第七節(jié)土石壩的構造

第七節(jié)土石壩的構造DetailsofEarth-RockDam2023/11/41土石壩的構造主要包括壩頂、護坡、

防滲體和排水設施等四個部分。一、防滲體按防滲體材料可分為：土質防滲體：粘性土心墻和斜墻等；非土質材料防滲體：瀝青混凝土、鋼筋混凝土心墻、斜墻、面板和復合土工膜等。1．土質防滲體實踐證明：土質防滲體的斷面及厚度取決于防滲體土料的允許比降，在設計中通常采用滲流平均允許比降[J]作為控制條件；2023/11/42允許比降最大作用水頭H與允許比降的比值：T=H/[J]。工程中：理論計算的防滲體斷面可能太薄，其對抗震抗裂不利。為此，根據(jù)實際工程經(jīng)驗提出的允許比降：心墻不宜大于4.0，斜墻不宜大于5.0據(jù)此求出土質防滲體底部的厚度。土質防滲體頂部最小厚度宜取3.0m。心(斜)墻頂部、上游墻面應設保護層，其厚度不得小于1.0m。土質防滲體與壩殼的上、下游接觸面，如不能滿足反濾要求，均須設置反濾層。2023/11/43土質防滲體壩（a）粘土心墻壩；（b）粘土斜墻壩2023/11/442．非土質材料防滲體（1）瀝青混凝土防滲體瀝青混凝土具有:塑性和柔性好；防滲性能較好。滲透系數(shù)約10-7～10-10cm/s；厚度通常取40～125cm。對于中低壩，其底部厚度可采用壩高的1/40～1/60，頂部但不應小于30cm。瀝青混凝土斜墻壩：瀝青混凝土斜墻做成雙層式，即在兩層瀝青混凝土防滲層之間夾一層由貧瀝青混凝土鋪成的排水層，其作用是排除滲過首層防滲層的滲水。近年來許多工程都傾向于采用簡單的單層式瀝青混凝土斜墻。2023/11/45瀝青混凝土面板構造1-瀝青砂膠；2-瀝青砂漿；3-瀝青混凝土（分3層澆筑）；4-排水層；5-瀝青混凝土（分2層澆筑）；6-整平層；7-瀝青砂漿；8-碎石墊層；9-混凝土截水墻；10-瀝青砂漿；11-滑動層第七節(jié)土石壩的構造2023/11/46（2）鋼筋混凝土面板第七節(jié)土石壩的構造鋼筋混凝土防滲體：在堆石壩中應用，少量土壩有采用。防滲體的型式，以面板或心墻防滲體的。如廣東飛來峽水庫的副壩就是用鋼筋混凝土做成心墻防滲體的土壩。3、復合土工膜

利用土工膜作壩體防滲體材料：可以降低工程造價，而且施工方便快速，不受氣候影響。多或少對2級以下的低壩，可采用土工膜代替粘土、混凝土等，作為壩體的防滲體材料。2023/11/47二、壩頂、護坡、（一）壩頂壩頂可采用碎石、單層砌石、瀝青或混凝土護面，IV—V級的土石壩也可用草皮護面。當壩頂有交通要求時，壩頂護面應滿足公路路面的有關規(guī)定。為排除降雨積水，壩頂護面可向下游側放坡，坡度在2%～3%之間，并做好向下游的排水系統(tǒng)。壩頂上游側宜布置防浪墻，墻頂應高于壩頂1.00～1.20m，墻底必須與防滲體緊密結合。防浪墻應做成堅固不透水的結構。第七節(jié)土石壩的構造2023/11/48壩頂及防浪墻構造圖2023/11/492023/11/4102023/11/411二、護坡設置護坡的目的：是為了保護上游壩坡免受波浪淘刷；順坡雨水水流沖刷、凍脹干裂；冰層和漂浮物等的危害作用；還有防止無粘性土料被大風吹散，蛇、鼠和土棲白蟻等動物在壩坡中營洞造穴等危害。

