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1、会计学1水工水工(shun)建筑物建筑物土石坝土石坝第一页，共72页。授课授课授课授课(shuk)(shuk)(shuk)(shuk)内容内容内容内容n n第三节第三节第三节第三节土石坝的筑坝材料土石坝的筑坝材料土石坝的筑坝材料土石坝的筑坝材料n n一、土石坝筑坝土料设计的任务一、土石坝筑坝土料设计的任务一、土石坝筑坝土料设计的任务一、土石坝筑坝土料设计的任务n n二、二、二、二、筑坝材料的选择筑坝材料的选择筑坝材料的选择筑坝材料的选择n n三、三、三、三、土石料填筑标准设计土石料填筑标准设计土石料填筑标准设计土石料填筑标准设计n n第四节第四节第四节第四节 土石坝的渗流分析土石坝的渗流分析土
2、石坝的渗流分析土石坝的渗流分析n n一、土石坝渗流分析的目的一、土石坝渗流分析的目的一、土石坝渗流分析的目的一、土石坝渗流分析的目的n n二、土石坝渗流计算的方法二、土石坝渗流计算的方法二、土石坝渗流计算的方法二、土石坝渗流计算的方法n n三、土石坝抗渗稳定验算三、土石坝抗渗稳定验算三、土石坝抗渗稳定验算三、土石坝抗渗稳定验算(yn sun)(yn sun)(yn sun)(yn sun)n n四、防止渗透破坏改善渗透稳定性的工程措施四、防止渗透破坏改善渗透稳定性的工程措施四、防止渗透破坏改善渗透稳定性的工程措施四、防止渗透破坏改善渗透稳定性的工程措施 第2页/共72页第二页，共72页。授课授
3、课授课授课(shuk)(shuk)(shuk)(shuk)内容内容内容内容n n第五节第五节第五节第五节 土石坝的稳定分析和沉陷校核土石坝的稳定分析和沉陷校核土石坝的稳定分析和沉陷校核土石坝的稳定分析和沉陷校核n n一、土石坝滑坡滑动面的基本类型一、土石坝滑坡滑动面的基本类型一、土石坝滑坡滑动面的基本类型一、土石坝滑坡滑动面的基本类型n n二、稳定分析方法二、稳定分析方法二、稳定分析方法二、稳定分析方法n n三、稳定分析的计算情况三、稳定分析的计算情况三、稳定分析的计算情况三、稳定分析的计算情况(qngkung)(qngkung)(qngkung)(qngkung)和安全系数和安全系数和安全系
4、数和安全系数n n四、抗剪强度指标确定四、抗剪强度指标确定四、抗剪强度指标确定四、抗剪强度指标确定n n五、提高坝坡抗滑稳定的工程措施五、提高坝坡抗滑稳定的工程措施五、提高坝坡抗滑稳定的工程措施五、提高坝坡抗滑稳定的工程措施n n六、沉降计算六、沉降计算六、沉降计算六、沉降计算第3页/共72页第三页，共72页。授课授课授课授课(shuk)(shuk)(shuk)(shuk)内容内容内容内容n n第六节第六节第六节第六节 土石坝的裂缝控制土石坝的裂缝控制土石坝的裂缝控制土石坝的裂缝控制(kngzh)(kngzh)(kngzh)(kngzh)及地基处理及地基处理及地基处理及地基处理n n一、土石坝
5、裂缝的成因和种类一、土石坝裂缝的成因和种类一、土石坝裂缝的成因和种类一、土石坝裂缝的成因和种类n n二、设计阶段裂缝控制二、设计阶段裂缝控制二、设计阶段裂缝控制二、设计阶段裂缝控制(kngzh)(kngzh)(kngzh)(kngzh)n n三、裂缝处理三、裂缝处理三、裂缝处理三、裂缝处理n n四、土石坝地基处理四、土石坝地基处理四、土石坝地基处理四、土石坝地基处理 第4页/共72页第四页，共72页。授课授课授课授课(shuk)(shuk)(shuk)(shuk)内容内容内容内容n n第七节第七节第七节第七节 面板堆石坝面板堆石坝面板堆石坝面板堆石坝n n一、面板堆石坝的发展一、面板堆石坝的发
6、展一、面板堆石坝的发展一、面板堆石坝的发展n n二、面板堆石坝的特点二、面板堆石坝的特点二、面板堆石坝的特点二、面板堆石坝的特点n n三、设计三、设计三、设计三、设计(shj)(shj)(shj)(shj)原则原则原则原则n n四、面板堆石坝的构造四、面板堆石坝的构造四、面板堆石坝的构造四、面板堆石坝的构造第5页/共72页第五页，共72页。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述一、一、一、一、土石坝及其优缺点土石坝及其优缺点土石坝及其优缺点土石坝及其优缺点土石坝是土坝与堆石坝的总称。土石坝是土坝与堆石坝的总称。土石坝是土坝与堆石坝的总称。土石坝是土坝与堆石坝的总称。利用坝址附近的土石料利用
