【正文】 e)、 (f)、 (g)。其中防滲體布置在壩體中央附近的稱為心墻壩； 防滲體布置在上游面的稱為面板土石壩。 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。 土石壩剖面包括 壩頂高程 、 壩頂寬度 、 壩坡 。 yRche第二節(jié) 土石壩剖面的基本尺寸與構(gòu)造 hcReα靜水位壩頂2Yh m2h m圖 壩頂超高計(jì)算圖 第二節(jié) 土石壩剖面的基本尺寸與構(gòu)造 表 31 土石壩安全加高 hc 值 (m) 壩 的 級(jí) 別 I II III IV V 設(shè) 計(jì) 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(gòu)造 （ 32） ?c o s220mgHDkve ?式中： K —— 綜合摩阻系數(shù)，其值在（ ～ ） 106之間， 計(jì)算時(shí)一般取 106； D —— 風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度（ m）； Hm —— 壩前風(fēng)區(qū)水域平均水深（ m）； —— 計(jì)算風(fēng)向與壩軸線法線的夾角（ 176。正常運(yùn)用情況 : 2級(jí)壩 ， 取多年平均最大風(fēng)速的 1. 5～ ， 4級(jí)壩取 倍 ； 非常運(yùn)用情況 :取多年平均最大風(fēng)速 。 采用蒲田公式計(jì)算波浪爬高應(yīng)首先計(jì)算平均爬高 ， 再按表 32換算所需概率的爬高 。 當(dāng)風(fēng)向線與壩軸線的法線成夾角 β 時(shí)，波浪爬高 應(yīng)有所降低。 對(duì)于小型的土石壩，波浪爬高可按下式近似計(jì)算。 mR%1?P %5?P (%)PpRpRpR?K?K?tghKR m?? mh??第二節(jié) 土石壩剖面的基本尺寸與構(gòu)造 對(duì)有防滲體的土石壩，防滲體頂部針對(duì)靜水位也要超高，并預(yù)留竣工后沉降量。 斜向波折減系數(shù) 0 10 20 30 40 50 60 1 ?K??K第二節(jié) 土石壩剖面的基本尺寸與構(gòu)造 當(dāng)壩頂上游側(cè)設(shè)有穩(wěn)定、堅(jiān)固和不透水且與防滲體緊密接合的防浪墻時(shí)，壩頂高程可用 防浪墻墻頂?shù)母叱?； 但此時(shí)在正常運(yùn)用情況下，壩頂最少應(yīng)高出相應(yīng)的靜水位 ；在非常情況運(yùn)用情況下，壩頂應(yīng)不低于相應(yīng)的靜水位。當(dāng)壩址 地震烈度大于 6度時(shí) ，應(yīng)考慮地震影響。 防汛搶險(xiǎn)： 車輛運(yùn)輸、人員工作等。 一般情況下：頂寬 Tm = 第二節(jié) 土石壩剖面的基本尺寸與構(gòu)造 三、壩坡 ?土石壩的壩坡主要取決于：壩型、壩高、壩基和壩體材料性質(zhì)以及工作條件等因素； ? 一般可參照已建工程初步擬定，然后由壩坡穩(wěn)定計(jì)算確定合理的壩坡。 下游壩坡陡于上游壩坡。 壩的上部陡于下部。每高差約 15～ 20m，變化不宜大于 ～ ； 常用壩坡一般取 1:～ 1:。 心墻部分邊坡變化范圍根據(jù)塑性材料透水性的強(qiáng)弱選用 ， 透水性弱者可用陡值 。 馬道：也稱纖道 它的寬度視其用途而定 ， 一般取 ～ 。 排水溝 ： 排除雨水 ， 橫縱向布置 。 一、壩頂 壩頂可采用碎石、單層砌石、瀝青或混凝土護(hù)面， IV— V級(jí)的土石壩也可用草皮護(hù)面。 為排除降雨積水，壩頂護(hù)面可向下游側(cè)放坡， 坡度在 2%～ 3%之間，并做好向下游的排水系統(tǒng)。 防浪墻應(yīng)做成堅(jiān)固不透水的結(jié)構(gòu)。 壩頂及防浪墻構(gòu)造圖 (b)(a)干砌石 m1:2.6 1:2.83%128. 2129. 4 沙殼心墻泥結(jié)石土石壩的構(gòu)造 －護(hù)坡 對(duì)于高壩或兼顧旅游功能的土石壩，下游側(cè)應(yīng)設(shè)置 欄桿 等 安全防護(hù)措施 ，應(yīng)按運(yùn)用要求設(shè)置 照明設(shè)施 ，建筑藝術(shù)處理應(yīng)美觀大方，并與周圍環(huán)境相互協(xié)調(diào)。 