水工建筑物土石坝培训课件.pptx

1、土石坝土石坝 枢纽由拦河坝、溢洪道、泄洪隧洞、输水隧洞和枢纽由拦河坝、溢洪道、泄洪隧洞、输水隧洞和水电站组成水电站组成。心墙坝壳坝壳土坝典型剖面图土石坝面板垫层过渡层主堆石区次堆石区块石护坡大块石区防渗帷幕坝顶防浪墙趾板面板堆石坝典型剖面图土石坝 天生桥一级水电站枢纽由天生桥一级水电站枢纽由混凝上面板堆石坝混凝上面板堆石坝、开敞式岸边、开敞式岸边溢洪道、放空隧洞、引水系统和地面厂房等主要建筑物组成溢洪道、放空隧洞、引水系统和地面厂房等主要建筑物组成。第三章第三章 土石坝土石坝3.13.1概述概述 3.23.2土石坝的基本剖面土石坝的基本剖面3.33.3土石坝的渗流分析土石坝的渗流分析3.43.

2、4土石坝的稳定分析土石坝的稳定分析本章的主要内容：本章的主要内容：3.53.5土石坝的固结、沉降与应力分析土石坝的固结、沉降与应力分析 3.63.6筑坝用土石料及填筑标准筑坝用土石料及填筑标准第三章第三章 土石坝土石坝本章的主要内容：本章的主要内容：3.73.7土石坝的构造土石坝的构造3.83.8土石坝的坝基处理土石坝的坝基处理 3.93.9土石坝与坝基、岸坡及其他建筑物的连接土石坝与坝基、岸坡及其他建筑物的连接3.103.10土石坝的抗震设计土石坝的抗震设计3.113.11堆石坝堆石坝3.123.12土石坝的坝型选择土石坝的坝型选择5.1 5.1 概述概述 一、定义及建设情况一、定义及建设情

3、况1.1.定义：定义：土石坝指由土石坝指由土、石料土、石料等当地材料填筑而成的坝。等当地材料填筑而成的坝。2.2.建设情况建设情况中国兴建的坝共中国兴建的坝共8.488.48万余座，万余座，土石坝占土石坝占95%95%。全世界全世界100m100m以上的高坝，土石坝所占的比例：以上的高坝，土石坝所占的比例：2020世纪世纪5050年代前：年代前：30%30%；6060年代：年代：38%38%；7070年代：接近年代：接近60%60%；8080年代后：年代后：75%75%以上。以上。（1）历史最悠久，数量最多）历史最悠久，数量最多【塔吉克斯坦塔吉克斯坦】罗贡坝，罗贡坝，H=335mH=335m；

4、【前苏前苏】努列克坝，努列克坝，H=300mH=300m。【中中】石头河，粘土心墙坝石头河，粘土心墙坝 ，H=114mH=114m，V=835V=835万万m m3 3（已建成）；（已建成）；小浪底，壤土斜心墙坝小浪底，壤土斜心墙坝 ，H=154mH=154m，V=5184V=5184万万m m3 3（已建（已建成）；成）；天生桥一级，面板堆石坝，天生桥一级，面板堆石坝，H=178mH=178m（已建成）；（已建成）；水布垭，面板堆石坝，水布垭，面板堆石坝，H=233mH=233m（在建，清江）；（在建，清江）；苗家坝，面板堆石坝，苗家坝，面板堆石坝，H=263mH=263m，（拟建，白龙江）

5、；，（拟建，白龙江）；糯扎渡，心墙堆石坝糯扎渡，心墙堆石坝，H=261.5mH=261.5m（拟建，澜沧江）。（拟建，澜沧江）。（2）世界上H300m的高坝都是土石坝：（1 1）就地取材就地取材，节省水泥、钢材、木材，减少工，节省水泥、钢材、木材，减少工地的外线运输量，降低造价；几乎任何土石料均可筑地的外线运输量，降低造价；几乎任何土石料均可筑坝。坝。（2 2）能适应各种不同的地形、地质和气候条件能适应各种不同的地形、地质和气候条件。几乎任何不良地基，经处理后均可修建土石坝。特别几乎任何不良地基，经处理后均可修建土石坝。特别是在气候恶劣、工程地质条件复杂和高烈度地震区情是在气候恶劣、工程地质条