7、坝址附近的土石料利用坝址附近的土石料利用坝址附近的土石料(shlio)(shlio)(shlio)(shlio)填筑而成的挡水建筑物。又称填筑而成的挡水建筑物。又称填筑而成的挡水建筑物。又称填筑而成的挡水建筑物。又称“当地材料坝当地材料坝当地材料坝当地材料坝”。1001003623536235 总总 计计1.41.4489 489 支墩坝支墩坝4.44.41592 1592 拱拱 坝坝11.511.54180 4180 重力坝重力坝82.782.729974 29974 土石坝土石坝%已建坝数量已建坝数量 坝坝 型型 第6页/共72页第六页，共72页。世界世界(shji)土石坝按国家或地区分类
8、统计图土石坝按国家或地区分类统计图 第7页/共72页第七页，共72页。世界最高的土石坝：罗贡坝世界最高的土石坝：罗贡坝(335m(335m，塔吉克斯坦，塔吉克斯坦)中国最高的土石坝：小浪底中国最高的土石坝：小浪底(154m)(154m)（中国建成的最高面板（中国建成的最高面板(min bn)(min bn)堆石坝，清江水布垭，堆石坝，清江水布垭，233m 233m）小浪底土石坝第8页/共72页第八页，共72页。-9-结构特点：结构特点：结构特点：结构特点：散粒体结构，稳定靠土体的抗剪强度来控制；散粒体结构，稳定靠土体的抗剪强度来控制；散粒体结构，稳定靠土体的抗剪强度来控制；散粒体结构，稳定靠土
9、体的抗剪强度来控制；只会出现局部滑动而失稳，不会出现整体滑动失稳或倾覆失稳只会出现局部滑动而失稳，不会出现整体滑动失稳或倾覆失稳只会出现局部滑动而失稳，不会出现整体滑动失稳或倾覆失稳只会出现局部滑动而失稳，不会出现整体滑动失稳或倾覆失稳问题；问题；问题；问题；坡度坡度坡度坡度(pd)(pd)(pd)(pd)大，断面大，体积大。大，断面大，体积大。大，断面大，体积大。大，断面大，体积大。第9页/共72页第九页，共72页。优点：优点：优点：优点：1 1 1 1 筑坝筑坝筑坝筑坝(zh b)(zh b)(zh b)(zh b)材料就地取材，造价低；材料就地取材，造价低；材料就地取材，造价低；材料就地
10、取材，造价低；2 2 2 2 适应地基变形能力强；适应地基变形能力强；适应地基变形能力强；适应地基变形能力强；3 3 3 3 施工方法灵活，技术简单；施工方法灵活，技术简单；施工方法灵活，技术简单；施工方法灵活，技术简单；4 4 4 4 结构简单，工作可靠，维护方便。结构简单，工作可靠，维护方便。结构简单，工作可靠，维护方便。结构简单，工作可靠，维护方便。第10页/共72页第十页，共72页。缺点：缺点：1 1 坝顶不能溢流；坝顶不能溢流；2 2 施工施工(sh gng)(sh gng)导流不如混凝土坝方便；导流不如混凝土坝方便；3 3 粘土防渗体施工粘土防渗体施工(sh gng)(sh gng
11、)受气候影响。受气候影响。第11页/共72页第十一页，共72页。二、二、二、二、土石坝的类型土石坝的类型土石坝的类型土石坝的类型按施工方法分：按施工方法分：按施工方法分：按施工方法分：（1 1 1 1）碾压式土石坝应用最多）碾压式土石坝应用最多）碾压式土石坝应用最多）碾压式土石坝应用最多（2 2 2 2）抛填式堆石坝）抛填式堆石坝）抛填式堆石坝）抛填式堆石坝（3 3 3 3）定向爆破）定向爆破）定向爆破）定向爆破(bop)(bop)(bop)(bop)堆石坝堆石坝堆石坝堆石坝（4 4 4 4）水中填土坝）水中填土坝）水中填土坝）水中填土坝广东南水定向广东南水定向(dnxin)爆破堆石坝爆破堆石
12、坝(81.3m)第12页/共72页第十二页，共72页。按土石料在坝体中的配置及防渗设施按土石料在坝体中的配置及防渗设施按土石料在坝体中的配置及防渗设施按土石料在坝体中的配置及防渗设施(shsh)(shsh)(shsh)(shsh)位置和材料分：位置和材料分：位置和材料分：位置和材料分：（1 1 1 1）均质坝）均质坝）均质坝）均质坝 绝大部分由一种土料组成绝大部分由一种土料组成绝大部分由一种土料组成绝大部分由一种土料组成（2 2 2 2）分区坝）分区坝）分区坝）分区坝 由不同渗透特性的料区组成由不同渗透特性的料区组成由不同渗透特性的料区组成由不同渗透特性的料区组成第13页/共72页第十三页，共
