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土石坝溃坝原因分析

土石坝溃坝原因分析
土石坝溃坝原因分析

土石坝溃坝原因分析

摘要对土石坝的概念、组成及优缺点进行了概述,并分析了土石坝溃坝的原因,对充分发挥土石坝的兴利作用具有重要意义。

关键词土石坝;溃坝;原因

中国大坝数量居世界首位,然而,中国溃坝率亦居世界前列。据1954—2001年的统计,中国大坝年溃坝率,远超世界其他国家。溃坝的危害程度很高,尤其是对于高坝大库和大江大河的堤防工程,一旦失事其危害十分巨大。分析土石坝的溃坝原因,对于充分发挥水利工程的兴利作用,保证人民生命财产安全有着十分重要的意义。

1土石坝概述

土石坝是指由当地土料、石料或土石混合料填筑而成的坝,又称当地材料坝。当坝体材料以土和砂砾为主时,称土坝;以石渣、卵石、块石为主时,称堆石坝;土、石料均占有一定比例时,称土石混合坝。三者在工作条件、结构型式和施工方法上均有相似之处,通称土石坝。土石坝在世界上历史最为悠久,应用最为广泛,随着近年来大型土方施工机械、岩土理论和计算技术的发展,放宽了对筑坝材料的使用范围,缩短了工期,也使土石坝成为当今世界坝工建设中发展最快的一种坝型[1]。土石坝一般由坝身、防渗体、排水体和护坡四部分组成。坝身是土石坝的主体,坝的稳定主要靠它来维持;防渗体的作用是降低浸润线,防止渗透破坏和减少渗透流量;排水体主要用于安全地排出渗水,降低坝体浸润线和防止渗透变形,同时,还可以增强下游坝坡稳定性;护坡的作用是防止波浪、冰层、温度变化和雨水等对坝坡的破坏。

土石坝之所以被广泛采用,主要基于以下3点原因:一是就地取材,与混凝土坝相比,节省大量水泥、钢材和木材,减少了筑坝材料远途运输费用;二是对地质、地形条件要求低,任何不良地基经处理后均可筑土石坝;三是施工方法灵活,技术简单,且管理方便,易于加高扩建。土石坝也存在一些不足,如不允许坝顶溢流(过水土石坝除外),所需溢洪道或其他泄水建筑物的造价往往很大;在河谷狭窄、洪水流量大的河道上施工导流较混凝土坝困难;采用黏性土料作防渗体时,黏性土料施工受气候条件影响较大等。

2土石坝溃坝的原因分析

2.1土石坝的渗漏

2.1.1土石坝渗漏的原因。对土石坝渗漏的原因,渗流控制理论分析认为一般有以下3点:①坝体填土与排水体之间的反滤层设计不正确,层间系数过大,

浅析土石坝的地基处理

浅析土石坝的地基处理 摘要:土石坝是当今世界坝工建设中发展最快的一种坝型,本文着重论述了几种典型地基上土石坝的地基处理措施,为土石坝的建设提供一定的技术参考。 关键字:土石坝地基处理 土石坝是土坝、堆石坝和土石混合坝的总称,是人类建造最早的坝型,具有悠久的发展历史,在各国使用都极为普遍。土石坝利用坝址附近土料、石料及砂砾料填筑而成,筑坝材料基本来源于当地,又称“当地材料坝”。土石坝是由散粒状材料填筑而成的,对地基变形的适应性比混凝土坝好。土石坝既可建在岩基上,也可建在土基上。与混凝土坝相比,土石坝的地基处理在强度和变形方面的要求较低,但防渗方面基本相同。根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)要求,当坝基中遇到下列情况:深厚或透水性强的砂砾石层;软土;湿陷性黄土;疏松砂土和含黏粒量小于15%的黏性土,易于液化的土层;岩溶;断裂破碎带、透水性强或有不稳定泥化岩石夹层的岩基;含有大量可溶盐的岩基或土基;下游坝址处地基的表层有连续透水性差的覆盖,下卧有透水性强的土层或岩层时,需特别注意研究,并加以处理。合理进行地基处理的主要目的是为了满足渗流控制、动静力稳定以及容许沉降量等方面的要求,以保证坝的安全运行。 一、砂卵石地基的处理 土石坝修建在砂卵石地基上时,一般情况下地基的承载力是足够的,地基因压缩产生的沉降量也不大。总的来说,砂卵石地基的处理主要是解决防渗问题,通常采取“上堵”、“下排”相结合的措施达到控制地基渗流的目的。土石坝渗流控制的基本方式有垂直防渗,水平防渗和排水减压等。前两者体现了上堵的原则,后者体现了下排的原则。垂直防渗可采用黏性土截水槽、混凝土截水墙、混凝土防渗墙、水泥黏土灌浆帷幕、高压喷射灌浆等基本形式,水平防渗常用防渗铺盖。 黏性土截水槽 黏土截水槽是均质坝部分坝体或斜墙或心墙向下延伸至不透水层而成的一种坝基垂直防渗措施。适用于透水砂卵石覆盖层深度在10-15m范围内,最多不超过20m,其结构简单、工作可靠、防渗效果好,在我国得到广泛应用。截水槽开挖边坡线约为1:1.5,顶宽应尽量和防渗心墙厚度相协调,底宽根据回填土料的允许渗透坡降而定,两侧边坡应铺设反滤层。 混凝土截水槽 当砂卵石层深度在15-30m时,如采用黏性土截水槽,则开挖工程量太大,施工排水较为困难,或由于砂卵石层中夹有细沙层,边坡难以稳定,可采用人工或机械方法开挖直槽,浇筑混凝土截水墙,或是上部的12-15m厚的透水层进行敞口明槽开挖,填筑土截水墙,往下再开挖直槽,浇筑混凝土截水墙。混凝土截水墙的厚度根据施工需要确定,一般为2-4m,顶部伸入土截水墙的齿墙高度和