因此， 壩坡表面為土、砂礫石等土石料填筑時(shí)應(yīng)設(shè)置專門的護(hù)坡。已建造的土石壩，多采用堆石、干砌石和漿砌石護(hù)坡和混凝土護(hù)坡 。 當(dāng)護(hù)坡與壩體土料之間不滿足反濾要求時(shí)，護(hù)坡底面需設(shè)碎石或礫石墊層，防止庫水位降落和波浪對(duì)壩坡的淘刷。 土石壩的構(gòu)造 －護(hù)坡 圖 36 干砌石護(hù)坡（單位： m） 1干砌石； 2墊層； 3壩體 123(a) (b)123第三章 土石壩 土石壩的構(gòu)造 －護(hù)坡 漿砌石護(hù)坡： ? 漿砌石是在塊石之間充填砂漿或細(xì)石混凝土。 ?漿砌石護(hù)坡穩(wěn)定性較好，其厚度可比干砌石護(hù) 坡酌情減小。采用方形 5m 5m～ 20m 20m厚度為 15～ 20cm的現(xiàn)澆板塊、六角形預(yù)制塊； ? 其他如 瀝青混凝土 護(hù)坡和 水泥土 護(hù)坡，可參考有關(guān)文獻(xiàn)論述。 土石壩的構(gòu)造 －護(hù)坡 圖 37 混凝土板護(hù)坡矩形板； (b)六角形板 矩形混凝土板； 2六角形混凝土板； 3碎石或礫石； 4木板柱；5結(jié)合縫 15～2020～1515～2015025020～153231544土石壩的構(gòu)造 －護(hù)坡 2．下游壩坡 下游壩坡工作條件相對(duì)上游壩坡好些，一般宜簡(jiǎn)化設(shè)置。 草皮護(hù)坡： 是均質(zhì)壩常見的護(hù)坡形式，國(guó)內(nèi)應(yīng)用較普遍，如果壩面排水布置合理，護(hù)坡效果良好，而且可以美化環(huán)境。若壩坡為無粘性土?xí)r，則可在草皮下鋪一層20～ 30 cm厚的腐植土，以利于草的生長(zhǎng)。 第三章 土石壩 土石壩的構(gòu)造 －護(hù)坡 卵石或碎石護(hù)坡： 適用于由砂或礫石填筑的下游壩坡，卵石或碎石的粒徑應(yīng)為 5～ 10cm，厚度 40cm。框格尺寸一般為 4～ 5m 4～ 5m，框條寬 ，厚 ，在框格中填卵石或碎石。 墊層厚度約為 15～ 30cm。 第三章 土石壩 土石壩的構(gòu)造 －護(hù)坡 干砌石護(hù)坡與被保護(hù)的土料之間不滿足反濾要求時(shí)，墊層應(yīng)按反濾要求設(shè)置。 護(hù)坡的范圍： 上游護(hù)坡，上部自壩頂開始（如設(shè)防浪墻墻時(shí)應(yīng)與防浪墻連接），下部伸至死水位以下不小于 （ IV、 V級(jí)壩可減至），最低水位不確定時(shí)應(yīng)護(hù)至壩腳。 第三章 土石壩 土石壩的構(gòu)造 －排水 3．壩面排水 除了干砌石或堆石護(hù)坡之外，下游壩坡均須設(shè)置壩面排水，排水應(yīng)包括壩頂、壩坡、壩頭及壩下游等部位的集水、截水和排水措施。 壩面排水系統(tǒng)的布置（圖 38）、排水溝的尺寸和底坡應(yīng)由計(jì)算確定。排水溝的橫斷面可用混凝土澆筑或漿砌石砌筑，一般斷面尺寸應(yīng)不小于深 ，寬 。 1．土質(zhì)防滲體 土質(zhì)防滲體用粘土、含砂礫粘性土或粘壤土。 土石壩的構(gòu)造 －防滲體 實(shí)踐證明： 土質(zhì)防滲體的斷面（圖 39）及厚度取決于防滲體土料的 允許比降 ，在設(shè)計(jì)中通常采用滲流平均允許比降 [J]作為控制條件； 最大作用水頭 H與允許比降的比值： B=H/[J]。 為此，根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)提出的允許比降： 心墻不宜大于 ，斜墻不宜大于 防滲體底部的厚度。如挪威的斯伐提文心墻壩，壩高125m，取 [J]=；加拿大的肯尼斜墻壩，壩高 85m，取 [J]=；國(guó)內(nèi)的窄口心墻壩，壩高 77m，取[J]=；陸渾斜墻壩，壩高 55m，取 [J]=。 ? 心 (斜 )墻頂部、上游墻面應(yīng)設(shè)保護(hù)層，其厚度不得小于 。 2．非土質(zhì)材料防滲體 （ 1）瀝青混凝土防滲體 瀝青混凝土具有 : 塑性和柔性好； 防滲性能較好。 