| 中文名称 | 土石坝技术 | 外文名称 | Technology for Earth-Rockfill Dam |
|---|---|---|---|
| 出版日期 | 2014年6月1日 | 语种 | 简体中文 |
| ISBN | 7512358415 | 出版社 | 中国电力出版社 |
| 页数 | 473页 | 开本 | 16 |
《土石坝技术(2013年论文集)》选编了几十余篇论文，内容涉及地震研究、设计、施工技术、实验研究和检测与分析等各方面。
| 市场价 | 信息价 | 询价 |
土石坝的类型
土石坝常按坝高、施工方法或筑坝材料分类。土石坝有高中低之分。土石坝按坝高可分为低坝、中坝和高坝。我国《碾压式土石坝设计规范》（SL 274—2001）规定：高度在30m以下的为低坝；高度在30～70m...
土石坝地基处理
1、彻底清除坝基砂卵石层，开挖至基岩2、土石坝填筑好后，做混凝土防渗墙3、帷幕灌浆、接触灌浆
重力坝拱坝土石坝的区别
答； 重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。 重力坝的工作原理 重力坝在水压力及其它荷载作用下必需满足：A、稳定要求：主要依依靠坝体自重产生的抗滑力...
土石坝的浸润线什么意思
土石坝的浸润线： 水从土坝（或土堤）迎水面，经过坝体向下游渗透所形成的自由水面和坝体横剖面的相交线 定义2：土体中渗流水的自由表面的位置，在横断面上为一条曲线。 定义3：渗流在坝体内的自由面称为浸润面...
土石坝的地基处理都有哪些技巧？
1、常见的砂砾石坝基，其河床段上部多为近代冲积的透水砾石层，具有明显的成层结构特性。在这种坝基上即使建造高土石坝，其地基承载力一般也是足够的，而且压缩性不大。 2、在砂砾石地...
土石坝按坝高可分为：低坝、中坝和高坝。
土石坝按其施工方法可分为：碾压式土石坝；冲填式土石坝；水中填土坝和定向
爆破堆石坝等。应用最为广泛的是碾压式土石坝。
土石坝的基本剖面
1、坝顶高程
坝顶高程根据正常运行和非正常运行时的静水位加相应的超高d予以确定。d按下式计算：
d=ha+e+A
式中ha-----波浪在坝坡上的爬高，m;
e-----风浪引起的坝前水位壅高，m;
A-----安全加高，m，根据坝的级别按下表采用。
坝的级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ、Ⅴ
正常运行
1.5
1.0
0.7
0.5
非常运行
0.7
0.5
0.4
0.3
2、坝顶宽度根据运行、施工、构造、交通和人防等方面的要求综合决定。
3、坝坡
其坝坡变化一般遵守以下规律：
（1）上游坝坡长期浸水，水库水位又有可能迅速下降，所以当上下游边坡用同种土料填筑时，上游坝坡常比下游坝坡为缓。
（2）土质斜墙坝的上游坡比心墙坝缓，而下游坡可比心墙坝为陡。
（3）砂壤土、壤土的均质坝坡比砂或砂砾组成的坝坡要缓些。
（4）粘性土料坝的坝坡与坝高有关，坝高越大则坝坡越缓；而砂或砂砾料坝体的坝坡缓坝坡，相邻坡率差值为
0.25~0.5。砂或砂砾料坝体可不变坡，但一般也常采用变坡形式。例如密云水库白河主坝为斜墙土坝，由坝顶到坝基，上游坝坡分别1:2.65,1:3,1:3.25,下游坝坡为1:2.2,1:2.5。辗压式堆石坝的坝坡比土坝陡。对于斜墙堆石坝，其下游坝坡可用堆石的自然坡，一般为1:1.3~1:1.4,上游坝坡则由斜墙的稳定而定，一般1:2~1:3。对于心墙坝则上下游坝坡均用1:1.5~1:2。位于地震式的辗压式堆石坝的边坡，应相应的改缓。辗压式土坝的下游坡常沿高程每隔0~15米设置一条宽1.5~2.0米的马道，以便拦截坝、坡雨水，防止冲刷坝面，同时也可兼作交通，检修、观测之用。马路常设在坝坡变化处。辗压式土坝的上游坝面一般有较好的护坡，不怕雨水冲刷，一般最多设置1~2道马道。辗压工堆石坝的上下游坝坡亦均只设置个别的马道。