6、件复杂和高烈度地震区情况下，土石坝是唯一可取的坝型。况下，土石坝是唯一可取的坝型。（3 3）高效施工机械的发展高效施工机械的发展，提高了土石坝的压实，提高了土石坝的压实密度，减小了土石坝的断面，加快了施工进度，降低密度，减小了土石坝的断面，加快了施工进度，降低了造价，促进了高土石坝建设的发展。了造价，促进了高土石坝建设的发展。3.广泛应用原因广泛应用原因 （4 4）设计（岩土）理论、试验手段和计算技术的）设计（岩土）理论、试验手段和计算技术的发展，提高了分析计算的水平，加快了设计进度，保发展，提高了分析计算的水平，加快了设计进度，保障了安全性。障了安全性。（5 5）高边坡、地下工程、高速水流消

7、能防冲等土）高边坡、地下工程、高速水流消能防冲等土石坝配套工程设计和施工技术的综合发展，促进了土石坝配套工程设计和施工技术的综合发展，促进了土石坝的建设和推广。石坝的建设和推广。3.广泛应用原因广泛应用原因坝身一般不能溢流，需另设溢洪道坝身一般不能溢流，需另设溢洪道；施工导流不如砼坝方便施工导流不如砼坝方便；粘性土料的填筑受气候条件影响粘性土料的填筑受气候条件影响；断面大，体积大，工程量大断面大，体积大，工程量大。缺点：缺点：8.2 响应文件应由竞争性磋商响应人法定代表人或经正式授权的竞争性磋商响应人代表按竞争性磋商文件的要求签字或加盖公章。引导的服务礼仪坐姿_4.6.3岗位安全技术操作规程，

8、岗位将衔接配合的安全注意事项企业革新服务培训案例与方法如果您作为一家观光饭店的经理，为了向客人提供差异化的服务，您将如何做？请简要阐述您的设想。（五）、“账务管理”菜单前 言7、“服务”系指招标文件规定投标人须承担的检验、技术支持、培训、售后服务以及其它相关的义务。【自检】二、土石坝的工作条件二、土石坝的工作条件1.1.渗流的影响渗流的影响渗透水流的表面渗透水流的表面浸润面浸润面浸润面与垂直面的交线浸润面与垂直面的交线浸润线浸润线 （1 1）渗流区渗流区：土体为饱和状态，：土体为饱和状态，c c、值降低，受上浮值降低，受上浮力和渗透水压力，可能滑动倒塌；受动水压力作用，造成力和渗透水压力，可能

9、滑动倒塌；受动水压力作用，造成下游坡滑动，产生渗透变形；冻融情况下对稳定不利；渗下游坡滑动，产生渗透变形；冻融情况下对稳定不利；渗漏造成水量损失。因此，上游坝坡比下游坝坡缓。漏造成水量损失。因此，上游坝坡比下游坝坡缓。（2 2）毛细区毛细区：由：由0.34m0.34m不等。不等。（3 3）自然湿度区自然湿度区：干燥，可能出现裂缝：干燥，可能出现裂缝 波浪、冰层能冲刷和破坏坝坡，波浪、冰层能冲刷和破坏坝坡，水位升降对坝坡稳水位升降对坝坡稳定不利定不利。饱和水区的土体受到水的浮力作用而。饱和水区的土体受到水的浮力作用而减轻了填减轻了填筑材料的有效重量筑材料的有效重量，并使其，并使其抗剪强度降低抗剪

