页常见形式：贴坡排水 棱体排水 褥垫排水 混合排水 第65页/共72页贴坡排水 又称表层排水。设置在下游坝坡底 部，由13层堆石

33、或砌石构成，在石块与坝坡之间应设反滤层。特点：形式简单，省料且易检修，可防止渗透破坏。因未伸入坝体，不能降低浸润线，且防冻性较差。适用：中小型且下游无水的均质坝及防渗体浸润线较低的中等高度的土坝。第66页/共72页棱体排水 在下游坝脚处用块石堆成棱体，需设反滤层。特点：可降低浸润线，防止坝坡冻胀和渗透变形，保护下游坝脚不受尾水淘刷且有支持坝体增加其稳定的作用，是一种可靠的排水型式，但石料用量大，费用高，检修困难。适用：较高的土坝及石料较多的地区。第67页/共72页褥垫排水 用块石、砾石平铺在靠下游侧的坝基上，并在其周围布置反滤层而构成的水平排水体，伸入坝体长度1/31/4坝底宽。特点：下游无水

34、时，能有效降低浸润线，有助于坝基排水，但对不均匀沉降的适应性较差，当下游水位高于排水设备时，降低浸润线的效果明显降低，我国应用较少。适用:下游无水或水位较低的情况.第68页/共72页混合排水混合排水 将上述几种排水综合使用。将上述几种排水综合使用。第69页/共72页反滤层反滤层:设在渗透坡降较大设在渗透坡降较大,流速较高流速较高,土壤易于变形土壤易于变形的渗流出口处或进入排水处的渗流出口处或进入排水处.作用作用:防止土体在渗流作用下发生渗透变形防止土体在渗流作用下发生渗透变形.组成组成:二至三层粒径不同的砂、石料铺筑而成，层面二至三层粒径不同的砂、石料铺筑而成，层面与渗流方向尽量垂直，小粒径与渗流方向尽量垂直，小粒径 大粒径。大粒径。第70页/共72页四、护坡和坝顶构造上游坝坡 防止受波浪淘刷、渗流、冰冻等破坏作用；上游护坡：砌石护坡、堆石护坡、沥青砼护坡等；下游坝坡 防止雨水、风、动物、根部发达的植物以及干裂等破坏。下游护坡：碎石或砾石护坡，还可采用草皮护坡。坝顶构造：交通、排水、防浪墙第71页/共72页感谢您的观看！第72页/共72页