土石坝介绍解析

二、土石坝二、土石坝 （一）土石坝的特点及工作条件 （二）土石坝的分类及布置 （三）土石坝的基本构造：防渗体、反滤层、排水设施、坝面护坡、坝顶构造； （四）混凝土面板堆石坝：分区及作用。

又称为“当地材料坝，根据坝高（从清基后的基面算起）可分为低坝、中坝和高坝（30m、70m）。

（一）土石坝的特点及工作条件 1.料能就地取材，材料运输成本低。

2.适应地基变形的能力强。

筑坝用的散粒体材料能较好地适应地基的变化，对地基的要求在各种坝型中是最低的。

3.构造简单，施工技术容易掌握，便于机械化施工。

4.运用管理方便，工作可靠，寿命长，维修加固和扩建较容易。

5.施工导流不如混凝土坝方便，因而相应地增加了工程造价。

6.坝顶不能溢流。

需要在坝外单独设置泄水建筑物。

7.坝体填筑量大，土料填筑质量受气候条件的影响较大。

2.土石坝的工作条件 1）渗流影响：渗流影响下，浸润线以下土体全部处于饱和状态，土体有效重量降低，且内摩擦角和凝聚力减小；同时，渗透水流也对坝体颗粒产生拖曳力，增加了坝坡滑动的可能性。

2）冲刷影响：降雨、库内风浪对坝面产生冲击和淘刷。

3）沉陷影响：坝体孔隙率较大，在自重和外荷载作用下，坝体和坝基因压缩产生一定量的沉陷。

4）其他影响：冰冻、干燥、动物破坏等。

（二）土石坝的分类及布置 1.碾压式土石坝：均质坝、土质防渗体分区坝、非土质防渗体坝； 2.其他坝型：抛填式堆石坝、水力冲填坝、水中倒土坝、定向爆破坝。

1.碾压式土石坝 （1）均质坝。

坝体绝大部分由一种抗渗性能较好土料（如壤土）筑成，坝体整个断面起防渗和稳定作用，不再设专门防渗体。

（2）土质防渗体分区坝。

用防渗性能好的黏性土做防渗体，采用透水性较大的砂石料做坝壳。

防渗体设在坝体中间（称为心墙坝）或稍向上游倾斜（称为斜心墙坝）；或将防渗体设在坝体上游面或接近上游面（称为斜墙坝）。

（3）非土质防渗体坝。

防渗体采用混凝土、沥青混凝土、钢筋混凝土、土工膜或其他人工材料制成。

浅谈土石坝土石坝泛指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。

当坝体材料以土和砂砾为主时，称土坝；以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；当两类当地材料均占相当比例时，称土石混合坝。

