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《土石壩壩型及幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、土石壩壩型及幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題分析 【摘要】土石壩是一種歷史悠久、又充滿活力的壩型，通過(guò)土石壩的發(fā)展概況介紹，Χ繞土石壩壩型和主要的幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題，簡(jiǎn)明清晰地探討了土石壩發(fā)展的脈絡(luò)、壩型種類(lèi)及當(dāng)前主流壩型、以及防滲體系、反濾層、覆蓋層處理、料源問(wèn)題等，結(jié)合具體的工程經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)一些較為成熟的經(jīng)驗(yàn)或技術(shù)原則?！娟P(guān)鍵詞】土石壩；壩型；防滲體系；覆蓋層處理；安全高效；經(jīng)濟(jì)合理 1引言 土石壩指由土、石料或混合料等當(dāng)?shù)夭牧?，?jīng)拋填、輾壓等堆筑成的壩，是一種歷史悠久、最為普及和常見(jiàn)的壩型。上世紀(jì)50年代近代以來(lái)，土石壩筑壩技術(shù)結(jié)合工業(yè)水平尤其是機(jī)械制造業(yè)、電
2、子計(jì)算機(jī)計(jì)算的發(fā)展而發(fā)展；20世紀(jì)70年代后期，隨著巖土力學(xué)理論、筑壩技術(shù)和大型土石方施工機(jī)械的進(jìn)步，促成了一批高壩的建設(shè)。因?yàn)楦鞣N地形、地質(zhì)條件的適應(yīng)性和較佳的經(jīng)濟(jì)性，土石壩已是世界壩工中應(yīng)用最為廣泛、發(fā)展最快的一種壩型。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，幾乎所有流域的龍頭水庫(kù)大壩基本都具有深厚覆蓋層、較差地質(zhì)條件、寬闊河谷，比較適合建設(shè)土石壩。 2土石壩壩型 土石壩類(lèi)別 土石壩按壩高可分為低壩、中壩和高壩，按筑壩材料可分為土壩、土石混合壩、堆石壩，土石壩按其施工方法可分為碾壓式土石壩、沖填式土石壩、水中填土壩和定向爆破堆石壩等，目前應(yīng)用最為廣泛的碾壓式土石壩
3、按防滲設(shè)施可分為均質(zhì)壩、土質(zhì)防滲體分區(qū)壩和非土質(zhì)材料防滲體壩。 近年將混凝土技術(shù)引入土石壩技術(shù)，充分利用土、石、混凝土的材料特性，形成膠凝材料壩，也不斷在革新著土石壩型?！ ‘?dāng)前土石壩主要壩型 當(dāng)前碾壓土石壩的基本剖面由上下游塊石區(qū)、過(guò)渡料區(qū)、反濾料區(qū)、防滲體構(gòu)成。根據(jù)防滲體結(jié)構(gòu)形式的不同，可以分為斜心墻土石壩、直心墻土石壩、面板堆石壩。從應(yīng)力、應(yīng)變、安全、經(jīng)濟(jì)的角度而言，各種類(lèi)型的土石壩均有不同的特點(diǎn)，直心墻堆石壩在壩坡穩(wěn)定性、壩體應(yīng)力、地形地質(zhì)條件、基礎(chǔ)處理、抗震性能、施工方便性、工程造價(jià)等方面的優(yōu)越性，使其逐步成為高壩中的主流壩型。比
