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水库吹程D（km）
正常波浪爬高R+e （m） 1.2 1.5 1.8 2.4 3.0
最小波浪爬高 R+e （m） 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1
<1.6 1.6 4.0 8.0 16.0
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d Re A
二、坝顶宽度
规范规定： 高坝b=10～15m； 中、低坝b=5～10m。 三、坝坡 坝坡与坝型、坝高、筑坝材料、坝基性质以及施工方 法有关，
第二节 土石坝的剖面与构造
一、土石ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的剖面
一、土石坝设计内容、步骤 1.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。 2.设计步骤： ●坝型比选；
●拟定坝的各部分尺寸；
●进行渗透、稳定、沉陷计算；
●细部构造设计，地基处理设计；
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●计算V，取最优方案。
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(d)
●土质心墙坝，下游为堆石1：1.5～1：2.5，采用土
料1：2.0～1：3.0；上游采用堆石1：1.7～1：2.7，
采用土料1：2.5～1：3.5。
●斜墙坝下游可略陡；上游可略缓，石质放缓0.2，土
质放缓0.5。 ●面板堆石坝，上游1：1.4～1：1.7；下游1：1.3～1： 1.4，卵砾石1：1.5～1：1.6，H＞110m时，适当放缓。
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坝面排水系统的布置
I I
2 1 4 3 A 5 2 2
0.3 0.3
0.3 1.1 A 详图 7
6
I-I 图5-27 （单位：m ） 1-坝顶；2-马道；3-纵向排水沟；4-横向排水沟；5-岸坡排水 沟；6-草皮护坡；7-浆砌石排水沟
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三、坝体排水和反滤层 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。 坝体排水应满足如下三点要求： ①排水体能自动地向坝外排出全部渗水； ②排水体应便于观测和检修； ③排水体应按反滤要求设计。 常用的排水设施有如下几种形式：
●超高d的计算
d=R+e+A 式中 （1） R—— 波浪爬高，m；
e —— 风浪壅高，m；
A —— 安全加高，m，
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根据坝的级别采用。
坝的级别 正常运行 非常运行 （a）山 区，丘陵 区 非常运行 （b）平 原，滨海 区
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1 1.50 0.70
2 1.00 0.50
2 3 4
竖式排水、网状排水带、排水管
3 4 (a) 1:3 6 1:3.5 1:4.5 7 1:4 8
(b)
(c) 1:2.5 4 1:3 5 3
图5-31 排水体的型式
(a)-棱体排水； (b)-褥垫式排水； (c)-坝内水平排水； (d)-坝内竖向排水 1-坝坡； 2-浸润线 3-排水； 4-反滤层； 5-砂壤土坝体 6-粘土心墙； 7-粘性土坝体； 8-砾卵石水平排水
3 0.70 0.40
4、5 0.50 0.30
1.00
0.70
0.50
0.30
d Re A
●R和e的计算可按土石坝规范推荐的公式计算。 对中、小型，R+e可按坝前水库吹程D作近似估计，见 下表。对于非常光滑的坝坡面，波浪爬高宜增大50%。 ●竣工时的坝顶高程应预留足够的沉降量。根据 工程经验，预留沉降量为1%H。 ●地震涌浪高△A地震＝0.5～1.5m
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。
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原则：
（1）上游坝坡比下游缓——上游坝坡长期处于 饱和状态，水库水位也可能快速下降。 （2）斜墙坝的上游坝坡较心墙坝为缓——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。 （3）变坡与不变坡——粘性土料的稳定坝坡上 部陡，下部缓，每隔10～30m，逐段放缓，相邻 坡率差值取0.25或0.5；
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沥青混凝土面板构造
1 3 3
15
3 2 4 5 6 6 11 10 6
10
第 七 节 土 石 坝 的 构 造
9 2 12
（
7
2
8
9
（
（
1-沥青砂胶；2-沥青砂浆；3-沥青混凝土（分3层浇筑）； 4-排水层； 5-沥青混凝土（分2层浇筑）；6-整平层；7-沥青砂浆；8碎石垫层； 9-混凝土截水墙；10-沥青砂浆；11-滑动层 4/25/2014
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1、贴坡排水
图5-30 贴坡排水 1 - 浸润线；2 - 护坡；3 - 反滤层；4 - 排水；5 - 排水沟 4/25/2014
2、棱体排水
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3．坝内排水 坝内排水包括水平排水、竖式排水、网状排 水带、排水管等。
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2 下游最高水位
R
坝顶超高计算图
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d Re A
一、坝顶高程 ▽坝顶＝▽静水位+d（坝顶超高）: ●按四种条件计算，取最大值：
①
③
▽坝顶＝▽设计+ d正常； ②
▽坝顶＝▽校核+ d非常；④
▽坝顶＝▽正常+ d正常；
▽坝顶＝▽正常+ d非常
+△A地震。
●设防浪墙时，为对▽防浪的要求，正常条件下▽坝顶 应高出静水位0.5m，非常条件下▽坝顶≮▽静水位。
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1．上游护坡
上游坝面要有足够抗冲能力。已建造的土石坝， 多采用 1）堆石； 2）干砌石； 3）浆砌石护坡； 4）混凝土护坡。
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干砌石护坡
1
3 0.
