土石坝介绍解析
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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。