精品课程课件_第三章土石坝.pptVIP

第三章 土石坝 一、土石坝的发展概况 1.土石坝的定义 利用坝址附近的土石料填筑（ 碾压或夯实）而成的挡水建筑物。亦称当地材料坝。 2.土石坝的发展 历史久远： 公元前600多年，我国开始填筑土堤，防御洪水，蓄水兴利。如：安徽芍陂、浙江海塘等。 解放后至今，我国内已建成的八万多座水坝，土石坝约占95%左右。但高土石坝不多：我国已建H＞100m，4座。 国际上：古印度、古埃及等，也很早开始修建土坝。从世界坝工建设发展趋势看，土石坝的比重逐年增大，高土石坝不断涌现。 安徽寿县芍陂，淮河流域著名古陂塘灌溉工程 芍陂陂塘灌溉工程，位于安徽省寿县南。春秋时期楚庄王十六年至二十三年（公元前598年～公元前591年）由孙叔敖创建（一说为战国时楚子思所建），迄今2500多年一直发挥不同程度的灌溉效益。 1959年，安徽省文化局文物工作队曾在安丰塘越水坝地方，发掘出一座汉代（公元前206年～公元220年）水利工程（草土堰）遗址，伴随出土的有汉代时期铁锤等文物。芍陂主要水源是淠河，芍陂灌区面积，在公元4世纪～公元13世纪常见记载，有灌田万顷、灌田五千余顷等说法。自古来芍陂工程的人为破坏严重，多次受到战争波及，以致到民国年间，芍陂灌溉效益越来越低，1949年实灌面积仅8万多亩，现为淠史杭灌区的一个反调节水库。 浙江省鄞县它山堰 它山堰是甬江支流鄞江上修建的御咸蓄淡引水灌溉枢纽工程。位于浙江省宁波市西南，唐代大和七年（公元833年）由县令王元玮创建。 筑堰前，海潮可沿江上溯章溪，因海水倒灌使耕田卤化，城市用水困难。在鄞江上游出山处的四明山与它山之间，用条石砌筑一座上下各36级的拦河溢流坝。坝顶长42丈，用80块条石板砌筑而成，坝体中空，用大木梁为支架。这座坝平时可以下挡咸潮，上蓄溪水，供鄞西平原七乡数千顷农田灌溉，并通过南塘河供宁波城使用。为防止洪水涌入城市。宋代（公元960年～公元1279年）至清代（公元1644年～公元1911年）时都对工程进行维修。 明代嘉靖十五年（公元1536年）加高堰（坝）顶1尺，清代咸丰七年（公元1857年）曾进行较大修治。公元1914年清理堰上淤积，使水道通畅。目前所见它山堰顶长134.4米，堰顶宽4.8米，堰身大部分埋在沙土下，已无引灌作用。1987年定为全国重点保护文物。 第一节 概 述 3. 土石坝优点： 就地取材，节省大量水泥、钢材和木材； 适应地基变形能力较强，对地基要求比混凝土坝低； 施工技术较简单，工序少，便于组织机械化快速施工； 结构简单，工作可靠，便于管理、维修、加高和扩建； 特别是最近十几年以来，随着大型高效的土石方施工机械的采用，岩土力学理论和电子计算机技术在土石坝设计中的广泛使用，为建筑高土石坝提供了有利条件，土石坝得到了飞跃发展，成为当今世界上坝体高度最高、应用最广泛的坝型。 目前世界上最高的水坝为塔吉克斯坦的罗贡土石坝，坝高335m。 我国已建的最高土石坝为小浪底土石坝，坝高154m，在建的水布垭面板堆石坝高达233m。在本世纪，我国将发展更高的土石坝。 —拟建黄河龙门土石坝，H=220m。 —拟建大渡河瀑布河电站，挡水土石坝H=195m。 4. 土石坝也存在着一些缺点 坝顶一般不能溢流(低土石坝采取特殊结构泄小流量者例外)，需在河岸上另开溢洪道或其他泄水建筑物； 施工导流不如混凝土坝方便； 对防渗要求高 。 坝体工程量大，当采用粘性土料填筑时受气候条件的影响较大。 二、土石坝的工作特点 （1）稳定方面：不会沿坝基面整体滑动，失稳形式主要是坝坡滑动或连同部分地基一起滑动； （2）渗流方面：坝体为散粒体结构，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，严重时会导致坝体失事，浸润面和浸润线的概念； （3）冲刷方面：颗粒间粘结力小，因此土石坝抗冲能力较低； （4）沉降方面：颗粒间存在孔隙，受力后产生沉陷，分为均匀沉降和非均匀沉降； （5）其他方面：冰冻、地震、动物筑窝等. 三、土石坝设计的基本要求 1.具有足够的断面维持坝坡的稳定。 2.设置良好的防渗和排水设施以控制渗流 。 3.根据现场条件选择好筑坝土石料的种类、坝的结构形式以及各种土石料在坝体内的配置。还应根据土石料的物理、力学性质选择好坝体各部分的填筑压实标准，达到技术经济上的合理性。 4.泄洪建筑物具有足够的泄洪能力，坝顶在洪水位以上要有足够的安全超高，以防洪水漫顶，造成坝的失事。 5.采取适当的构造措施，使坝运用可靠和耐久。 第二节 土石坝的剖面尺寸与构造 土石坝的剖面设计影响因素： 1）坝址附近的土石料分布状况（包括土石料的种类、性能、储量、运距等）； 2）坝址的地形地质条件； 3）运行要求和施工条件等； 参照已建工程，初拟剖面的