土石坝泛指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。当坝体材料以土和砂砾为
主时，称土坝、以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；当两类当地材料均占相当比例时，称土石混合坝。土石坝是历史最为悠久的一种坝型。近代的土石坝筑坝技术自２０世纪５０年以后得到发展，并促成了一批高坝的建设。目前，土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。
由水利水电土石坝工程信息网、中国水电顾问集团华东勘测设计研究院主编的《土石坝技术》论文集和广大读者、作者见面了。
在2004年的"水利水电土石坝工程信息网"网长工作会议上研究决定，为使信息网的出版物办得更好，适应社会主义市场经济条件下广大作者、读者的需要，高质量地为广大网员单位和工程技术人员提供更多、更好的信息，自2005年起，网刊《土石坝工程》改名为正式出版物《土石坝技术》，由每年4期的内部交流资料改为每年出版一册的正式论文集。
土石坝在坝工建设中有悠久的历史。由于它具有良好的适用性和经济性，近几十年来，土石坝工程建设在我国迅速发展。目前，土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。
为及时总结经验，进一步推动我国土石坝和相应的岩土力学的发展，本书选编了60篇论文。内容涉及具有各类防渗体的土石坝筑坝技术和岩土力学理论分析、试验与观测等各方面。可供坝工及岩土力学领域的设计、施工、科研人员等以及大专院校相关专业师生参考。
土石坝是应用最广的挡水建筑物 ,填筑在不同的坝基上。土石坝在挡水后上下游水头差作用下引起水流渗过坝体、坝基以及两岸岸坡 ,使土石坝及其坝基发生渗透破坏 ,甚至垮坝失事。因此为保证土石坝的安全及水库的正常运行 ,必须进行长期和全面地观测 ,发现隐患 ,及时采取必要、准确的加固技术。1 土石坝加固方法的分类及其适用范围土石坝的加固方法 ,一般可按土石坝加固的原因、原理、目的、性质等进行分类 ,其中按加固的原因进行分类 ,主要有 :渗透破坏、裂缝、滑坡、地震震害与液化等加固方法。1 1 渗透破坏加固方法渗透破坏加固方法的原理是在上游不使或少使来水渗入坝体或坝基 ,并使渗水在下游通畅排出 ,但不带走坝体或坝基上的土粒和不改变坝体或坝基的变形和强度。即上游防渗下游排水减压和导渗。防渗排渗方法常用于解决土石坝坝体和坝基的渗流问题 ,使下游不发生散渗、漏水、翻砂冒水、砂沸、管涌流土或沼泽化、塌坑浑水等渗透变形现象 ;上游不发生漩涡、翻泡、塌坑等渗漏入口 ,从而加强土石坝及其坝基的抗渗能力。按防渗、排渗、滤土排水的不同 ,防渗排渗加固方法可分为以下几种。
摘 要:本文基于笔者多年从事水利工程设计的相关工作经验,以水库土石坝设计为研究对象,论文首先分析了土石坝的概况,分析了我国土石坝的险情,探讨了水库土石坝设计的相关关键技术,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有所裨益。
关键词:水库 土石坝 设计 险情
中图分类号:TV5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0049-02
1 土石坝概况
11 我国土石坝的建设概况
土石坝是由土料、石料或者混合材料,经过抛填、碾压等方法堆筑而成的挡水坝,是我国现存的坝型中最古老的一种,其建设历史超过了2500年。到现在,土石坝以其发展快、应用广等特点成为了世界坝工建设中一种重要的坝型。土石坝大多就地取材,因此成本低、适应性强,在此基础上又有较好的抗震性,寿命较长,所以在我国广泛应用。我国水库应用广泛,土石坝就地取材、造价低廉,又有较好的抗震性,使用寿命较长,不拘泥于地质条件。在我国土石坝水库的比例大于95%。