10、强度降低；下游水位以；下游水位以下土体受到浮力作用而减轻了土体的有效重量。毛细区下土体受到浮力作用而减轻了土体的有效重量。毛细区以上为自然含水量，雨后的渗水使毛细管内水面抬高，以上为自然含水量，雨后的渗水使毛细管内水面抬高，在重力作用下产生渗流。在重力作用下产生渗流。2.2.上下游水位对边坡的影响上下游水位对边坡的影响3.3.降水与温度的影响降水与温度的影响 降水使坝面土石流失，冬季结冰使土料膨胀，融化降水使坝面土石流失，冬季结冰使土料膨胀，融化时形成孔穴及裂缝，夏季炎热坝坡干燥出现裂缝。时形成孔穴及裂缝，夏季炎热坝坡干燥出现裂缝。5.5.孔隙水压力孔隙水压力的影响的影响4.4.坝基及坝身沉降

11、坝基及坝身沉降 一般沉陷量为（一般沉陷量为（0.20.4%）H，12m，不均匀沉，不均匀沉降要产生裂缝，均匀沉降影响坝高。降要产生裂缝，均匀沉降影响坝高。当库水位降落时，会产生反向渗流，对上游坝坡不利。当库水位降落时，会产生反向渗流，对上游坝坡不利。因此，上游坝坡比下游坝坡缓。因此，上游坝坡比下游坝坡缓。饱和的中细沙会产生震动液化饱和的中细沙会产生震动液化。6 6.地震地震的影响的影响三、设计的基本要求三、设计的基本要求1.1.要有足够的断面，保持坝的稳定要有足够的断面，保持坝的稳定 土石坝的边坡和坝基稳定是大坝安全的基本土石坝的边坡和坝基稳定是大坝安全的基本保证。国内外土石坝的失事，约保证。

12、国内外土石坝的失事，约1/4是由滑坡造是由滑坡造成的。施工期、稳定渗流期、水库水位降落期以成的。施工期、稳定渗流期、水库水位降落期以及地震作用时，作用在坝上的荷载以及土石料的及地震作用时，作用在坝上的荷载以及土石料的c、值都将发生变化，应分别核算，以保障坝值都将发生变化，应分别核算，以保障坝体和坝基的稳定要求。体和坝基的稳定要求。三、设计的基本要求三、设计的基本要求 2.2.设置防渗和排水设施，控制渗流设置防渗和排水设施，控制渗流 土石坝挡水后，在坝体内形成渗流，在饱和土石坝挡水后，在坝体内形成渗流，在饱和区，土石料承受上浮力，减轻了有效重量；浸水区，土石料承受上浮力，减轻了有效重量；浸水使使

13、c、值减小；渗流力对坝坡稳定不利；渗流逸值减小；渗流力对坝坡稳定不利；渗流逸出时可能引起管涌、流土等渗流破坏。设置防渗出时可能引起管涌、流土等渗流破坏。设置防渗和排水可以和排水可以控制渗流范围控制渗流范围、减小逸出比降减小逸出比降，增加增加抗滑和抗渗稳定抗滑和抗渗稳定。防渗设施还有利于减小坝体和。防渗设施还有利于减小坝体和坝基的漏水量。坝基的漏水量。3.3.选择坝型、结构型式及土石料的配置选择坝型、结构型式及土石料的配置4.4.坝基稳定坝基稳定 根据现场土石料的物理力学性质，选择坝体各根据现场土石料的物理力学性质，选择坝体各部分的压实标准。部分的压实标准。地震区兴建的土石坝，坝基和坝坡均应有足