土石坝渗流研究综述

土石坝渗流研究综述(丁树云蔡正银) https://www.wendangku.net/doc/3c4662028.html, 2008年10月 1日 《人民长江》编辑:宋志宁 摘要: 渗流和渗透控制是土石坝工程中的一项极其重要的课题,直接关系到工程的安全和投资。许多水工建筑物的失事都与渗流有关。从渗流量计算、渗透变形、渗透控制、渗流的数值模拟和渗透变形试验几个方面总结了国内外的研究现状和成果。认为今后研究重点应放在研制能够测定宽级配料在有围压条件下垂直向、水平向临界水力坡降与渗透系数的设备上,并应开展相应的理论分析。还应该研究建立渗透分析模型,利用其分析散粒体颗粒间受力相互作用发生变形的过程,并确立相应的数值模拟方法。 关键词: 渗透变形;数值模拟;渗流量计算;临界水力比降;土石坝 1 概述 随着我国水利水电建设的快速发展和“西电东输”水电项目的实施,众多高土石坝的建设被提上了日程,特别在深厚覆盖层河谷,地质条件差,地震烈度高,多数坝高较大(尤其200m以上)的大坝选择或拟选择建土石坝。渗流和渗透控制是土石坝工程中的一项极其重要的课题,直接关系到工程的安全和投资。许多水工建筑物的失事都与渗流有关,例如1964年鲍德温山(Baldwin Hills)坝由于铺盖与基础接触面产生渗透破坏而失事,1976年堤堂(Teton)坝由于右岸一个窄断层发生渗透破坏,不到6h就发生了跨坝事故。根据我国对241座大型水库曾发生的1000个工程安全问题所作的统计,其中有37.1%的安全问题是由于渗流引起的。 渗流是一门与水力学和岩土力学有着密切关系的学科,随着近代科学技术的不断发展,渗流在基本理论、试验手段、计算方法和应用等方面都得到了极大发展,逐渐成为一门专门的学科,已能解决各种复杂的工程问题。理论的发展与研究手段的进步是分不开的,主要表现在两个方面:①渗流研究中已经比较普遍地使用了现代电子计算技术,发展了数值模拟方法;②渗流机理研究的试验手段日益先进。 土石坝是挡水建筑物,它和渗流并存,有土石坝就有渗流,土石坝的发展史也就是渗流理论和渗流控制理论的发展史。本文从渗流基本规律、渗流中的数值模拟计算、渗透特性的试验研究3个方面分析国内有关渗流问题的研究现状。

浅谈土石坝

浅谈土石坝 土石坝泛指由当地土料、石料或混合料,经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。当坝体材料以土和砂砾为主时,称土坝;以石渣、卵石、爆破石料为主时,称堆石坝;当两类当地材料均占相当比例时,称土石混合坝。土石坝是历史最为悠久的一种坝型。近代的土石坝筑坝技术自20世纪50年以后得到发展,并促成了一批高坝的建设。目前,土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。 土石坝按坝高可分为:低坝、中坝和高坝。 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。应用最为广泛的是碾压式土石坝。 一、土石坝的地基处理 土石坝的底面积大,坝基应力较小,坝体具有一定的适应变形的能力,坝体断 面分区和材料的选择也具有灵活性。因此,土石坝对天然地基在强度和变形方面的要求以及处理措施、应达到的标准等,均可比混凝土坝相对较低,但防渗要求上则与混凝土坝基本相同。土石坝对不同的地基有不同的处理方法,着重对土石坝地基处理与软土地基处理的方法作以介绍。 砂卵石地基处理 许多土石坝建在砂卵石地基上,对于砂卵石地基的处理主要是解决渗流控制问题。处理的主要措施有垂直防渗措施、水平防渗措施和下游排水设施及盖垂等,垂直防渗措施可有效地截断坝基渗流,在技术条件许可且较经济合理时,应优先采用。 垂直防渗设施。垂直防渗设施包括黏性土截水槽、混凝土防渗墙和灌浆帷幕等。 (1)黏性土截水槽。当坝基砂砾石层深度不大时,可开挖深槽直达不透水层或基岩,槽内回填黏性土,与坝内防渗体连成整体,称之为截水槽。它结构简单、工作

可靠、防渗效果好、应用较广,适用于砂砾石层深度在15m以内,最大深度一般不超过20m。截水槽底宽根据回填土的容许渗透坡降及施工条件而定。为防止截水墙与基岩间可能出现的集中渗流,常在基岩上设置混凝土齿墙或垫座,必要时还需要进行灌浆。 (2)混凝土防渗墙。当坝基砂砾石层较深时,采用混凝土防渗墙是经济而又有效的防渗措施。施工时用冲击钻分段在土层中造成圆孔或槽形孔,以泥浆固壁,然后在槽孔内浇筑混凝土,最后连成整体,形成混凝土防渗墙。墙底嵌入弱风化基石,深度不少于0.5~1.0m,墙顶插入防渗体内的深度1/10坝高。墙厚一般为0.6~1.3m,多采用0.8m左右。混凝土防渗墙一般适用砂砾石层深度在80m以内的情况。 (3)灌浆帷幕。当砂砾石层深度很大时,可采用灌浆的方法进行防渗处理。也可在土层采用黏土截水槽或混凝土防渗墙,下部采用灌浆帷幕。砂砾石地基是否适合于灌浆,取决于它的可灌性,其可灌性可根据砂砾料的性质和级配,用可灌比和渗透系数来判别。根据反滤原理,一般认为M<5时,可灌性很小;M=5~10时,可灌性差;M>10时,可灌水泥黏土浆;M>15时,可灌水泥浆。渗透系数K>40m/d,可灌水泥黏土浆;K>80m/d时,可灌水泥浆。当可灌性不好时,可考虑采用化学灌浆。砂砾层的帷幕灌浆大多采用水泥黏土浆,它不仅耗费水泥量少,比较经济,而且还有浆液性能好、不易深沉、防渗效果好等优点。帷幕的厚度按容许坡降确定,而帷幕厚度T=H/J(H为最大设计水头,J为帷幕容许坡降),对于水泥黏土浆,帷幕的渗透坡降可采用3~4。 1水平防渗铺盖。防渗铺盖是一种水平防渗设备,可由斜墙、心墙等防渗体或均质坝体向上游水平延伸而成。其结构简单,防渗可靠,造价较低廉。铺盖通常采用黏性土料铺筑,也可以采用土工膜作铺盖,铺盖不能完全截断渗流,但能增加渗径,可将坝基渗透坡降和渗流量控制在容许范围内。当河床透水层很厚时,采用垂直防渗设施有困难时,可以考虑采用铺盖防渗,有时还可以利用天然透水地基中的1层不透水层作铺盖。如果地基是渗透性很大的砾石层或渗透稳定性很差的粉细砂,不宜采用铺盖。铺盖的渗透系数应小于1×10-5cm/s,并至少比地基渗透系数小100倍,铺盖长度应根据地基特性和防渗需要由计算确定,一般为4~6倍水头,铺盖厚度由土料的容许渗透坡降而定,由上游端向下游端逐渐加厚。上游端最小厚度

