【正文】 （1）具有足夠的斷面以保持壩的穩(wěn)定；（2）設(shè)置良好的防滲和排水設(shè)施以控制滲流；（3）因地制宜選擇壩體筑壩材料和壩體的結(jié)構(gòu)形式；（4）壩基足夠穩(wěn)定；（5）有足夠的泄洪能力和安全超高；（6）采用適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施，使壩運(yùn)用可靠耐久。土石壩類型按施工方法：碾壓式土石壩、填填式土石壩、水中填土壩、定向爆破土石壩碾壓式土石壩按材料種類和在壩身內(nèi)的配置：均質(zhì)壩、土質(zhì)防滲體分區(qū)壩（又分：心墻壩、斜心墻壩、斜墻壩）、非土質(zhì)防滲體壩。壩坡坡率的選擇遵循規(guī)律（1）上游壩坡應(yīng)比下游坡為緩（2）斜墻壩的上游壩坡一般較心墻壩為緩。而厚心墻壩的下游壩坡，一般較斜墻壩為緩（3）粘性土料做成的壩坡，常沿高度分成數(shù)段，每段10~30m砂石和堆石的穩(wěn)定壩坡為一平面，可采用均一坡率。（4）由粉土、砂、輕壤土修建的均質(zhì)壩，適當(dāng)放緩下游壩坡。（5）當(dāng)壩基或壩體土料沿壩軸線分布不一致時，應(yīng)分段采用不同坡率。滲流分析的內(nèi)容（1）確定壩體內(nèi)侵潤線及其下游逸出點(diǎn)位置，繪制壩體及壩基內(nèi)的等勢線分布圖或流網(wǎng)圖；（2）確定滲流的主要參數(shù)——滲流流速與比降（3）確定滲流量。滲流分析的方法（1）水力學(xué)方法（2）流網(wǎng)法：流網(wǎng)法是一種圖解法。根據(jù)等勢線和流線互相正交，每一個網(wǎng)格的長寬比保持為常數(shù)的特性繪制流網(wǎng)（3）有限元法土石壩滲流變形（1）管涌：指在滲流作用下，土中的細(xì)顆粒由骨架孔隙通道中被帶走而流失的現(xiàn)象。（2）流土：指在向上滲流作用下，表層局部土體被頂起或是粗細(xì)顆粒群發(fā)生浮動而流失的現(xiàn)象。（3）接觸沖刷：指滲流沿著滲透系數(shù)不同的兩種土層接觸面上或是建筑物與地基接觸面上流動時，將細(xì)顆粒沿接觸面帶走的現(xiàn)象。（4）接觸流土：指在滲流系數(shù)相差懸殊的兩種土層交界面上，由于滲流垂直于層面流動，將滲流系數(shù)較大土層中的細(xì)顆粒帶入滲流系數(shù)較大土層中的現(xiàn)象。注意：前兩種主要出現(xiàn)在單一土層中，后兩種多出現(xiàn)在多種土層中。粘性土的滲流變形主要是流土。土石壩穩(wěn)定分析理論：摩爾庫倫理論：認(rèn)為最大剪應(yīng)力是導(dǎo)致材料破壞的控制因素，破壞面上的抗剪強(qiáng)度和極限剪應(yīng)力是法向應(yīng)力的函數(shù)。計(jì)算土的抗剪強(qiáng)度的兩種方法：總應(yīng)力法、有效應(yīng)力法。有效應(yīng)力等于總應(yīng)力與孔隙壓力之差。計(jì)算工況：施工期（包括竣工時）、穩(wěn)定滲流期、水庫水位降落期、地震作用時。穩(wěn)定分析方法（1）簡單條分法——瑞典圓弧法：該法不滿足每一土條力的平衡條件，使計(jì)算出的安全系數(shù)偏低。（2）簡化的畢肖普法：畢肖普法的局限性是只適用于圓弧滑動面的情況。（3）滑楔法：滑楔法只滿足力的平衡條件，不滿足力矩平衡條件，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性不足。β選擇不當(dāng)易出誤差。（4）滿足所有力和力矩平衡的方法。