土石壩細部構(gòu)造設(shè)計及土料的選擇.doc

土石壩細部構(gòu)造設(shè)計及土料的選擇根據(jù)壩體各部分的工作條件，合理的選擇性能相應(yīng)的石料布置區(qū)域。土石壩的構(gòu)造主要包括壩頂、護坡、防身體、排水體。1、壩頂為了防止?jié)B體干裂和雨水沖蝕，滿足維護和防汛要求，壩頂應(yīng)做護面。護面宜為柔性的，以適應(yīng)壩頂變形和及時發(fā)現(xiàn)壩體裂縫。護面多采用密實的砂礫石、瀝青碎石等，壩頂高程為181.8m。為排出雨水，壩頂應(yīng)做成向兩側(cè)或一側(cè)的橫坡，坡度為2%3%，本設(shè)計采用3%。壩面末端設(shè)縱向排水溝，以匯集壩頂雨水，排水溝尺寸為0.20.2m。壩頂上游 設(shè)置防浪墻高程為183m。防浪墻用漿砌石建造，墻高1.2m。壩頂下游側(cè)設(shè)邊石，邊石采用漿砌石修筑，厚0.4 左右，壩面高出路面約0.2m，邊石內(nèi)每隔70m設(shè)排水孔，以將壩頂排水溝內(nèi)匯集的雨水經(jīng)壩面排水溝排至下游。祥圖見圖61。 圖1壩頂細部構(gòu)造 2、護坡土石壩的上游面要承受波浪淘刷，冰層和漂浮物的撞擊，順坡水流的沖刷等破壞作用。下游壩面受雨水，大風(fēng)，凍脹干裂，尾水部位的風(fēng)浪，冰層，動植物等的破壞作用。因此上下游壩面都應(yīng)設(shè)置護坡。護坡范圍：上游壩面護至壩底，下游壩面需全部護砌，由壩頂護至排水體頂部。（1） 上游護坡：上游采用澆混凝體防沖板護坡。迎水面護坡混凝土板厚0.3m。護坡下設(shè)墊層分別為0.3m厚的碎石和0.3m厚的砂礫石。護坡在底部和馬道處應(yīng)適當(dāng)加厚 ，并嵌入壩體或壩基。見圖6-2. 圖2上游混凝土護坡（單位CM）（2）下游護坡下游護坡采用干砌石，厚度為0.4m,下面設(shè)厚度為0.3m的碎石墊層，護坡范圍至排水體頂。見圖6-3。 圖3下游干砌石護坡（3）壩面排水為防止雨水沖刷，下游壩面應(yīng)設(shè)置縱橫連接的排水溝，沿壩體與岸坡結(jié)合處，也設(shè)置排水溝以攔截山坡上雨水，縱向排水溝沿馬道內(nèi)側(cè)布置，用漿砌石做成梯形。橫向排水溝每隔100米設(shè)一條。見圖6-4。 馬道 圖4壩排水體平面圖3、 排水體 排水體設(shè)置土石壩防滲后仍有一定量的滲水,故在壩體下游部分還必須設(shè)置排水設(shè)備,其作用是控制和引導(dǎo)滲流安全地排水出壩外,降低壩體浸潤線及孔隙水壓力,增強壩 坡穩(wěn)定,保護下游壩坡免受凍脹破壞.排水體由塊石及其反濾層組成,要求其具有充分的排水能力,不堵塞,以保證在任何情況下都能自由地向下游排出全部滲水，塊石與壩體,壩基結(jié)合處的反濾層應(yīng)安全可靠,以保證壩體和壩基不發(fā)生滲透破壞,并應(yīng)便于觀測和坡度修.其常見壩體排水型式有:貼坡排水,棱體排水,褥墊排水,管網(wǎng)式排水及綜合排水.綜合考慮本設(shè)計采用棱體排水. 棱體排水可降低壩體浸潤線防止壩坡凍脹,保護壩腳免受尾水淘刷.且對壩坡有支撐作用,增強壩坡穩(wěn)定性,是一種可靠有效應(yīng)用廣泛的排水型式.而且其石料用量大,本地區(qū)石料豐富,恰好適用,節(jié)約造價.本項目下游坡腳用塊石堆成棱體，棱體頂應(yīng)高出下游水位超出高度應(yīng)波浪爬高，且對于級壩應(yīng)不小于1.0m并應(yīng)保證壩體浸潤線位于下游壩面凍層以下。本項目取110m。棱體內(nèi)坡由于施工條件確定坡度為1：1.5。外坡為1：2.0.具體見圖54、壩體與壩基防滲設(shè)計本設(shè)計采用瀝青混凝土斜墻,將其布置于剖面偏上游處.瀝青混凝土材料滲透系數(shù)小,容易滿足防滲要求,但其抗剪強度低,施工受氣候影響大,采用薄心墻式.墻頂高程為181,考慮機械施工要求,墻頂厚度為1m.頂部保護層厚度為1.5,大于當(dāng)?shù)囟嗄昶骄畲蟊鶅龊穸?m.兩側(cè)邊坡取1:2.5，1：2.0。壩基設(shè)混凝土防滲墻，厚度1m.5、土石壩土料的選擇土石壩是就地取材的建筑物。筑壩地點大都貯藏著幾種土料，因此選擇一種或幾種土料作為筑壩材料，是設(shè)計土壩的一個重要組成部分。根據(jù)壩體各部位不同的工作條件，合理選擇性能相近的土石料及布置組成，不同的部位對土石料的選擇及布置有不同要求。5.1 壩殼對土石料要求 填筑壩殼的土石料，應(yīng)具有較好的透水性，以減少壩體內(nèi)孔隙壓力和滲透力 具有較高的抗剪強度，以減少壩體工程量。 具有一定的抗?jié)B穩(wěn)定性，不易發(fā)生管涌，土石料級配要求好，不均勻系數(shù)宜大些。 應(yīng)具有較好的抗震穩(wěn)定性，不易遇震發(fā)生液化?；谏鲜鲆螅瑝螝げ牧喜捎檬?。5.2防滲體對土石料的要求 應(yīng)具有一定的不透水性，要求滲透系數(shù)Kcm/s。 應(yīng)具有一定的可塑性，以適應(yīng)壩身和壩基的變形而不致產(chǎn)生裂縫。 有機質(zhì)含量2（按重量計）；水溶鹽含量 3基于以上要求，本設(shè)計防滲體采用瀝青混凝土，混凝土標(biāo)號為5.3 排水設(shè)施和護坡的結(jié)構(gòu)布置 用于排水設(shè)施和護坡的石料，應(yīng)具有較高的抗壓強度、良好的抗水性、不易溶蝕，并具有抗凍融性和抗風(fēng)化性。飽和抗壓強度應(yīng)不小于40或50，軟化系數(shù)（飽和抗壓強度與干抗壓強度之比）不小于0.75或0.85，巖石孔隙率不大于3，吸水率（按孔隙體積比計算）不大于0.8，容重應(yīng)大于22，可采用塊石、碎石和礫石。 基于上述要求，排水設(shè)施采用棱體排水，護坡采用干砌石。5.4 反濾層的結(jié)構(gòu)布置 反濾層應(yīng)具備以下要求： 未經(jīng)風(fēng)化與溶蝕，而且堅硬，密實，耐風(fēng)化以及不易被水溶解； 透水性很