土石坝渗流观测及方法

(1.浙江省水利水电河口海岸研究设计院,浙江杭州 310020) 在土石坝坝体和坝基适当部位,有计划地设置一些测压管或渗压计,以及在其下游 适当部位设置观测渗流量的量水堰,并进行观测,可及时了解水库在运行过程中坝 体的浸润线位置和渗流区各点渗透压力的大小,以及通过坝体和坝基渗流量的变化 情况,这对大坝的渗流和稳定分析都具有很大的实际意义。对土石坝各部位的测压 管水位和渗流量,选用合理的分析模型进行及时的分析是监测土石坝运行安全的重 要内容。本文从渗流的支配方程入手,建立了土石坝中有压、无压渗流及其渗流量 观测资料的分析模型。经过实际应用表明,它可较好地解决实际工程问题。 1 土石坝渗流的支配方程 忽略地下水流动方程中的惯性项,土石坝渗流的支配方程[1,2]为 (1) 渗流场为均质各向同性时,式(1)变为 或(2) 式中:k x、k y、k z分别为x、y、z方向上的渗透系数,h为水头,Φ=-kh为渗流速 度势。 对稳定渗流而言,它的解实际上可归结为在满足某特定边界条件下,求解上述方程式。对无压渗流问题,由于浸润面事先为未知边界,故在求解过程中,先假定浸润 面边界,然后需通过反复试算,才可以对问题进行求解。根据АравинВ.И.和НумеровС.Н.的推导结果[1],对具有自由面的缓变渗流,当坐标轴位 于不透水层面时,其不稳定渗流的方程形式为:。在 稳定渗流时,则渗流方程的形式为:。以上式中:H为水深函数;n e为有效孔隙率;t为时间。在这种情况下,浸润线位置即是方程中的一个变量,故它无需作为边界条件来考虑。由于这时地下水流水深函数H的平方项亦满足 拉普拉斯方程,故只需以H2为基本变量,就可求解有压渗流一样的方法解决无压 渗流问题。因此人们常将上述方程应用于无压渗流问题中。 2 坝基有压渗流观测资料分析 根据上述渗流支配方程的基本特性,当渗流场固定时,各点的位势应不随时间而变。位势可用下式表示:。式中:h i为测压管水位,H1、H2分别为上下游

水利施工中土石坝施工技术的运用

水利施工中土石坝施工技术的运用 发表时间:2020-03-05T17:37:21.133Z 来源:《基层建设》2019年第29期作者:姚冰元[导读] 摘要:水利工程中土石坝施工技术应用较为广泛,其主要使用泥土、石料或混合土质材料经抛填、堆积、辗压的工序修筑而成。 黄河河口管理局黄河河口河务局山东东营 257200摘要:水利工程中土石坝施工技术应用较为广泛,其主要使用泥土、石料或混合土质材料经抛填、堆积、辗压的工序修筑而成。土石坝修建成本较低,施工过程中需要选择科学、合理的施工防范技术,严格执行相关规范标准,在满足实际使用要求的前提下降低工程建设成本。论文阐述了水利工程中土石坝的优势与不足,分析了基本的设计原则,探究了具体的施工工艺。 关键词:水利施工;土石坝施工;施工技术引言: 在我国整体社会经济高速发展的进程中,水利工程起到了极其重要的推动作用。而对于水利工程而言,土石坝占据着很重要的地位,如今其应用也日益广泛。相比于其它坝型,土石坝施工也拥有自身的优劣势。因此,为了确保此项施工得以顺利进行,促使相关技术得以科学提升,有关部门需要对此技术深入了解。 1水利工程土石坝概述 1.1土石坝的优势与劣势 1.1.1优势 水利工程建设中土石坝不仅应用广泛,而且历史悠久。其施工过程中多采用就地取材的方式进行处理,在充分利用现场施工过程中产生的土石料的情况下,能够大大减少其他施工采用的运输和使用成本,进而降低土石坝工程的施工成本。加之土石坝施工工序少、技术简单,合理规划的前提下可以实现机械化操作,有效缩短了工程建设周期,并且土石坝结构简单,后续的维保、改扩建等工作非常方便,因此,其适应性非常强。 1.1.2劣势 土石坝坝顶无法实现溢洪功能,需要另设溢洪道;所使用的黏性土料在填筑施工过程中容易受到外部环境因素、气候因素的影响;土石坝经常会出现不均匀沉陷问题;水利工程在使用土石坝的过程中需要关注渗流问题,避免其对土石坝工程产生严重危害。 1.2土石坝设计的基本原则 土石坝设计的基本原则包括:坝身不能泄洪;需要设置适宜的坝坡来维持坝坡、坝基的稳定性;设置防渗、排水措施,合理控制渗流,防止坝体渗透、变形;根据现场土料条件,选择合理的土料填筑标准,避免坝体出现过大沉陷;然后采取适当的构造措施来保护坝顶、坝坡,避免外部因素的破坏,采取有效措施提升土石坝运行可靠性、耐久性,以及现场机械化施工水平。 2水利工程土石坝施工的技术 2.1规划料场 对于土石坝的整体质量、施工造价以及工程周期而言,规划料场都具有直接性的影响,此项工作甚至会对坝体周围的农业生产以及生态环境产生一定程度的影响。所以,有关部门在正式开展施工前需要仔细分析、认真勘察坝体周边环境。在规划料场时,规划人员需要从质量、空间以及时间这三个层面出发进行综合考虑:(1)质量规划:分析考察料场物理学的指标。(2)空间规划:主要考虑选择料场位置的有关问题。(3)时间规划:重点考虑施工强度以及坝体建筑部位的变化这两者的关系。 2.2加工与运输土石料 (1)表层清除:优先将土石料表层各种杂质清除干净,随后才能对含水量加以控制。(2)对含水量的控制:①使含水量得以提升,也就是将水加入料场中的土石料;②使含水量得以降低,在此过程中可以借助翻晒或者自然蒸发的方法使含水量合理下降。(3)对超石径的控制:处理超石径砾土,若超石径砾土的含量不高,有关人员可以借助推土机加以处理;若超石径砾土的含量较高,有关人员应当借助筛分或者高坡下料的相关装置分离筛选砾土。若对粗历经较大材料进行加工,现场可以采取爆破的方式进行处理,然而技术人员必须对爆破度加以严控,避免危及现场人员的生命安全。对于较细的垫层材料以及反滤料而言,有关人员可以选择筛分、破碎等技术进行加工。在运输土石料的过程中,有关部门应当采取机械化施工程序,确保开采、运输到最终的应用整体流程的完整性,从而使施工技术的整体水准得以提升,使施工周期得以科学缩短。 2.3填筑作业 在填筑施工中,主要包含了五个环节,即:①铺料;②摊铺;③洒水;④压实;⑤质检在正式施工前,管理人员应当对不同工种、工序进行全面协调和组织,以便为后续正式施工的顺利开展夯实基础。对于土石坝施工而言,填筑作业的常见方式为“平起填筑”,这主要是由于此方法的优势较为明显,包含了:(1)能够确保在持续填筑施工时,对防渗区域道路进行修建。(2)使接缝以及削坡等工序得以被科学简化,使工程进度得以有效加快[1]。(3)确保施工中礁石的填筑面足够大,这样可以方便大型设备、机械的使用。与此同时,在填筑土石坝时,有关部门通常都会采取“分层强夯”的方法进行压实。在使用此方法的时候,技术人员需要对土石坝填筑厚度进行仔细观察。另外,为了使土石料整体密度得以有效提升,技术人员可以采用能量较大的夯机进行全面预压。 2.4土石坝结合处施工 在通常情况下,坝体和土石坝周边建筑物、坝体和岸坡以及坝体和地基处边界便属于土石坝结合处。一旦土石坝结合处施工质量不合格,不能达到有关标准,将直接对土石坝整体性能以及质量产生严重的不良影响。所以,有关部门需要对土石坝结合处的施工予以高度重视,安排专门的督察小组进行全程监督和记录,进而使土石坝施工的整体质量得到可靠保障。 2.5反滤层施工 对反滤层进行处理的方式有很多,当前较为常见的方法包括了挡板法、土、砂松坡接触平起法以及削坡体法等。在正式的土石坝施工过程中,技术人员应当严格按照施工现场的实际状况,选择最合适的处理方式[2]。目前,反滤层处理最常见、应用最广泛的方法,便是处理效果极佳的土、砂松坡接触平起法,在施工时需要用到相应的机械设施,有关部门应当对此方法进行全面掌握。 3水利工程土石坝施工的技术发展趋势 3.1快速化施工

