第三章土石坝枢纽设计 1枢纽布置的一般原则 (1)枢纽布置应保证各建筑物在任何条件下都能正常工作。 (2)在满足建筑物的强度和稳定的条件下，使枢纽总违价和年运行费较低。 (3)枢纽布置应考虑施工导流、施工方法和施工进度等：应使施工方便、工期 短、造价低。 (4)枢纽中各建筑物布置紧凑，尽量将同一工种的建筑物布置在一起：尽量使 一个建筑物发挥多种用逸，充分发挥枢纽的综合效益 (5)尽可能使枢绍中的部分建筑物早日投产，提前受益。 (6)考虑枢组的远景，应对远期扩大装机容量、大坝加高、扩建等留有余地 (7)枢纽的外观与周国环境要协调，在可能的条件下尽量注意美观： 2防推体的类型及布置要求： 按防渗体材料可分为： 土质防渗体：粘性土心墙和斜墙等： 土质材料防渗体：沥青混凝土、钢筋混凝土心墙、斜墙、面板和复合土工膜等 土质防渗体顶部最小厚度宜取3.0m. 心（斜墙顶部、上游墙面应设保护层，其厚度不得小于1.0m 土质防渗体与坝壳的上、下游接触面。如不能满足反滤要求。均须设置反滤层。 排水设施的作用：、 对渗入坝体内的水量，应设置排水设施，将渗水快速，有计划地排出坝外，以达 到降低坝体浸润线和孔隙压力，防止渗流逸出区减产生渗透变形，保证坝坡稳定 防止冻涤破坏的目的。 3.几种常用排水体的形式： 1)贴坡排水 贴坡排水又称表面排水，它是在下游坝坡底部区域用石块或卵石加反滤层铺在 坝坡表面。 的排水设施。 排水顶部超出坝体浸润线逸出点2.0m一1.5m,当下游有水时，排水顶面高程 应高于波浪沿坡面的爬高：排水下游处应设置排水沟，并应具有足够的尺寸和深
第三章 土石坝枢纽设计 1.枢纽布置的一般原则 （1）枢纽布置应保证各建筑物在任何条件下都能正常工作。 （2）在满足建筑物的强度和稳定的条件下，使枢纽总造价和年运行费较低。 （3）枢纽布置应考虑施工导流、施工方法和施工进度等；应使施工方便、工期 短、造价低。 （4）枢纽中各建筑物布置紧凑，尽量将同一工种的建筑物布置在一起；尽量使 一个建筑物发挥多种用途，充分发挥枢纽的综合效益。 （5）尽可能使枢纽中的部分建筑物早日投产，提前受益。 （6）考虑枢纽的远景，应对远期扩大装机容量、大坝加高、扩建等留有余地。 （7）枢纽的外观与周围环境要协调，在可能的条件下尽量注意美观。 2.防渗体的类型及布置要求： 按防渗体材料可分为： 土质防渗体：粘性土心墙和斜墙等； 非土质材料防渗体：沥青混凝土、钢筋混凝土心墙、斜墙、面板和复合土工膜等 土质防渗体顶部最小厚度宜取 3.0m。 心(斜)墙顶部、上游墙面应设保护层，其厚度不得小于 1.0m。 土质防渗体与坝壳的上、下游接触面，如不能满足反滤要求，均须设置反滤层。 排水设施的作用：、 对渗入坝体内的水量。应设置排水设施，将渗水快速，有计划地排出坝外，以达 到降低坝体浸润线和孔隙压力，防止渗流逸出区域产生渗透变形，保证坝坡稳定 防止冻涨破坏的目的。 3.几种常用排水体的形式： 1）贴坡排水 贴坡排水又称表面排水，它是在下游坝坡底部区域用石块或卵石加反滤层铺砌在 坝坡表面。 的排水设施。 排水顶部超出坝体浸润线逸出点 2.0m—1.5m。当下游有水时，排水顶面高程 应高于波浪沿坡面的爬高；排水下游处应设置排水沟，并应具有足够的尺寸和深
