考点:土石坝与堤防的构造及作用
(一)土石坝的类型
土石坝一般按坝高、施工方法或筑坝材料等进行分类。
1.按坝高分类
土石坝按坝高可分为低坝、中坝和高坝。《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001规定:高度在30m以下的为低坝;高度在30(含30m)~70m(含70m)的为中坝;高度超过70m的为高坝。
2.按施工方法分类
土石坝按施工方法可分为碾压式土石坝、水力冲填坝、定向爆破堆石坝等,其中碾压式土石坝最常见,它是用适当的土料分层堆筑,并逐层加以压实(碾压)而成的坝,它又可分为三种:
(1)均质坝。坝体断面不分防渗体和坝壳,坝体基本上是由均一的黏性土料(壤土、砂壤土)筑成。
(2)土质防渗体分区坝。包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝,即用透水性较大的土料作坝的主体,用透水性较小的黏土作防渗体的坝。防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的坝称为黏土心墙坝,防渗体设在坝体上游部位且倾斜的坝称为黏土斜墙坝,是高、中坝中最常用的坝型。
(3)非土料防渗体坝。以沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料(如土工膜)为防渗体的坝。按其位置也可分为心墙坝和面板坝两种。
(二)土石坝的构造及作用
土石坝基本剖面是梯形,主要由坝顶、防渗体、上下游坝坡、坝体排水、地基处理等部分组成。
1.坝顶构造:
(1)坝顶宽度。坝顶宽度应根据构造、施工、运行和抗震等因素确定。如无特殊要求,高坝可选用10~15m,中、低坝可选用5~10m。
(2)护面。护面的材料可采用碎石、砌石、沥青或混凝土,Ⅳ级以下的坝下游也可以采用草皮护面。
(3)防浪墙。坝顶上游侧常设混凝土或浆砌石修建的不透水的防浪墙,墙基要与坝体防渗体可靠地连接起来,以防高水位时漏水,防浪墙的高度一般为1.0~1.2m(指露出坝顶部分)。
2.防渗体:心墙、斜墙、铺盖、截水墙等。
作用:减少通过坝体和坝基的渗流量;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。
斜墙布置在坝体的上游。
3.土石坝的护坡与坝坡排水
(1)护坡作用: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。(干砌石或堆石本身能够排水)
4.坝体排水
排水设施形式: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:降低坝体浸润线及孔隙水压力,防止坝坡土冻胀破坏。
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