13、72页。分区坝：分区坝：心墙坝心墙坝 把防渗体放在坝体中部，断面比均质坝小。把防渗体放在坝体中部，断面比均质坝小。斜墙坝斜墙坝 把防渗体放在靠近上游坝面处，有效降低坝体浸润线，但适应地基把防渗体放在靠近上游坝面处，有效降低坝体浸润线，但适应地基(dj)(dj)变形的能力比心墙坝差。易产生纵向裂缝，抗震性能不如心墙坝。变形的能力比心墙坝差。易产生纵向裂缝，抗震性能不如心墙坝。土石混合坝土石混合坝 土石各占相当比例；越靠近防渗体，土料性能越接近防渗体。土石各占相当比例；越靠近防渗体，土料性能越接近防渗体。第14页/共72页第十四页，共72页。土质材料土质材料(cilio)心墙坝心墙坝人工材料人工材
14、料(cilio)心墙坝心墙坝第15页/共72页第十五页，共72页。土质材料土质材料(cilio)斜墙坝斜墙坝人工材料人工材料(cilio)斜墙坝斜墙坝第16页/共72页第十六页，共72页。斜斜心心墙墙坝坝第17页/共72页第十七页，共72页。-18-岳城土坝(t b)以礼河毛家村水电站（云南会泽，以礼河）主坝坝型为粘土心墙土石坝，最大坝高80.5m，坝顶长度(chngd)467m，主要泄洪方式为隧洞。以礼河土石坝岳城水库（河北磁县，漳河）主坝坝型为均质土坝(t b)，最大坝高53m，坝顶长度3570m。主要泄洪方式岸边溢洪道，大坝特点是坝下泄洪洞（涵管）。第18页/共72页第十八页，共72页。
15、各种坝型的优缺点各种坝型的优缺点各种坝型的优缺点各种坝型的优缺点（1 1 1 1）均质坝与分区坝比较）均质坝与分区坝比较）均质坝与分区坝比较）均质坝与分区坝比较 均质坝：施工简单，适合于低坝均质坝：施工简单，适合于低坝均质坝：施工简单，适合于低坝均质坝：施工简单，适合于低坝;分区坝：兼用粘性土于无粘性土的优点，用于高坝能节省工分区坝：兼用粘性土于无粘性土的优点，用于高坝能节省工分区坝：兼用粘性土于无粘性土的优点，用于高坝能节省工分区坝：兼用粘性土于无粘性土的优点，用于高坝能节省工程量，缩短程量，缩短程量，缩短程量，缩短(sudun)(sudun)(sudun)(sudun)工期，但构造和施工比
16、均质坝复杂。工期，但构造和施工比均质坝复杂。工期，但构造和施工比均质坝复杂。工期，但构造和施工比均质坝复杂。第19页/共72页第十九页，共72页。（2 2 2 2）心墙坝、斜墙坝、斜心墙坝比较）心墙坝、斜墙坝、斜心墙坝比较）心墙坝、斜墙坝、斜心墙坝比较）心墙坝、斜墙坝、斜心墙坝比较 心墙坝心墙坝心墙坝心墙坝 优点：由坝身沉降导致的防渗体裂缝可能性较小，心墙与坝基优点：由坝身沉降导致的防渗体裂缝可能性较小，心墙与坝基优点：由坝身沉降导致的防渗体裂缝可能性较小，心墙与坝基优点：由坝身沉降导致的防渗体裂缝可能性较小，心墙与坝基及两岸防渗结合好。及两岸防渗结合好。及两岸防渗结合好。及两岸防渗结合好。缺
17、点：心墙与坝体需同步施工，相互干扰。缺点：心墙与坝体需同步施工，相互干扰。缺点：心墙与坝体需同步施工，相互干扰。缺点：心墙与坝体需同步施工，相互干扰。斜墙坝斜墙坝斜墙坝斜墙坝 优缺点与心墙坝相反优缺点与心墙坝相反优缺点与心墙坝相反优缺点与心墙坝相反(xingfn)(xingfn)(xingfn)(xingfn)。斜心墙坝斜心墙坝斜心墙坝斜心墙坝 综合心墙坝和斜墙坝的优点，克服心墙坝可能产生的拱效应和综合心墙坝和斜墙坝的优点，克服心墙坝可能产生的拱效应和综合心墙坝和斜墙坝的优点，克服心墙坝可能产生的拱效应和综合心墙坝和斜墙坝的优点，克服心墙坝可能产生的拱效应和斜墙坝对变形敏感，对改善坝体应力状态
18、、避免裂缝有利。斜墙坝对变形敏感，对改善坝体应力状态、避免裂缝有利。斜墙坝对变形敏感，对改善坝体应力状态、避免裂缝有利。斜墙坝对变形敏感，对改善坝体应力状态、避免裂缝有利。第20页/共72页第二十页，共72页。三、三、三、三、土石坝的发展土石坝的发展土石坝的发展土石坝的发展1 1 1 1、概况、概况、概况、概况四千多年以前；四千多年以前；四千多年以前；四千多年以前；19191919世纪，世纪，世纪，世纪，50m50m50m50m；20202020世纪世纪世纪世纪5050505060606060年代，大型振动碾出现年代，大型振动碾出现年代，大型振动碾出现年代，大型振动碾出现(chxin)(chx
19、in)(chxin)(chxin)，高土石坝产生；，高土石坝产生；，高土石坝产生；，高土石坝产生；世界上高度超过世界上高度超过世界上高度超过世界上高度超过300m300m300m300m的土石坝，一座是塔吉克斯坦的努列克坝，高的土石坝，一座是塔吉克斯坦的努列克坝，高的土石坝，一座是塔吉克斯坦的努列克坝，高的土石坝，一座是塔吉克斯坦的努列克坝，高317m317m317m317m，另一座是该国尚未完建的罗贡坝，设计高度，另一座是该国尚未完建的罗贡坝，设计高度，另一座是该国尚未完建的罗贡坝，设计高度，另一座是该国尚未完建的罗贡坝，设计高度335m335m335m335m。第21页/共72页第二十一页