4、較典型的工程比較多，直心墻土石壩如四川磽磧、瀑布溝、云南糯扎渡，斜心墻土石壩如河南小浪底，面板堆石壩如湖北水布埡、貴州三板溪等?！ ?幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的探討 防滲體系 大壩壩體擋水時(shí)，由于上、下游水λ差的作用，水將經(jīng)壩體和壩基的顆粒孔隙向下游滲透，滲透除可能導(dǎo)致水庫(kù)的水量大量流失，還可能引起壩體或壩基產(chǎn)生管涌、流土等滲透變形，導(dǎo)致潰壩事故。同時(shí)以壩體浸潤(rùn)線為界，浸潤(rùn)線上的土為非飽和狀態(tài)，線下土體則呈飽和狀態(tài)，土體飽和后，其抗剪強(qiáng)度指標(biāo)也將相應(yīng)降低，對(duì)壩坡穩(wěn)定不利。因此，應(yīng)設(shè)置防滲和排水措施，以減少水庫(kù)的滲?損失和保證壩坡的穩(wěn)定性?！ ∧壳埃墒?/p>
5、的土石壩防滲體系包括心墻、防滲墻、帷幕灌漿，很多時(shí)候，是三者或兩者共同作用，聯(lián)合防滲。防滲體系的正常運(yùn)行，構(gòu)筑了土石壩安全的生命線。故工程設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中，須對(duì)防滲體系設(shè)施的嚴(yán)格控制?！ 》礊V層 設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，壩基防滲墻與大壩防滲體的連接處一般應(yīng)力和應(yīng)變較大，需要通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)形式和連接方式來(lái)解決。故對(duì)于覆蓋層上土石壩，尤其是高壩，需充分重視防滲墻頂部與河床廊道或心墻的連接、河床廊道與兩岸基巖廊道連接。為確保結(jié)構(gòu)連接部λ安全可靠，同時(shí)使大壩工程防滲體系具有一定的“自愈”能力，反濾層的設(shè)置必不可少。反濾層的基本形式分為垂直反濾和水平反濾，
6、其主要功能為濾土排水。反濾料主要為人工拌制，通過(guò)調(diào)整顆粒級(jí)配滿足不同分區(qū)的功能需要。 反濾層的安全運(yùn)行，是土石壩工程的第二條生命線?！ 「采w層常規(guī)處理 勘探及實(shí)驗(yàn) 深厚覆蓋層上建壩，應(yīng)十分重視地勘工作。對(duì)于覆蓋層深度、構(gòu)成、詳細(xì)分層、壓實(shí)度、各分層巖土的級(jí)配、密度、物理力學(xué)特性及滲透特性，可能的液化砂層分布及埋深，有無(wú)連續(xù)分布且較厚的滲透系數(shù)相對(duì)較小的巖土層等，均應(yīng)進(jìn)行深入的研究?！ ?duì)壩基覆蓋層應(yīng)進(jìn)行必要的室內(nèi)或室外物理力學(xué)試驗(yàn)，提出壩基巖土體的滲透系數(shù)、允許滲透比降和承載力、變形模量、抗剪強(qiáng)度等各種物理力學(xué)參數(shù)。 壩基滲?及滲流控制
7、 壩基滲?及覆蓋層地基的滲透穩(wěn)定是砂礫石覆蓋層地基存在的主要問(wèn)題，應(yīng)采取適宜的防滲排滲措施。常見(jiàn)的形式和特點(diǎn)：水平防滲如水平鋪蓋等，便宜易實(shí)現(xiàn)，但效果有限；垂直防滲如截水槽、防滲墻、帷幕灌漿等，是解決問(wèn)題的有效、可靠手段，應(yīng)用普遍。根據(jù)“上堵下排”的滲控設(shè)計(jì)原則，在大壩防滲體下游設(shè)置水平排水褥墊和反濾蓋層是有效補(bǔ)充措施?！ 位够€(wěn)定問(wèn)題 由于壩基深厚覆蓋層的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，抗剪強(qiáng)度不一，有的還存在粘土、粉土、細(xì)砂層等低強(qiáng)度土層，影響大壩的抗滑穩(wěn)定。常見(jiàn)工程措施是挖除表層軟弱土層、放緩壩坡、增加壩坡壓重，對(duì)深部軟弱土層，可采取固結(jié)灌漿、振沖置換
8、加固等措施?！ 位两怠⒉痪鶆虺料荨 位詈竦纳暗[石或軟土覆蓋層，會(huì)加大壩體的沉降變形及不均勻變形，從而可能加大土石壩心墻的拱效應(yīng)、產(chǎn)生壩體裂縫、