1固結(jié)與沉降固結(jié)：土石壩和地基在施工和蓄水過程中，在荷載作用下土體不斷得到壓密，孔隙變小，孔隙水在壓力作用下產(chǎn)生不穩(wěn)定滲流。1非線性彈性EB模型鄧肯張?zhí)岢鲆环N雙曲線型非線性彈性模型，以土的切線模量E和體積模量B作為計(jì)算參數(shù)。鄧肯張模型共有8個參數(shù)，這些參數(shù)通過三軸排水壓縮試驗(yàn)測定；采用總應(yīng)力分析時，通過三軸不排水壓縮試驗(yàn)測定。模型以E、B為參量表示應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，故稱為EB模型。鄧肯張模型于此的一些土壩的變形與實(shí)測結(jié)果比較接近。但該模型不能描述土的塑性變形特性，不能反映土體接近破壞時、破壞發(fā)生時和破壞后的特性，不能考慮中間主應(yīng)力的影響，也不考慮土的剪脹性1拱效應(yīng)由于心墻和壩殼土料變形性質(zhì)的不同，在壩體內(nèi)產(chǎn)生“拱”效應(yīng)，使心墻部位顯著卸載，而在過渡區(qū)內(nèi)形成應(yīng)力集中。拱效應(yīng)可使心墻中的豎向應(yīng)力較γsh（γs為填土容重，h為填土深度）減小很多。1水力劈裂壩的下游坡出現(xiàn)集中漏水，但漏水不是在水庫滿蓄后立即發(fā)生，而是延遲幾個小時 幾天后突然發(fā)生。說明，在一定條件下，水庫水壓力可使已存在的閉合裂縫張開或是產(chǎn)生新的裂縫，故稱為水力劈裂?？赡馨l(fā)生水力劈裂的情況：總應(yīng)力小于或等于水壓力，土料的變形和透水性不均一。1填筑標(biāo)準(zhǔn)填筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)控制指標(biāo)：壓實(shí)度、最優(yōu)含水率（指在一定的壓實(shí)功能條件下達(dá)到最佳壓實(shí)效果時 含水率）。粘性土的填筑標(biāo)準(zhǔn)以壓實(shí)度和最優(yōu)含水率作為設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn)，無粘性土壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)按相對密度確定。1壩殼料主要用來保持壩體穩(wěn)定，應(yīng)具有比較高的強(qiáng)度。1防滲體（1）土質(zhì)防滲體：防滲體：指該部位土體比壩殼其他部位更不透水，它的作用是控制壩體內(nèi)侵潤線的位置，并保持滲流穩(wěn)定。（2）瀝青混凝土防滲體：有較好的塑像和柔性，防滲和適應(yīng)變形能力好，產(chǎn)生裂縫時，有一定自行愈合的功能，且受氣候影響小。1壩頂與護(hù)坡（1）壩頂：壩頂護(hù)面采用密實(shí)的砂礫石、碎石、單層砌石或?yàn)r青混凝土等柔性材料以適應(yīng)壩的變形，并對防滲體起保護(hù)作用，防止干裂和雨水沖蝕。壩頂選用耐沖材料，壩頂上游側(cè)宜設(shè)防浪墻。（2）護(hù)坡：上游護(hù)坡的常用型式為：干砌石、漿砌石、堆石或水泥土。下游護(hù)坡采用干砌石、碎石、礫石或草皮護(hù)坡。還應(yīng)設(shè)壩面排水系統(tǒng)來避免雨水漫流沖刷壩坡坡面。嚴(yán)寒地區(qū)還應(yīng)設(shè)防凍墊層。1壩體排水排水作用：控制和引導(dǎo)滲流，降低侵潤線，加速孔隙水壓力消散，以增強(qiáng)壩的穩(wěn)定，并保護(hù)下游壩坡免遭凍脹破壞。