20、，共72页。2 2 2 2、我国土石坝的发展、我国土石坝的发展、我国土石坝的发展、我国土石坝的发展我国历史上有文献记载的可追溯到公元前我国历史上有文献记载的可追溯到公元前我国历史上有文献记载的可追溯到公元前我国历史上有文献记载的可追溯到公元前598-591598-591598-591598-591年。年。年。年。建国前用现代技术修建的土坝仅甘肃的鸳鸯池水库大坝一建国前用现代技术修建的土坝仅甘肃的鸳鸯池水库大坝一建国前用现代技术修建的土坝仅甘肃的鸳鸯池水库大坝一建国前用现代技术修建的土坝仅甘肃的鸳鸯池水库大坝一座，座，座，座，50505050年代几次扩建年代几次扩建年代几次扩建年代几次扩建(ku
21、jin)(kujin)(kujin)(kujin)后坝高后坝高后坝高后坝高37.8m37.8m37.8m37.8m。建国后土石坝建设的三个阶段：建国后土石坝建设的三个阶段：建国后土石坝建设的三个阶段：建国后土石坝建设的三个阶段：1949-19571949-19571949-19571949-1957年年年年 1958-1980 1958-1980 1958-1980 1958-1980年年年年 1980 1980 1980 1980年以来年以来年以来年以来第22页/共72页第二十二页，共72页。n n 1949-19571949-19571949-19571949-1957年年年年n n以防洪
22、治水为目的，土坝；以防洪治水为目的，土坝；以防洪治水为目的，土坝；以防洪治水为目的，土坝；n n坝高都在坝高都在坝高都在坝高都在50m50m50m50m以下；以下；以下；以下；n n坝型为均质土坝或粘性土心墙砂砾石坝；坝型为均质土坝或粘性土心墙砂砾石坝；坝型为均质土坝或粘性土心墙砂砾石坝；坝型为均质土坝或粘性土心墙砂砾石坝；n n地基的防渗措施地基的防渗措施地基的防渗措施地基的防渗措施主要是开挖回填粘土截水墙或上游粘土铺主要是开挖回填粘土截水墙或上游粘土铺主要是开挖回填粘土截水墙或上游粘土铺主要是开挖回填粘土截水墙或上游粘土铺盖；盖；盖；盖；n n施工施工施工施工基本基本基本基本(jbn)(j
23、bn)(jbn)(jbn)依靠人力，配合少量轻型机具。依靠人力，配合少量轻型机具。依靠人力，配合少量轻型机具。依靠人力，配合少量轻型机具。第23页/共72页第二十三页，共72页。代表性的工程：代表性的工程：代表性的工程：代表性的工程：淮河上游河南省境内的石漫滩、板桥、白沙、薄山、南淮河上游河南省境内的石漫滩、板桥、白沙、薄山、南淮河上游河南省境内的石漫滩、板桥、白沙、薄山、南淮河上游河南省境内的石漫滩、板桥、白沙、薄山、南湾等水库大坝；湾等水库大坝；湾等水库大坝；湾等水库大坝；北方北方北方北方(bifng)(bifng)(bifng)(bifng)有永定河上的官厅水库，辽宁浑河上的有永定河上的
24、官厅水库，辽宁浑河上的有永定河上的官厅水库，辽宁浑河上的有永定河上的官厅水库，辽宁浑河上的大伙房水库大坝等。大伙房水库大坝等。大伙房水库大坝等。大伙房水库大坝等。唯一的一座堆石坝是狮子滩工程（钢筋混凝土斜墙坝）。唯一的一座堆石坝是狮子滩工程（钢筋混凝土斜墙坝）。唯一的一座堆石坝是狮子滩工程（钢筋混凝土斜墙坝）。唯一的一座堆石坝是狮子滩工程（钢筋混凝土斜墙坝）。第24页/共72页第二十四页，共72页。n n1958-19801958-19801958-19801958-1980年年年年n n坝高：一般达到坝高：一般达到坝高：一般达到坝高：一般达到80m80m80m80m，个别达到，个别达到，个别
25、达到，个别达到100m 100m 100m 100m；n n坝型：以均质土坝及粘性土心墙或斜墙砂砾坝型：以均质土坝及粘性土心墙或斜墙砂砾坝型：以均质土坝及粘性土心墙或斜墙砂砾坝型：以均质土坝及粘性土心墙或斜墙砂砾石坝为主；石坝为主；石坝为主；石坝为主；n n施工：大部分工程仍以人力施工：大部分工程仍以人力施工：大部分工程仍以人力施工：大部分工程仍以人力(rnl)(rnl)(rnl)(rnl)施工为主；施工为主；施工为主；施工为主；n n土工试验已有规范。土工试验已有规范。土工试验已有规范。土工试验已有规范。第25页/共72页第二十五页，共72页。筑坝技术：筑坝技术：筑坝技术：筑坝技术：碾压式土
