小型土石壩設(shè)計(jì)-認(rèn)識土石壩

任務(wù)1土石壩認(rèn)知——概念與特點(diǎn)目錄12土石壩的概念土石壩的特點(diǎn)土石壩的概念01土石壩概念

指由當(dāng)?shù)赝亮?、石料或土石混合料等?jīng)拋填、碾壓、水墜等方法堆筑而成的壩體稱為土石壩。土石筑壩歷史公元前600多年，我國開始填筑土堤，防御洪水，蓄水興利。如安徽芍陂、浙江海塘等。解放后至今，我國已建成的八萬多座水壩，土石壩約占90%左右。國際上，古印度、古埃及等，也很早就開始修建土壩。土石壩賞析國際上：最高的水壩為塔吉克斯坦的羅貢土石壩，最大壩高335m。國內(nèi)：位于黃河中游上的控制性工程小浪底土石壩，最大壩高154m；位于雅礱江上的兩河口水電站礫石土心墻堆石壩最大壩高295米，是目前國內(nèi)最高、全球第二的土石壩。雅礱江兩河口水電站礫石土心墻堆石壩最大壩高295米，水庫正常蓄水位2865米，總庫容107.67億立方米，具有多年調(diào)節(jié)能力，是目前國內(nèi)最高、全球第二的土石壩。土石壩賞析土石壩賞析土石壩的特點(diǎn)02土石壩的特點(diǎn)土石壩的優(yōu)點(diǎn)①筑壩材料可以就地取材。

②能適應(yīng)各種不同的地形、地質(zhì)和氣候條件。

③適應(yīng)大型機(jī)械化施工。④構(gòu)造簡單，運(yùn)用管理方便。土石壩的特點(diǎn)土石壩的缺點(diǎn)①壩頂不能溢流。②施工導(dǎo)流不方便。③壩體填筑工程量大。土石壩的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①土石壩是散粒體結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定靠土體的抗剪強(qiáng)度來控制；②會出現(xiàn)局部滑動而失穩(wěn)，不會出現(xiàn)整體滑動失穩(wěn)或傾覆失穩(wěn)問題；③為維持壩坡穩(wěn)定，坡度大，斷面大，體積大。土石壩的工作特點(diǎn)

（1）穩(wěn)定問題壩體為散粒結(jié)構(gòu)，抗剪強(qiáng)度低，易滑動。土石壩的失穩(wěn)一般是壩坡滑動或壩坡連同地基一起滑動的剪切破壞（特有）。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：具有足夠的斷面維持壩體的穩(wěn)定。土石壩的特點(diǎn)土石壩的工作特點(diǎn)

（2）滲流問題散粒體結(jié)構(gòu)，在上下游水位差作用下部分水體經(jīng)壩體和地基向下游滲透，產(chǎn)生滲透壓力和滲透變形，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致壩體失事。土石壩的特點(diǎn)土石壩的工作特點(diǎn)

滲流的主要危害

①滲漏；

②減輕土體有效重力，降低摩擦角及凝聚力，增加滑坡的可能；

③滲透變形：土石壩及地基中的滲流，由于物理和化學(xué)作用，土體顆粒流失，導(dǎo)致土壤發(fā)生局部破壞，稱為滲透變形。設(shè)計(jì)要求：

◎設(shè)置良好的防滲和排水設(shè)施控制滲流。土石壩的特點(diǎn)土石壩的工作特點(diǎn)

（3）沉降問題土粒間存在孔隙，在壩體自重和水壓力作用下，土體顆粒之間易產(chǎn)生相對位移，造成土石壩出現(xiàn)明顯的沉降變形。危害：

◎引起擋水高度不足；

◎不均勻沉降使壩體開裂，威脅壩安全。設(shè)計(jì)要求：

◎確定壩頂高程時(shí)考慮所有可能的沉降；

◎可能產(chǎn)生不均勻沉降的結(jié)構(gòu)部位提出措施。土石壩的特點(diǎn)土石壩的工作特點(diǎn)

（4）沖刷問題土顆粒間的凝聚力很小，其抗沖能力很低。當(dāng)洪水漫過壩頂時(shí)，水流必然會攜帶土粒流失，從而引起壩體局部破壞或整體潰決。由于波浪的作用，必然導(dǎo)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。設(shè)計(jì)要求：

◎壩頂應(yīng)有足夠的超高，不允許漫頂；

◎上下游壩面和壩頂需采取保護(hù)措施，保證壩體安全。土石壩的特點(diǎn)土石壩的工作特點(diǎn)

（5）其他問題

◎冰壓力

◎冬天凍融，夏天干裂

◎動物破壞

◎地震，粉砂地基的振動液化設(shè)計(jì)要求：對上下游壩坡和壩頂采取有效防護(hù)措施，設(shè)計(jì)出良好的護(hù)坡及壩頂結(jié)構(gòu)；控制粉砂密實(shí)度，防止液化。土石壩的特點(diǎn)知識點(diǎn)小結(jié)：1.土石壩的概念；2.土石壩的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)。3.土石壩的工作特點(diǎn)。思考：1.土石壩的設(shè)計(jì)要點(diǎn)？任務(wù)1土石壩認(rèn)知—類型目錄12土石壩的類型型原則土石壩的選型原則土石壩的類型01土石壩的類型1.按筑壩材料分類土石壩可分為土壩、土石混合壩和堆石壩。水布埡面板堆石壩土壩土石壩的類型

2.根據(jù)筑壩施工方法分類土石壩可分碾壓式土石壩、拋填式堆石壩、定向爆破堆石壩、水力沖填壩等。石砭峪水庫定向爆破堆石壩碾壓式粘土心墻土石壩土石壩的類型

3.按土料在壩身內(nèi)的配置和防滲體的材料可分類土石壩可分為均質(zhì)壩、粘土心墻和斜墻壩、人工材料心墻或斜墻壩、多種土質(zhì)壩、土石混合壩等。土石壩類型(a)均質(zhì)壩；(b)粘士心墻壩；(c)粘土斜心墻壩；（d）粘土斜墻壩

(e)剛性心墻土壩l(f)粘士心墻多種土質(zhì)壩土石壩的選型原則02土石壩的選型原則從地形上考慮：1)高山峽谷覆蓋層很厚，修混凝土壩不經(jīng)濟(jì)，修土壩；2)高山峽谷覆蓋層不厚，但基巖緩傾角裂隙，泥化夾層很多，適宜修土壩；3)寬河谷小流量的壩址修土石壩有利。土石壩的選型原則從料場情況上考慮：4)壩型選擇與筑壩材料有關(guān)。土石壩的選型原則從施工角度考慮：5)定向爆破可縮短施工道路，節(jié)省運(yùn)輸，節(jié)省勞力，節(jié)省碾壓設(shè)備，但需大量