棱體排水 貼坡排水 壩內(nèi)排水 反濾層及過渡層反濾層：濾土排水，保護(hù)滲流出口，防止壩體和壩基發(fā)生管涌、流土等滲流變形破壞以及不同土層界面處的接觸沖刷。過濾層主要對其兩側(cè)土料的變形起協(xié)調(diào)作用，反濾層可起過渡作用，而過渡層卻不一定滿足反濾層的要求。設(shè)計(jì)要求：（1）有足夠小的孔隙防止被保護(hù)土層發(fā)生管涌等有害滲流變形（2）有足夠大孔隙保證透水性大于被保護(hù)層來順暢排出滲透水流。2土石壩裂縫類型和成因（1）縱向裂縫：走向大體與壩軸線平行，多數(shù)發(fā)生在壩頂和壩坡中部。易形成：土質(zhì)斜墻壩壩 材料如壓實(shí)不足，沉降變形大，上部和下部沉降不均，都可使斜墻斷裂，形成縱向裂縫；高壓縮性地基上也易形成壩坡面和壩內(nèi)部的縱向裂縫（2）橫向裂縫：走向與壩軸線近乎垂直，多發(fā)生在兩岸壩肩附近。岸坡較陡峻或岸坡地形突變時，都易發(fā)生（3）內(nèi)部裂縫：主要有壩基和壩體不均勻沉降引起。2巖基處理防滲處理方法：接觸面做好表面處理，采用水泥或化學(xué)材料灌漿、混凝土塞、混凝土防滲墻，或加寬心墻、加設(shè)防滲鋪蓋等措施，以增長滲徑，或?qū)鄬优c壩的防滲體分隔開，防止接觸沖刷。巖基穩(wěn)定性較強(qiáng)時需做帷幕灌漿。2砂礫石壩基處理在砂礫石地基上建壩的主要問題是進(jìn)行滲流控制，解決的主要方法是做好防滲和排水。（1）粘性土截水槽：當(dāng)壩基砂礫石層不太厚時采用。（2）混凝土防滲墻：深厚砂礫石地基采用（3）灌漿帷幕：砂礫石壩基的灌漿采用水泥、粘土和膨潤土等粒狀材料（4）防滲鋪蓋：作用：延長滲徑，從而使壩基滲漏損失和滲流比降減小至容許范圍內(nèi)。（5）下游排水減壓設(shè)施2裂縫的防治措施（1）改善壩體結(jié)構(gòu)或平面布置（2）采用實(shí)用的施工措施和運(yùn)行方式（3）重視壩基處理（4）適當(dāng)選擇壩石土料2連接（1）壩體與壩基及岸坡的連接（2）壩體與混凝土建筑物的連接2液化剪應(yīng)力循環(huán)作用的次數(shù)達(dá)到 一定數(shù)值后，有效應(yīng)力趨于0，全部應(yīng)力由土骨架轉(zhuǎn)移到水，土的抗剪強(qiáng)度和抵抗變形的能力幾乎完全喪失，而且變形的增長具有突發(fā)性質(zhì)，土轉(zhuǎn)化為液化狀態(tài)。2堆石壩主要組成：①堆石體（墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)、次堆石區(qū)）；②鋼筋混凝土面板及其與河床和岸坡相連接的趾板構(gòu)成的防滲系統(tǒng)。2土質(zhì)心墻堆石壩優(yōu)點(diǎn)：可利用大型振動碾壓實(shí)堆石，使壩體達(dá)到較高的緊密度，以減小工程量；可利用土質(zhì)心墻的柔性適應(yīng)壩體變形，保障防滲體的安全。2堆石壩的特點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：密度大，抗剪強(qiáng)度高，壩坡較陡，抗震性能較好（2）運(yùn)行維護(hù)特點(diǎn)：沉降量最小易于檢修、維護(hù)（3）施工特點(diǎn)：堆石體可分區(qū)，充分利用修建泄水建筑物開挖的石料，降低了工程造價，簡化了施工導(dǎo)流和度汛工程設(shè)施，加快施工進(jìn)度?