第二節(jié) 土石壩的剖面

1、第二節(jié) 土石壩的剖面和構(gòu)造,一、基本尺寸,1、壩頂高程：由水庫靜水位加波浪爬高和雍水面高度及 安全加高定出。 - 壩頂超高。 d=h1+e+a 式中 d-水庫靜水位以上的超高，m; h1-波浪在壩坡上的爬高，m; e-風雍水面高度，即風雍水面超出 原水庫水位的高度，m; a-安全加高，m, 根據(jù)壩的級別選 取。,2、壩頂寬度,取決于交通需要、構(gòu)造要求和施工條件。 當壩高在30m100m時，Bmin = 0.1H ; 當壩高大于100m時， Bmin = H1/2 .,3、壩面坡度,取決于壩高、筑壩材料性質(zhì)、運用情況、地基條件、施工方法及壩型等因素。 (1)均質(zhì)壩的上下游坡度比心墻壩的壩坡緩；

2、(2)粘土斜墻壩的上游坡比心墻的壩坡緩，而下游 壩坡可比心墻壩陡些； (3)土料相同時上游坡緩于下游坡； (4)粘土均質(zhì)壩的壩坡與壩高有關，壩高越大壩坡越緩； (5)碾壓式堆石壩的壩坡比土壩陡。,二、壩的內(nèi)部構(gòu)造,土石壩的內(nèi)部構(gòu)造包括： 防滲體、排水設備、反濾層和護坡。 1、防滲體：一般采用塑性、心墻和斜墻，均由滲透系數(shù)較小的粘性土料構(gòu)成，其尺寸和結(jié)構(gòu)需滿足減小滲透量、降低浸潤線和控制滲透坡降的要求。 其種類有：粘性土心墻（圖6-3）、粘性土斜墻（圖6-4，6-5）、粘性土斜心墻（圖6-6）、瀝青混凝土防滲墻(圖6-7),（圖6-3）,圖6-4,2、排水設備,主要作用：降低壩體浸潤線，有利于下

3、游壩坡穩(wěn)定并防止土壩可能出現(xiàn)的滲透破壞。 型式：貼坡排水、棱體排水、褥墊排水、混合排水 （1）貼坡排水：又稱表層排水。設置在下游壩坡底 部，由13層堆石或砌石構(gòu)成，在石塊與壩坡之間應設反濾層； 特點：形式簡單，省料且 易于檢修，可防止?jié)B透破壞。因未伸入壩體，不能降低浸潤線，且防凍性較差。 適用：中小型且下游無水 的均質(zhì)壩及防滲體浸潤線較低的中等高度的土壩。,（圖6-8）,（2）棱體排水,（圖6-9）：在下游壩腳處用塊石堆成棱體，需設反濾層。 特點：可降低浸潤線，防止壩坡凍脹和滲透變形，保護下游壩腳不受尾水淘刷且有支持壩體增加其穩(wěn)定的作用，是一種可靠的排水型式，但石料用量大，費用高，檢修困難。

4、適用：較高的土壩及石料較多的地區(qū)。,（圖6-9）,（3）褥墊排水,（圖6-10）：用塊石、礫石平鋪在靠下游側(cè)的壩基上，并在其周圍布置反濾層而構(gòu)成的水平排水體，伸入壩體長度一般不超過壩底寬的1/41/3. 特點：下游無水時，能有效降低浸潤線，有助于壩基排水，但對不均勻沉降的適應性較差，當下游水位高于排水設備時，降低浸潤線的效果明顯降低，我國應用較少。 適用: 下游無水或水位較低的情況.,（圖6-10）,（4）混合式排水（圖6-11）：將上述幾種排水混合使用,反濾層,設置的部位:設在滲透坡降較大,流速較高,土壤易于變形的滲流出口處或進入排水處. 作用:防止土體在滲流作用下發(fā)生滲透變形. 組成:二至

5、三層粒徑不同的砂、石料鋪筑而成，層面與滲流方向盡量垂直，小粒徑 大粒徑。,圖6-12,反濾層必須滿足的條件,反濾層的透水性應大于被保護土的透水性，能暢通的排除滲水。 反濾層每一層自身不發(fā)生滲透變形，顆粒較小的一層顆粒不應穿過粒徑較大一層顆粒間的孔隙。 被保護土的顆粒不應穿過反濾層而被滲流帶走。 特小顆粒允許通過反濾層的孔隙，但不得堵塞反濾層，也不破壞原土料的結(jié)構(gòu)。,3、護坡：占總體造價的10%,（1）上游壩坡受波浪淘刷、滲流、冰凍等破壞作用；上游護坡：砌石護坡、堆石護坡、瀝青砼護坡等； （2）下游面有雨水、風、動物、根部發(fā)達的植物以及干裂等破壞。下游護坡：碎石或礫石護坡，還可采用草皮護坡。,作業(yè),1、土