小型土石坝设计-认识土石坝

任务1土石坝认知——概念与特点目录12土石坝的概念土石坝的特点土石坝的概念01土石坝概念

指由当地土料、石料或土石混合料等经抛填、碾压、水坠等方法堆筑而成的坝体称为土石坝。土石筑坝历史公元前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，我国已建成的八万多座水坝，土石坝约占90%左右。国际上，古印度、古埃及等，也很早就开始修建土坝。土石坝赏析国际上：最高的水坝为塔吉克斯坦的罗贡土石坝，最大坝高335m。国内：位于黄河中游上的控制性工程小浪底土石坝，最大坝高154m；位于雅砻江上的两河口水电站砾石土心墙堆石坝最大坝高295米，是目前国内最高、全球第二的土石坝。雅砻江两河口水电站砾石土心墙堆石坝最大坝高295米，水库正常蓄水位2865米，总库容107.67亿立方米，具有多年调节能力，是目前国内最高、全球第二的土石坝。土石坝赏析土石坝赏析土石坝的特点02土石坝的特点土石坝的优点①筑坝材料可以就地取材。

②能适应各种不同的地形、地质和气候条件。

③适应大型机械化施工。④构造简单，运用管理方便。土石坝的特点土石坝的缺点①坝顶不能溢流。②施工导流不方便。③坝体填筑工程量大。土石坝的特点结构特点①土石坝是散粒体结构，稳定靠土体的抗剪强度来控制；②会出现局部滑动而失稳，不会出现整体滑动失稳或倾覆失稳问题；③为维持坝坡稳定，坡度大，断面大，体积大。土石坝的工作特点

（1）稳定问题坝体为散粒结构，抗剪强度低，易滑动。土石坝的失稳一般是坝坡滑动或坝坡连同地基一起滑动的剪切破坏（特有）。设计要点：具有足够的断面维持坝体的稳定。土石坝的特点土石坝的工作特点

（2）渗流问题散粒体结构，在上下游水位差作用下部分水体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。土石坝的特点土石坝的工作特点

渗流的主要危害

①渗漏；

②减轻土体有效重力，降低摩擦角及凝聚力，增加滑坡的可能；

③渗透变形：土石坝及地基中的渗流，由于物理和化学作用，土体颗粒流失，导致土壤发生局部破坏，称为渗透变形。设计要求：

◎设置良好的防渗和排水设施控制渗流。土石坝的特点土石坝的工作特点

（3）沉降问题土粒间存在孔隙，在坝体自重和水压力作用下，土体颗粒之间易产生相对位移，造成土石坝出现明显的沉降变形。危害：

◎引起挡水高度不足；

◎不均匀沉降使坝体开裂，威胁坝安全。设计要求：

◎确定坝顶高程时考虑所有可能的沉降；

◎可能产生不均匀沉降的结构部位提出措施。土石坝的特点土石坝的工作特点

（4）冲刷问题土颗粒间的凝聚力很小，其抗冲能力很低。当洪水漫过坝顶时，水流必然会携带土粒流失，从而引起坝体局部破坏或整体溃决。由于波浪的作用，必然导致坡面土料的流失和坍塌，削弱坝体剖面尺寸，对坝体稳定不利。设计要求：

◎坝顶应有足够的超高，不允许漫顶；

◎上下游坝面和坝顶需采取保护措施，保证坝体安全。土石坝的特点土石坝的工作特点

（5）其他问题

◎冰压力

◎冬天冻融，夏天干裂

◎动物破坏

◎地震，粉砂地基的振动液化设计要求：对上下游坝坡和坝顶采取有效防护措施，设计出良好的护坡及坝顶结构；控制粉砂密实度，防止液化。土石坝的特点知识点小结：1.土石坝的概念；2.土石坝的特点及优缺点。3.土石坝的工作特点。思考：1.土石坝的设计要点？任务1土石坝认知—类型目录12土石坝的类型型原则土石坝的选型原则土石坝的类型01土石坝的类型1.按筑坝材料分类土石坝可分为土坝、土石混合坝和堆石坝。水布垭面板堆石坝土坝土石坝的类型

2.根据筑坝施工方法分类土石坝可分碾压式土石坝、抛填式堆石坝、定向爆破堆石坝、水力冲填坝等。石砭峪水库定向爆破堆石坝碾压式粘土心墙土石坝土石坝的类型

3.按土料在坝身内的配置和防渗体的材料可分类土石坝可分为均质坝、粘土心墙和斜墙坝、人工材料心墙或斜墙坝、多种土质坝、土石混合坝等。土石坝类型(a)均质坝；(b)粘士心墙坝；(c)粘土斜心墙坝；（d）粘土斜墙坝

(e)刚性心墙土坝l(f)粘士心墙多种土质坝土石坝的选型原则02土石坝的选型原则从地形上考虑：1)高山峡谷覆盖层很厚，修混凝土坝不经济，修土坝；2)高山峡谷覆盖层不厚，但基岩缓倾角裂隙，泥化夹层很多，适宜修土坝；3)宽河谷小流量的坝址修土石坝有利。土石坝的选型原则从料场情况上考虑：4)坝型选择与筑坝材料有关。土石坝的选型原则从施工角度考虑：5)定向爆破可缩短施工道路，节省运输，节省劳力，节省碾压设备，但需大量