；炷撩姘鍓蔚奶攸c(diǎn)工程量小，施工方便，攔洪度汛簡單第六章 水閘水閘類型，工作特點(diǎn)？水閘是一種利用閘門擋水和泄水的低水頭水工建筑物。作用：閉閘：攔洪、擋潮、抬高水位以滿足上游引水和通航的需要開閘：泄洪、排澇、沖沙或根據(jù)下游用水需要調(diào)節(jié)流量。按所承擔(dān)任務(wù)：節(jié)制閘 進(jìn)水閘 分洪閘 排水閘 擋潮閘 沖沙閘（排沙閘）按閘室結(jié)構(gòu)型式：開敞式 胸墻式 涵洞式水閘的組成：上游連接段 閘室 下游連接段 水閘的工作特點(diǎn)：（1）軟土地基的壓縮性大，承載能力低，細(xì)砂容易液化，抗沖能力差。（2）水閘泄流時盡管流速不高，但水流仍具有一定剩余能量，而土基的抗沖能力較低，可能引起水閘下游沖刷。（3）土基在滲流作用下，易產(chǎn)生滲流變形，特別是粉、細(xì)砂地基，在閘后易出現(xiàn)翻砂冒水現(xiàn)象。閘孔設(shè)計(jì)（1）堰型選擇：寬頂堰（常用）、低實(shí)用堰（2）閘底板高程的選定（3）計(jì)算閘孔總凈寬（4）確定閘室單孔寬度和閘室總寬度地下輪廓線在水頭作用下，閘基內(nèi)的滲流將從護(hù)坦上的排水孔等滲出，不透水的鋪蓋、板樁及底板與地基的接觸線，即是閘基滲流的第一根流線，成為地下輪廓線，其長度即為水閘的防滲長度。地下輪廓線的布置（1）粘性土地基：主要考慮如何降低作用在底板上的滲流壓力，以提高閘室的抗滑穩(wěn)定。可在閘室上游設(shè)置水平防滲，而將排水設(shè)施布置在閘底板下游段或消力池地板下。對粘性土地基一般不用板樁。（2）砂性土地基：在布置時應(yīng)以防止?jié)B流變形和減小滲漏為主。對砂層很厚的地基，可采用鋪蓋與懸掛式板樁相結(jié)合，而將排水設(shè)施布置在消力池下面。當(dāng)砂層較薄時，采用齒墻或板樁切斷砂層，并在消力池下設(shè)排水。對于粉砂地基，為了防止液化，大都采用封閉式布置，將閘基四周用板樁封閉起來。滲流計(jì)算的基本方法 流網(wǎng)法 改進(jìn)阻力系數(shù)法 直線法改進(jìn)阻力系數(shù)法基本原理：這是一種以流體力學(xué)解為基礎(chǔ)的近似方法。對于復(fù)雜地下輪廓，可從板樁與底板或鋪蓋相交處和樁尖畫等勢線，將整個滲流區(qū)域分成幾個典型流段。直線法：假定滲流沿地下輪廓的坡降是均一的，即水頭損失按直線變化，當(dāng)滲流水頭H及防滲長度L已定，即可按直線比例求出地下輪廓各點(diǎn)的滲流壓力，這種方法稱為直線法。用流網(wǎng)法求得的逸出坡降比按直線法求得的數(shù)值大得多；長度相同，形狀各異的地下輪廓，逸出坡降的差別很大。說明，直線法比較粗略，但計(jì)算簡便，對于地下輪廓比較簡單的中、小型工程，還是可以采用的。防滲及排水設(shè)施防滲設(shè)施：構(gòu)成地下輪廓的鋪蓋、板樁及齒墻排水設(shè)施：鋪設(shè)在護(hù)坦、漿砌石海漫底部或閘底板下游段起導(dǎo)滲作用的砂礫石層。閘下出流的特點(diǎn)（1）閘下易形成波狀水躍：由于水閘上下游水位差較小，相應(yīng)弗勞德數(shù)Fr較低，易發(fā)生波狀水躍（2）閘下易出現(xiàn)折沖水流：攔河閘的寬度通常只占河床寬度的一部分，水流過閘時先收縮，出閘后再擴(kuò)散，如果布置或操作運(yùn)行不當(dāng)，出閘水流不能均勻擴(kuò)散，易形成折沖水流。底流消能工設(shè)計(jì)底流消能工的作用：通過在閘下產(chǎn)生一定淹沒度的水躍消除余能，保護(hù)水躍范圍內(nèi)的河床免遭沖刷。