土石坝剖面构造-筑坝材料河海大学水工建筑物课件.ppt

第二节 土石坝的剖面和构造 土石坝的设计步骤： 选择坝型：依据坝址处土石料种类、分布、数量、运距及地形地质条件选定合适的坝型 拟定剖面尺寸：包括坝坡、坝顶高程、坝顶宽度以及防渗体及排水设备等尺寸 计算校核 确定经济安全的坝体尺寸与构造 一 土石坝剖面基本尺寸 （一）坝顶高程 ▽坝顶 ＝ ▽静 ＋ h B ＋ e ＋ a h B —— 波浪爬高； e —— 风浪雍高； a —— 安全超高，由坝的等级和运用情况确定。 （二） 坝顶宽度 取决于构造、交通、施工及运行要求，同时考虑防汛、抢险需要。 一般坝高小于100m时，坝顶最小宽度可由下式决定： Bmin ＝ 0.1 H (m) 高度30m以下的坝顶宽度应不小于3.0m，100m以上的高坝，坝顶最小宽度可由下式决定： Bmin ＝ H (m） （三） 坝 坡 土石坝坝坡对坝的稳定和工程有着直接影响，主要取决于坝型、坝高、坝的等级、筑坝材料的性质、地基条件以及运用情况等因素 土坝坡度一般在1：2.0～1：4.0左右 均质坝的上下游坡度比心墙坝的坝坡缓； 粘土斜墙坝的上游坡比心墙的坝坡缓，而下游坝坡可比心墙坝陡些； 土料相同时上游坡缓于下游坡； 粘土均质坝的坝坡与坝高有关，坝高越大坝坡越缓； 碾压式堆石坝的坝坡比土坝陡。 沿坝坡每隔8～15m可设变坡，减少工程量 一般坝的下游坡每隔10～30m设置马道，可用来汇集雨水防止冲刷坝坡。还可用于检修、观测。 二 坝的防渗体 防渗体尺寸应满足防渗、构造、施工、防裂等要求 土质心墙 土质防渗体 土质斜墙 铺盖 土质斜心墙 防渗体 沥青混凝土 人工材料防渗体 钢筋混凝土 实际工程应用最多的为土质防渗体 （一）土质防渗体 土质心墙 防渗要求：心墙厚度取决于土料的允许渗透坡降，采用粘土时底厚不小于H/8，采用壤土时不小于H/4且不应小于3.0m。其中H为水头。心墙与地基及岸坡必须有可靠的结合，防止结合面漏水核产生集中渗漏。 构造要求：两侧边坡一般在1:0.15 ～1:0.30之间，肥心墙边坡有达 1:0.4～1:0.5的；心墙顶部高程 应高出设计水位0.3～0.6m，且 不低于校核洪水位。 防裂要求：坝顶面须设砂砾保护层， 厚度不小于该地区冰冻核干燥厚度， 且不小于1.0m。 施工要求：坝顶宽度不应小于2.0m。 心墙示意图 土质斜墙 斜墙顶部高程：高出设计洪水位0.6～0.8m，且不小于校核洪水位。 斜墙的顶厚：不小于2.0m。 斜墙的底厚：应满足允许渗透坡降要求，粘土不小于H/10,壤土不小于H/5；为防止斜墙断裂，其厚度比按渗透稳定条件确定的数值大。 斜墙上游设保护层：防冲、冻、干裂以及机械破坏，其厚度不得小于当地冰冻及干燥深度，且不小于1.0m；一般厚2～3m。 密云水库薄斜墙土石坝（m） 3. 铺盖 铺盖由粘土或壤土做成，防渗要求地基与铺盖土料渗透系数之比为1000倍以上。 铺盖从上游向下游逐渐加厚，数值由土料的允许渗透坡降而定。前端厚