土石坝是历史最为悠久的一种坝型。

近代的土石坝筑坝技术自２０世纪５０年以后得到发展，并促成了一批高坝的建设。

目前，土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。

土石坝按坝高可分为：低坝、中坝和高坝。

土石坝按其施工方法可分为：碾压式土石坝；冲填式土石坝；水中填土坝和定向爆破堆石坝等。

应用最为广泛的是碾压式土石坝。

一、土石坝的地基处理土石坝的底面积大,坝基应力较小,坝体具有一定的适应变形的能力,坝体断面分区和材料的选择也具有灵活性。

因此,土石坝对天然地基在强度和变形方面的要求以及处理措施、应达到的标准等,均可比混凝土坝相对较低,但防渗要求上则与混凝土坝基本相同。

土石坝对不同的地基有不同的处理方法,着重对土石坝地基处理与软土地基处理的方法作以介绍。

砂卵石地基处理许多土石坝建在砂卵石地基上,对于砂卵石地基的处理主要是解决渗流控制问题。

处理的主要措施有垂直防渗措施、水平防渗措施和下游排水设施及盖垂等,垂直防渗措施可有效地截断坝基渗流,在技术条件许可且较经济合理时,应优先采用。

垂直防渗设施。

垂直防渗设施包括黏性土截水槽、混凝土防渗墙和灌浆帷幕等。

(1)黏性土截水槽。

当坝基砂砾石层深度不大时,可开挖深槽直达不透水层或基岩,槽内回填黏性土,与坝内防渗体连成整体,称之为截水槽。

它结构简单、工作可靠、防渗效果好、应用较广,适用于砂砾石层深度在15m以内,最大深度一般不超过20m。

截水槽底宽根据回填土的容许渗透坡降及施工条件而定。

为防止截水墙与基岩间可能出现的集中渗流,常在基岩上设置混凝土齿墙或垫座,必要时还需要进行灌浆。

(2)混凝土防渗墙。

当坝基砂砾石层较深时,采用混凝土防渗墙是经济而又有效的防渗措施。

施工时用冲击钻分段在土层中造成圆孔或槽形孔,以泥浆固壁,然后在槽孔内浇筑混凝土,最后连成整体,形成混凝土防渗墙。

土石坝知识点总结土石坝是一种利用土石材料修筑而成的水利工程建筑，用于储水、防洪和发电等各种目的。

历史上，土石坝是最早出现的一种水坝形式，它将土石材料紧密地堆积在一起，以形成一个可容水的大坝。

土石坝的结构简单，施工方便，因此在古代就被广泛使用。

而如今，土石坝依然是世界各地重要的水利设施之一。

土石坝的类型土石坝有多种类型，根据其结构和材料可以分为土石坝、重力坝、砂石坝、砼面板坝等。

其中，土石坝是一种用土石料垒积而成的坝体，通常是采用采用天然土石料修筑而成的坝体。

而重力坝则是靠坝体自身的重力来抵抗水压力和地基稳定力的作用。

砂石坝由砂石混凝土组成，砂石拦河坝体可以用于固体废物填埋库的防渗线坝体、陡岸坝体等。

而砼面板坝则是由混凝土面板构成，它采用筏板基础的坝体、抛筑或摊铺混凝土表面的坝体、在碾压式混凝土底板上施工板体的坝体等。

土石坝的设计和施工土石坝的设计和施工需要经过严格的规划和实施。

首先，工程师需要根据地质条件和水文特征等因素，选择合适的坝址和种类，然后进行地质勘察和水文勘测，确定坝址和参数。

接下来，设计人员需要考虑到土石坝的主要结构和功能，包括坝顶、坝体和坝基等要素，确定坝顶宽度、坝体高度、坝基宽度等参数。

最后，设计人员需要进行坝体开挖和土石料回填等工程实施。

土石坝的特点和优势土石坝相比于其他类型的水坝有着独特的特点和优势。

首先，土石坝有着灵活的建筑方式和廉价的建筑成本，能够利用周边丰富的土石料资源，节约了大量的成本和时间。

其次，土石坝的安全性和稳定性较高，可以经受较大规模的自然灾害，如地震和山崩等。

再者，土石坝的环境适应性强，能够适应各种地质和水文条件，不受周边环境的影响。

最后，土石坝的使用寿命长，能够满足长期的水利需求和发电需求。

土石坝的养护和管理土石坝的养护和管理是保证其安全性和稳定性的关键。

首先，需要加强对土石坝坝址地质环境的监测和评估，定期对坝址地质环境、地震状况、水文特性等进行检测和分析。

概述土石坝水工建筑物种类繁多，但按其作用可以分为挡水建筑物，泄水建筑物，输水建筑物，取（进）水建筑物，整治建筑物，专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物等六类。

但是，应当指出的是，有些水工建筑物的功能并非单一，难以严格区分其类型。

如各种溢流坝既是挡水建筑物，又是泄水建筑物；以下就介绍一下土石坝。

1、土石坝的工作特点土石坝是土坝与堆石坝的总称。

土石坝历史悠久，在国内外广泛采用。

其优点是：①就地取材；②结构简单，便于维修和加高、扩建；③对地质条件要求较低，能适应地基变形；④施工技术较简单，工序少，便于组织机械化快速施工；⑤有较丰富的修建经验。