度，以便在沟内水面结冰后，下部仍有足够的排水断面。 特点：这种形式的排水构造简单，省工节料，施工和检修都很方便。但不能 降低坝体浸润线，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低现。 2)棱体排水 棱体排水又称滤水坝趾，它是在下游坡脚处用块石堆筑而成的排水设范尺 寸： 顶部高程：应大于该地区的冰结深度，并应满足波浪爬高的要求。高出下游水位 1.0m0.5m。顶部宽度：应根据施工和观测的要求确定，一般为10一2.0m。 排水的内坡：一般为1：1.0~1：1.5： 外城：一般为1：1.5一1：20。为使逸出段的渗透比降分布均匀，在非岩性坝基 上的棱体排水，应避免在棱体上游坝脚处出现锐角 棱体排水体特点： 安全可靠： 可以降低现体浸润线： 可以增加坝坡的稳定性。 缺点：需石料较多，造价也相对较高，且与坝体施工有干扰，检修有一定的困难。 辉垫式排水是沿坝基表面由块石铺成的水平排水层，其伸入坝体内的深度一般不 宜超过坝底宽的14~13： 特点：能有效地降低坝体浸润线： 增加坝基的渗透稳定，造价也较低： 缺点：是不易检修，施工时容易堵塞。 3)管式排水： 4)综合型排水 为充分发挥各种型式排水的优点，在实际工程中，常根据具体情况将 2一3种不同型式的挂水组合应用，称为综合型排水。例如：当下游高水位持续 时间较长时，为节省石料，可考虑在下游正常水位以上用贴坡排水，以下用棱体 排水：当浸润线较高采用棱体排水难以满足设计要求且下酵有水时，可采用褥垫 式排水与棱体排水组合或采用贴坡、棱体和褥垫式组合型挂水型式
度，以便在沟内水面结冰后，下部仍有足够的排水断面。 特点：这种形式的排水构造简单，省工节料，施工和检修都很方便。但不能 降低坝体浸润线，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低坝。 2）棱体排水 棱体排水又称滤水坝趾，它是在下游坡脚处用块石堆筑而成的排水设施尺 寸： 顶部高程：应大于该地区的冰结深度，并应满足波浪爬高的要求。高出下游水位 1.0m—0.5m。顶部宽度： 应根据施工和观测的要求确定，一般为 1.0～2.0m。 排水的内坡：一般为 1：1.0～1：1.5； 外坡：一般为 1：1.5～1：2.0。为使逸出段的渗透比降分布均匀，在非岩性坝基 上的棱体排水，应避免在棱体上游坝脚处出现锐角 棱体排水体特点： 安全可靠； 可以降低坝体浸润线； 可以增加坝坡的稳定性。 缺点：需石料较多，造价也相对较高，且与坝体施工有干扰，检修有一定的困难。 褥垫式排水是沿坝基表面由块石铺成的水平排水层。其伸入坝体内的深度一般不 宜超过坝底宽的 1/4～1/3； 特点：能有效地降低坝体浸润线； 增加坝基的渗透稳定，造价也较低； 缺点：是不易检修，施工时容易堵塞。 3）管式排水： 4）综合型排水 为充分发挥各种型式排水的优点，在实际工程中，常根据具体情况将 2～3 种不同型式的排水组合应用，称为综合型排水。例如：当下游高水位持续 时间较长时，为节省石料，可考虑在下游正常水位以上用贴坡排水，以下用棱体 排水；当浸润线较高采用棱体排水难以满足设计要求且下游有水时，可采用褥垫 式排水与棱体排水组合或采用贴坡、棱体和褥垫式组合型排水型式
4.土石坝地基处理的任务 ①控制渗流，要求处理后的地基不产生渗透变形和降低坝体浸润线，圳坡和坝基 在各种情况下均要渗透稳定，漆流量在允许的范围内： ②控制稳定，处理使坝基具有足够的强度，不致因坝基产生滑坡，软土层不致被 挤出，砂土层不发生液化等： ③控制变形，要求沉降量和不均匀沉降控制在允许的范围内（竣工后，不应大于 坝高的1%)，以免影响坝的正常运行。 5非岩石不同类地基的的处理方法： 一、砂砾石地基处理：主要是解决渗流问题。