由此可见,水库土石坝的设计十分重要。因为在现有土石坝中,由于设计不当而错设抗洪数据、不能抵抗洪汛的土石坝约占1/3;而因为设计不周、勘测滞后、施工超前的原因,超过1/3的水库土石坝已经出现病险,甚至导致溃坝。
12 我国土石坝险情分析
121 土石坝渗漏
土石坝渗漏是我国土石坝溃坝现象最重要原因之一。土石坝的渗漏种类有四个:坝身渗漏、坝基渗漏、接触渗漏、绕坝渗漏。分析这些现象的原因,主要有以下几点。
(1)材质不过关。土石坝大多就地取材,有些由于交通不便利,取材就更不规范。筑坝的材料有很多不过关,比如杂质多、水溶性强等;而这些材质在施工时也不能保证充分使用,比如碾压不够紧等。(2)坝身设计不过关。这是一大原因,坝身设计不过关,比如坝身不够厚导致渗径短,比如排水槽对冲坝基等,这些都可能导致渗漏加剧。(3)排水体不过关。一般土石坝都会设立排水槽、排水棱体等,但因为设计问题,很可能导致排水体堵塞而失效,甚至没有排水体。(4)坝基不过关。坝基不过关,很可能导致原封堵漏洞而漏水,或地基沉陷不均匀,坝基挤压变形,从而渗漏。(5)放水设施不过关。比如截水槽的尺寸、设计不符合要求,碾压不实,或内部没有压涵管,导致不能和岸坡结合。
122 坝体裂缝
土石坝产生裂缝的主要原因有以下几点。
(1)清淤工作不彻底;(2)坝基防渗措施未奏效;(3)泄洪操作不当;(4)结合部质量差。
123 坝体滑坡
土石坝的滑坡原因主要有以下几点。
(1)勘验设计不到位;(2)建设不到位;(3)碾压不到位。
2 土石坝设计关键技术
土石坝的设计重点在于预防险情、除险加固。如图1所示。
21 复核洪汛数据
我国水库土石坝建设不规范,常出现洪汛预测不准的情况,因此要在设计与计算的过程中,注重复核洪汛数据。
(1)要重视实际监测。
对于修建土石坝水库地区的水文资料应当充分利用,不仅要利用已有的历史水文资料,还要重视实际监测,其内容包括洪水汛期、年降水量、暴雨量等洪汛数据。
(2)要注重数据合理。
在得到资料后,在设计计算过程中,要根据获得的基本资料和相关计算方法得出相关参数。这些相关参数都应进行进一步的分析与检查,保证其合理。对于补充的洪汛资料,需要分析和论证,保证其有重现期,和本地实际得出的洪汛信息的调查相比较,检查合理性。
(3)要进行数据复核。
要保证资料的复核与数据的复核。尤其是洪汛资料和流域特征等对最终数据影响比较大的内容,要格外注意,保证不发生系统性的错误,也要保证错误的及时改正。
(4)要挑选相适应的标准。
在保证洪汛数据合理、准确后,就要比照数据与建筑物级别,挑选相适应的抗洪标准。这个过程要严格按照国家指标进行,对其质量、用材等进行进一步确认,要校准洪水、洪峰流量与洪量,作为设计水库特征的依据。
(5)要适当考虑当地环境。
除了参考数据以外,还要适当考虑当地环境。水库地理特征明显、水域十分重要的地区,或者一旦土石坝溃坝将会对下游地区造成巨大影响的,为了确保该地区的安全,应该考虑按照可能最大洪水(PMF)的级别作为洪水标准,如果预定设计在2～4级建筑物的标准,可适当提高1～2级。
22 提高抗震性
地震灾害是造成土石坝溃坝的一大原因,且造成的结果通常十分严重。因此抗震性也是土石坝设计的重要内容。
(1)应当复核地质条件。
要实际监测当地的地质环境,取得地质资料。其内容包括地震带、断层交汇带、密集缝隙区等地质环境,并且要考虑河床自身的条件,如河床土质、是否缓倾、土层质量、是否架空、地基是否沉降等内容,另外由于土石坝大多就地取材,要考虑到当地土石质量,如是否有水溶性岩石等。
(2)要重视分析。
在得到上述材料后,应当对土石坝的抗震性进行静动力分析,主要方法如拟静力法,考虑到条块水平地震惯性、设计烈度、动态分布系数等;也可以利用动力法,考虑震前坝体初始状态,通过非线性应力的应变关系来得出结论。此外要考虑到土石坝地震的永久变形和残余变形。