土石坝施工技术规范

SDJ213-83 《碾压式土石坝施工技术规范》 SL260-98 《堤防工程施工规范》 SL38-92 《水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准(七)》 SL239-1999 《堤防工程施工质量评定与验收规程》 3 、施工准备 3.1 对合同及设计文件进行深入具体条件编好施工组织设计。 3.2 做好各项技术准备,并做好“四通一平”临建工程,各种设备和器材的准备工作。导流及引排水工程已完成。 3.3 测量放样工作已验收合格,对主要测点已埋设牢固的标架、基石、坝(堤)身放样已按设计预留沉降量。 3.4对土料场进行现场核查,贮量应大于需用量的1.5-2.5 倍。土质及天然含水量符合设计要求。 3.5 施式机械、试验设备到位,已做防渗体土料碾压试验,基础清理已完成并经过验收。 4 、施工操作要求 4.1 土料开挖 4.1.1 料场开挖前应划定开挖范围,清除树根乱石及妨碍施工的一切障碍物,排除场内积水,开好排水沟。 4.1.2 土料的天然含水量接近施工控制下值时,采用立面开挖,含水量偏大时,采用平面开挖。 4.1.3 当层状土料有需剔除的不合格料层时,用平面开挖,当层状土料允许掺混时,用立面开挖。4.1.4 冬季施工宜用立面开挖。 4.1.5 取土坑壁应稳定,立面开挖时严禁掏底施工。 4.2 铺料 4.2.1 防渗体土料铺筑应平行堤轴线顺次进行,分段作业和长度不应小于100m ,人工作业时不小于50m。 4.2.2 作业面宜分成铺土、碾压、检验三段,以利流水作业,应分层统一铺土,统一碾压,专人取样检验,严禁出现界沟。 4.2.3 相邻施工段的作业面需均衡上升,若不可避免出现高差时,要以1:3-1:5 的斜坡连接。 4.2.4 土料宜用进占法卸料,用推土机或人工铺至规定部位,严禁将砂砾料或其他透水料与粘性土料混杂。 4.2.5 铺土厚度及块置直径限制尺寸如下表:铺土厚度和土块直径限制尽寸表 压实功能类型压实机具种类铺土厚度(cm)土块限制直径(cm) 轻型人工夯、机械夯15-20 20-25<5 <8 中型12T--15T 平碾斗容2.5m3 铲运机5T-8T 振动碾25-30 < 10 重型斗容大于7 m3 铲运机10T-16T 振动碾加载汽胎碾30-50 < 15 4.2.6 铺料至堤边时,应在设计边线外侧各超镇一定余量,人工铺料为10cm ,机械铺料 为 30cm。 4.2.7 通过保持填土面平整,算方上料,及时检测厚度等措施控制铺土厚度。土厚度允许误差为+0-5cm 。 4.3 碾压 4.3.1 碾压机械行走方向应平行于提轴线。分段分片碾压时相邻作业面的碾压搭接宽度,平 行提轴线方向不应小于0.5m,垂直堤线方向不应小于3cm。 432碾压机械进行碾压时,采用进退错距法作业。碾压搭接宽度大于10cm。铲运机兼作压

浅谈水利施工中土石坝施工技术的应用

浅谈水利施工中土石坝施工技术的应用 当我们开展水利项目建设工作的时候,经常会接触到一类坝体,即土石坝。它的发展历史非常久远,在最近几年,由于相关的工艺在不断发展,此时它呈现出了全新的发展面貌,开始受到相关人士的大力关注。它施工使用的材料一般可以在所在区域获取,而且在建设的时候能够很好的使用挖掘出来的物质,因此它还被人们称作为当地材料坝。它有很多类型,如果使用的材料主要是砂砾或是土壤,我们就称它为土坝。如果使用的是石渣等,我们就将其叫做是堆石坝。如果上述的两类物质占据的比例大体相等,就将其叫做是混合坝。和别的坝形比对来看,不管是从经济方面亦或是具体的建设方面,它的优点都很明显。作者具体的阐述了它的优点和存在的缺陷等。 标签:水利水电工程;土石坝;施工技术 由于施工的措施不一样,因此我们可以将土石坝分成很多不一样的类型,具体来讲可以分为碾压式土石坝、冲填式土石坝、定向爆破土石坝以及水中填土土石坝等等。在众多的类型中,我们目前最常用的是第一种。假如以坝的高程来区分,又可以被划分为低中高三类。根据土料在坝体中的分配与防渗体的材料又可以分为均质坝、土质心墙坝、土质斜墙坝以及人工材料心墙坝等多种类型。 1 土石坝特点简述 1.1 优点简述 通过分析我们发现它的优点比较明显,比如它能够从近处获取材料,因此能够明显的节省材料用量,而且减轻了运输的压力,从总体上来说减少了费用。它的结构相对要简单很多,在完工以后维护很方便,而且也能够很好的在之前的坝体上扩建。因为它的坝身材料主要是土石料等,因此其能够很好的应对变形问题。在选取坝基的时候,对地基没有很严格的规定。除此之外,它的技术相对要简单很多,而且工序不多,设备施工速率较快等。 1.2 缺点简述 它的缺点是无法很好的排泄洪水,因为坝顶无法排水,所以我们要单独的设置一条溢洪道。因为它使用的大都是黏性物质,所以它的填筑会受到气候的干扰。而且由于它的坝身使用的大多是土石料,因此较易下沉。 2 土石坝施工技术探讨 2.1 料场规划 在具体的开展建设工作的时候,我们必须合理的规划料场。这主要是因为其不但关乎到总体的施工品质以及成本,而且还会对附近的产业有影响。所谓的空