第三章 土石壩 土石壩的構(gòu)造 －防滲體 瀝青混凝土防滲體尺寸： 厚度通常取 40～ 125cm。 如黨河水庫瀝青混凝土心墻壩，壩高 58m，心墻底部厚度為 ，頂部為 。 近年來許多工程都傾向于采用簡(jiǎn)單的單層式瀝青混凝土斜墻，如圖 310（ b）所示。防滲體的型式，以面板或心墻防滲體的。 復(fù)合土工膜 利用土工膜作壩體防滲體材料： 可以降低工程造價(jià)，而且施工方便快速，不受氣候影響。 土石壩的構(gòu)造 －排水體 四、排水設(shè)施 對(duì)滲入壩體內(nèi)的水量。 壩體排水應(yīng)滿足如下三點(diǎn)要求： ①排水體能自動(dòng)地向壩外排出全部滲水； ②排水體應(yīng)便于觀測(cè)和檢修； ③排水體應(yīng)按反濾要求設(shè)計(jì)。 排水頂部超出壩體浸潤(rùn)線逸出點(diǎn) — 。 特點(diǎn) ：這種形式的排水構(gòu)造簡(jiǎn)單，省工節(jié)料，施工和檢修都很方便。 第三章 土石壩 土石壩的構(gòu)造 －排水體 圖 311 貼坡排水 1 浸潤(rùn)線； 2 護(hù)坡； 3 反濾層； 4 排水； 5 排水溝 土石壩的構(gòu)造 －排水體 13241:5土石壩的構(gòu)造 －排水體 2．棱體排水 棱體排水又稱濾水壩趾，它是在下游坡腳處用塊石堆筑而成的排水設(shè)施。高出下游水位 — 。 排水的內(nèi)坡 ： 一般為 1： ～ 1： ； 外坡： 一般為 1： ～ 1： 。 第三章 土石壩 棱體排水 土石壩的構(gòu)造 －排水體 棱體排水體特點(diǎn) ： 安全可靠； 可以降低壩體浸潤(rùn)線； 可以增加壩坡的穩(wěn)定性。 3．壩內(nèi)排水 壩內(nèi)排水包括水平排水、豎式排水、網(wǎng)狀排水帶、排水管等。 褥墊式排水是沿壩基表面由塊石鋪成的水平排水層。 水平排水層： 其目的是在庫水位降落時(shí)，改變上游壩殼滲流方向，降低孔隙壓力，以增加上游壩坡在庫水位降落時(shí)的穩(wěn)定性。其設(shè)置位置、層數(shù)、厚度和伸入壩體內(nèi)長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)滲水量大小確定，排水層厚度不宜小于 ，并滿足反濾層最小厚度要求。 設(shè)置豎式排水的目的： 是使?jié)B入壩體的滲水通過豎式排水自由順暢地排向下游，保持壩體干燥，有效降低壩體浸潤(rùn)線，防止?jié)B透水流從壩坡逸出。一般的豎式排水頂部通至壩頂附近，底部與壩底的褥墊式排水層連接，通過褥墊式排水排向下游。例如：當(dāng)下游高水位持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，為節(jié)省石料，可考慮在下游正常水位以上用貼坡排水，以下用棱體排水；當(dāng)浸潤(rùn)線較高采用棱體排水難以滿足設(shè)計(jì)要求且下游有水時(shí)，可采用褥墊式排水與棱體排水組合或采用貼坡、棱體和褥墊式組合型排水型式。在下游側(cè)具有承壓水的土層，還可起壓重作用。 滲流方向近乎水平或傾斜向，反濾層近乎垂直或傾斜向的情況，屬于過渡型，如貼坡反濾等，可歸為 Ⅰ 型。并據(jù)以選擇宜于作反濾層的天然料場(chǎng)或確定人工篩選的任務(wù)。 第三章 土石壩 土石壩的構(gòu)造 －反濾層 下節(jié)課講授滲流分析 請(qǐng)預(yù)習(xí) 第三章 土石壩 ? 概述 ? 土石壩剖面的基本尺寸與構(gòu)造 ? 土石壩滲流分析 ? 土石壩的穩(wěn)定計(jì)算 ? 土料選擇與填土標(biāo)準(zhǔn)確定 ? 土石壩的地基處理 ? 土石壩與地基、岸坡及其它建筑物連接 第三節(jié) 土石壩的滲流分析 一、概述 在土石壩中，滲透水流對(duì)壩體、壩基的滲透破壞，危害性更大，因滲透破壞屬于隱蔽性破壞，常不易被發(fā)現(xiàn)。 1．滲流分析的主要任務(wù) 土石壩剖面基本尺寸和防滲排水設(shè)施初步擬定后，必須進(jìn)行 滲流分析 ，并通過分析求得滲流場(chǎng)的水頭分布和滲透水力比降，為壩坡安全性和滲流穩(wěn)定性評(píng)判提供依據(jù)。 2）確定滲透比降（坡