14、够地震区兴建的土石坝，坝基和坝坡均应有足够的抗液化能力。坝基中存在有可液化土壤时，应予的抗液化能力。坝基中存在有可液化土壤时，应予清除或采取加固措施。清除或采取加固措施。5.5.不允许洪水漫顶不允许洪水漫顶，造成大坝的失事造成大坝的失事 泄洪建筑物具有足够的泄洪能力，坝顶在洪泄洪建筑物具有足够的泄洪能力，坝顶在洪水位以上要有足够的安全超高。水位以上要有足够的安全超高。在库水变化范围内，上游坝面应有坚固的在库水变化范围内，上游坝面应有坚固的护坡护坡，防止波浪冲击和淘刷。下游坝坡应能抗御雨水的冲刷防止波浪冲击和淘刷。下游坝坡应能抗御雨水的冲刷破坏作用。保护坝内粘性土料，防止夏季日晒、冬季破坏作用。

15、保护坝内粘性土料，防止夏季日晒、冬季冻胀等形成裂缝。冻胀等形成裂缝。6.6.采取适当的构造措施，使坝运用可靠和耐久采取适当的构造措施，使坝运用可靠和耐久四、土石坝的类型四、土石坝的类型1.1.按坝高分按坝高分 碾压式土石坝设计规范碾压式土石坝设计规范（SL2742001）规定：分）规定：分低坝、中坝、高坝。低坝、中坝、高坝。坝高在坝高在70m以上为高坝；坝高在以上为高坝；坝高在3070m之间为中坝；之间为中坝；30m以下为低坝。以下为低坝。坝高算法：从坝轴线部位的建基面算至坝顶（不含坝高算法：从坝轴线部位的建基面算至坝顶（不含防浪墙）和从坝体防渗体（不含坝基防渗设施）底部算至防浪墙）和从坝体防

16、渗体（不含坝基防渗设施）底部算至坝顶，取大值。坝顶，取大值。四、土石坝的类型四、土石坝的类型2.2.按其施工方法分按其施工方法分碾压式土石坝；碾压式土石坝；冲填式土石坝；冲填式土石坝；水中填土坝；水中填土坝；定向爆破土石坝。定向爆破土石坝。3.3.按土料配置和防渗体所用材料按土料配置和防渗体所用材料分分 坝体主要由一种土料组成，同时起防渗和稳定作坝体主要由一种土料组成，同时起防渗和稳定作用。由于黏性土抗剪强度较低且施工碾压较困难，多用。由于黏性土抗剪强度较低且施工碾压较困难，多用于低坝。用于低坝。（1）均质坝）均质坝（2）土质防渗体分区坝）土质防渗体分区坝心墙坝；斜心墙坝；斜墙坝等。心墙坝；斜

17、心墙坝；斜墙坝等。由相对不透水由相对不透水或弱透水土料构成坝的防渗体，而或弱透水土料构成坝的防渗体，而以透水性较强的土石料构成坝壳或下游支撑体。以透水性较强的土石料构成坝壳或下游支撑体。坝壳部位除采用一种土石料外，常采用多种土料坝壳部位除采用一种土石料外，常采用多种土料分区排列。分区排列。3.3.按土料配置和防渗体所用材料按土料配置和防渗体所用材料分分（3）非土质材料防渗体坝）非土质材料防渗体坝 以砼、沥青砼或土工膜作成防渗体，坝的其余部以砼、沥青砼或土工膜作成防渗体，坝的其余部分则用土石料进行填筑。当防渗体位于上游面时称为分则用土石料进行填筑。当防渗体位于上游面时称为面板坝，位于坝的中央时为

18、心墙坝。面板坝，位于坝的中央时为心墙坝。1、任何对地面、天花的改动和分隔的改变，均应报管理处审批，装修面积超过50平方米的还需报公安局消防处审批。27.开标只要5S能彻底实施，任何活动的导入都能轻而易举。因为5S强调的是全体员工必须遵守制定的标准，确实做好自主管理。如果连5S活动所制订的规则都不能遵守的话，制定再多的规定都是多余的。图32 培养服务人才的步骤4、班长安全职责13.1 本合同以人民币支付。10.2 质量保证期为产品验收合格之日起至少1年。网络服务信息无线上网设备4.6全面负责本班员工的健康，主持本班的安全与环境的教育培训工作及本站应急反应措施及方案的培训工作。3、权利链条相关制约

