水利水电职称论文浅谈土石坝工程在我市的应用

　　摘要：近年来保山水利发展史上极不寻常、极不平凡、取得丰硕成果的六年，全市水利系统坚决贯彻中央和省委、省政府一系列加快水利发展重大决策部署，牢牢抓住国家高度重视水利、实施西部大开发战略和扩大内需的历史机遇，立足市情和水情，及时调整和完善工作思路，迎难而上，团结拼搏，扎实工作，水利发展、改革与管理取得了一系列突破性成就、实现了一系列重大跨越。是建国以来水利投资规模最大、发展目标实现最好、抗灾减灾成效最大、人民群众受益最多、发展改革成效最明显提升。下面我就土石坝在保山市的应用谈谈自己的认识。

　　关键词：土石坝,水利,应用

　　第一节 土石坝的特点

　　土石坝又称\"当地材料坝\"，主要由坝址附近的土石料填筑而成，根据坝体所用材料不同又可分为土坝和堆石坝。坝体材料以当地土料和砂、砂砾、卵砾为主的称土坝，以石渣、卵石、爆破石料为主的称堆石坝 。

　　土石坝的类型：土石坝按照坝高分类，土石坝按坝高可分为：低坝、中坝和高坝。我市应用最为广泛的是中坝。

　　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。我市应用最为广泛的是碾压式土石坝。

　　碾压式土石坝在我市主要是2类： 1、均质坝。坝体断面不分防渗体和坝壳，基本上是由均一的黏性土料筑成。 2、土质防渗体分区坝。即用透水性较大的土料作坝的主体，用透水性极小的黏土作防渗体的坝。包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝。

　　第二节 土石坝的设计应用

　　土石坝的设计，首先是根据坝址附近土石料的分布情况(种类、数量、运距)及地形地质条件选定合适的坝型。其次拟定坝的基本尺寸，包括坝坡、坝顶高程、坝顶宽度以及防渗体及排水设备、护坡等的尺寸，使之满足土石坝的工作要求。然后进行必要的计算较核，并根据其结果进一步修正原设计尺寸与构造，使之达到既安全又经济的目的。

　　一、土石坝剖面的基本尺寸

　　(一)坝顶高程

　　坝顶高程由水库静水位加波浪爬高及安全超高决定。坝顶在静水位以上的超高按下式计算。水库静水位以上的超高(d)=波浪在坝坡上的爬高(hB)+坝前静水位因风浪引起的涌高(e)+安全超高(a，按坝的等级给值)。波浪要素涉及以下几个因素：风速，吹程，坝前水深，风向与坝轴线法线方向的夹角，波高，上游面坡角，坝坡护面粗糙系数。 坝顶高程要分别计算正常情况和非常情况，得出两个坝顶高程计算值后取大值。

　　(二)坝顶宽度

　　坝顶宽度与坝的稳定没有直接的关系，主要取决于构造、交通、施工及运行等要求。一般坝高小于100米时，坝顶最小宽度采用下式Bmin=0.1H，坝高大于100米时，采用Bmin=H的开方。保山市隆阳区红岩、龙陵三岔河、腾冲县甘露寺、昌宁立觉河、施甸红谷田、腾冲花园6件中型水库坝顶宽度确定为8m,昌宁县大箐河、昌宁县玉皇阁、施甸一道桥、隆阳区那么、龙陵县熊洞水库坝顶宽度确定为6m。

　　(三)坝坡

　　土石坝坝坡对坝的稳定和工程有着直接的影响，主要取决于坝型、坝高、坝的等级、坝体及坝基的材料性质、所承受的荷载、施工和运用条件等因素。一般先参照已建工程的实践经验或用近似方法初步拟定坝坡，然后进行稳定计算、确定合理的坝体断面。对碾压式土坝砂、壤土类坝坡，其平均坡度一般在1：2.0~1：4.0左右。当坝基较为软弱时还需适当放缓。

　　坝坡确定均质坝缓于心墙坝。例如隆阳区那么水库大坝为均质坝，上游设三级坡变。自上而下分别为1：2.75、1:3.0、1：3.0。第一级坡高10m，第二级坡高10m，第三级坡高15.08m，变坡处(861.08m、851.08m)设1.5m宽戗台;坝下游设四级坡变(含棱体)，自上而下分别为1：2.5、1：2.75和1：3.0和1：1.5(棱体)。龙陵三岔河水库大坝为土质心墙石碴坝，最大坝高67.0m，坝顶高程1896.00m，防浪墙顶高程1897.00m，坝顶宽取8m，坝轴线长194.90m。大坝坝坡：上游坝坡高程1896.00～1881.00m为1:2.0，1881.00～1866.00m为1:2.25，1866.00～1852.00m为1:2.75，1852.00m以下为1:3.0，平均坝坡1:2.46，下游1896.00～1881.00m为1:2.0，1881.00～1866.00m为1:2.25，1866.00～1852.00m为1:2.5。

　　二、坝的防渗体

　　坝的防渗体必须满足将渗透坡降、下游坝体浸润线及渗流量降低到允许范围内，还要满足结构上和施工上的要求。作为坝的防渗体的材料有土质防渗体，人工材料(沥青混凝土，钢筋混凝土)，我市用的最多的是土质防渗体，且是心墙坝型。

　　土质心墙：心墙顶部在静水位以上的超高，正常运用时为0.3～0.6米，非常运用时则不低于校核洪水位。心墙的顶宽考虑到机械施工的可能不应小于2.0米。心墙的两侧的边坡一般在1：0.15～1：0.30之间。防渗体底部的厚度，取决于土料的允许渗透起降，采用粘土，重壤土时，心墙底厚不应小于H/4,且不应小于3米，其中H为作用水头。心墙与地基及岸坡必须有可靠的结合，防止结合面漏水和产生集中渗流。心墙与岸坡拼接处常需加大心墙剖面。

　　三、坝体排水设备

　　排水设备是土石坝的一个重要组成部分。主要目的是：(1)防止渗流逸出处的渗透变形;(2)降低坝体浸润线及孔隙渗流方向，增加坝体稳定;(3)保护坝坡，防止冻胀破坏。坝体排水设备须保证充分的排水能力。能自由地向下游排出全部渗水，同时应按排水反滤原则设计，保证坝体及地基土不发生渗透破坏。坝体排水设备的型式与坝型、下游水位、材料及施工条件及筑坝地区的气候条件等因素有关，应通过技术经济比较确定。主要型式有棱体排水、贴坡排水、褥垫排水和综合式排水等。

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