因此，壩坡表面為土、砂礫石等土石料填筑時應設置專門的護坡。第七節(jié)土石壩的構造2023/11/4121．上游護坡上游壩面要有足夠抗沖能力。已建造的土石壩，多采用1）堆石；2）干砌石；3）漿砌石護坡；4）混凝土護坡。第七節(jié)土石壩的構造2023/11/413干砌石護坡1-干砌石；2-墊層；3-壩體第七節(jié)土石壩的構造2023/11/4142023/11/4152023/11/416第六節(jié)土石壩的構造圖5-26混凝土板護坡矩形板；(b)六角形板矩形混凝土板；2-六角形混凝土板；3-碎石或礫石；4-木板柱；5-結合縫2023/11/4172023/11/4182023/11/4192．下游壩坡下游壩坡工作條件相對上游壩坡好些，一般宜簡化設置。下游護坡型式一般有：1）草皮護坡；2）單層干砌石護坡；3）卵石或碎石護坡；4）混凝土框格填石護坡；5）其他型式。第五章

土石壩2023/11/4202023/11/4212023/11/4222023/11/4232023/11/4242023/11/4253．壩面排水除了干砌石或堆石護坡之外，下游壩坡均須設置壩面排水，排水應包括壩頂、壩坡、壩頭及壩下游等部位的集水、截水和排水措施。同時，壩坡與岸坡連接處也應設排水溝，其集水面積應包括岸坡積水面積在內。壩面排水系統(tǒng)的布置（圖5-27）、排水溝的尺寸和底坡應由計算確定。排水系統(tǒng)應縱橫貫通，有馬道時，縱向排水溝宜設在馬道內側，豎向排水溝可每隔50～100m設一條。排水溝的橫斷面可用混凝土澆筑或漿砌石砌筑，一般斷面尺寸應不小于深0.2m，寬0.3m。第五章

土石壩2023/11/426壩面排水系統(tǒng)的布置圖5-27（單位：m）1-壩頂；2-馬道；3-縱向排水溝；4-橫向排水溝；5-岸坡排水溝；6-草皮護坡；7-漿砌石排水溝

2023/11/4272023/11/428三、壩體排水和反濾層對滲入壩體內的水量。應設置排水設施，將滲水快速，有計劃地排出壩外，以達到降低壩體浸潤線和孔隙壓力，防止?jié)B流逸出區(qū)域產生滲透變形，保證壩坡穩(wěn)定。壩體排水應滿足如下三點要求：①排水體能自動地向壩外排出全部滲水；②排水體應便于觀測和檢修；③排水體應按反濾要求設計。常用的排水設施有如下幾種形式：2023/11/4291、貼坡排水圖5-30貼坡排水1-浸潤線；2-護坡；3-反濾層；4-排水；5-排水溝2023/11/4302、棱體排水2023/11/4313．壩內排水壩內排水包括水平排水、豎式排水、網(wǎng)狀排水帶、排水管等。第六節(jié)土石壩的構造2023/11/4322023/11/433豎式排水、網(wǎng)狀排水帶、排水管2023/11/4344．綜合型排水2023/11/435四、土工合成材料在土石壩防滲和排水中的應用1、土工膜2、土工織物3、其他土工合成材料2023/11/436處理鐵路路基2023/11/437垃圾填埋場2023/11/438圍海工程2023/11/439防汛搶險2023/11/440圓明園防滲工程土工膜防滲2023/11/441渠道防滲2023/11/4422023/11/443排水管2023/11/444土工網(wǎng)2023/11/4452023/11/4462023/11/447五、土石壩的裂縫控制（一）裂縫的類型和成因按成因分1、干縮和凍融裂縫2、沉降裂縫3、水力劈裂引起的裂縫4、地震引起的裂縫5、滑坡裂縫2023/11/44