5 0.
第 七 节 土 石 坝 的 构 造
1 2 3 0.5
5 0.
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2 0.
2 0.
1.5 2
3
1.0 (b)
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允许比降
最大作用水头H与允许比降的比值：T=H/[J]。 工程中：理论计算的防渗体断面可能太薄， 其对抗震抗裂不利。 为此，根据实际工程经验提出的允许比降： 心墙不宜大于4.0，斜墙不宜大于5.0 据此求出土质防渗体底部的厚度。 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。
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砂土和堆石的稳定坝坡为一平面，可采用均一 坡率； 在高烈度地震区可采用上缓下陡的坝坡。 （4）均质坝放缓下游坝坡——透水性大，为
维持渗流稳定。
（5）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，设过渡区，坝坡缓慢变化。
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2.坝坡初选
●中、低均质坝，平均为1：3。
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二、坝顶、护坡 （一）坝顶 坝顶可采用碎石、单层砌石、沥青或混凝土 护面，IV—V级的土石坝也可用草皮护面。当坝 第 顶有交通要求时，坝顶护面应满足公路路面的有 七 节 关规定。 土 石 为排除降雨积水，坝顶护面可向下游侧放坡， 坝 的 坡度在2%～3%之间，并做好向下游的排水系统。 构 造 坝顶上游侧宜布置防浪墙，墙顶应高于坝顶 1.00～1.20m，墙底必须与防渗体紧密结合。 防浪墙应做成坚固不透水的结构。
）
b
c
）
a
）
2
6 6
（2）钢筋混凝土面板
钢筋混凝土防渗体： 在堆石坝中应用，少量土坝有采用。防渗体的 型式，以面板或心墙防渗体的。 如广东飞来峡水库的副坝就是用钢筋混凝土做 第 七 成心墙防渗体的土坝。 节 3 、复合土工膜 土 石 坝 利用土工膜作坝体防渗体材料： 的 构 可以降低工程造价，而且施工方便快速，不受 造 气候影响。 多或少对2级以下的低坝，可采用土工膜代替粘 土、混凝土等，作为坝体的防渗体材料。
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土质防渗体坝
8 139.2
过渡层 90.5 截水墙 6 （a） 8 保护层
.5 1:3
砂壳 反滤层 粘土斜墙 砂砾石冲积层 （b）
截水墙 不透水层
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混凝土齿墙
（a）粘土心墙坝；
（b）粘土斜墙坝
2．非土质材料防渗体
（1）沥青混凝土防渗体 沥青混凝土具有: 塑性和柔性好；防渗性能较好。 渗透系数约10-7～10-10cm/s；厚度通常取40～ 125cm。对于中低坝，其底部厚度可采用坝高的 1/40～1/60，顶部但不应小于30cm。 沥青混凝土斜墙坝： 沥青混凝土斜墙做成双层式，即在两层沥青混 凝土防渗层之间夹一层由贫沥青混凝土铺成的排 水层，其作用是排除渗过首层防渗层的渗水。 近年来许多工程都倾向于采用简单的单层式沥 青混凝土斜墙。
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马道：设在变坡处—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。宽度按用途确定，b≮1.5m。
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二、土石坝的构造 土石坝的构造主要包括坝顶、护坡、防渗体和 排水设施等四个部分。 一、防渗体 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。 1．土质防渗体 实践证明：土质防渗体的断面及厚度取决于防 渗体土料的允许比降，在设计中通常采用渗流平均 允许比降[J]作为控制条件；
(a)
1-干砌石；2-垫层；3-坝体