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2020年一級造價師《技術與計量水利》考點：土石壩

水利樞紐及其組成建筑要分等分級，即先按工程規(guī)模、效益及其在國民經(jīng)濟中的重要性，將水利樞紐分等。

土石壩是土壩、堆石壩和土石混合壩的總稱，又稱為"當?shù)夭牧蠅?quot;。土石壩根據(jù)壩高（從清基后的基面算起）可分為低壩、中壩和高壩，低壩的離度為30m以下，中壩的高度為30 -70m，高壩的高度為70m以上。

（一）土石壩的特點及工作條件

1. 土石壩的特點

優(yōu)點：

（1）壩、材料能就地取材，材料運輸成本低，還能節(jié)省大量鋼材、水泥 、木材。

（2）適應地基變形的能力強。筑壩用的散粒體材料能較好地適應地基的變化，對地基的要求在各種壩型中是最低的。

（3）構(gòu)造簡單，施工技術容易掌握，便于機械化施工。

（4）運用管理方便， 工作可靠，壽命長，維修加固和擴建均較容易。

缺點：

（5）施工導流不如混凝土壩方便，因而相應地增加了工程造價。

（6）壩頂不能溢流， 需要在壩外單獨設置泄水建筑物。

（7）壩體填筑量大，土料填筑質(zhì)量受氣候條件的影響較大。

2．土石壩的工作條件

1）滲流影響

2）沖刷影響

3）沉陷影響

4）其他影響

冰壓力、凍融作用、干裂、地震、動物（如白蟻、獾等）

（二）土石壩的分類及布置

1．碾壓式土石壩

（1）均質(zhì)壩。

壩體絕大部分由一種抗?jié)B性能較好的土料（如填土）筑成。壩體整個斷面起防滲和穩(wěn)定作用，不再設專門的防滲體。

（2）土質(zhì)防滲體分區(qū)壩。

在壩體中設置專門起防滲作用的防滲體，采用透水性較大的砂石料做壩殼，防滲體多采用防滲性能好的黏性土，其位置可設在壩體中間（稱為心墻壩）或稍向上游傾斜（稱為斜心墻壩）。

（3）非土質(zhì)防滲體壩。防滲體采用混凝土、 瀝青混凝土、 鋼筋混凝土、土工膜或其他人工材料制成，其余部分用土石料填筑而成。

2．土石壩其他壩型

碾壓式士石壩應用比較廣泛，除了這種土石壩形式，還有其他幾種類型。主要有拋填式堆石壩、水力充填壩、水中倒壩、定向爆破壩等。

（三）土石壩的基本構(gòu)造

1．防滲體

防滲體是土石壩的重要組成部分，其作用是防滲，必須滿足降低壩體浸潤線、降低滲透坡降和控制滲流量的要求。

土石壩的防滲體包括土質(zhì)防滲體和人工材料防滲體（瀝青混凝土 、鋼筋混凝土、復合土工膜）

1）土質(zhì)防滲體

（1）土質(zhì)心墻。

心墻一般布置在壩體中部，有時稍偏向上游并略傾斜，以便于和防浪墻相連接，通常采用透水性很小的黏性土筑成。

心墻頂部高程應高于正常運用情況下的靜水位0.3-0.6m，且不低于非常運用情況下的靜水位。

為了防止心墻凍裂，頂部應設砂性土保護層，厚度按冰凍深度確定，且不小于1.0m。

（2）土質(zhì)斜墻。斜墻位于壩體上游面。斜墻頂部高程應高于正常運用情況下靜水位0.6-0.8m，且不低于非常運用情況下的靜水位。斜墻底部的水平厚度應滿足抗?jié)B穩(wěn)定的要求，一般不宜小于水頭的1/5。

為了防止斜墻遭受沖刷、冰凍和干裂影響，上游面應設置保護層，且需碾壓達到壩體相同標準。

保護層可采用砂礫、卵石或塊石，其厚度應不小于冰凍深度且不小于1.0m，一般取1.5 -2.5 m。斜墻下游面應設置反濾層。

（3）土質(zhì)斜心墻。

2）人工材料防滲體

（1）復合土工膜。

（2）瀝青混凝土。瀝青混凝土具有較好的塑性和柔性，防滲和適應變形的能力均較好，產(chǎn)生裂縫時，有一定的自行愈合的功能，而且施工受氣候的影響也小，故適于用作土石壩的防滲材料。