其主要缺点在于：①坝身不能溢流，需另设溢洪道；②施工导流不如混凝土坝方便；③粘性土料的填筑受气候条件的影响大等。

2、土石坝设计、施工土石坝坝体主要由散粒材料构成。

为使其安全有效地发挥作用，在设计、施工和运行中必须满足以下各项要求：（1）不允许水流漫顶由于规划设计时对洪水估计偏低，致使溢洪道行洪断面偏小；或因坝顶高程不足，或水库控制运用不当等原因，都可导致坝顶漫水直至溃坝的严重事故。

（2）不发生危害性渗透变形水库蓄水后不仅在坝身和坝基内产生渗流，而且库水还会绕过坝端经两岸渗向下游，形成绕坝渗流。

渗透水流不但损失水量，更重要的是在渗流逸出处可能将土料中的细颗粒带走或局部主体被冲动，导致坝身、坝基产生危害性的渗透变形，甚至引起溃坝。

（3）坝身和坝基应稳定可靠由于设计不当或施工质量不良，在外力作用下，可能造成坝坡或连同坝基的坍滑破坏。

国内外土石坝破坏事故中约有1／4是由滑坡造成的。

（4）避免产生有害的裂缝由于受坝址地形、筑坝材料性质。

坝基不均匀沉陷、施工质量以及地震荷载等因素的影响，坝身可能产生不均匀沉陷，一旦形成大的裂缝，就会危及坝身安全。

（5）能抵抗其他自然现象的破坏作用库区风浪在水位变化范围内可能淘刷上游坝被；雨水沿坡面流动可能冲毁坝坡；冰冻可能破坏坝坡；坝身粘性土料，冬季由干冻胀可能产生裂缝，夏季由于日晒又会龟裂，等等。

土石坝介绍第一节概述土石坝是指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压方法堆筑成的挡水坝。

土坝当坝体材料以土和砂砾为主时，称土坝；堆石坝以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；土石混合坝当两类材料均占相当比例时，称土石混合坝。

由于筑坝材料主要来自坝区，因而也称当地材料坝。

土石坝得以广泛应用和发展的主要原因是：（1）可以就地取材，节约大量水泥、木材和钢材，几乎任何土石料均可筑坝。

（2）能适应各种不同的地形、地质和气候条件。

（3）大功率、多功能、高效率施工机械的发展，提高了土石坝的施工质量，加快了进度，降低了造价，促进了高土石坝建设的发展。

（4）岩土力学理论、试验手段和计算技术的发展，提高了大坝分析计算的水平，加快了设计进度，进一步保障了大坝设计的安全可靠性。

（5）高边坡、地下工程结构、高速水流消能防冲等设计和施工技术的综合发展，对加速土石坝的建设和推广也起了重要的促进作用。

一、土石坝的特点和设计要求（1）稳定方面。

土石坝不会产生水平整体滑动。

土石坝失稳的形式，主要是坝坡的滑动或坝坡连同部分坝基一起滑动。

（2）渗流方面。

土石坝挡水后，在坝体内形成由上游向下游的渗流。

渗流不仅使水库损失水量,还易引起管涌、流土等渗透变形。

坝体内渗流的水面线叫做浸润线。

浸润线以下的土料承受着渗透动水压力，并使土的内磨擦角和粘结力减小，对坝坡稳定不利。

（3）冲刷方面。

土石坝为散粒体结构，抗冲能力很低；工程措施：①在土石坝上下游坝坡设置护坡，坝顶及下游坝面布置排水措施，以免风浪、雨水及气温变化带来有害影响；②坝顶在最高库水位以上要留一定的超高，以防止洪水漫过坝顶造成事故；③布置泄水建筑物时，注意进出口离坝坡要有一定距离，以免泄水时对坝坡产生淘刷。

