施工导流不如 砼坝便利； 剖面大，所以填筑量大；粘性土施工容易受气 候条件影响较大。
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一、土石坝的工作条件和设计的一般要求
渗流方面：坝体为散粒体结构，库水在上下游水 位差作用下经坝体和地基向下游渗透，产生渗透 压力和渗透变形，严重时会导致坝体失事。
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稳定方面： 会沿坝基面整体滑动，失稳形式 主要是坝坡滑动或连同部分地基一起滑动。
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（2）心墙土坝：
用透水性较好的砂或砂砾石做坝壳，以防渗性 较好的材料作为防渗体设在坝的剖面中心位置。
防渗体：粘土、沥青砼或钢筋砼，土工膜等
优点：坡陡，剖面较均质坝小，工程量少，心墙 占总方量比重不大，施工受季节影响相对较小； 缺点：要求心墙与坝壳大体同时填筑，干扰大, 一旦建成，难修补；
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堆石坝以心墙作为防渗体
同混凝土坝相比，土石坝的优点主要体现 在以下几方面 ：
就地取材，可节省大量木材、钢材和水泥等； 较能适应地基变形，对地基要求比砼坝要低； 结构简单,工作可靠,便于维修和加高、扩建； 施工技术简单，工序少，便于机械化施工。
当然，土石坝也存在一些缺点： 坝顶不能过流，需在坝外单独设置泄水建筑物；
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第三节 土石坝
( the Rock-fill Dam ）
土石坝是利用坝址附近土料、石料及砂砾料填筑 而成的一种挡水坝；
是土坝、堆石坝和土石混合坝的总称；
筑坝材料基本来源于当地，故又将其称为“当地 材料坝”。
是人类最早建造的坝型，具有悠久的发展历史， 在各国使用都极为普遍。
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鲁布革大坝典型剖面图
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（3）斜墙土坝
防渗体置于坝的上游面，称为斜墙。
优点：斜墙与坝壳之间的施工干扰相对较小，在 调配劳动力和缩短工期方面比心墙坝有利； 缺点：上游坡较缓，粘土量及总工程量较心墙坝 大，抗震性及对不均匀沉降的适应性不如心墙坝。
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小浪底斜心墙坝典型断面图
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（4）多种土质坝： 坝体是由透水性不同的多种土料分区填筑而成。
★ 坝顶上游设防浪墙时，计算得到的坝顶高程 应为防浪墙顶高程。
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2、坝顶宽度
取决于交通需要、构造要求和施工条件。
当坝高在30m~100m时,B min = 0.1H ，不小于5m; 当坝高大于100m时， B min = H 0.5 .
3、坝坡 取决于坝高、筑坝材料性质、运用情况、地基
条件、施工方法及坝型等因素。
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二、土石坝的类型
1、按施工方法分类： （1）碾压式土石坝 √ （2）抛填式堆石坝 （2）水力冲填坝 （3）水坠坝 （4）定向爆破堆石坝
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2、碾压式土石坝按筑坝材料和防渗体的位 置可细分为以下五种：
（1）均质土坝：坝体剖面的全部或绝大部分由 一种土料填筑。
优点：材料单一， 施工简单； 缺点：当坝身材料粘性较大时，雨季或冬季 施工较困难。
将上述几种排水混合使用。
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反滤层:
设在渗透坡降较大,流速较高,土壤易于变形的 渗流出口处或进入排水处. 作用:防止土体在渗流作用下发生渗透变形. 组成:二至三层粒径不同的砂、石料铺筑而成， 层面与渗流方向尽量垂直， 小粒径 — 大粒径。
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2、排水设备和反滤层
降低坝体浸润线及孔隙压力，改变渗流方向， 增加坝体稳定； 防止渗流逸出处的渗透变形，保护坝坡和坝基； 防止下游波浪对坝坡的冲刷及冻胀破坏，起到 保护下游坝坡的作用。
常见的型式有: 棱体排水、褥垫排水、贴坡排水、综合式排水
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（1）棱体排水：
在下游坝脚处用块石堆成棱体，需设反滤层。 特点： 可降低浸润线，防止坝坡冻胀和渗透变形，
（5）土石混合坝：
如坝址附近砂、砂砾不足，而石料来自 多，上述的多种土质坝的一些部位可用石料 代替砂料。
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三、筑坝土料的性质
1、粘性土：颗粒小，结构紧密，颗粒间有凝聚
力，水流渗过这种土壤时，遇到的阻力大，因 此其防渗性能好。
2、非粘性土：砂粒、卵石等
颗粒大，颗粒间基本无凝聚力，但颗粒间摩 擦力大，因而其自然稳定坡度比粘性土陡。粒 间空隙大，容易透水，防渗性能差。
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四、土石坝的剖面和构造
(一) 土石坝的组成 坝身、防渗体、排水设备和护坡
(二) 土石坝的剖面 土石坝基本剖面尺寸主要包括：
坝顶高程、坝顶宽度、上下游边坡、防渗 和排水设备的轮廓尺寸
1、坝顶高程：
静水位 + 波浪爬高+坝顶超高d
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★ 坝顶高程应分别按正常情况和非常情况进行 计算，并选用其中的较大值。对于地震区还 需考虑地震涌浪高度。
冲刷方面： 颗粒间粘结力小，因此土石坝抗 冲能力较低；
沉降方面： 颗粒间存在孔隙，受力后产生沉 陷，分为均匀沉降和非均匀沉降；
其它方面：冰冻、地震、动物巢穴等。
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为使土石坝能安全有效工作，在 设计时一般要求：
（1）不允许水流漫顶，要求坝体有一定的超 高； （2）满足渗流要求； （3）坝体和坝基必须稳定； （4）应避免有害裂缝，还必须能抵抗其他自 然现象的破坏作用； （5）安全使用前提下，力求经济美观。
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（3）贴坡排水：
也称表层排水。设置在下游坝坡底部，由1~2层 堆石或砌石构成，在石块与坝坡之间设反滤层； 特点：形式简单，省料且易于检修，可防止渗透破 坏。因未伸入坝体，不能降低浸润线，且防冻性较 差。 适用：中小型且下游无水 的均质坝及防渗体浸润线 较低的中等高度的土坝。
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（4）混合式排水
土料相同时上游坡缓于下游坡；水下缓于水上；
粘土均质坝的坝坡与坝高有关，坝高越大坝坡越缓；
均质坝的上下游坡度比心墙坝的坝坡缓；
粘土斜墙坝的上游坡比心墙的坝坡缓，而下游坝坡 可比心墙坝陡些；
变坡处设 马道，宽1.5~2.0m。
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(三) 土石坝的主要构造 1、防渗体 由渗透系数较小的粘性土料构成， 其尺寸和结构需满足减小渗透量、降低浸润线 和控制渗透坡降的要求。 粘性土心墙 、粘性土斜墙、粘性土斜心墙 沥青混凝土防渗墙
保护下游坝脚不受尾水淘刷且有支持坝体增加其 稳定的作用，是一种可靠的排水型式，但石料用 量大，费用高，检修困难。 适用：较高的土坝及石料较多的地区。
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（2）褥垫排水：
用块石、砾石平铺在靠下游侧的坝基上，并 在其周围布置反滤层而构成的水平排水体，伸入 坝体长度1/3~1/4坝底宽。 特点：下游无水时，能有效降低浸润线，有助于 坝基排水，但对不均匀沉降的适应性较差。 适用: 下游无水或水位较低的情况.