19、机制，建立管理对象之间相互制约的权利链条，造成相关机构、相关员工相互的自我约束机制。18 违约赔偿费（2）卖方未能履行合同项下的其他任何义务。开 户 行：中国银行青海分行营业部 除均质坝外，都是将弱透水性材料布置在上游或中除均质坝外，都是将弱透水性材料布置在上游或中央，以达防渗目的；将透水性强的材料布置在下游或两央，以达防渗目的；将透水性强的材料布置在下游或两侧，以维持坝的稳定。透水性强的材料布置在下游侧还侧，以维持坝的稳定。透水性强的材料布置在下游侧还起到有利于排水以降低浸润线的作用。起到有利于排水以降低浸润线的作用。心墙坝壳坝壳 图图51 碾压式土石坝类型碾压式土石坝类型（a）均质坝；（）

20、均质坝；（b）土质心墙坝；（）土质心墙坝；（c）土质斜心墙坝；）土质斜心墙坝；（d）土质斜墙坝；（）土质斜墙坝；（e）多种土质心墙坝；（）多种土质心墙坝；（f）多种土质斜心墙）多种土质斜心墙坝；（坝；（g）人工材料心墙坝；（）人工材料心墙坝；（h）人工材料面板坝）人工材料面板坝5.2 5.2 土石坝的基本剖面土石坝的基本剖面 土石坝的基本剖面根据坝高、坝的等级、土石坝的基本剖面根据坝高、坝的等级、坝型、筑坝材料特性、坝基情况以及施工运行坝型、筑坝材料特性、坝基情况以及施工运行等条件参照现有工程的实践经验初步拟定，然等条件参照现有工程的实践经验初步拟定，然后通过渗流和稳定分析检验，最终确定合理的

21、后通过渗流和稳定分析检验，最终确定合理的剖面形状。剖面形状。5.2 5.2 土石坝的基本剖面土石坝的基本剖面一、土石坝设计内容、步骤一、土石坝设计内容、步骤1.1.剖面设计剖面设计包括包括：坝顶高程坝顶高程、坝顶宽度坝顶宽度、坝体坡度坝体坡度以及以及防渗体防渗体和和排水设施排水设施等。等。2.2.设计步骤：设计步骤：坝型比选；坝型比选；拟定坝的各部分尺寸；拟定坝的各部分尺寸；进行渗流、稳定、沉陷计算；进行渗流、稳定、沉陷计算；细部构造设计，地基处理设计；细部构造设计，地基处理设计；计算计算V V，取最优方案。，取最优方案。二、坝顶高程二、坝顶高程坝顶静水位坝顶静水位+d+d（坝顶超高）（坝顶超

22、高）:按按四种条件计算四种条件计算，取最大值：，取最大值：坝顶设计坝顶设计+d+d正常；正常；坝顶正常坝顶正常+d+d正常；正常；坝顶校核坝顶校核+d+d非常；非常；坝顶正常坝顶正常+d+d非常非常+A A地震。地震。NoImage 设防浪墙时设防浪墙时，坝顶超高指的是，坝顶超高指的是水库静水位水库静水位与防浪墙顶与防浪墙顶之间的高差，正常条件下坝顶应高出之间的高差，正常条件下坝顶应高出静水位静水位0.5m0.5m，非常条件下坝顶不得低于静水位。，非常条件下坝顶不得低于静水位。计算的坝顶高程是指包括坝基和坝身沉降稳计算的坝顶高程是指包括坝基和坝身沉降稳定后的坝顶高程；定后的坝顶高程；超高超高d