26、石坝；碾压式土石坝；碾压式土石坝；碾压式土石坝；还发展了水中填土、水力冲填、定向爆破等型式；还发展了水中填土、水力冲填、定向爆破等型式；还发展了水中填土、水力冲填、定向爆破等型式；还发展了水中填土、水力冲填、定向爆破等型式；堆堆堆堆石石石石坝坝坝坝没没没没有有有有大大大大的的的的发发发发展展展展，修修修修建建建建了了了了一一一一些些些些(yxi)(yxi)(yxi)(yxi)抛抛抛抛填填填填式式式式堆堆堆堆石坝石坝石坝石坝 ；定定定定向向向向爆爆爆爆破破破破筑筑筑筑坝坝坝坝技技技技术术术术从从从从1958195819581958年年年年开开开开始始始始应应应应用用用用，196019601960
27、1960年年年年修修修修建建建建广东南水定向爆破堆石坝。广东南水定向爆破堆石坝。广东南水定向爆破堆石坝。广东南水定向爆破堆石坝。突破性进展：深厚砂砾石地基的防渗处理。突破性进展：深厚砂砾石地基的防渗处理。突破性进展：深厚砂砾石地基的防渗处理。突破性进展：深厚砂砾石地基的防渗处理。第26页/共72页第二十六页，共72页。这一时期的代表性工程：这一时期的代表性工程：这一时期的代表性工程：这一时期的代表性工程：均质土坝：松涛水库大坝（海南，均质土坝：松涛水库大坝（海南，均质土坝：松涛水库大坝（海南，均质土坝：松涛水库大坝（海南，80.1m80.1m80.1m80.1m）、岳城水库大坝）、岳城水库大坝
28、）、岳城水库大坝）、岳城水库大坝（河北，（河北，（河北，（河北，53m53m53m53m）等；）等；）等；）等；心墙坝：碧口水电站大坝（甘肃，心墙坝：碧口水电站大坝（甘肃，心墙坝：碧口水电站大坝（甘肃，心墙坝：碧口水电站大坝（甘肃，101.8m101.8m101.8m101.8m），毛家村水电站），毛家村水电站），毛家村水电站），毛家村水电站大坝（云南，大坝（云南，大坝（云南，大坝（云南，82.5m82.5m82.5m82.5m）等；）等；）等；）等；斜墙坝：密云水库白河主坝（北京，斜墙坝：密云水库白河主坝（北京，斜墙坝：密云水库白河主坝（北京，斜墙坝：密云水库白河主坝（北京，66.4m66.
29、4m66.4m66.4m）等；）等；）等；）等；定向爆破定向爆破定向爆破定向爆破(bop)(bop)(bop)(bop)坝：南水水电站大坝（广东，坝：南水水电站大坝（广东，坝：南水水电站大坝（广东，坝：南水水电站大坝（广东，80.2m80.2m80.2m80.2m），石），石），石），石砭峪水库大坝（陕西，砭峪水库大坝（陕西，砭峪水库大坝（陕西，砭峪水库大坝（陕西，82.5m82.5m82.5m82.5m）等。）等。）等。）等。第27页/共72页第二十七页，共72页。n n 1980198019801980年以来年以来年以来年以来n n在在在在科科科科学学学学试试试试验验验验和和和和设设设设计
30、计计计理理理理论论论论与与与与方方方方法法法法方方方方面面面面已已已已进进进进入入入入国国国国际际际际先先先先进进进进行行行行列列列列(hng(hng(hng(hng li)li)li)li)；n n施工：采用重型土石坝施工设备；施工：采用重型土石坝施工设备；施工：采用重型土石坝施工设备；施工：采用重型土石坝施工设备；n n坝坝坝坝型型型型：碾碾碾碾压压压压式式式式高高高高土土土土石石石石坝坝坝坝中中中中，已已已已逐逐逐逐步步步步形形形形成成成成土土土土质质质质心心心心墙墙墙墙（或或或或斜斜斜斜心心心心墙墙墙墙）堆堆堆堆石坝和混凝土面板堆石坝两种主导坝型；石坝和混凝土面板堆石坝两种主导坝型；石
31、坝和混凝土面板堆石坝两种主导坝型；石坝和混凝土面板堆石坝两种主导坝型；第28页/共72页第二十八页，共72页。最具代表性的工程：最具代表性的工程：天生桥一级水电站的混凝土面板堆石坝天生桥一级水电站的混凝土面板堆石坝(178m)(178m)黄黄河河(hun(hun h)h)小小浪浪底底水水利利枢枢纽纽的的土土质质斜斜心心墙墙堆堆石石坝坝(154m)(154m)天生桥一级小浪底第29页/共72页第二十九页，共72页。建成或在建建成或在建建成或在建建成或在建(zi jin)(zi jin)的大型土石坝的大型土石坝的大型土石坝的大型土石坝枢纽名称枢纽名称省份省份河流河流坝型坝型最大坝高（最大坝高（m
