水利水电实务教材精讲班第2讲讲义
水利水电工程施工技术(二)

2015年全国二级建造师执业资格考试

《水利水电工程管理与实务》

二、土石坝的构造及作用

土石坝的基本剖面是梯形,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。高坝可选用10?15m,中、低坝可选用5?10m

(2)护面。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。高度一般为1.0?1.2m

 

2.防渗体

设置防渗体的作用是: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。

(1)均质坝。

(2)黏性土心墙和斜墙。(3m,1m)

(3)非土料防渗体。

 

3.土石坝的护坡与坝坡排水

(1)护坡。作用是防止波浪淘刷、顺坝水流冲刷、冰冻和其他形式的破坏。

(2)坝坡排水。为了防止雨水冲刷下游坝坡,常设纵横向连通的排水沟。

 

4.坝体排水

(1)排水设施。形式有贴坡排水、棱体排水、褥垫排水、管式排水和综合式排水。

坝体排水的作用是降低坝体浸润线及孔隙水压力,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,其中贴坡排水和棱体排水最常用。

①贴坡排水。紧贴下游坝坡的表面设置,它由1 ?2 层堆石或砌石筑成,如图25311012-3所示。贴坡排水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最高水位,超出高度应大于波浪沿坡面的爬高,并使坝体浸润线距顼坡的距离大于冰冻深度。

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。

 

三、堤防的构造与作用

土质堤防的构造与作用和土石坝类似,包括堤顶、堤坡与戗台、护坡与坡面排水、防渗与排水设施、防洪墙等。

(1)堤顶。堤顶宽度应根据防汛、管理、施工、构造及其他要求确定。

1级堤防堤顶宽度不宜小于8m;

2级堤防不宜小于6m;

3级及以下堤防不宜小于3m。

 

(2)堤坡与戗台。1、2 级土堤的堤坡不宜陡于1 : 3。堤高超过6m的背水坡宜设戗台,宽度不宜小于1.5m;风浪大的海堤、湖堤临水侧宜设置消浪平台,其宽度可为波高的1?2 倍,但不宜小于3m。

 

(3)护坡与坡面排水。临水侧护坡的型式应根据风浪大小、近堤水流、潮流情况,结合堤防等级、堤高、堤身与堤基土质等因素确定,通航河流船行波作用较强烈的堤段,护坡设计应考虑其作用和影响;背水侧护坡的型式应根据当地的暴雨强度、越浪要求,并结合堤高和土质情况确定。

 

(4)防渗与排水设施。。防渗材料可采用黏土、混凝土、沥青混凝土、土工膜等材料。堤身渗水排入背水坡脚或贴坡滤层内,滤层材料可采用砂、砾料或土工织物等材料。

 

(5)防洪墙。城市、工矿区等修建土堤受限制的地段,宜采用浆砌石、混凝土或钢筋混凝土结构的防洪墙。