水利水电职称论文浅谈土石坝工程在我市的应用(2)

　　棱体排水。在坝脚处用块石堆筑而成。棱体排水设备适于下游有水的情况，能降低坝体浸润线、防止坝坡冻胀和渗透变形，保护下游坝脚，且有支持坝体增加稳定的作用，是一种可靠的排水型式。棱体排水的顶部高程应超出下游最高水位，应大于波浪沿坡面的爬高，且不小于下列0.5米。棱体顶部高程应保证坝体浸润线距坡面的距离大于该地区的冻结深度。顶部宽度应根据施工条件及检查观测需要确定，且不得小于1.0米。棱体排水一般不作道路用，以免排水堵塞。棱体内坡根据施工条件确定，约为1：1.0～1：1.5.外坡一般为1：1.5～1：2.0.在排水与坝体及坝基之间应设反滤层。

　　褥垫排水。将排水体平铺在坝下游的部分地基上，形似褥垫，故名。伸入坝体的长度一般不超过1/3～1/4坝底宽度，向下游做成0.005～0.01的坡度以利排水。这种排水体伸入坝体内部，降低浸润线效果显著，有利于坝基排水。但对地基不均匀沉陷的适应能力较差，易断裂。而且检修也比较困难，只适用于下游无水或下游水位很低的情况。

　　综合式排水。我市在实际工程中常将几种排水型组合应用，兼有各种排水的优点。均质土坝还采用L型排水形式。

　　四、护坡

　　土石坝的上、下游坝面一般都要设置护坡。上游护坡的作用是为防止波浪淘刷、冰层和漂浮物的损害、顺坝水流冲刷等危害;均质坝下游护坡的作用是防止雨水冲刷，风浪、冰层和水流作用，动物、冻胀干裂等对坝坡的破坏。如下游坡由堆石、卵石、碎石砌成，可不设护坡。上游护坡的型式有：堆石护坡、砌石护坡、混凝土或钢筋混凝土护坡、沥青混凝土护坡;下游护坡的型式有：砌石、堆石、碎石和草皮护坡。

　　在我市上游护坡大多采用混凝土预制块，混凝土板下应设厚度不小于0.15～0.20米的碎石或砾石垫层。下游坡一般采用草皮护坡。

　　五、坝顶构造

　　坝顶设路面，如坝顶有交通要求，则应按道路要求设计，如没有交通要求，则可用单层砌石或砾石护面以防雨水冲蚀。在我市大多采用混凝路面，混凝土厚度不0.10～0.15米。坝顶上游侧通常设防浪墙，下游侧设拦杆。防浪墙高度通常为1～1.3米。用浆砌石或钢筋混凝土筑成。墙的基础应牢固地埋入坝内，伸入防渗体内。为排除雨水坝顶路面通常向两侧或一侧做1～3%的斜坡。有防浪墙时坡向下游，并在坝顶下游侧设纵向排水沟，以便汇集雨水，经坡面排水沟排至下游。

　　第三节 土石坝的筑坝材料

　　一、筑坝材料的选择

　　土石坝坝体主要由坝壳、防渗体、排水设备、护坡等组成。由于他们工作条件不同，因而对材料的要求也不同。筑坝材料应具有与其使用目的相适应的工程特性，并具有较好的长期稳定性。

　　(一)防渗体土料

　　防渗土料在压实后，应具有足够的防渗性能和一定的抗风化能力。一般用于填筑心墙、斜墙和铺盖的土料，其渗透系数k宜小于10-5cm/s，用作均质坝的土料k宜小于10-4cm/s。土料须具有足够的塑性，使之能适应坝体及坝基的变形而不致产生裂缝。土料中水溶盐含量(按重量计)不大于3%。有机质含量，对均质坝不大于5%。对心墙或斜墙不大小2%。土体浸水与失水时体积变化较小，以防止土体发生显著的膨胀与收缩。

　　(二)坝壳土石料

　　土石坝的坝壳材料主要为了保持坝体的稳定性，一般要求有较高的强度。下游坝壳水下部位及上游坝壳水位变动区宜有较高的透水性，且具有抗渗和抗震稳定性。凡粒径级配良好的无粘性土(包括砂、砾石、卵石、漂石、碎石等)以及料场开采的石料和由枢纽建筑物中开挖的石渣料，均可根据其性质用于坝壳的不同部位。均匀的中、细砂及粉砂一般只能应用于坝壳的干燥区，因在地震荷载作用下，用于浸润线以下坝区时易产生震动液化。应优先选用不均匀和连续级配的砂石料。

　　(三)排水设备、护坡石料

　　排水设备与砌石护坡所用的石料，应有足够的抗水性，不易溶蚀，其软化系数(饱和抗压强度与干抗压程度之比)不小于0.75～0.85.同时还要能抗冻融和风化。块石的饱和抗压程度不小于40～50Mpa，岩石孔隙率不大于3%，吸水率(按孔隙体积比计算)不大于0.8.容重应大于22kN/m3。

　　参考文献：

　　[1]碾压式土石坝设计规范 SL274-2001.

　　[2]碾压式土石坝施工技术规范 SL306-2001.

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