《水工建筑物土石坝》PPT课件

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1、土石坝(earthandrockfilldam)一概述一、土石坝及其优缺土石坝是土坝与堆石坝的总称。利用坝址附近的土石料填筑而成的挡水建筑物。又称“当地材料坝”。10036235总计1.4489支墩坝4.41592拱坝11.54180重力坝82.729974土石坝%已建坝数量坝型世界土石坝按国家或地区分类统计图世界最高的土石坝：罗贡坝(335m，塔吉克斯坦)中国最高的土石坝：小浪底(154m)（中国建成的最高面板堆石坝，清江水布垭，233m）小浪底土石坝-5-结构特点：散粒体结构，稳定靠土体的抗剪强度来控制；只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；坡度大，

2、断面大，体积大。优点：1筑坝材料就地取材，造价低；2适应地基变形能力强；3施工方法灵活，技术简单；4结构简单，工作可靠，维护方便。缺点：1坝顶不能溢流；2施工导流不如混凝土坝方便；3粘土防渗体施工受气候影响。二、土石坝的类型按施工方法分：（1）碾压式土石坝－应用最多（2）抛填式堆石坝（3）定向爆破堆石坝（4）水中填土坝广东南水定向爆破堆石坝(81.3m)按土石料在坝体中的配置及防渗设施位置和材料分：（1）均质坝－绝大部分由一种土料组成（2）分区坝－由不同渗透特性的料区组成分区坝：心墙坝——把防渗体放在坝体中部，断面比均质坝小。斜墙坝——把防渗体放在靠近上游坝面处，有效降低坝体

3、浸润线，但适应地基变形的能力比心墙坝差。易产生纵向裂缝，抗震性能不如心墙坝。土石混合坝——土石各占相当比例；越靠近防渗体，土料性能越接近防渗体。土质材料心墙坝人工材料心墙坝土质材料斜墙坝人工材料斜墙坝斜心墙坝-14-岳城土坝以礼河毛家村水电站（云南会泽，以礼河）主坝坝型为粘土心墙土石坝，最大坝高80.5m，坝顶长度467m，主要泄洪方式为隧洞。以礼河土石坝岳城水库（河北磁县，漳河）主坝坝型为均质土坝，最大坝高53m，坝顶长度3570m。主要泄洪方式岸边溢洪道，大坝特点是坝下泄洪洞（涵管）。小浪底土石坝小浪底土石坝各种坝型的优缺点（1）均质坝与分区坝比较●均质坝：施工简单，适合

4、于低坝;●分区坝：兼用粘性土与无粘性土的优点，用于高坝能节省工程量，缩短工期，但构造和施工比均质坝复杂。（2）心墙坝、斜墙坝、斜心墙坝比较●心墙坝优点：由坝身沉降导致的防渗体裂缝可能性较小，心墙与坝基及两岸防渗结合好。缺点：心墙与坝体需同步施工，相互干扰。●斜墙坝优缺点与心墙坝相反。●斜心墙坝综合心墙坝和斜墙坝的优点，克服心墙坝可能产生的拱效应和斜墙坝对变形敏感，对改善坝体应力状态、避免裂缝有利。代表性的工程：淮河上游河南省境内的石漫滩、板桥、白沙、薄山、南湾等水库大坝；北方有永定河上的官厅水库，辽宁浑河上的大伙房水库大坝等。唯一的一座堆石坝是狮子滩工程（钢筋混凝土斜墙坝）。

5、代表性工程：均质土坝：松涛水库大坝（海南，80.1m）、岳城水库大坝（河北，53m）等；心墙坝：碧口水电站大坝（甘肃，101.8m），毛家村水电站大坝（云南，82.5m）等；斜墙坝：密云水库白河主坝（北京，66.4m）等；定向爆破坝：南水水电站大坝（广东，80.2m），石砭峪水库大坝（陕西，82.5m）等。最具代表性的工程：天生桥一级水电站的混凝土面板堆石坝(178m)黄河小浪底水利枢纽的土质斜心墙堆石坝(154m)天生桥一级小浪底大型土石坝枢纽名称省份河流坝型最大坝高（m）糯扎渡云南澜沧江心墙堆石坝258瀑布沟四川大渡河心墙堆石坝186（2009）苗家坝甘肃白龙江面板堆石坝

6、111三板溪贵州清水江面板堆石坝185.5（2006）洪家渡贵州六冲河面板堆石坝179.5（2004）水布垭面板堆石坝（2009，233m）-23-四、土石坝的工作特点和设计要求散粒体结构，导致以下问题：（1）稳定问题（2）渗流问题（3）沉降问题（4）冲刷问题（5）冻害、冰害、地震等（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）。设计要求：应保证在施工期和各种可能的工作条件下都是稳定的。（2）渗流问题散粒体结构，在上下游水位差作用下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。-26

7、-1）浸润面渗透水流穿过坝体，在土体中形成的自由面称浸润面。2）浸润线土石坝横断面和浸润面的交线称浸润线。-27-3）饱和区、湿区、干区饱和区：土体受上浮力和渗透水压力，在荷载作用下可能滑动倒塌。湿区：毛细水，处于变化中。干区：干燥，可能出现裂缝。-28-4）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，渗透动水压力，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。5）常见渗透变形的型式管涌、流土；接触流失、接触冲刷