【正文】 的 級 別 I II III IV V 設 計 校 核 山區(qū) 、丘陵區(qū) 平原 、濱海區(qū) 第二節(jié) 土石壩剖面的基本尺寸與構造 （ 32） ?c o s220mgHDkve ?式中： K —— 綜合摩阻系數(shù)，其值在（ ～ ） 106之間， 計算時一般取 106； D —— 風區(qū)長度（ m）； Hm —— 壩前風區(qū)水域平均水深（ m）； —— 計算風向與壩軸線法線的夾角（ 176。 第一節(jié) 概 述 此外，還有其他型式的分區(qū)壩，如壩體上游部分為防滲土料，下游部分為透水土料的分區(qū)壩等等。 粘性土質防滲體設在壩體中部或上游 ， 稱為粘土心墻壩或粘土斜心墻壩 ， 如圖51(b)、 (c)、 (d)；設在壩體上游面的稱為粘土斜墻壩 ， 如圖 51(e)、 (f)、 (g)。 第一節(jié) 概 述 二、土石壩的類型 1） 均質壩： 均質壩絕大部分由均一的土料分層填筑而成 。 施工時 ， 一般在施工倉面上用堤埝圍埂分格 ， 并在格中灌水倒土逐層填筑 。 2）水力沖填壩 水力沖填壩是利用水力和簡易的水力機械完成土料開采、運輸和填筑等主要工序而筑成的壩型。 ( 壩體絕大部分由土料筑成時稱為土壩；絕大部分由石料筑成時稱為堆石壩；由土石混合堆筑時稱為土石混合壩。 因此，在設計壩頂高程時應適當 考慮預 留沉陷值 — (%)H。 盡管在筑壩時要求分層填筑、逐層壓實，但壩體的沉陷仍然是不可避免的。 ? 由于波浪的作用，必然導致坡面土料的流失和 坍塌，削弱壩體剖面尺寸，對壩體穩(wěn)定不利。 因此 ， 應根據(jù)地形 、 地質條件和筑壩材料等因素選擇適宜的坡 。 第一節(jié) 概 述 2． 土石壩的局部失穩(wěn)定破壞形式 土石壩是松散的土石料填筑 ， 壩體剖面需 要做成上 、 下游邊坡較平緩的梯形斷面 。 1）使水庫的水量大量流失； 2）而且還會引起壩體或壩基產生管涌、流 土等滲透變形，導致潰壩事故。樞紐建筑物包括大壩、引水工程和電站。工程于 1961年開工， 1970年竣工。壩體體積 7550萬立方米。 在本世紀 ， 我國將發(fā)展更高的土石壩 。 據(jù)統(tǒng)計 ， 國內已建成的八萬多座水壩 ， 土石壩約占 90%左右 。目前所見它山堰頂長 ，堰頂寬 ，堰身大部分埋在沙土下，已無引灌作用。為防止洪水涌入城市。 ? 筑堰前，海潮可沿江上溯章溪，因海水倒灌使耕田鹵化，城市用水困難。芍陂主要水源是淠河，芍陂灌區(qū)面積，在公元 4世紀～公元 13世紀常見記載，有灌田萬頃、灌田五千余頃等說法。 國際上：古印度、古埃及等，也很早開始修建土壩。亦稱當?shù)夭牧蠅巍? 歷史久遠： 公元前 600多年，我國開始填筑土堤，防御洪水，蓄水興利。 第一節(jié) 概 述 安徽壽縣芍陂，淮河流域著名古陂塘灌溉工程 ? 芍陂陂塘灌溉工程，位于安徽省壽縣南。自古來芍陂工程的人為破壞嚴重，多次受到戰(zhàn)爭波及，以致到民國年間，芍陂灌溉效益越來越低， 1949年實灌面積僅 8萬多畝，現(xiàn)為淠史杭灌區(qū)的一個反調節(jié)水庫。在鄞江上游出山處的四明山與它山之間，用條石砌筑一座上下各 36級的攔河溢流壩。宋代（公元 960年～公元 1279年）至清代（公元 1644年～公元 1911年）時都對工程進行維修。 1987年定為全國重點 保護文物。 第 3 章 土 石 壩 ? 特別是最近十幾年以來 ， 隨著大型高效的土石方 施工機械 的采用 ， 巖土力學理論和 電子計算機技術 在土石壩設計中的廣泛使用 ， 為建筑高土石壩提供了有利條件 ，土石壩得到了飛躍發(fā)展 ， 成為當今世界上壩體高度最高 、 應用最廣泛的壩型 。 第一節(jié) 概 述 第 3 章 土 石 壩 世界最高壩 —— 羅貢壩 ?世界最高的土石壩，也是世界最高壩，工程于 1975年開工， 1989年完工，位于塔吉克國和國阿姆河支流瓦赫什河上。水庫庫容 133億立方米。大壩采用粘土心墻堆石壩，高 111米，頂寬 40米，底寬 980米，壩頂長 3830米。電站裝機容量為 210萬千瓦。 以壩體 浸潤線 為界，線上的土為非飽和狀態(tài)，線下土體則呈飽和狀態(tài)。 由于由松散顆粒組成 ， 其失穩(wěn)是以局部壩坡坍塌的形式出現(xiàn) 。 使壩體： 保證安全穩(wěn)定 、 經濟合理 。 設計中，要求： 1）壩體應有足夠的 超高 2）壩坡應有相應的 防沖措施 。當壩基為土基時，沉陷值將更大。 第一節(jié) 概 述 二、土石壩的類型 土石壩的類型，從不同的角度有不同的分類方法。 ) 2．按施工方法分類 1）碾壓式土石壩 碾壓式土石壩是由適宜的土石料分層填筑，并用壓實機械逐層碾壓而成的壩型。