土石坝渗流问题研究综述

土石坝渗流问题研究综述 渗流问题是土石坝安全的关键。自土石坝出世以来,其渗流问题日益显现,人们对其关注和研究也越来越多。本文论述了当今世界土石坝渗流研究和渗流控制理论的发展历程,并提出了渗流的控制措施,从渗流研究的理论方法、渗流控制手段等方面对我国土石坝渗流理论和技术的发展方向予以展望,对土石坝渗流问题进行总结并综述。 标签:土石坝;渗流分析;渗流破坏;渗流控制 “哪里有土石坝哪里就有渗流”,渗流问题是土石坝安全的关键。渗流力学伴随着土石坝设计及其监控理论的发展来,土石坝的发展史也就是渗流理论和渗流控制理论的发展史。对于水利水电工程中最广泛的水库、坝堤等的安全问题,渗流破坏更为突出,在国内外的土石坝失事原因事例调查中占45%左右。大坝和堤防的防洪、灌溉、发电、供水、航运、旅游和改善生态等综合效益巨大,是我国社会经济的重要基础设施和全国防洪保安工程体系的重要组成部分。这些工程的安危与效益的兴衰,很大程度上依赖于水工渗流控制理论和技术及其应用的效果。 1、概述 土石坝是最普遍采用的一种坝型,截止目前,我国已建成各类水库83809座,其中坝型为土石坝的水库有83000余座这些水库在防洪、灌溉发电、城市供水、水产养殖及旅游诸方面发挥了巨大作用。但我国大部分土坝是在建国后的第一个五年计划(1953-1957年)和第二个五年计划(1958-1962年)大跃进时期以及十年“文革”期间修建,这些工程都是在“三边”(边勘测、边设计、边施工)工作方式下进行并完成吮特别是小型水库,更是在“四不清”(来水量、流域面积、库容、基础的地质情况均未调查清楚)就动工修建不少的工程虽然完成,但工程质量很差,“后遗症”很多,经过了近40年的运行,造成了大批的病险水库,其中水库渗漏问题最为严重据1981年的统计资料,241座大型水库发生的1000次事故中,由于渗流破坏而造成事故占总事故数的32%;从2391座水库失事分析,由于渗流、渗透破坏从而造成土坝垮塌的占29%。因此,对土石坝渗流稳定的研究显得刻不容缓。 2、土石坝渗流原因 由于填筑土石坝的土料和坝基的砂砾是散粒体结构,颗粒间存在大量的孔隙,都具有一定的透水性,水库蓄水后,在水压力的作用下,水流必然会沿着坝身土料、坝基土体、坝端两岸地基中的孔隙渗向下游,造成坝身、坝基和绕壩的渗漏。若渗流在设计控制之下,大坝任何部位的土体都不会产生渗透破坏,则为正常渗流,渗流量在规范许可的范围内,表现为稳定的渗流状态,一般不会对坝体造成较大的危害,此时渗流量一般较小,水质清澈透明,不含土壤颗粒。若渗流过大,且集中,水质混浊,则坝体或坝基产生了管涌、流土或接触冲刷等渗透

土石坝稳定计算安全评价与计算毕业设计

第4章大坝稳定计算 4.1. 计算方法 4.1.1. 计算原理 本设计稳定分析采用简单条分法——瑞典圆弧法。该法基本假定土坡失稳破坏可简化为一平面应变问题,破坏滑动面为一圆弧形面,将面上作用力相对于圆心形成的阻滑力矩与滑动力矩的比值定义为土坡的稳定安全系数。计算时将可能滑动面上的土体划分成若干铅直土条,略去土条间相互作用力的影响。 图4.1 瑞典圆弧法计算简图 下游坝坡有渗流水存在,应计入渗流对稳定的影响。在计算土条重量时,对浸润线以下的部分取饱和容重,对浸润线以上的部分取实重(土体干重加含水重)。假设土条两侧的渗流水压力基本上平衡,则稳定安全系数的综合简化计算公式为:

∑∑+±+ψ--±= ] /cos )[(} sec ]sin sec cos ){[(R e Q V W b c tg Q b u V W K i i i i i i i i i i i i i i i i i C ααααα‘ ’ (4.1) 其中:i ——土条编号; W ——土条重量; u ——作用于土条底部的孔隙水压力; ,b α——分别为土条宽度和其沿滑裂面的坡角; //,c ?——有效抗剪强度指标; S ——产生滑动的作用力; T ——抗力。 表4.1 坝体安全系数表 4.1.2. 计算工况 根据水工建筑物教材的要求,稳定渗流期校核两种工况的上下游坝坡稳定:正常运用条件和非正常运用条件I ,对于设计洪水位的上下游坝坡,其浸润线和水位均处于正常和校核条件之间,在坝体尺寸和材料相同的情况下,正常和校核满足要求,设计即满足要求。 4.1.3. 基础资料 表4.2 三百梯水库坝体土物理力学指标建议值

水利工程施工——土石坝工程

第四章土石坝工程 教学目的和要求:本章目的主要是讲解土石坝工程施工的特点,机械化作业的适用性。要求学生掌握土石坝施工常用技术,了解常用机械以及适用性;运用、分析土石料的特性,选择施工方法和施工机械。 重点与难点:1.料场的规划 2.土石坝压实参数的确定和机械的选择 3.面板混凝土坝的施工工艺和方法 教具与参考:1.水利施工图片 2.[1]司兆乐水利水电枢纽施工技术.北京:中国水利水电出版 社,2002 [2]魏璇. 水利水电工程施工组织设计指南.北京:中国水利水 电出版社,1999 主要教学方法:1.讨论法 2.讲授法 3.演示法 水利水电工程中,土方工程应用非常广泛。有些水工建筑物,如土坝、土堤、土渠等,几乎全部都是土方工程。它的基本施工过程是开挖、运输和压实。可根据实际情况采用人工、机械、爆破或水力冲填等方法施工。 准备作业包括:三通一平、临时实施的建设 基本作业包括:料场土石料开采,坝面铺平、压实、质检等 土的施工分级的方法很多,在水利工程施工中,根据施工的困难程度,将土壤分为Ⅳ级,见表4-1。 表4-1 土壤的工程分级表

二、土壤的工程特性 1、表观密度土壤表观密度,就是单位体积土壤的重量。土壤保持其天然组织、结构和含水量时的表观密度称为自然表观密度。单位体积湿土的重量称为湿表观密度。单位体积干土的重量称为干表观密度。它是体现粘性土密实程度的指标,常用它来控制压实的质量。 2、含水量表示土壤空隙中含水的程度,常用土壤中水的重量与干土重量的百分比表示。含水量的大小直接影响粘性土压实质量。 3、可松性是自然状态下的土经开挖后因变松散而使体积增大的特性,这种性质称为土的可松性。土的可松性用可松性系数表示,即:

土石坝筑坝料的若干问题浅析

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/3c4662028.html, 土石坝筑坝料的若干问题浅析 作者:惠仕兵胡人炭陈英周小林 来源:《中华建设科技》2014年第03期 【摘要】土石坝泛指由当地土料、石料或混合料,经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。当坝体材料以土和砂砾为主时,称土坝;以石渣、卵石、爆破石料为主时,称堆石坝;当两类当地材料均占相当比例时,称土石混合坝简称土石坝。土石坝筑坝料母岩强度、级配、粗细粒和粗细料占比等控制着筑坝料压实度、渗透性、变形量等,本文就近些年来土石坝筑坝料试验研究以及坝体填筑质量检测资料进行统计分析,晒晒土石坝筑坝料方面新的认识,寻寻土石坝筑坝料方面的新规律,试图对提高土石坝填筑质量检测水平起些积极作用。 【关键词】粗粒土;无粘性粗粒土;粗细料;筑坝料母岩强度;自由排水 1. 粗粒土 (1)据GB/T50145-2007《土的工程分类标准》,粗粒土是粗粒组(60 mm≥d>0.075mm)质量多于总质量的50%的土,从粗粒土的定义看,粗粒土仅限于最大粒径60mm,而在实际工程中(如土石坝、堆石坝的填筑材料)dmax>60mm土石料为多数,用量也大。SL 228-98《混凝土面板堆石坝设计规范》、SL 274-2001《碾压式土石坝设计规范》要求坝壳料的dmax不超过压实层厚或为压实层的2/3,垫层料dmax≤100mm,过渡料垫层料dmax≤300mm。 (2)图1为国内外土石坝堆石、石渣级配曲线图[1]。堆石、石渣dmax=1000mm,粗粒 组(60 mm≥d>0.075mm)质量只占总质量20~60%,巨粒组占30~70%,仍习惯称其为粗粒土。从土石坝筑坝料应用或工程实践角度,粗粒土定义非常宽泛,它包含巨粒土组成。图2为紫坪铺水库主、次堆石区筑坝料级配曲线图,堆石、石渣dmax=800mm,粗粒组(60 mm≥d>0.075mm)质量只占总质量25.7~41.3%,巨粒组占53.8~73.4%。 2. 无粘性粗粒土与粘性粗粒土 2.1如上所述,粗粒土是一个很宽泛的概念,按其工程特性,常分为粘性粗粒土与无粘性粗粒土。四川大学屈智炯、何昌荣等在《新型石渣坝—粗粒土筑坝的理论与实践》[2]提出根 据其细粒(i×10-4 (cm/s)能自由排水的粗粒土定性为无粘性粗粒土,将渗透系数K 4. 筑坝料母岩强度 4.1岩石为矿物的集合体,是组成地壳的主要物质。岩石强度常常用抗压强度R来表征,其主要受组织、胶结物的性质、压力的方向因素等影响,对岩体而言,除了取决于岩块强度外,与结构面性状紧密相关,在大多数情况下,结构面起着控制性作用。

土石坝渗流安全监测研究

土石坝渗流安全监测研究 摘要:土石坝已经成为堤坝建设的主要类型,其具有较大的使用效益。但是土石坝可能会在水流长期冲刷下产生渗流,如不及时处理,会导致更为严重的安全风险。因此,土石坝的渗流安全监测就非常重要。本文主要探讨了土石坝渗流安全监测的必要性、安全监测存在的问题以及安全监测技术的运用,并对监测安全风险进行分析,以期促进土石坝渗流安全监测的发展。 关键词:土石坝;安全监测;管理;风险防范 当前水利工程中,堤坝修筑占有重要地位,对于水利工程的稳定性、周边居民的安居乐业都有重要意义。而土石坝已经成为当前高坝建设的主要方式,这种土石坝既可以利用土的黏性,又可利用石料的坚固性,而且土石坝的建造方式成本低、建设时间短、结构性能佳,因此被广泛应用。但是,土石坝在使用过程中也会不断受损,必然需要采用一定的安全监测方式来确保堤坝的安全。 一、土石坝安全监测的必要性 (一)避免渗流甚至滑坡的出现 土石坝具有一系列的优点,但是土石坝却有一个很大的劣势,就是采用混合材料之后,如果受到水流的长期冲刷,就可能产生渗流的情况,久而久之,坝体会越来越不稳定,甚至在下雨之后就可以出现滑坡。因此需要对土石坝进行安全监测,以做好预防措施。 (二)避免汛期溃堤 土石坝在正常水位的情况下受到的侵蚀力较小,虽有损坏,但只要能及时补救,还不至于发生大的危险。但是如果到了每年的汛期,尤其是在南方多雨地区,就很有可能会有溃堤的突发状况,因此更要在关键季节随时监测土石坝,以确保不会发生突发性的危险情况 (三)避免保养不当产生更大损失 土石坝的日常监测可以帮助对土石坝做好经常性的保养,及时发现问题,在问题还未扩大化时就进行修复,千里之堤毁于蚁穴,如果保养不当将可能造成更大的资金方面的损失。 二、现阶段土石坝安全监测存在的问题分析 现阶段土石坝的安全监测主要问题表现在两大方面,分别就是硬件配置方面

土石坝填筑的施工方法

1F415014 土石坝填筑的施工方法 一、土石坝施工内容 根据施工方法的不同,土石坝分为干填碾压(碾压式)、水中填土、水力冲填(包括水坠坝)和定向爆破修筑等类型。其中,碾压式土石坝最为普遍。 碾压土石坝的施工作业,包括准备作业、基本作业、辅助作业和附加作业。 1.准备作业。包括“四通一平”(通车、通水、通电、通信、平整场地)、修建生产、生活福利、行政办公用房以及排水清基等项工作。 2.基本作业。包括料场土石料开采,挖、装、运、卸以及坝面作业等。 3.辅助作业。包括清除施工场地及料场的覆盖,从上坝土料中剔除超径石块、杂物,坝面排水、层间刨毛和加水等。 4.附加作业。包括坝坡修整,铺砌护面块石及铺植草皮等。 二、坝料开采 (一)土料开采 土料开采主要分为立面开采及平面开采。 土料开采方式比较 (二)砂砾料开采 砂砾料(含反滤料)开采施工特点及适用条件见表。 砂砾料开采方式比较

(三)石料开采 用作坝体的堆石料多采用深孔梯段微差爆破。 三、坝面作业的基本要求 根据施工方法、施工条件及土石料性质的不同,坝面作业施工程序包括铺料、整平、洒水、压实(对于黏性土料采用平碾,压实后尚须刨毛以保证层间结合的质量)、质检等工序。为了不使各工序之间相互干扰,可按流水作业进行组织。 四、铺料与整平 1.铺料宜平行坝轴线进行。进入防渗体内铺料,自卸汽车卸料宜用进占法倒退铺土。 2.按设计厚度铺料整平是保证压实质量的关键。 3.黏性土料含水量偏低,主要应在料场加水(2011考点)。对非黏性土料,为防止运输过程脱水过量,加水工作主要在坝面进行。石渣料和砂砾料压实前应充分加水,确保压实质量。 4.对于汽车上坝或光面压实机具压实的土层,应刨毛处理,以利层间结合。通常刨毛深度3~5cm。(2013考点) 五、碾压 碾压机械的开行方式通常有:进退错距法和圈转套压法两种。 1.进退错距法操作简便,碾压、铺土和质检等工序协调,便于分段流水作业,压实质量容易保证,可在碾压带的两侧先往复压够遍数后,再进行错距碾压。错距宽度b按下式计算 b=B/n 式中B……碾滚净宽(m);n——设计碾压遍数。 2.圈转套压法要求开行的工作面较大,适合于多碾滚组合碾压。其优点是生产效率较高,但碾压中转弯套压交接处重压过多,易于超压。