23、 d的计算的计算 d=R+e+Ad=R+e+A（1 1）式中式中 R R 波浪爬高波浪爬高，m m；e e 风浪壅高风浪壅高，m m；A A 安全加高安全加高，m m，根据坝的级别采用，根据坝的级别采用，见见表表5-15-1。NoImageR 坝顶超高计算图坝顶超高计算图坝的级别坝的级别 1 12 23 34 4、5 5正常运行正常运行 1.501.501.001.000.700.700.500.50非常运行（非常运行（a）0.700.700.500.500.400.400.300.30非常运行（非常运行（b）1.001.000.700.700.500.500.300.30表表5-1 土石坝的

24、安全加高土石坝的安全加高 非常运行（非常运行（a）适用于山区、丘陵区，非常运行（）适用于山区、丘陵区，非常运行（b）适用于平原区、滨海区。适用于平原区、滨海区。cos22mgHDkwe 式中式中 综合摩阻系数，其值在（综合摩阻系数，其值在（1.51.55.05.0）1010-6-6之间，计算时一般取之间，计算时一般取3.63.61010-6-6；D D 风区长度（风区长度（m m）；）；坝前风区水域平均水深（坝前风区水域平均水深（m m）；）；计算风向与坝轴线法线的夹角（计算风向与坝轴线法线的夹角（）；）；计算风速（计算风速（m/sm/s），正常运用情况，），正常运用情况，1 1、2 2级坝，

25、取级坝，取 =（1.51.52.02.0），3 3、4 4级坝取级坝取1.5 1.5 ；非常运用情况，取；非常运用情况，取 =。为坝址多年平均最大风速。为坝址多年平均最大风速。mHkwwwmaxwmaxwwmaxwmax 当坝坡的单坡系数当坝坡的单坡系数 1.51.55.05.0时，平均时，平均爬高可按下式计算爬高可按下式计算 式中式中 坝面糙率系数，按表坝面糙率系数，按表5-35-3选用；选用；经验系数，按表经验系数，按表5-45-4选用；选用；m21221)1()(mLhKKRmmwmKwK 平均波高和平均波长（平均波高和平均波长（m），计算），计算方法见上；方法见上；坝坡系数，当静水位附

26、近变坡且设坝坡系数，当静水位附近变坡且设马道时，应采用折算坡度系数马道时，应采用折算坡度系数 代替代替 ，折算坡度折算坡度 ，、为变坡处马道为变坡处马道以上、以下坝坡系数。以上、以下坝坡系数。mmLh、memmem)11(21下上mm上m下md、对于做医生的工作，在药品开始销售后，还需要进一步巩固，须加大和医生的感情沟通和感情投入。e、OTC零售市场：其他术语的解释详见本招标文件第五章“投标人须知”第2条。2.7气瓶是否在检验有效期限内，其检验色标志是否符合规定，过期气瓶不得充装使用。（1）货物主要技术性能的详细描述：包括货物名称、结构、功能、技术性能、特点、供货范围、加工装配检验等工艺手段、

27、验收执行的标准、质量保证措施、采用的新材料、新工艺、新技术等内容。6.2做好加气前的检查工作，及时发现充装过程中的潜在危险，对有隐患车辆不允许加气。13 合同的支付5服务设计1、构筑物维护19.1 投标人须提交证明其投标货物及其服务符合招标文件规定的响应性文件,作为投标文件的组成部分。6.2气体充装前应检查气瓶阀门、压力表及连接管线等符合要求，无异常。19.2 卖方在接到买方的索赔通知后十(10)天内未作答复，视同卖方已接受上述索赔要求。如果在接受买方要求后十(10)天内或买方同意的延长期限内，卖方未能按照上述买方要求的任一方式处理索赔，则买方将从支付合同款项或履约保证金中扣款。每个顾客对服务

