02.第2章土石坝与堤防.pptVIP

第二章 土石坝与堤防;第一节 概述;;;一、土石坝的工作特点和设计要求 （一）稳定 土石坝失稳的型式，主要是坝坡的滑动或坝坡连同部分坝基一起滑动，影响坝体的正常工作，甚至导致工程失事。为确保土石填筑体的稳定，土石坝断面一般设计成梯形或复合梯形，而且边坡较缓。 （二）渗流 渗流不仅使水库损失水量，还会使背水面的土体颗粒流失、变形，引起管涌和流土等渗透破坏。 防止渗流破坏的原则是“前堵后排”。;（三）沉陷 由于土石颗粒之间存在较大的孔隙，在外荷载的作用下，易产生移动、错位，细颗粒填充部分孔隙，使坝体产生沉降，也使土体逐步密实、固结。 （四）冲刷 土石坝为散粒结构，抗冲能力低，受到波浪、雨水和水流作用，会造成冲刷破坏。 （五）其他 冬季结冰、夏季干裂、地震影响、穴居动物影响等。;二、土石坝的类型 （一）按坝高分类 土石坝按其坝高可分为低坝、中坝和高坝。 （二）按施工方法分类 1、碾压式土石坝 2、水力冲填坝 3、定向爆破堆石坝 （三）按防渗材料及结构不同 1、均质坝 2、土质防渗体分区坝 3、人工防渗材料坝 4、过水土石坝 （四）按坝体材料所占比例 1、土坝 2、土石混合坝 3、堆石坝;;;第二节 土石坝剖面设计;一、坝顶高程 坝顶高程按水库静水位加上防浪超高来确定，规范规定，按下列运用条件计算，取其大者。 （1）设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高。 （2）正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高。 （3）校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高。 （4）正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高，再加地震安全超高。 坝顶超高的计算公式如下;（二）坝顶宽度 坝顶宽度主要满足运行、施工、交通和人防等要求。 （三）坝坡 同种土质的坝体，上游坡要比下游坡缓些。 心墙坝上下游坝壳一般比均质坝陡。斜墙坝的上游坝坡较缓，而下游坝坡和心墙坝相仿。 地基条件好、土料碾压密实的，坝坡可以陡些，反之则应放缓。 用黏性土料做成的坝坡，常沿高度分成数段，从上而下逐渐放缓。砂土和堆石可采用均一坡率。 ;第三节 细部构造与坝体材料;二、坝体排水 土石坝坝身排水设施的主要作用是：①降低坝体浸润线，防止渗流逸出处的渗透变形，增强坝坡的稳定性；②防止坝坡受冰冻破坏；③有时也起降低孔隙水压力的作用。 （一）堆石棱体排水 （二）贴坡排水 （三）褥垫排水 （四）组合式排水;三、坝顶及护坡 （一）坝顶 坝顶一般采用碎石、单层砌石、沥青或混凝土路面。如坝顶有公路交通要求，坝顶结构应满足公路交通路面的有关规定。 （二）护坡 护坡的主要作用是保护坝坡免受波浪和降雨的冲刷；防止坝体的黏性土发生冰结、膨胀、收缩现象。 1、上游护坡 上游护坡可采用抛石、干砌石、浆砌石、混凝土块（板）或沥青混凝土，其中以砌块石护坡最常用。 2、下游护坡 下游护坡可采用草皮、碎石或块石等，其中草皮护坡是最经济的形式之一。;四、坝体各部分对土料的要求 （一）均质坝 均质坝的土料应具有一定的抗渗性能；对粒径及有机质含量也有一定的要求。 （二）心墙坝和斜墙坝的坝壳 坝壳土石料主要是为了保持坝体的稳定性，一般要求有较高的强度。 （三）土质防渗体 对防渗性、水溶盐含量及有机质含量有要求。 （四）排水设施和砌石护坡用石料 要求具有较高抗压强度，良好的抗水性、抗冻性和抗风化性的岩石。;五、填筑标准 土石料的填筑标准是指土料的压实程度及其适宜含水量。 （一）黏性土的填筑标准 对不含砾或含少量砾的黏性土料的填筑标准应以压实度和最优含水率作为设计控制指标。设计干密度应以击实最大干密度乘以压实度求得。 （二）非黏性土料的填筑标准 它的压实程度一般与含水量关系不大，而与粒径级配和压实功能有密切关系。压密程度一般用相对密度来表示。 堆石的填筑标准，宜以孔隙率为设计控制指标。;第四节 渗流分析;（二）计算工况