土石坝浅谈

土石坝浅谈 安徽地区南部多山区,北部不多平原。土石坝在皖南山区应用较多,而北方多水闸。本人曾施工土石坝,现对其施工过程种的问题进行浅谈。 土石坝是目前世界坝工建设工程中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。与其他坝型相比较,无论从经济方面还是从施工方面,土石坝具有绝对的优势,据不完全统计世界土石坝占大坝总数的82.9%,而在中国土石坝数量占到大坝总数的93%。 土石坝是历史最为悠久的一种坝型。其优点包括:就地取材,节省钢材、水泥、木材等重要建筑材料,减少了建坝过程中的远途运输;结构简单,便于维修和加高、扩建;土石坝的坝身是土石散粒体结构,有适应变形的良好性能,因此对地基的要求低;施工技术简单,工序少,便于组合机械快速施工。其缺点是坝身一般不能溢流,施工导流不如混凝土坝方便,粘性土料的填筑受气候条件影响较大等。 土石坝建设最大的病害即是渗流。如何控制和预防渗流是土石坝工程建设中最主要的工作之一。 所谓渗流,即是指由于填筑土石坝的土料和坝基的砂砾是散粒体结构,颗粒间存在大量的孔隙,因此具有一定的透水性。当水库蓄水后,在水压力的作用下,水流必然会沿着坝身土料、坝基土体和坝端两岸地基中的孔隙渗向下游,造成坝身、坝基和绕坝的渗漏。假如这种渗流是在设计控制之下,大坝任何部位的土体就不会产生渗透破坏,则为正常渗流,此时渗流量一般较小,水质清澈透明,不含土壤颗粒,对坝体和坝基不致造成渗透破坏;反之对能引起土体渗透破坏,或渗流员过大且集中,水质浑浊,透明度低,使坝体或坝基产生管涌,流土和接触冲刷等渗透破坏,这种影响蓄水兴利的渗流则为异常渗流。 根据我国早期的土石坝工程的资料统计,由渗流而引起的破坏事故率约占31.7%。其中大型水库占11座,而对于中小型水库而言,漫坝冲垮者最多,占51.5%,其次就是渗漏导致垮坝,占29.1%,由此可见渗漏造成的溃坝问题是相当严重的。因此确保对坝体和坝基的渗流控制是保证土石坝安全的一项重要措施。 渗流控制的控制理论是在工程实践中的发展和运用起来的,是实践反馈的结果,其中渗流的基本原理、渗流场的分析方法、土体渗透稳定性三大部分,是渗流控制理论的基础。而渗流控制技术是渗流基础理论的实施措施,它主要包括灌浆技术、反滤坝技术、土石坝坝坡滑动破坏加固技术、土石坝坝体灌注粘土浆加固技术、坝体和坝基的密度加固技术、土工合成材料加固技术以及防渗墙及其坝体坝基加固技术等。 总结起来产生异常渗流的原因有以下几个方面: ①坝体填土与排水体之间的反滤层设计不正确,层间系数过大,或施工时 有错断混层现象,或填土不够密实,过大的渗流使填土向排水体流失, 都会造成反滤层破坏失效。反滤层在整个防渗体系中是尤为关键的环节,即使前面的防渗体裂缝或出现渗漏通道,只要反滤层工作正常,排水降 压,渗漏破坏就不会扩大。②防渗体没有直达基岩或底部连续可靠的粘 土层,在开挖截水槽时,因施工困难,半途而废,从而留下隐患。③土 石坝两岸岸坡产生台阶状。应该开抢成较平顺的坡度,为减少开挖可以 变坡,在上下两坡度转折处,两坡角之差不应大于15°~20°,若有平台,

土石坝施工技术探讨

土石坝施工技术探讨 摘要:土石坝是用石料、泥土、石灰石或者混合土质材料通过堆积、辗压和抛 填方式修成的水坝,是我国农村和山区常见的一种积水坝。土石坝主要是用于修 建小型水库和养殖使用的一种坝,普遍存在于广大的农村地区,比较适合当地的 经济现象,投资成本比较低。本文就对水利工程中的土石坝技术进行简单的分析。 关键词:水利水电;土石坝;施工技术 土石坝指的是利用当地的土料和石料或者混合料等,在经过了抛填和碾压等 方法之后堆筑成的一种挡水坝。如果坝体的材料主要是土和砂砾石为主的时候, 就将其称为堆石坝,如果两类材料都占有相当的比例的时候,就将其称之为土石 混合坝。土石坝的优点就是可以就地取材,对于坝基的地质条件等要求并不是很高,并且结构简单,同时易于施工等。现在随着大型机器的运用以及坝体的防渗 技术的改进,在施工中用到的人数正在减少,施工工期也在进一步缩短等,这些 都明显的降低了施工的成本费用等。 1 土石坝的优缺点 土石坝的优点。土石坝是历史上存在于很久的一种坝,自从有了人类的活动 就有这种坝型。土石坝施工的材料来源也比较简单,常常是就地取材,对材料要 求也比较简单,土石是土石坝的主要材料,在修坝时,钢材、木材和水泥等材料 很少使用,从而减少了运输成本和修坝的费用。而且土石坝修筑的工序比较少, 技术要求简单,如果有机械参与施工,施工的周期可大大缩短。土石坝的修建方 式简便,便于后期的扩建、维修。 土石坝的缺点。土石坝的坚固性比较差,由于坝的主要材料是土石,没有粘性,不能有效的预防洪涝灾害,而且粘性土料在温度和水分的影响下失去粘性, 而且坝体上的土石长期经过雨水冲击,逐渐流向坝中形成淤泥,不便清理。施工 导流方面较为不便,渗流是土石坝施工建设中最大的危害。 2.土石坝施工工艺技术分析 2.1料场布置 在土石坝施工过程中料场的规划与使用对坝体的施工质量、工期和工程投资,工程的生态环境和国民经济其他部门都会产生重要的影响,所以必须科学合理的 规划料场布置,施工的前期准备工作,应从空间、时间、质与量等方面进行全面 规划。 所谓料场的空间规划,是指对料场的位置与高程进行恰当的选择、合理布置。时间规划是指,料场布置要充分的考虑到施工强度与坝体填筑部位的变化情况。 质与量的规划,是指料场的选址要对地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理 力学指标具有全面的把握。料场的布置要充分的满足料场总储量满足坝体总方量 的要求,和施工各个阶段最大上坝强度的要求。料尽其用,充分利用永久和临时 建筑物基础开挖碴料。 2.2土石料加工 第一,土料加工。清除表层及不合格料后的上山料场的土料均可上坝填筑, 但由于粘土颗粒小,比表面积大,亲水性强,水对土料工程性能影响大,填筑压 实有最佳状态的最优含水率问题,鉴于有此特点,要求对土料的含水率进行控制,必要时按规范进行水份调节处理,保证在填筑压实时含水率在最优含水率±2%左 右为合格料。调整土料含水量有两种方法:一是将自然蒸发、烘烤、掺料、翻晒 等方法运用到挖装运卸中,来降低土料含水量。二是通过在料场加水,料堆加水,

