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1、,土 石 坝,土石坝概述,优点 就地取材；适应性强；便于施工；结构简单，便于管理和维护；便于改建和扩建。 缺点 坝顶不能溢流； 施工导流不便； 工程量大，易受气候影响。,世界最高坝罗贡坝,世界上最高的坝。位于塔吉克斯坦瓦赫什河上、努列克坝上游70千米，是该河最上一个梯级，具有灌溉和发电等综合效益。水库总库容130亿立方米。坝址基岩为砂岩、粉砂岩和泥板岩，地震烈度9度。粘土斜心墙土石坝，最大坝高335米，坝顶长660米 ，顶宽20米，底宽1500米，坝体体积7550万立方米。右岸设有表面进口与深式进水口合一的泄水隧洞，泄洪能力5750立方米秒 ；地下厂房在左岸，装机6台，共360万千瓦。此外，为
2、保护坝基岩层免遭冲蚀，在坝体上游地基内采取了综合防冲蚀措施，心墙底喷混凝土，下设灌浆帷幕并进行固结灌浆。工程于1975年开工，大坝于1989年建成。,工作特点,稳定：浅层、深层滑坡失稳 渗流：坝体、坝基渗透变形 冲刷：上下游均需防冲保护 沉降：坝体、坝基沉降 其它方面：冰冻、裂缝、地震等,土石坝设计要求,坝身、坝基在各种工况下均需稳定 渗流量及渗透变形均需满足设计要求 设置安全可靠的泄洪设施 采取合理的护坡、护顶结构 选择合理的结构形式和材料压实标准 采用有效的地基处理和严格的施工质量控制 就地取材,土石坝类型,按施工方法分 碾压土石坝、水力冲填坝、水中冲填坝、定向爆破堆石坝 按材料及防渗体布
3、置形式分 均质土坝、心墙土坝、斜墙土坝、多种土质坝、土石混合坝、堆石坝,土石坝材料布置的原则,透水性弱的材料布置在坝体的上游或中央，以达到防渗的目的。 透水性较强且强度较高的材料布置在下游或两侧，以达到维持稳定和排水的目的。,坝体剖面设计,选择坝型 影响因素：坝高、材料、地形、地质、施工、运行等 拟订剖面基本尺寸 基本尺寸：坝顶高程和宽度、坝面坡度、防渗体和排水 体尺寸等 确定剖面构造 稳定及应力分析 调整、确定剖面尺寸及构造,坝顶高程,坝顶宽度,决定因素： 交通、构造、施工、防汛、防空、防震、防冻等 按构造及施工要求： H=30100m, dmin=H/10且dmin 5m; H 100m,
4、 dmin= 注：应考虑防渗体的反滤层布置,坝面坡度,决定因素：坝高、材料、运行、地基、施工、坝型； 上游坝坡：心墙坝均质坝斜墙坝(?) 坝高较大，可采用由上至下逐渐变缓的多级坡 坝坡改变处应设置马道（集水、防冲、交通、观测、检修）,土坝坝坡参考值,土石坝坝体分区,防渗体由斜心墙（1区）、高塑性土（1A区）、围堰斜墙（1B区）、内铺盖（5区）和天然铺盖（10区）共5个区组成。,坝的防渗体和排水体,防渗体：位于坝体的上游或中间 防渗体主要有心墙、斜墙 排水体：位于坝体的下游 排水体包括贴坡、堆石棱体、褥垫,粘土心墙,心墙顶部厚度：不小于3m 心墙顶部厚度：不小于H/J 心墙顶部应高出设计洪水位0