32、m）糯扎渡糯扎渡 云南云南澜沧江澜沧江 心墙堆石坝心墙堆石坝258 258 瀑布沟瀑布沟 四川四川大渡河大渡河心墙堆石坝心墙堆石坝186186（20092009）苗家坝苗家坝 甘肃甘肃白龙江白龙江面板堆石坝面板堆石坝111111三板溪三板溪 贵州贵州清水江清水江面板堆石坝面板堆石坝185.5 185.5（20062006）洪家渡洪家渡 贵州贵州六冲河六冲河面板堆石坝面板堆石坝179.5 179.5（20042004）水布垭水布垭面板面板(min bn)(min bn)堆石坝堆石坝（20092009，233m 233m）第30页/共72页第三十页，共72页。-31-四、四、四、四、土石坝的工作特
33、点和设计要求土石坝的工作特点和设计要求土石坝的工作特点和设计要求土石坝的工作特点和设计要求散粒体结构散粒体结构散粒体结构散粒体结构(jigu)(jigu)(jigu)(jigu)，导致以下问题：，导致以下问题：，导致以下问题：，导致以下问题：（1 1 1 1）稳定问题）稳定问题）稳定问题）稳定问题（2 2 2 2）渗流问题）渗流问题）渗流问题）渗流问题（3 3 3 3）沉降问题）沉降问题）沉降问题）沉降问题（4 4 4 4）冲刷问题）冲刷问题）冲刷问题）冲刷问题（5 5 5 5）冻害、冰害、地震等）冻害、冰害、地震等）冻害、冰害、地震等）冻害、冰害、地震等第31页/共72页第三十一页，共72页
34、。（1 1 1 1）稳定问题）稳定问题）稳定问题）稳定问题坝体为散粒结构，抗剪强度低，易滑动。坝体为散粒结构，抗剪强度低，易滑动。坝体为散粒结构，抗剪强度低，易滑动。坝体为散粒结构，抗剪强度低，易滑动。土石坝的失稳一般是坝坡滑动或坝坡连同地基土石坝的失稳一般是坝坡滑动或坝坡连同地基土石坝的失稳一般是坝坡滑动或坝坡连同地基土石坝的失稳一般是坝坡滑动或坝坡连同地基(dj)(dj)(dj)(dj)一起滑一起滑一起滑一起滑动的剪切破坏（特有）。动的剪切破坏（特有）。动的剪切破坏（特有）。动的剪切破坏（特有）。设计要求：应保证在施工期和各种设计要求：应保证在施工期和各种(zhn)(zhn)可能的工作条件
35、下都是稳定的。可能的工作条件下都是稳定的。第32页/共72页第三十二页，共72页。（2 2 2 2）渗流问题）渗流问题）渗流问题）渗流问题散粒体结构，在上下游水位差作用下经坝体和地基向下散粒体结构，在上下游水位差作用下经坝体和地基向下散粒体结构，在上下游水位差作用下经坝体和地基向下散粒体结构，在上下游水位差作用下经坝体和地基向下游渗透，产生渗透压力游渗透，产生渗透压力游渗透，产生渗透压力游渗透，产生渗透压力(yl)(yl)(yl)(yl)和渗透变形，严重时会导和渗透变形，严重时会导和渗透变形，严重时会导和渗透变形，严重时会导致坝体失事。致坝体失事。致坝体失事。致坝体失事。第33页/共72页第三
36、十三页，共72页。-34-1 1 1 1）浸润面）浸润面）浸润面）浸润面渗透水流穿过渗透水流穿过渗透水流穿过渗透水流穿过(chun u)(chun u)(chun u)(chun u)坝体，在土体中形成的自由面称浸坝体，在土体中形成的自由面称浸坝体，在土体中形成的自由面称浸坝体，在土体中形成的自由面称浸润面。润面。润面。润面。2 2 2 2）浸润线）浸润线）浸润线）浸润线土石坝横断面和浸润面的交线称浸润线。土石坝横断面和浸润面的交线称浸润线。土石坝横断面和浸润面的交线称浸润线。土石坝横断面和浸润面的交线称浸润线。第34页/共72页第三十四页，共72页。-35-3 3 3 3）饱和区、湿区、干区
37、）饱和区、湿区、干区）饱和区、湿区、干区）饱和区、湿区、干区饱和区：土体受上浮力和渗透水压力，在荷载作用下可能滑饱和区：土体受上浮力和渗透水压力，在荷载作用下可能滑饱和区：土体受上浮力和渗透水压力，在荷载作用下可能滑饱和区：土体受上浮力和渗透水压力，在荷载作用下可能滑动倒塌。动倒塌。动倒塌。动倒塌。湿区：毛细水，处于变化中。湿区：毛细水，处于变化中。湿区：毛细水，处于变化中。湿区：毛细水，处于变化中。干区：干燥，可能出现干区：干燥，可能出现干区：干燥，可能出现干区：干燥，可能出现(chxin)(chxin)(chxin)(chxin)裂缝。裂缝。裂缝。裂缝。第35页/共72页第三十五页，共72