土石坝工程施工总结

土石坝工程施工经验总结 摘要:兴水之利,谓之水利;利水之力,建二次能源,称水电;坝、渠道、隧洞、水电站等为体现人类改造自然,开发水利水电的水工建筑物。 关键词:水利水电水工建筑物 前言 第一节料场规划 土石坝施工中,料场的合理规划和使用,是土石坝施工中的关键技术之一,它不仅关系到坝体的施工质量、工期和工程造价,甚至还会影响到周围的农林业生产。 施工前,应配合施工组织设计,对各类料场作进一步的勘探和总体规划、分期开采计划。使各种坝料有计划、有次序地开采出来,以满足坝体施工的要求。 选用料场材料的物理力学性质,应满足坝体设计施工质量要求,勘探中的可供开采量不少于设计需要量的2倍。在储量集中繁荣主要料区,布置大型开采设备,避免经常性的转移;保留一定的备用料场(为主要料场总储量的20%~30%)和近料场,作为坝体合龙以及抢筑拦洪高程用。 在料场的使用时间及程序上,应考虑施工期河水位的变化及

施工导流使上游水位抬高的影响。供料规划上要近料、上游易淹料先用;远料,下游不淹料后用。含水量高料场夏季用;含水量低料场雨季用。施工强度高时利用近料,强度低时利用远料,平衡运输强度,避免窝工。对料场高程与相应的填筑部位,应选择恰当,布置合理,有利于重车下坡。作到就近取料,低料低用,高料高用;避免上下游料过坝的交叉运输,减少干扰。 充分合理地利用开挖弃渣料,对降低工程造价和保证施工质量具有重要的意义。作到弃渣无隐患,不影响环保。在料场规划中应考虑到挖、填各种坝料的综合平衡,作好土石方的调度规划,合理用料。料场的覆盖剥离层薄,有效料层厚,便于开采,获得率高。减少料物堆存、倒运,作好料场的防洪、排水、防止料物污染和分离。不占或少占农业耕地,作到占地还地、占田还田。 总之,在;料场的规划和开采,考虑的因素很多而且又很灵活。对拟定的规划、供料方案,在施工中不合适的即使进行调整,以取得最佳的技术经济效果。 第二节土石料开挖运输 土石坝施工中,从料场的开挖、运输,到坝面的平料和压实等各项工序,都可由互相配套的工程机械来完成,构成“一条龙”式的施工工艺流程,即综合机械化施工。在大中型土石坝,尤其在高土石坝中,实现综合机械化施工,对提高施工技术水平,加快土石坝工程建设速度,既有十分重要的意义。 一、开挖运输方案

从施工的角度看土石坝的发展趋势

从施工的角度看土石坝发展趋势 水工01 罗佳2010010223 摘要:土石坝是指用当地泥土石料或混合料等材料,经过抛填辗压等方式筑成的挡水坝。它是最常见的一种坝型,也是当前坝工建设中广泛应用快速发展的一种类型。本文就水利工程中的土石坝施工技术及其未来的发展趋势进行简单的探讨,进而分析土石坝发展中需要改进的方面及其广阔的前景。 关键词:土石坝;施工技术;进展;发展趋势 Abstract: 0前言 20世纪50年代以来,国内外的土石坝得到了飞速发展,近年来更有超过混凝土坝的趋势。目前世界上最高的坝是土石坝——罗贡坝,筑坝工程量最大的坝也是土石坝——塔尔贝拉坝;另外,以百米以上的高土石坝为例,40年代仅有47座,到80年代初已超过240座,在全部百米以上高坝中土石坝所占的比例由50年代的31%增至80年代的62%左右,超过了混凝土重力坝和拱坝的总和,其中坝高超过150米的高坝有270座, 土石坝就占68座,300米以上的高坝均为土石坝,低坝中土石坝的比例更是占绝对优势。据不完全统计,世界土石坝占大坝总数达到82.9%,而在中国土石坝数量占到大坝总数的93%。各项经济指标都体现了土石坝广阔的发展前景,使其成为发展最快的坝型。 分析土石坝广泛应用及快速发展的原因,一方面,现代土力学理论的发展促使对土料压实理论的研究不断深入,提高了对土石坝安全性的认识;另一方面,施工机械与技术的提高也不可忽略,与其他坝型相比,土石坝在经济方面和施工方面都具有绝对的优势。笔者希望从土石坝施工的角度着手,分析土石坝在施工方面的优缺点,从而对土石坝的发展前景进行展望。 1土石坝基本情况介绍 土石坝泛指由当地土料、石料或混合料,经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。当土石坝坝体材料以土和砂砾为主时,称为土坝;以石渣、卵石、爆破石料为主时,称为堆石坝;当两类当地材料均占相当比例时,称为土石混合坝。 1.1土石坝的特点 因为土石坝的施工所用材料一般采用就地开采,在施工中充分利用各种开挖料,因此土石坝又成为当地材料坝,所谓土石坝的施工即将这些经过抛填、碾压等方法堆筑成挡水坝。根据土石坝施工方法的不同,可将其分为碾压式土石坝、充填式土石坝、水中填土坝和定向爆破堆石坝等,其中应用最广发的是碾压式土石坝,其主要特点使对基础要求低,适应基础变形的能力强。 土石坝就地取材的特点,不仅能节省钢材、水泥、木材等重要建筑材料,也减少了建坝过程中的远途运输;同时由于土石坝结构简单,也便于维修、加高和扩建;土石坝的坝身是土石散粒体结构,有良好的变形协调性能,因此与混凝土坝相比,它对地基的要求较低;施工技术简单,工序少,便于组合机械快速施工,大大节省了施工时间。但从施工角度来看,土石坝也有其局限性。一方面,土石坝坝身不能溢流,坝顶需设置溢洪洞,且施工导流不如混凝土坝方便;同时,粘性土料的填筑也较受气候条件的影响;土石坝坝体本身也容易发生渗透变形、洪水漫顶和滑坡等破坏。在洪水流量较大、两岸很陡、河谷狭窄、有通航要求的河流上,土石坝工程的导流、泄洪、通航问题比混凝土坝更难以解决,在施工和运行期都面临较大风险,这也是我国西南地区大江大河上土石坝比例较小的主要原因之一。在我国其他

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