5、.30.6m，且不低于校核洪水位 心墙两侧应设置足够的反滤层或过渡层 心墙顶部应设置砂性土保护层 心墙与地基和两岸应紧密连接,粘土斜墙,斜墙顶部厚度：不小于3m 斜墙顶部厚度：不小于H的1/5 斜墙顶部应高出设计洪水位0.60.8m，且不低于校核洪水位 斜墙下游应设置足够的反滤层或过渡层 斜墙顶部及上游应设置保护层 斜墙与地基和两岸应紧密连接,粘土斜心墙,沥青混凝土防渗墙,沥青混凝土防渗墙,贴坡排水（表层排水）,12层堆石筑成 堆石与坝坡间设置反滤层 贴坡总厚度大于冰冻深度 顶部高出逸出点0.51.0m且高于下游最高水位1.52.0m,优点：结构简单、工程量小 便于检修维护 兼起下游护坡作用
6、缺点：不能降低浸润线,堆石棱体,位于下游坝趾处 顶部高高于下游最高水位0.51.0m 顶部宽度不小于1m 内坡：1:11:1.5，外坡：1:1.51:2 棱石与坝体和地基间应设置反滤层,优点：能降低浸润线 增加坝体稳定 缺点：工程量大 造价高 施工干扰大,褥垫式排水,块石或砾石平铺在靠下游的坝基上，并在其周围设置反滤层 伸向坝体内的长度不大禹1/41/3坝底宽 倾向下游的纵向坡度为0.0050.01,优点：能显著降低浸润线 有助于地基的排水固结 缺点：对不均匀沉降敏感 难以检修,混合式排水(1),混合式排水(2),混合式排水(3),反滤层（1）,作用：滤土排水，避免管涌 位置：排水体与坝体之间
7、 排水体与地基之间 土质防渗体与坝壳或透水地基之间 设计要求：相邻两层，粒径小的一层不得穿过粒径大的一层 各层内颗粒不得发生移动 被保护土层颗粒不得穿过反滤层 不能被堵塞，足够的透水性 良好的耐久性和稳定性,反滤层（2）,材料：均匀、抗风化的砂、砾、卵石和碎石，土工布 结构布置：23层不同粒径的砂砾料铺成 层面与渗流方向垂直 粒径沿渗流方向逐渐增大 每层厚度一般为1530cm,护坡,作用：上游护坡：防浪、防冻、防漂、防冲 下游护坡：防冻、防冲、防风、防裂、防蚁 材料：上游护坡：砌石、堆石、（钢筋、沥青）混凝土 下游护坡：砾石、碎石、草皮 范围：上游护坡：由坝顶至最低库水位以下2.5m 下游护坡
8、：由坝顶至坝趾排水体,注：护坡上应设置排水孔 马道及护坡最下端应设置基角 下游坝坡上应设置 排水沟,坝顶,护顶：砌石、砾石、碎石 顶部设置2%3%的坡度 上游设置防浪墙 下游设置路肩石,防浪墙基础埋入坝体 并与防渗体紧密结合,练习题,混凝土重力坝、拱坝、土石坝稳定分析时，各自的侧重点是什么？ 在坝底宽度相同的情况下，均质土坝、粘土心墙坝、粘土斜墙坝的高度哪个大，为什么？ 改错：指出下列示意图中不合理的地方，定性地加以改正。,改错,土坝渗流,渗流在坝体内形成的自由水面，称为浸润面 坝体横断面与浸润面的交线，称为浸润线,均质土坝,坝体基本上由一种透水性较弱的土料填筑而成， 整个剖面作为防渗体以保持稳定。,心墙土坝,防渗体布置在坝体中央 心墙 两侧为透水性较大的砂石材料 坝壳 粘土材料构成心墙 塑性心墙 混凝土材料构成心墙 刚性心墙,斜墙土坝,防渗体位于坝体的上游面 斜墙 下游为透水性大的砂石料 支撑体 塑性斜墙（粘土斜墙） 刚性斜墙（混凝土斜墙）,多种土质坝,土料透水性由中间向两侧逐渐增大,土料透水性由上游向下游逐渐增大,土石混合坝,上游为土料，下游为堆石,中央为土料，上下游为堆石,堆石坝,粘土心墙堆石坝,粘土斜墙堆石坝,混凝土心墙堆石坝,混凝土土斜墙堆石坝,排水沟,