●●●●● ●●●● ●●0 ●●● ●●●● §2土石坝基本剖面 设计要求、步骤 二、坝顶高程 三、坝顶宽度 四、坝体坡度 2021/2/23
2021/2/23 1 一、设计要求、步骤 二、坝顶高程 三、坝顶宽度 四、坝体坡度 §2 土石坝基本剖面
●●●●● ●●●● ●●0 土石坝设计要求、步骤 ●●● ●●●● 剖面设计包括:坝顶高程、坝顶宽度、坝体坡度 以及防渗体和排水设备等,设计要求见第一节。 设计步骤: √进行坝型比选 √拟定坝的各部分尺寸 √进行渗透、稳定、沉陷的校核计算 √细部构造设计,地基处理设计 √计算工程量,取最优方案 2021/2/23
2021/2/23 2 设计步骤： ✓ 进行坝型比选 ✓ 拟定坝的各部分尺寸 ✓ 进行渗透、稳定、沉陷的校核计算 ✓ 细部构造设计，地基处理设计 ✓ 计算工程量，取最优方案 一、土石坝设计要求、步骤 剖面设计包括：坝顶高程、坝顶宽度、坝体坡度 以及防渗体和排水设备等，设计要求见第一节
●●●●● ●●●● ●●0 ●●● 二、坝顶高程 ●●●● 坝顶高程≡水库静水位加相应的超高,取下列中的最大值 设计洪水位+正常运用条件的坝顶超高 正常蓄水位+正常运用条件的坝顶超高 校核洪水位+非常运用条件的坝顶超高 正常蓄水位+非常运用条件的坝顶超高,再加地震安全 加高 坝顶高程是指沉陷稳定后的,竣工时的坝顶高程预留 足够的沉陷超高。 坝顶设防浪墙时,d为静水位到墙顶的高差。正常情况 坝顶应高出静水位0.5m以上,非常情况不低于静水位。 2021/2/23
2021/2/23 3 坝顶高程＝水库静水位加相应的超高，取下列中的最大值 设计洪水位+正常运用条件的坝顶超高 正常蓄水位+正常运用条件的坝顶超高 校核洪水位+非常运用条件的坝顶超高 正常蓄水位+非常运用条件的坝顶超高，再加地震安全 加高 坝顶高程是指沉陷稳定后的，竣工时的坝顶高程预留 足够的沉陷超高。 坝顶设防浪墙时，d为静水位到墙顶的高差。正常情况 坝顶应高出静水位0.5m以上，非常情况不低于静水位。 二、坝顶高程
●●●●● ●●●● ●●0 ●●● ●●●● 小浪底水利枢纽工程特性表 调节性能 不完全年调节 千年一遇设计洪水位(m) 274 万年一遇校核洪水位(m) 275 正常高水位(m) 275 正常死水位(m) 230 2021/2/23
2021/2/23 4 调节性能 不完全年调节 千年一遇设计洪水位(m) 274 万年一遇校核洪水位(m) 275 正常高水位(m) 275 正常死水位(m) 230 小浪底水利枢纽工程特性表
●●●●● ●●●● ●●0 ●●●● 坝顶超高:d=ha+e+A 式中ha为最大风浪爬高、e为最大风雍水面高 (见第一章)、A安全加高(按建筑物级别确定) 坝顶 水库静水位 安匚。坝的级别 4、5 全 加 设计 0.7 0.5 山区、丘陵区0.70.50.40.3 校核 平原、滨海区1.00.70.50.3 2021/2/23
2021/2/23 5 坝顶超高：d=ha+e+A 式中ha为最大风浪爬高、e为最大风雍水面高 （见第一章）、A安全加高（按建筑物级别确定） 坝的级别 1 2 3 4、5 设 计 1.5 1.0 0.7 0.5 校核 山区、丘陵区 0.7 0.5 0.4 0.3 平原、滨海区 1.0 0.7 0.5 0.3 安 全 加 高