(3)要核准数据。
在根据上述材料得出相关数据后,要严格按照国家标准进行设计,确定建筑物防震等级。要对数据、材料进行复核,保证数据的合理性。
(4)要考虑到用材。
要改善土体抗液化的性能,就要避开易液化的土体,采用抗液化破坏的结构。
(5)最后要注重结构。
为了抗震,要从坝高、地基、水库防控设施、坝轴线以及防渗体选材等方面考虑抗震。
23 确保坝体防漏与排水
坝体渗漏包括坝基渗漏、坝肩渗漏以及接触带渗漏。
土石坝快速施工及技术探析是非常重要的，施工的效率以及质量都和施工技术息息相关，每个细节的处理都非常关键。中达咨询就土石坝快速施工及技术探析和大家说明一下。
1快速施工的主要方法
在充分完成各项准备工作，具备填筑条件后，对施工单位而言，按计划进行坝体填筑，加强各工序的衔接、减少中间环节，是快速施工的重中之重。
11合理的坝面分区流水作业
111由于土石坝体型较大，为坝面分区流水作业提供了必要的场面，一般将填筑工序分为铺料、摊铺、洒水、压实、质检等工作，如防渗土料还需进行表面刨毛处理。在填筑前由于施工情况并不很明朗，一般采用先按现有设备进行理论计算后，按流水作业的要求和注意事项初步拟出工序数目、工作段面积及工段数目，再根据前期填筑对设备及运行时间的统计，进一步进行修正，确保施工有序进行。
112在坝面分区流水作业中，特别强调是防渗土料的施工，受多方面的影响，防渗土料直接制约大坝整体的上升，在防渗土料填筑流水作业中，根据填筑的需要，应根据实际情况合理划分填筑区域和进行流水作业分析，并根据机械设备及填筑情况及时进行调整，在穿越心墙上，也是需注意的要点，根据工程这实践，采用在防渗土料上铺填石碴及土工布的施工方法，较采用铺设钢架、垫枋木具有施工简便的特点，在快速施工中处理道路中显得极为有效。
12平起填筑与临时断面填筑
121为加快施工进度，一般采用平起填筑施工，平起施工有几个优点：减少了接缝、接坡、削坡等工序，保证了填筑质量；保证有尽可能大的堆石填筑面，利于大机械化的施工；有利于在以后继续填筑时布置进入防渗料区的施工道路；运输反滤料及过渡料的大型自卸汽车不横穿防渗料区；有利于减小料界偏差和相邻料平起填筑时的跨缝碾压；均衡坝体的施工强度，在防渗土料与反滤过渡料的填筑关系上，有先土后砂及先砂后土两种作法，为加快施工进度及控制边界，一般均采用先砂后土施工工艺。
122虽然平起填筑施工有上述优点，但是，在越来越多的工程实践中，为满足渡汛的要求、分期蓄水提前发挥效益的要求，均要求施工单位在短时间内大坝上升到某一高程，而受多方面的制约，全断面填筑不具备可能性，一般均采用临时挡水断面填筑施工方法，在冬雨季，心墙部位不能进行填筑的情况下只得进行堆石料填筑时，也只能进行临时断面的填筑。临时断面的设计应综合多方面的因素的考虑并通过稳定性复核，在临时断面填筑至设计高度后，再进行尾部坝料填筑，为加快施工进度，在临时断面填筑中，应正确分析临时断面尺寸与坝体填筑的需要，不可为一味减少临时断面填筑量而影响大型机械的正常施工，反而达不到经济、快速的目的，在后期的填筑中，接缝、接坡、削坡工作将增加很多工程量，为保证施工质量，这也是必须要确保施工到位的项目，同时也是填筑临时断面必须多付出的代价。
13大型设备的投入
131在坝体填筑量一定的情况下，要缩短填筑时间，必然要增大填筑强度，而填筑强度的能否达到预期目的，设备的投入是极为重要的方面，虽然目前新型设备、大型设备不断投入到工程中，但在目前水利建设整体属于恶性竞争、低价中标的大环境下，要在一个工程中投入大量新型设备、大型设备进行高强度的施工也比较困难，因此，我们可以看到，在许多工程，均拿着施工中小型工程的设备去完成大型工程的修建，实践证明，这种小马拉大车的情况并不能保证大坝快速、正常的施工。
