水工建筑物-土石壩-

土石壩(earthandrockfilldam)授課內(nèi)容第一節(jié) 概述一、土石壩及其優(yōu)缺點二、土石壩的類型三、土石壩的開展四、土石壩的工作特點與設計原那么第一節(jié)概述一、土石壩及其優(yōu)缺點土石壩是土壩與堆石壩的總稱。利用壩址附近的土石料填筑而成的擋水建筑物。又稱“當?shù)夭牧蠅唯暋?0036235

總計1.4489支墩壩4.41592拱壩11.54180重力壩82.729974土石壩%已建壩數(shù)量

壩型

世界土石壩按國家或地區(qū)分類統(tǒng)計圖

世界最高的土石壩：羅貢壩(335m，塔吉克斯坦)中國最高的土石壩：小浪底(154m)〔中國建成的最高面板堆石壩，清江水布埡，233m〕小浪底土石壩-6-結構特點：散粒體結構，穩(wěn)定靠土體的抗剪強度來控制；只會出現(xiàn)局部滑動而失穩(wěn)，不會出現(xiàn)整體滑動失穩(wěn)或傾覆失穩(wěn)問題；坡度大，斷面大，體積大。優(yōu)點：1筑壩材料就地取材，造價低；2適應地基變形能力強；3施工方法靈活，技術簡單；4結構簡單，工作可靠，維護方便。缺點：1壩頂不能溢流；2施工導流不如混凝土壩方便；3粘土防滲體施工受氣候影響。二、土石壩的類型按施工方法分：〔1〕碾壓式土石壩－應用最多〔2〕拋填式堆石壩〔3〕定向爆破堆石壩〔4〕水中填土壩廣東南水定向爆破堆石壩(81.3m)按土石料在壩體中的配置及防滲設施位置和材料分：〔1〕均質(zhì)壩－絕大局部由一種土料組成〔2〕分區(qū)壩－由不同滲透特性的料區(qū)組成分區(qū)壩：心墻壩——把防滲體放在壩體中部，斷面比均質(zhì)壩小。斜墻壩——把防滲體放在靠近上游壩面處，有效降低壩體浸潤線，但適應地基變形的能力比心墻壩差。易產(chǎn)生縱向裂縫，抗震性能不如心墻壩。土石混合壩——土石各占相當比例；越靠近防滲體，土料性能越接近防滲體。土質(zhì)材料心墻壩人工材料心墻壩土質(zhì)材料斜墻壩人工材料斜墻壩斜心墻壩三、我國土石壩的開展⑴我國歷史上有文獻記載的可追溯到公元前598-591年。⑵建國前用現(xiàn)代技術修建的土壩僅甘肅的鴛鴦池水庫大壩一座，50年代幾次擴建后壩高37.8m。⑶建國后土石壩建設的三個階段：1949-1957年1958-1980年1980年以來建成或在建的大型土石壩水布埡面板堆石壩〔2023，233m〕-17-四、土石壩的工作特點和設計要求散粒體結構，導致以下問題：〔1〕穩(wěn)定問題〔2〕滲流問題〔3〕沉降問題〔4〕沖刷問題〔5〕凍害、冰害、地震等〔1〕穩(wěn)定問題壩體為散粒結構，抗剪強度低，易滑動。土石壩的失穩(wěn)一般是壩坡滑動或壩坡連同地基一起滑動的剪切破壞〔特有〕。設計要求：應保證在施工期和各種可能的工作條件下都是穩(wěn)定的。〔2〕滲流問題散粒體結構，在上下游水位差作用下經(jīng)壩體和地基向下游滲透，產(chǎn)生滲透壓力和滲透變形，嚴重時會導致壩體失事。-20-4〕滲流的主要危害①滲漏；②減輕土體有效重力，降低摩擦角及凝聚力，滲透動水壓力，增加滑坡的可能；③滲透變形：土石壩及地基中的滲流，由于物理和化學作用，土體顆粒流失，導致土壤發(fā)生局部破壞，稱為滲透變形。5〕常見滲透變形的型式管涌、流土；接觸流失、接觸沖刷等。設計要求：按“上堵下排〞的的原那么采取有效防滲、排水措施。-22-〔3〕沉降問題土粒間存在孔隙，土體顆粒之間易產(chǎn)生相對位移，在壩體自重和水壓力作用下，土石壩會有明顯的沉降變形。危害：◎引起擋水高度缺乏；◎不均勻沉降使壩體開裂，威脅壩平安。設計要求：◎確定壩頂高程時考慮所有可能的沉降；◎可能產(chǎn)生不均勻沉降的結構部位提出措施。-23-〔4〕沖刷問題土顆粒間的凝聚力很小，其抗沖能力很低。設計要求：◎壩頂應有足夠的超高，不允許漫頂；◎上下游壩面和壩頂需采取保護措施，保證壩體平安。-24-〔5〕其他問題◎冰壓力◎冬天凍融，夏天干裂◎動物破壞◎地震，粉砂地基的振動液化設計要求：對上下游壩坡和壩頂采取有效防護措施，設計出良好的護坡及壩頂結構；控制粉砂密實度，防止液化。206座土石壩事故原因分析

第三組