具體地說，是用高壓水槍驅動高壓水流向料場的土料噴射沖擊， 第一節(jié) 概 述 二、土石壩的類型 使之成為泥漿，然后通過泥漿泵和輸漿管把漿液輸送到壩體預定位置分層淤積、沉淀、排水和固結后形成的壩型。 第一節(jié) 概 述 二、土石壩的類型 4）定向爆破土石壩 這種壩型是在壩肩山體的預定位置開挖洞室，埋放炸藥，引爆后使土石料按照物體平拋運動的軌跡拋到預定的設計位置，完成大部分壩體填筑，再經過加高修復而形成的壩型。 筑壩料多用透水性較小的粘性壤土或砂質粘土 ， 壩體具有防滲作用 。 第一節(jié) 概 述 3．按防滲體的型式分類 按防滲設施可分為均質壩、土質防滲體分區(qū)壩和非土質材料防滲體壩 (碾壓式 )： 3）非土質材料防滲體壩 這種壩型的防滲體一般由 鋼筋混凝土、瀝青混凝土 或其他非土質材料做成。 二、土石壩的類型 碾壓式土石壩的類型 第一節(jié) 概 述 第二節(jié) 土石壩剖面的基本尺寸與構造 ⅰ 剖面基本尺寸 影響因素： 1） 壩址附近的土石料分布狀況 （ 包括土石料的種類 、 性能 、 儲量 、 運距等 ） ； 2） 壩址的地形地質條件； 3） 運行要求和施工條件等； 參照已建工程 ， 初擬剖面的尺寸 ， 然后計算和修正 ， 使之成為安全 、 經濟 、 合理的剖面 。 ）； V0 —— 計算風速 （ m/s） 。 當壩坡的單坡系數(shù) ＝ ～ ，平均爬高可按式（ 33）計算 （ 33） 式中 —— 壩面糙率系數(shù)； —— 經驗系數(shù)，按表 32選用； RmR pRm21221)1()(mLhKKR mmwm ????KwK第二節(jié) 土石壩剖面的基本尺寸與構造 —— 平均波高和平均波長（ m），計算方法見第一章； —— 壩坡系數(shù) . mm Lh 、m表 32 爬高統(tǒng)計分布 P（ %） 1 2 3 4 5 10 15 20 30 50 (1) 096 (2) ~0.3 097 )( 值mP RRHhmmPRR第二節(jié) 土石壩剖面的基本尺寸與構造 經驗系數(shù) ≤ ≥ vKgHV/vK糙率滲透性系數(shù) KΔ 護 面 類 型 KΔ 護 面 類 型 KΔ 光滑不透水護面（瀝青混凝土） 1 砌石護面 ~ 混凝土板護面 拋填兩層塊石（不透水基礎） ~ 草皮護面 ~ 拋填兩層塊石（透水基礎） ~ 第二節(jié) 土石壩剖面的基本尺寸與構造 求出 后 ， 按工程等級選用設計累計頻率 (%)(對 I— Ⅲ級土石壩取 ；對 IV— V級壩取 )， 并由 值查表 33， 求得設計爬高值 。 式中 —— 波高（ m），可按官廳公式計算； —— 靜水位壩面坡角（ ） 。 最后指出 ： 確定壩頂高程應分別按 正常運用 和 非常運用 情況計算，取其最大值作為設計壩頂高程。 施工： 碾壓機械寬度 其他專門性要求； 對于高壩，壩頂寬度可選用 10～ 15m，對于中、低壩，可選用 5～ 10m。 巖基壩坡陡于土基壩坡。 第二節(jié) 土石壩剖面的基本尺寸與構造 均質壩參考壩坡比值 塑性指數(shù)較高的亞粘土 塑性指數(shù)較低的亞粘土 壩高（ m） 平臺 上游坡 下游坡 壩高（ m） 平臺 上游坡 下游坡 頂寬 （ m） 級數(shù) 由上而下 由上而下 頂寬 （ m） 級數(shù) 由上而下 由上而下 ＜ 15 1 1: 1: 1： 1： ＜ 15 1 1: 1: 1: 1: 15~25 2 2 1: 1: 1： 1： 15~25 2 2 1: 1: 1: 1: 25~35 2 3 1: 1: 1: 1： 1： 1： 25~35 2 3 1: 1: 1: 1: 1: 1: 第二節(jié) 土石壩剖面的基本尺寸與構造 注： 表中壩殼部分邊坡變化范圍可根據(jù)不同土質選用 ， 土質較好可用較陡值 。 均質壩和土質防滲體分區(qū)壩上游壩面宜少設馬道 ， 非土質防滲體面板壩上游不宜設馬道 。當壩 頂有交通要求時，壩頂護面應 滿足公路路面 的有 關規(guī)定。 土石壩的構造 － 壩頂 尺寸應根據(jù)穩(wěn)定和強度條件確定，并設置變形伸縮縫和做好止水措施，如圖所示。 土石壩的構造 －護坡 1．上游護坡 上游壩面要有足夠抗沖能力。墊層厚度一般為 ～ ，并滿足反濾要求和不凍要求。 混凝土護坡： ?混凝土護坡有現(xiàn)澆和預制兩種形式，如圖 37所示。下游護坡型式一般有草皮護坡、單層干砌石護坡、卵石或碎石護坡和混凝土框格填石護坡等。 干砌石護坡： 國內使用較多，一般采用單層干砌形式、厚度 ～ ，通常在石料豐富且砌石費用便宜的地區(qū)可以考慮采用。 對干砌石、漿砌石、卵石或碎石、瀝青混凝土以及鋼筋混凝土護坡，護坡的下部 都應設置碎石或砂、砂礫石墊層。