（4）沉陷方面。

由于土石料存在较大的孔隙，且易产生相对的移动，在自重及水压力作用下，会有较大的沉陷。

为防止坝顶低于设计高程和产生裂缝，施工时应严格控制碾压标准并预留沉陷量，使竣工时坝顶高程高于设计高程。

1.土石坝：是指由土、石料等当地材料填筑而成的坝。

2.渗流分析的内容包括：确认坝体内浸润线、确定渗流的主要参数——渗流流速与比降、确定渗流量。

3.土石坝的特点：（1）可以就地、就近取材，节省木材、钢材和水泥。

减少工地的外线运输量。

（2）能适应各种不同的地形，地质与气候条件。

（3）大容量、多功能、高效率的施工机械的发展，提高了土石坝的压实密度，减小了土石坝的断面，加快了施工进度，降低了造价，促进了搞土石坝建设的发展。

（4）由于岩体力学理论，试验手段和计算技术的发展提高了分析技术水平，加快了设计进度，进一步保障大坝安全设计的可靠性。

（5）高边波，地下工程结构，高速水流消能防冲等土石坝配套工程设计和施工技术的发展，对加速土石坝的建设和发展起到了重要的促进作用。

4.土石坝按坝高可以分为低坝、中坝与高坝。

土石坝的分类：（1）按施工方法分：碾压式土石坝、充填式土石坝、水中填土坝、定向爆破土石坝。

（2）按土料在坝身内的配置与防渗体所用的材料分：均质坝，土质防渗体分区坝（心墙吧、斜心墙坝、斜墙坝）非土质材料防渗体坝5.坝坡坡率的选择：（1）上游坝坡长期处于饱和状态加之水位有可能快速下降，，因此上游坝坡比下游的缓。

（2）土质防渗体斜墙坝上游坝坡比心墙坝的缓，心墙坝的下游坝坡比斜墙坝的缓。

（3）粘性土料的稳定坝坡为一曲面，上部坡陡，下部坡缓。

砂土与堆石的稳定坝坡为一平面，可采用均一坡率。

（4）由粉土，砂，轻壤土修建的均质坝，透水性较大，要适当放缓下游坝坡。

（5）当坝基或者坝体土料沿坝轴线分布不一致时，应分段采用不同的坡率，在各段间设过渡区，使坝坡缓慢变化。

6.土石坝的渗流分析内容包括：（1）确定坝体内浸润线及其下游逸出点的位置，绘制坝体及坝基内的等势线分布图与流网图；（2）确定渗流的主要参数——渗流流速与比降；（3）确定渗流量。