132在这种情况下，要充分发挥社会资源，组织社会上的设备进场，实践证明，这是解决施工单位自身设备不足的良好办法，通过社会引进的设备，设备新、数量多，可挑选的余地大，能够最大限度满足施工需要，同时利用当地设备，可以减少很多不必要的麻烦和协调工作。在这当中施工单位应吸取经验教训，逐步完善管理机制，才能达到快速施工、经济节约的目的。
14加强冬季施工研究和组织
141由于受冬季的影响，大坝填筑往往在该阶段不能填筑或填筑强度极低，致使坝体填筑受到影响。如何在冬季保持正常施工，是加快坝体填筑的一个方向性问题，如该问题得到突破性进展，将对土石坝快速填筑带来质的飞跃。
142对土石坝，在冬季施工原则上要求进行保温，说到保温，一般均指搭设暖棚进行施工，实践证明，搭设暖棚准备期长、投入大、效率低，不在万不得已的情况下施工单位是一般不进行搭设暖棚进行冬季施工。
143根据目前的技术发展，逐渐进行探索不采用搭设费用昂贵的暖棚，而采取简单易行的施工措施，利用土壤自身保温性能，进行冬季施工，一般均需进行冬季施工试验，如绘制当地气候条件进行土壤冻结深度与气温的关系曲线，快速施工、薄层碾压后进行保温再次能够填筑等相关关系等。据资料小浪底工程，冬季施工采取的措施主要为：（1）在料场应优先在向阳、背风处取土。开采前应清除表面的冻土，保证装料时的土料为正温。（2）含水量应符合规定要求，上坝土料含水量在规范允许范围内，并且不大于塑限含水量的90%。（3）对表面风干冻土必须进行剔除处理。含水量合适无风干的轻微冻土，迅速翻耙、整平，并用凸块碾击碎后，快速铺料，在任何情况下不允许含有冰雪。（4）施工温度应符合规定碾压前的松土温度不得低于-1°C。（5）搞好流水作业，做到快铺、快压、快检。（6）做好雪后复工，复工前须将坝面积雪、不合格土层清理干净，检查合格后方可复工。
144实践证明，虽然冬季施工投入的费用较大，但工期要求极为严格、冬季必须进行施工的情况下，只要进行必要的研究，采取可靠的措施，充分利用当地的气候条件，完成有可能进行冬季防渗土料施工，而在总体经济上也有可能有优势。小浪底工程防渗土料填筑经历5个冬季，而现场质量检测结果表明，每一层土料的压实度及含水量均满足规范要求，层间结合良好，没有发现干、松土层现象。
15成立强有力的协调机构
归根到底，能不能保证快速施工，主要还是取决于人的能动性和创造力，由于土石坝施工协调范围广、事情繁琐，成立强有力的协调机构，能够根据坝体填筑的需要从整体上把握全局，合理进行设备调配和场面调配，快速填筑并困难。
2速快施工需认真对待的几个问题
21坝体沉降量显著增大
根据最近的土石坝施工实践已经反映出，认为堆石施工碾压完成变形基本完成的观点是有一定偏差，由于施工速度过快，大坝投入运行后，堆石坝沉降变形过大，以致形成病害隐患的实例已不鲜见。
22心墙部位易形成拱效应
由于快速施工及投入运行，造成本应在施工期完成的沉降而留在了运行期来完成，大坝蓄水后增加的附加沉降量及附加水平位移量亦较大，由于防渗土料与堆石料在沉降速率与时间方面均不同步， 同时空隙水压力消散较慢，在防渗土料易形成低应力区， 可能形成拱效率，可能造成心墙开裂等潜在的安全隐患。
23不利于均衡施工，对施工单位存在着巨大的压力。由于短时间内追求过高的施工强度，一味将填筑量和大坝上升速度指标作为施工单位考核目标，给施工带来了巨大的压力和不便，特别是在为度汛及分期蓄水填筑上表现的更为明显
3结语
快速施工，应是业主及施工单位正确看待的问题。各方均应从科学的角度，全面、正确的分析合理工期，以实现资源利用最大化的目标，而不是简单的求高、求快、求效益，方能达到快速施工、业主及施工单位“双赢”的目标。
“土石坝快速施工及技术探析”详细信息尽在中达咨询建设通，想要的相关建筑建设信息应有尽有。
更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：>