28、的要求和标准是不一样的，因此，在服务过程中要注意因人而异的服务技巧。例如，有的人口渴的时候喜欢喝白开水，有的人则喜欢或冷或热的咖啡，这些都属于个人爱好。又如，在餐厅吃饭的时候，有的顾客可能不吃辛辣、冰凉、油腻的食物，而选择清淡的饮食。餐厅的服务人员了解到这些后，在点菜或者主动安排的时候就应推荐相应的食物。这些就是因人而异的服务。在日本和中国台湾地区的百货公司中，一般都会在电梯中安排服务小姐。当电梯门开的时候，服务小姐向顾客们问好“您好，欢迎光临”；当电梯关门的时候，服务小姐则礼貌地提醒顾客“请注意安全”；当电梯内的服务人员和电梯外的服务人员进行交接的时候，两人互相敬礼，并说“麻烦您了”。表表5

29、-45-4 经验系数经验系数1.01.52.02.53.03.54.05.01.01.021.081.161.221.251.281.30WKgHW/WK 求出求出 后，按工程等级选用设计累计频率后，按工程等级选用设计累计频率(%)(%)(对对I I级土石坝取级土石坝取 ；对；对IVIVV V级坝级坝取取 )，并由，并由 值查表值查表5-25-2，求得设计爬，求得设计爬高值高值 。当风向线与坝轴线的法线成夹角当风向线与坝轴线的法线成夹角时，波浪爬时，波浪爬高高 应有所降低。因此，应将爬高值应有所降低。因此，应将爬高值 乘以风向乘以风向折减系数折减系数 后作为设计值，后作为设计值，值按表值按表5

30、-55-5选用。选用。mR%1P%5P(%)PpRpRpRKK 对有防渗体的土石坝，防渗体顶部的超高，并对有防渗体的土石坝，防渗体顶部的超高，并预留竣工后沉降量。预留竣工后沉降量。具体要求是：正常运用情况，心墙坝超高值取具体要求是：正常运用情况，心墙坝超高值取0.30.30.6m0.6m，斜墙坝取，斜墙坝取0.60.60.8m0.8m；非常运用情况，；非常运用情况，防渗体顶部应不低于相应的静水位。防渗体顶部应不低于相应的静水位。表5-5 斜向波折减系数010203040506010.980.960.920.870.820.76KK三、坝顶宽度三、坝顶宽度规范规定：高坝规范规定：高坝 b=10b

31、=1015m15m；中、低坝中、低坝 b=5b=510m10m。坝顶宽度必须考虑心墙或斜墙顶部及反滤层布坝顶宽度必须考虑心墙或斜墙顶部及反滤层布置的需要。在寒冷地区，坝顶还需有足够的厚度，置的需要。在寒冷地区，坝顶还需有足够的厚度，以保护粘性土料防渗体免受冻害。以保护粘性土料防渗体免受冻害。根据根据坝高坝高、构造施工构造施工、交通交通和和防汛抢险等防汛抢险等要求确定。要求确定。竣工竣工时的坝顶高程应预留足够的沉降量。时的坝顶高程应预留足够的沉降量。根据工程经验，预留沉降量为根据工程经验，预留沉降量为1%H1%H。地震涌浪高地震涌浪高A A地震地震0.50.51.5m1.5m四、坝坡四、坝坡 坝

32、坡与坝型、坝高、筑坝材料、坝基性质以及施坝坡与坝型、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、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，尽可能陡以节约工修改确定。在满足稳定的前提下，尽可能陡以节约工程量。程量。（1 1）上游坝坡比下游缓上游坝坡比下游缓上游坝坡长期处于饱上游坝坡长期处于饱和状态，水库水位也可能快速下降，使坝坡稳定处于和状态，水库水位也可能快速下降，使坝坡稳定处于不利状态。但堆石料上、下游坝坡坡率的差别可比砂不利状态。但堆石料上、下游坝坡坡率的差别可比砂土料为小。土料为小。（2 2）斜墙坝的上游坝坡较心墙坝为