处理方法：上防下排 上防：黏土截水墙、混凝土防渗墙板桩和惟幕灌浆以及水平方向的防渗铺盖 下排：铅直方向的减压井和反滤式排水沟以及水平方向的反虑式盖重 二、软土地基处理 1,细砂地基处理 均匀饱和的细砂地基受振动时（遇地震时）极易液化，必须进行处理。 1)全部挖除：当易液化地基厚度小且范田不广时， 2)振动压密：当挖除困难或很不经济时，可进行服动压密或重锤夯实，其有效深 度在1一2m之间，如采用重型振动服，则可达2一3m,压实后土层可达中密或 紧密状态。 3)振冲强夯：当易液化细砂地基厚度较深时，宜采用振冲碎石桩)、强夯等方法 加密。 2.淤泥地基处理 淤泥地基含水率大，抗剪强度低，承载能力小，一般不适宜直接作为坝基，应进 行处理， 1)挖除：当游泥土层较浅和分布范围不广时： 2)压重法砂并排水法：当淤泥层较深，挖除难和不经济时，可采压重法或砂并排 水法处理， 砂并尺寸：直径为30一40m,并距约为(6~一8)倍的并径，深度应伸入至潜在最 危险滑动面以下。砂并的施工是在地基中打入封底的钢管，拔管后国填粗粒砂、 砾石料
4.土石坝地基处理的任务 ①控制渗流，要求处理后的地基不产生渗透变形和降低坝体浸润线，坝坡和坝基 在各种情况下均要渗透稳定，渗流量在允许的范围内； ②控制稳定，处理使坝基具有足够的强度，不致因坝基产生滑坡，软土层不致被 挤出，砂土层不发生液化等； ③控制变形，要求沉降量和不均匀沉降控制在允许的范围内（竣工后，不应大于 坝高的 1%），以免影响坝的正常运行。 5.非岩石不同类地基的的处理方法： 一、砂砾石地基处理；主要是解决渗流问题，处理方法：上防下排 上防：黏土截水墙、混凝土防渗墙板桩和帷幕灌浆以及水平方向的防渗铺盖 下排：铅直方向的减压井和反滤式排水沟以及水平方向的反虑式盖重 二、软土地基处理 1．细砂地基处理 均匀饱和的细砂地基受振动时（遇地震时）极易液化，必须进行处理。 1)全部挖除:当易液化地基厚度小且范围不广时。 2)振动压密:当挖除困难或很不经济时，可进行振动压密或重锤夯实，其有效深 度在 1～2m 之间，如采用重型振动碾，则可达 2～3m，压实后土层可达中密或 紧密状态。 3)振冲强夯:当易液化细砂地基厚度较深时，宜采用振冲(碎石桩)、强夯等方法 加密。 2．淤泥地基处理 淤泥地基含水率大，抗剪强度低，承载能力小，一般不适宜直接作为坝基，应进 行处理。 1)挖除:当淤泥土层较浅和分布范围不广时； 2)压重法砂井排水法:当淤泥层较深，挖除难和不经济时，可采压重法或砂井排 水法处理。 砂井尺寸:直径为 30～40cm，井距约为（6～8）倍的井径，深度应伸入至潜在最 危险滑动面以下。砂井的施工是在地基中打入封底的钢管，拔管后回填粗粒砂、 砾石料
作用：一方面是加密地基，另一方面是通过砂并把地基土料的含水量从珍井中导 出，从而加快地基固结，提高其承载力和抗剪强度。 3。软粘性和淤泥地基处理 挖除：软粘土地基土层较薄时宜全部挖除： 砂井：当软粘土层较厚、分布范围较广、全部挖除难度较大或不经济时，可将表 面强度很低的部分挖除，其余部分可用打砂并（同上）； 插塑料挂水带： 加载预压、真空预压、报冲置换，以及调整施工速率等措施处理。 6.设计实例见书P50
作用:一方面是加密地基，另一方面是通过砂井把地基土料的含水量从砂井中导 出，从而加快地基固结，提高其承载力和抗剪强度。 3．软粘性和淤泥地基处理 挖除:软粘土地基土层较薄时宜全部挖除； 砂井:当软粘土层较厚、分布范围较广、全部挖除难度较大或不经济时，可将表 面强度很低的部分挖除，其余部分可用打砂井（同上）; 插塑料排水带; 加载预压、真空预压、振冲置换，以及调整施工速率等措施处理。 6.设计实例见书 P50