●●●●● ●●●● ●●0 ●●● ●●●● 三、坝顶宽度 坝顶宽度按构造、施工、运行和抗震等因素综合确 定。如无特殊要求,高坝可选用10~15m,中低坝选用 5~10m,常取H/10 坝顶宽度必须考虑心墙和斜墙顶部以及反滤层的需 求。寒冷地区还需有足够的宽度以保护粘性土料防渗体 免受冻害 2021/2/23
2021/2/23 6 三、坝顶宽度 坝顶宽度按构造、施工、运行和抗震等因素综合确 定。如无特殊要求，高坝可选用10～15m，中低坝选用 5～10m，常取H/10。 坝顶宽度必须考虑心墙和斜墙顶部以及反滤层的需 求。寒冷地区还需有足够的宽度以保护粘性土料防渗体 免受冻害
●●●●● ●●●● ●●0 四、坝体坡度 ●●● ●●●● 坝坡与坝型、坝高、筑坝材料、坝基性质以及 施工方法有关,一般参照工程实践类比拟定,然后 核算、修改确定。在满足稳定的前提下,尽可能陡 以节约工程量 2021/2/23
2021/2/23 7 四、坝体坡度 坝坡与坝型、坝高、筑坝材料、坝基性质以及 施工方法有关，一般参照工程实践类比拟定，然后 核算、修改确定。在满足稳定的前提下，尽可能陡 以节约工程量
●●●●● ●●●● ●●0 ●●● ●●●● 常用坝坡 中低坝1:3 土质防渗体的心墙坝,下游坝壳为堆石时,坝坡 为1:1.5~1:2.5,采用土料时1:2.0~1:3.5 斜墙坝下游坝坡可略陡,上游略缓 面板坝:根据石料不同可选1:1.4~1:1.71 1.3~1:1.41:1.5~1:1.6 在变坡处设马道一拦截雨水,防止冲刷坝面,交 通、检修、观测,增加稳定。上游除观测需要外,趋 向不设马道,下游坝坡也不设或少设。在坝坡上设置 斜马道效果良好,对坝面交通极为有利,设Z字形上 坝公路,避免岸坡开挖道路。 2021/2/23
2021/2/23 8 常用坝坡： 中低坝 1：3 土质防渗体的心墙坝，下游坝壳为堆石时，坝坡 为1：1.5～1：2.5，采用土料时1：2.0～1：3.5 斜墙坝下游坝坡可略陡，上游略缓 面板坝：根据石料不同可选1：1.4～1：1.7 1： 1.3～1：1.4 1：1.5～1：1.6 在变坡处设马道—拦截雨水，防止冲刷坝面，交 通、检修、观测，增加稳定。上游除观测需要外，趋 向不设马道，下游坝坡也不设或少设。在坝坡上设置 斜马道效果良好，对坝面交通极为有利，设Z字形上 坝公路，避免岸坡开挖道路
●●●●● ●●●● ●●0 ●●● ●●●● √上游坝坡比下游坝坡缓一上游坝坡长期处于饱和状态,水 库水位也可能快速下降 斜墙坝的上游坝坡比心墙坝缓一土质防渗体斜墙坝上游坝 坡的稳定受斜墙土料特性控制,下游坝坡相反 √变坡与不变坡一粘性土料做成的坝坡沿高度分段,自上而 下放缓(地震加速度分布系数在坝顶较大) 均质坝放缓下游坝坡一透水性大,为维持渗流稳定; √坝基和坝体土料沿坝轴线分布不一致时,分段采用不同坡 率,坝坡缓慢过渡。 2021/2/23
2021/2/23 9 ✓上游坝坡比下游坝坡缓—上游坝坡长期处于饱和状态，水 库水位也可能快速下降 ✓斜墙坝的上游坝坡比心墙坝缓—土质防渗体斜墙坝上游坝 坡的稳定受斜墙土料特性控制，下游坝坡相反 ✓变坡与不变坡—粘性土料做成的坝坡沿高度分段，自上而 下放缓（地震加速度分布系数在坝顶较大） ✓均质坝放缓下游坝坡—透水性大，为维持渗流稳定； ✓坝基和坝体土料沿坝轴线分布不一致时，分段采用不同坡 率，坝坡缓慢过渡
●●●●● ●●●● ●●0 ●●● ●●●● 水布垭下游坝面 2021/2/23
2021/2/23 10 水布垭下游坝面