38、页。-36-n n4 4 4 4）渗流）渗流）渗流）渗流(shn li)(shn li)(shn li)(shn li)的主要危害的主要危害的主要危害的主要危害n n 渗漏；渗漏；渗漏；渗漏；n n 减轻土体有效重力，降低摩擦角及凝聚力，减轻土体有效重力，降低摩擦角及凝聚力，减轻土体有效重力，降低摩擦角及凝聚力，减轻土体有效重力，降低摩擦角及凝聚力，渗透动水压力，增加滑坡的可能；渗透动水压力，增加滑坡的可能；渗透动水压力，增加滑坡的可能；渗透动水压力，增加滑坡的可能；n n 渗透变形：土石坝及地基中的渗流渗透变形：土石坝及地基中的渗流渗透变形：土石坝及地基中的渗流渗透变形：土石坝及地基中的渗流
39、(shn(shn(shn(shn li)li)li)li)，由于物理和化学作用，土体颗粒流失，导致土，由于物理和化学作用，土体颗粒流失，导致土，由于物理和化学作用，土体颗粒流失，导致土，由于物理和化学作用，土体颗粒流失，导致土壤发生局部破坏，称为渗透变形。壤发生局部破坏，称为渗透变形。壤发生局部破坏，称为渗透变形。壤发生局部破坏，称为渗透变形。n n5 5 5 5）常见渗透变形的型式）常见渗透变形的型式）常见渗透变形的型式）常见渗透变形的型式n n 管涌、流土；管涌、流土；管涌、流土；管涌、流土；n n 接触流失、接触冲刷等。接触流失、接触冲刷等。接触流失、接触冲刷等。接触流失、接触冲刷等。第
40、36页/共72页第三十六页，共72页。-37-n n管管管管涌涌涌涌：坝坝坝坝体体体体或或或或地地地地基基基基中中中中的的的的土土土土壤壤壤壤细细细细颗颗颗颗粒粒粒粒被被被被渗渗渗渗透透透透(shntu)(shntu)(shntu)(shntu)水水水水流流流流带带带带走走走走，并并并并逐逐逐逐步步步步形形形形成成成成渗渗渗渗流流流流通通通通道道道道的的的的现现现现象象象象。在在在在缺缺缺缺乏乏乏乏中中中中间间间间粒粒粒粒径径径径的非粘性土中极易发生。的非粘性土中极易发生。的非粘性土中极易发生。的非粘性土中极易发生。n n流流流流土土土土：渗渗渗渗透透透透(shntu)(shntu)(shnt
41、u)(shntu)坡坡坡坡降降降降足足足足够够够够大大大大时时时时，渗渗渗渗流流流流出出出出逸逸逸逸处处处处的的的的土土土土体体体体被被被被掀掀掀掀动动动动浮浮浮浮起起起起的的的的现现现现象象象象。它它它它主主主主要要要要发发发发生生生生在在在在粘粘粘粘性性性性土土土土及及及及均均均均匀匀匀匀非非非非粘粘粘粘性土体的渗流出口处。性土体的渗流出口处。性土体的渗流出口处。性土体的渗流出口处。第37页/共72页第三十七页，共72页。-38-n n接接接接触触触触流流流流失失失失：渗渗渗渗流流流流垂垂垂垂直直直直于于于于渗渗渗渗透透透透系系系系数数数数相相相相差差差差较较较较大大大大的的的的接接接接触
42、触触触面面面面流流流流动动动动(lidng)(lidng)(lidng)(lidng)时时时时，将将将将渗渗渗渗透透透透系系系系数数数数较较较较小小小小土土土土层层层层中中中中的的的的细细细细颗颗颗颗粒粒粒粒带带带带入入入入渗渗渗渗透透透透系数较大的另一土层。系数较大的另一土层。系数较大的另一土层。系数较大的另一土层。接触冲刷接触冲刷(chngshu)(chngshu)：当渗流沿粗细两种土层的接触面或建筑物与地基的接触面流动时，沿层面带走细颗粒的现象。：当渗流沿粗细两种土层的接触面或建筑物与地基的接触面流动时，沿层面带走细颗粒的现象。第38页/共72页第三十八页，共72页。设计要求设计要求设计
43、要求设计要求(yoqi)(yoqi)(yoqi)(yoqi)：按：按：按：按“上堵下排上堵下排上堵下排上堵下排”的的原则采取有效防渗、排的的原则采取有效防渗、排的的原则采取有效防渗、排的的原则采取有效防渗、排水措施。水措施。水措施。水措施。第39页/共72页第三十九页，共72页。-40-（3 3 3 3）沉降问题）沉降问题）沉降问题）沉降问题土粒间存在孔隙，土体颗粒之间易产生相对位移，在坝体自土粒间存在孔隙，土体颗粒之间易产生相对位移，在坝体自土粒间存在孔隙，土体颗粒之间易产生相对位移，在坝体自土粒间存在孔隙，土体颗粒之间易产生相对位移，在坝体自重和水压力作用下，土石坝会有明显的沉降变形。重和
44、水压力作用下，土石坝会有明显的沉降变形。重和水压力作用下，土石坝会有明显的沉降变形。重和水压力作用下，土石坝会有明显的沉降变形。危害：危害：危害：危害：引起挡水高度不足；引起挡水高度不足；引起挡水高度不足；引起挡水高度不足；不均匀沉降使坝体开裂，威胁坝安全。不均匀沉降使坝体开裂，威胁坝安全。不均匀沉降使坝体开裂，威胁坝安全。不均匀沉降使坝体开裂，威胁坝安全。设计要求：设计要求：设计要求：设计要求：确定坝顶高程时考虑确定坝顶高程时考虑确定坝顶高程时考虑确定坝顶高程时考虑(kol)(kol)(kol)(kol)所有可能的沉降；所有可能的沉降；所有可能的沉降；所有可能的沉降；可能产生不均匀沉降的结构