2．反濾層

反濾層的作用是濾土排水，防止土工建筑物在滲流逸出處遭受管涌、流土等滲流變形的破壞以及不同土層界面處的接觸沖刷。

3．排水設施

1）設排水設施的目的

（1）降低壩體浸潤線及孔隙壓力，改變滲流方向，增加壩體穩(wěn)定。

（2）防止?jié)B流逸出處的滲透變形，保護壩破和壩基。

（3）防止下游波浪對壩坡的沖刷及凍脹破壞，起到保護下游壩坡的作用。

壩體排水要求：應具有足夠的排水能力，同時應按反濾原則，保證壩體和地基土不發(fā)生滲透破壞，設備自身不被淤堵，且便于觀測和檢修。

常見的排水型式有：棱體排水、貼坡排水、褥墊排水和綜合式排水以及網(wǎng)狀排水帶、排水管和豎式排水體等型式。

2）排水型式分類

（1）棱體排水。

除能降低壩體浸潤線防止?jié)B透變形外，還可支撐壩、體、增加壩體的穩(wěn)定性和保護下游壩腳免遭淘刷。

（2）貼坡排水。

貼坡排水又稱表層排水，它不能降低浸潤線但能提高壩坡的抗?jié)B穩(wěn)定性和抗沖刷能力。

（3）褥墊排水。

排水伸入壩體內(nèi)部，能有效地降低壩體浸潤線，但對增加下游壩坡的穩(wěn)定性不明顯，常用于下游水位較低或無水的情況。

（4）組合式排水。

4．壩面護坡

為保護土石壩壩坡免受波浪、降雨沖刷以及冰層和漂浮物的損害，防止壩體土料發(fā)生凍結(jié)、膨脹和收縮以及人畜破壞等，需設置護坡結(jié)構(gòu)。

護坡的范圍，對上游面應由壩頂至最低水位以下2.5m左右;對下游面應自壩頂護至排水設備，無排水設備或采用褥墊式排水時則需護至坡腳。

5．壩頂構(gòu)造

為便于排除壩頂雨水，壩頂路面常設直線或折線形橫坡，坡度宜采用 2% -3%。壩頂設防浪墻可降低壩頂路面高程，防浪墻高度為 1.2m 左右，防浪墻必須與防滲體結(jié)合緊密， 還應滿足穩(wěn)定和強度要求， 并設置伸縮縫。

（四）混凝土面板堆石壩

1．面板堆石壩的特點

（1）混凝土面板堆石壩具有良好的抗滑穩(wěn)定性。

（2）面板堆石壩還具有很好的抗?jié)B穩(wěn)定性。

（3）防滲面板與堆石施工沒有干擾，且不受雨季影響。

（4）由于壩坡陡，壩底寬度小于其他土石壩，故導流洞、泄洪洞、溢洪道、發(fā)電引水洞或尾水洞均比其他土石壩的短。

（5）施工速度快， 造價省， 工期短。

（6）面板堆石壩、在面板澆筑前對堆石壩坡進行適當保護后，可宣泄部分施工期的洪水。

2．混凝土面板堆石壩的構(gòu)造

1）防滲系統(tǒng)

防滲系統(tǒng)包括 L 形擋墻、鋼筋混凝土面板、趾板和帷幕灌漿等。

面板應滿足如下要求：

（1）具有較小的滲透系數(shù)，滿足擋水防滲要求。

（2）應有足夠的抗凍、抗?jié)B及抗風化能力，以滿足耐久性要求。

（3）有足夠的柔性，以適應壩體的變形。

（4）應有一定的強度和抗裂能力，能承受局部的不均勻變形。

2）墊層

墊層是防滲面板的基礎，有時也作為壩體防滲的第二道防線。

3）堆石壩體

堆石壩體主要用來承受荷載，因而要求堆石體壓縮性小，抗剪強度大，在外荷載作用下變形量小，且應具有一定的透水性。

4）周邊縫及止水

周邊縫是指面板與趾板之間的接縫。

趾板一般建于完整的基巖面，幾乎不產(chǎn)生沉陷變形;而面板支承在碾壓堆石體上，在自重和水荷載作用下堆石體勢必產(chǎn)生較大變形，面板與趾板之間會產(chǎn)生明顯的相對位移，使得周邊縫的工作條件復雜，成為面板止水體系中最薄弱的環(huán)節(jié)。周邊縫內(nèi)需設置止水。

3．堆石體的材料分區(qū)

堆石體是面板堆石壩的主體材料，應選用新鮮、堅硬、軟化系數(shù)小、抗侵蝕和抗風化能力強的巖石。

靠下游部位的堆石區(qū)只起保持壩的整體穩(wěn)定和下游壩坡穩(wěn)定的作用，對該區(qū)石料特性和技術要求相對較低。

1）墊層

墊層對面板起柔性支承作用，將作用于面板上的庫水壓力較均勻地傳遞給下游的過渡區(qū)和堆石區(qū)，同時又緩和下游堆石體變形對面板的影響，改善面板應力狀態(tài)。為此，墊層應為高密實度而又具有一定塑性的堆石層。

2）過渡區(qū)

過渡區(qū)實際上與墊層共同承擔面板傳力，因而也要求有較高的密實度和較大的變形模量。當面板裂縫或止水失效而漏水時，過渡區(qū)應具有防止墊層內(nèi)細顆粒流失的反濾作用，并保持自身抗?jié)B穩(wěn)定性。

3）堆石區(qū)

以上就是“建設工程技術與計量水利（第三章水工建筑物）”部分的考點，如果這些內(nèi)容對你有幫助，請加收藏哦！資料持續(xù)更新中~ 建議結(jié)合233網(wǎng)校建設工程技術與計量水利課程進行學習，效果會更好！