當(dāng)尾水深度不能滿足要求時可采?。海?）降低護(hù)坦高程（2）在護(hù)坦末端設(shè)消力坎（3）既降低護(hù)坦高程又建消力坎等措施形成消力池，有時還護(hù)坦上設(shè)消力墩等輔助消能工海漫水流流過消力池，雖已消除了大部分多余的能量，但仍有一定剩余的動能，特別是流速分布不均勻，脈動仍較為劇烈。因此，護(hù)坦后仍應(yīng)設(shè)置海漫等防沖加固設(shè)施，以使水流均勻擴(kuò)散，并將流速分布逐漸調(diào)整到接近天然河道的水流形態(tài)。（2）要求：表面有一定粗糙度，以利進(jìn)一步消除余能；具有一定的透水性，以便使?jié)B水自由排出，降低揚(yáng)壓力。具有一定柔性，以適應(yīng)下游河床可能的沖刷變形。（3）海漫結(jié)構(gòu)：干砌石海漫；漿砌石海漫；混凝土板海漫；鋼筋混凝土板海漫；其他型式海漫整體式底板與分離式地板常用閘室底板有：水平底板、低實(shí)用堰底板整體式底板：橫縫設(shè)在閘墩中間，閘墩與底板連在一起的。整體式底板閘孔兩側(cè)閘墩之間不會出現(xiàn)過大的不均勻沉降，對閘門啟閉有利，用的較多。分離式底板：在堅(jiān)硬、緊密或中等堅(jiān)硬、緊密的地基上，單孔底板上設(shè)雙縫，將底板與閘墩分開的。1閘門與胸墻閘門（1）平面閘門（小型工程）：設(shè)置靠上游側(cè)，以便下游側(cè)布置交通設(shè)施；有時為了充分利用水重，來維持閘室穩(wěn)定，也可移向下游側(cè)。（2）弧形閘門（大型工程）：為不使閘墩過長，需靠上游側(cè)布置。胸墻（1）結(jié)構(gòu)型式：板式：跨度小于6m的水閘；梁板式：跨度6m的水閘。（2）支撐型式：簡支式（分離式底板胸墻）固接式（整體式底板胸墻）1分縫方式與止水設(shè)備分縫：為防止和減少由于地基不均勻沉降、溫度變化和混凝土干縮引起底板斷裂和裂縫，對于多孔水閘需沿軸線每隔一定距離設(shè)置永久縫。止水：（1）止水形式:鉛直止水 水平止水（2）止水材料:銅片，橡皮或塑料，牛毛氈；（3）止水間連接方式：柔性連接（鉛直交叉），剛性連接（水平交叉）。1閘室穩(wěn)定分析穩(wěn)定分析方法：分別驗(yàn)算水閘在剛建成、運(yùn)行、檢修以及施工時期等不同工作情況下的穩(wěn)定，對于孔數(shù)較少而未分縫的小型水閘，可取整個閘室作為驗(yàn)算單元，對于孔數(shù)較多設(shè)有沉降縫的水閘，應(yīng)取兩縫之間的閘室單位進(jìn)行驗(yàn)算。失穩(wěn)形式：滑動失穩(wěn)，傾斜失穩(wěn)，地基失穩(wěn)。1地基處理（1）預(yù)壓加固（2）換土墊層（3）樁基礎(chǔ)（4）沉井基礎(chǔ)1閘室設(shè)計(jì)底邊設(shè)計(jì)方法（1）彈性地基梁法（2）倒置梁法用前者分析閘底板內(nèi)力時，需要考慮可壓縮土層厚度的影響，倒置梁法也是假定地基反力沿閘室縱向呈直線分布，橫向?yàn)榫鶆蚍植?，把閘墩當(dāng)做底板的支座，在地基反力和揚(yáng)壓力底板自重及作用在閘室底板上的水重等荷載作用下安連續(xù)梁計(jì)算板底內(nèi)力。1閘墩應(yīng)力計(jì)算內(nèi)容、方法1閘室的構(gòu)成底板、閘墩、閘門、胸墻、交通橋工作檢修橋、止水設(shè)備第七章 岸邊溢洪道正槽溢洪道岸邊溢洪道按其結(jié)構(gòu)形式可分正槽溢洪道、側(cè)槽溢洪道、井式溢洪道、虹吸式溢洪道