45、部位提出措施。可能产生不均匀沉降的结构部位提出措施。可能产生不均匀沉降的结构部位提出措施。可能产生不均匀沉降的结构部位提出措施。第40页/共72页第四十页，共72页。-41-（4 4 4 4）冲刷问题）冲刷问题）冲刷问题）冲刷问题土颗粒间的凝聚力很小，其抗冲能力很低。土颗粒间的凝聚力很小，其抗冲能力很低。土颗粒间的凝聚力很小，其抗冲能力很低。土颗粒间的凝聚力很小，其抗冲能力很低。设计要求：设计要求：设计要求：设计要求：坝顶应有足够的超高，不允许漫顶；坝顶应有足够的超高，不允许漫顶；坝顶应有足够的超高，不允许漫顶；坝顶应有足够的超高，不允许漫顶；上上上上 下下下下 游游游游 坝坝坝坝 面面面面
46、和和和和 坝坝坝坝 顶顶顶顶 需需需需 采采采采 取取取取 保保保保 护护护护 措措措措 施施施施，保保保保 证证证证(bozhng)(bozhng)(bozhng)(bozhng)坝体安全。坝体安全。坝体安全。坝体安全。第41页/共72页第四十一页，共72页。-42-（5 5 5 5）其他问题）其他问题）其他问题）其他问题 冰压力冰压力冰压力冰压力 冬天冻融，夏天干裂冬天冻融，夏天干裂冬天冻融，夏天干裂冬天冻融，夏天干裂 动物破坏动物破坏动物破坏动物破坏 地震，粉砂地基的振动液化地震，粉砂地基的振动液化地震，粉砂地基的振动液化地震，粉砂地基的振动液化设计要求：对上下游坝坡和坝顶采取有效防护措
47、施设计要求：对上下游坝坡和坝顶采取有效防护措施设计要求：对上下游坝坡和坝顶采取有效防护措施设计要求：对上下游坝坡和坝顶采取有效防护措施(cush)(cush)(cush)(cush)，设计出良好的护坡及坝顶结构；控制粉砂密实度，防止液，设计出良好的护坡及坝顶结构；控制粉砂密实度，防止液，设计出良好的护坡及坝顶结构；控制粉砂密实度，防止液，设计出良好的护坡及坝顶结构；控制粉砂密实度，防止液化。化。化。化。第42页/共72页第四十二页，共72页。206206座土石坝事故原因座土石坝事故原因(yunyn)(yunyn)分析分析破坏原因破坏原因占总溃坝的比例占总溃坝的比例洪水漫顶洪水漫顶30%30%渗
48、透破坏渗透破坏38%38%滑滑 坡坡15%15%护护 坡坡5%5%其其 它它7%7%原因不明原因不明5%5%第43页/共72页第四十三页，共72页。第二节第二节第二节第二节 土石坝的剖面设计和构造土石坝的剖面设计和构造土石坝的剖面设计和构造土石坝的剖面设计和构造一、土石坝剖面的基本一、土石坝剖面的基本一、土石坝剖面的基本一、土石坝剖面的基本(jbn)(jbn)(jbn)(jbn)尺寸尺寸尺寸尺寸二、坝体防渗设施二、坝体防渗设施二、坝体防渗设施二、坝体防渗设施三、坝体排水设备三、坝体排水设备三、坝体排水设备三、坝体排水设备四、护坡和坝顶构造四、护坡和坝顶构造四、护坡和坝顶构造四、护坡和坝顶构造第
49、44页/共72页第四十四页，共72页。一、土石坝剖面一、土石坝剖面一、土石坝剖面一、土石坝剖面(pumin)(pumin)(pumin)(pumin)的基本尺寸的基本尺寸的基本尺寸的基本尺寸基本剖面基本剖面基本剖面基本剖面(pumin)(pumin)(pumin)(pumin)：是梯形，应满足挡水、边坡稳定和防渗要求。是梯形，应满足挡水、边坡稳定和防渗要求。是梯形，应满足挡水、边坡稳定和防渗要求。是梯形，应满足挡水、边坡稳定和防渗要求。主要构造：主要构造：主要构造：主要构造：包括：包括：包括：包括：坝身、防渗体、排水设施、护坡。坝身、防渗体、排水设施、护坡。坝身、防渗体、排水设施、护坡。坝身、
50、防渗体、排水设施、护坡。基本尺寸：基本尺寸：基本尺寸：基本尺寸：坝顶高程、坝顶宽度、上下游坝面坡度、防渗和排坝顶高程、坝顶宽度、上下游坝面坡度、防渗和排坝顶高程、坝顶宽度、上下游坝面坡度、防渗和排坝顶高程、坝顶宽度、上下游坝面坡度、防渗和排水设施的轮廓尺寸。水设施的轮廓尺寸。水设施的轮廓尺寸。水设施的轮廓尺寸。第45页/共72页第四十五页，共72页。坝坝顶顶高高程程(gochng)(gochng)在在静静水水位位以以上上应应有有足足够够的的超超高高，超超高高值值按按下下式式计计算算 ：1 1、坝顶高程、坝顶高程(gochng)(gochng)R波浪(blng)爬高；e风雍高度；A安全加高第46