2018二建水利水电工程知识点精讲之土石坝的构造及作用

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       （一）土石坝

       基本剖面是梯形，由坝顶构造、防渗体、上下游坝坡、坝体排水、地基处理等细部构造组成。

       1．坝顶宽度：根据构造、施工、运行和抗震等因素确定。高坝可选用10-15m,中、低坝可选用5-10m。宽度必须充分考虑心墙或斜墙顶部及反滤层、保护层的构造需要。

       2．护面。材料可采用碎石、砌石、沥青、砼，IV级以下的坝下游也可以采用草皮护面。为排雨水，坝顶应做成向一侧或两侧倾斜的横向坡度，坡度宜采用2％-3％。对于有防浪墙的坝顶，则宜采用单向向下游倾斜的横坡。

       3．防浪墙、坝顶上游侧常设砼或浆砌石防浪墙，高度一般为1.0-1.2m。

       （二）防渗体

       土坝防渗体主要有心墙、斜墙、铺盖、截水墙等，作用：减少渗流量；降低浸润线，增加下游坝坡的稳定性；降低渗透坡降，防止渗透变形。

       砼重力坝：防渗层厚度一般为1/20-1/10水头，但不小于2米。

       （三）土石坝的护坡与坝坡排水

       1．护坡。土石坝的护坡形式有：草皮（不能做上游护坡）、抛石、干砌石、浆砌石、砼或钢筋砼、沥青砼或水泥土等。作用：防止波浪淘刷、顺坝水流冲刷、冰冻和其他形式的破坏。

       2．坝坡排水。除干砌石或堆石护面外，均必须设坝面排水。坝较长时，则应沿坝轴线方向每隔50-100m左右设一横向排水沟，以便排除雨水。

       （四）土石坝的排水设施

       1．排水设施。形式有贴坡排水、棱体排水、褥垫排水、管式排水、综合式排水。坝体排水的作用：降低坝体浸润线(后四种)、孔隙水压力，防止坝坡土冻胀破坏。在排水设施与坝体、土基接合处，都应设置反滤层。前两种最常用。

       （1）贴坡排水。紧贴下游坝坡表面，由1-2层堆石或砌石筑成，顶部应高于坝体浸润线的逸出点，保证坝体浸润线位于冰冻深度以下。贴坡排水构造简单、节省材料、便于维修，但不能降低浸润线，且易因冰冻而失效，常用于中小型工程下游无水的均质坝或浸润线较低的中等高度坝。

       （2）棱体排水。在下游坝脚处用块石堆成棱体，顶部高程应超出下游较高水位，超出高度应大于波浪沿坡面的爬高，并使坝体浸润线距坝坡的距离大于冰冻深度。应避免棱体排水上游坡脚出现锐角，顶宽应根据施工条件及检查观测需要确定，不得小于1.0m,棱体排水可降低浸润线，防止坝坡冻胀和渗透变形，保护下游坝脚不受尾水淘刷，多用于河床部分（有水）的下游坝脚处。

       2．反滤层。为避免因渗透系数和材料级配的突变而引起渗透变形，在防渗体与坝壳、坝壳与排水体之间都要设置2-3层粒径不同的砂石料作为反滤层。材料粒径沿渗流方向由小到大排列。

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