渗流分析的目的在于：（1）依据渗流力确定稳定的坝体形式与尺寸；（2）作为坝体防渗布置与土样布置的依据；（3）确定渗流量以后计算水流损失和确定排水系统的容量。

第一节概述土石坝是指由土料、石料或土石混合料，采用抛填、碾压等方法堆筑成的挡水坝。

堤坊是沿河岸构筑的护岸建筑物，大多数采用土石坝的结构形式，在许多方面土石坝与堤坊都存在共性。

由于结构简单、施工方便、可就地取材和投资低等特点，因而土石坝是应用最为广泛和发展最快的一种坝型，也是历史最为悠久的坝型。

一、土石坝的工作原理土石坝是土石材料的堆筑物，主要利用土石颗粒之间的摩擦、粘聚特性和密实性来维持自身的稳定、抵御水压力和防止渗透破坏。

一般来说，土石坝为维持自身稳定需要较大的断面尺寸，因而有足够的能力抵御水压力。

因此，土石坝工程主要面对两个问题：确保自身稳定和防止渗透破坏。

其中自身稳定包括滑坡、沉陷和冲刷问题。

1、滑坡由于土石材料为松散体，抗剪强度低，主要依靠土石颗粒之间的摩擦和粘聚力来维持稳定，没有支撑的边坡是填筑体稳定问题的关键。

所以，土石坝失稳的型式，主要是坝坡的滑动或坝坡连同部分坝基一起滑动，影响坝体的正常工作，甚至导致工程失事。

为确保土石填筑体的稳定，土石坝断面一般设计成梯形或复合梯形，而且边坡较缓，通常1:1.5〜1:3.5 。

此外，渗流也是影响坝体稳定的重要因素。

2、渗流水库蓄水后，土石坝迎水面与背水面之间形成一定的水位差，在坝体内形成由上游向下游的渗流。

渗流不仅使水库损失水量，还会使背水面的土体颗粒流失、变形，引起管涌和流土等渗透破坏。

在坝体与坝基、两岸以及其他非土质建筑物的结合面，还会产生集中渗流现象。

防止渗流破坏的原则是“前堵后排” ，在坝前（迎水面）采取防渗、防漏的工程措施，减少渗流量，同时要尽量排除渗入坝体的水量，降低渗流对坝体的不利影响。

3、沉陷由于土石颗粒之间存在较大的孔隙，在外荷载的作用下，易产生移动、错位，细颗粒填充部分孔隙，使坝体产生沉降，也使土体逐步密实、固结。

如果土石坝颗粒级配不合理，沉降变形、不均匀会产生裂缝，破坏坝体结构，也会降低坝顶高程，使坝的高度不足。

土石坝的沉陷与坝体、坝基的土石材料有关，因此，土石坝设计需要考虑土石材料选用、坝基处理、填筑工艺等因素，筑坝时应有适量的超填。

⼟⽯坝介绍⼟⽯坝介绍第⼀节概述⼟⽯坝是指由当地⼟料、⽯料或混合料，经过抛填、辗压⽅法堆筑成的挡⽔坝。

⼟坝当坝体材料以⼟和砂砾为主时，称⼟坝；堆⽯坝以⽯渣、卵⽯、爆破⽯料为主时，称堆⽯坝；⼟⽯混合坝当两类材料均占相当⽐例时，称⼟⽯混合坝。

由于筑坝材料主要来⾃坝区，因⽽也称当地材料坝。

⼟⽯坝得以⼴泛应⽤和发展的主要原因是：（1）可以就地取材，节约⼤量⽔泥、⽊材和钢材，⼏乎任何⼟⽯料均可筑坝。

（2）能适应各种不同的地形、地质和⽓候条件。

（3）⼤功率、多功能、⾼效率施⼯机械的发展，提⾼了⼟⽯坝的施⼯质量，加快了进度，降低了造价，促进了⾼⼟⽯坝建设的发展。

（4）岩⼟⼒学理论、试验⼿段和计算技术的发展，提⾼了⼤坝分析计算的⽔平，加快了设计进度，进⼀步保障了⼤坝设计的安全可靠性。

（5）⾼边坡、地下⼯程结构、⾼速⽔流消能防冲等设计和施⼯技术的综合发展，对加速⼟⽯坝的建设和推⼴也起了重要的促进作⽤。

⼀、⼟⽯坝的特点和设计要求（1）稳定⽅⾯。

⼟⽯坝不会产⽣⽔平整体滑动。

⼟⽯坝失稳的形式，主要是坝坡的滑动或坝坡连同部分坝基⼀起滑动。

（2）渗流⽅⾯。

⼟⽯坝挡⽔后，在坝体内形成由上游向下游的渗流。

渗流不仅使⽔库损失⽔量,还易引起管涌、流⼟等渗透变形。

坝体内渗流的⽔⾯线叫做浸润线。

浸润线以下的⼟料承受着渗透动⽔压⼒，并使⼟的内磨擦⾓和粘结⼒减⼩，对坝坡稳定不利。

（3）冲刷⽅⾯。

⼟⽯坝为散粒体结构，抗冲能⼒很低；⼯程措施：①在⼟⽯坝上下游坝坡设置护坡，坝顶及下游坝⾯布置排⽔措施，以免风浪、⾬⽔及⽓温变化带来有害影响；②坝顶在最⾼库⽔位以上要留⼀定的超⾼，以防⽌洪⽔漫过坝顶造成事故；③布置泄⽔建筑物时，注意进出⼝离坝坡要有⼀定距离，以免泄⽔时对坝坡产⽣淘刷。

（4）沉陷⽅⾯。

由于⼟⽯料存在较⼤的孔隙，且易产⽣相对的移动，在⾃重及⽔压⼒作⽤下，会有较⼤的沉陷。

为防⽌坝顶低于设计⾼程和产⽣裂缝，施⼯时应严格控制碾压标准并预留沉陷量，使竣⼯时坝顶⾼程⾼于设计⾼程。