33、缓斜墙坝的上游坝坡较心墙坝为缓土质防土质防渗体斜墙坝上游坝坡的稳定受斜墙土料特性控制，上渗体斜墙坝上游坝坡的稳定受斜墙土料特性控制，上游坝坡一般较心墙坝缓。而厚心墙坝的下游坝坡，一游坝坡一般较心墙坝缓。而厚心墙坝的下游坝坡，一般比斜墙坝缓。般比斜墙坝缓。（3 3）变坡与不变坡变坡与不变坡粘性土料的稳定坝坡上部粘性土料的稳定坝坡上部陡，下部缓，每隔陡，下部缓，每隔101030m30m，逐段放缓，相邻坡率差，逐段放缓，相邻坡率差值取值取0.250.25或或0.50.5；砂土和堆石的稳定坝坡为一平面，；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可采用均一坡率；在高烈

34、度地震区可采用上缓下陡的坝坡，并在坝顶附近对坝坡进行局部加固。坝坡，并在坝顶附近对坝坡进行局部加固。（4 4）由粉土、砂、轻壤土修建的均质坝，透）由粉土、砂、轻壤土修建的均质坝，透水性较大，为了保持稳定渗流，一般要求适当放水性较大，为了保持稳定渗流，一般要求适当放缓下游坝坡。缓下游坝坡。（5 5）坝基和坝体土料沿坝轴线分布不一致时，）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。分段采用不同坡率，设过渡区，坝坡缓慢变化。中、低均质坝，平均为中、低均质坝，平均为1 1：3 3。土质心墙坝，下游坝壳采用堆石土质心墙坝，下游坝壳采用堆石1 1：1.51.51 1：2.

35、52.5，采用土料，采用土料1 1：2.02.01 1：3.03.0；上游坝壳采用堆石；上游坝壳采用堆石1 1：1.71.71 1：2.72.7，采用土料，采用土料1 1：2.52.51 1：3.53.5。斜墙坝下游坝坡的坡率可参照上述数值选用，斜墙坝下游坝坡的坡率可参照上述数值选用，取值宜偏陡；上游可略缓，石质放缓取值宜偏陡；上游可略缓，石质放缓0.20.2，土质放缓，土质放缓0.50.5。2.坝坡初选坝坡初选 面板堆石坝面板堆石坝，上游，上游1 1：1.41.41 1：1.71.7；良好堆石；良好堆石的下游坝坡为的下游坝坡为1 1：1.31.31 1：1.41.4，如为卵砾石，如为卵砾石1

36、 1：1.51.51 1：1.61.6，H H110m110m时，适当放缓。时，适当放缓。马道：设在变坡处马道：设在变坡处拦截雨水，防止冲刷坝面，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，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，设置斜马道效果良好，对坝面交通极为有利，设Z Z字形上字形上坝公路，避免岸坡开挖道路。宽度按用途确定，坝公路，避免岸坡开挖道路。宽度按用途确定，b1.5mb1.5m。5.35.3土石坝的渗流分析土石坝的渗流分

37、析 国内国内-29 美国美国-39 日本日本-44 瑞士瑞士-40渗流破坏发生的事故或垮坝渗流破坏发生的事故或垮坝u渗流分析对土石渗流分析对土石坝安全的重要性。坝安全的重要性。5.35.3土石坝的渗流分析土石坝的渗流分析一、渗流分析目的、方法一、渗流分析目的、方法1.1.目的目的：(1)土中饱水程度不同，土料的抗剪强度等力学特性土中饱水程度不同，土料的抗剪强度等力学特性也相应地发生变化，渗流分析也相应地发生变化，渗流分析为土坝中各部分土的饱水为土坝中各部分土的饱水状态的划分提供依据。状态的划分提供依据。(2)检验坝的初选形式与尺寸，检验坝的初选形式与尺寸，确定渗流力以核算坝确定渗流力以核算坝坡

38、稳定。坡稳定。渗流的概念渗流的概念：水库蓄水后，由于上下游水位差的：水库蓄水后，由于上下游水位差的关系，水会通过坝体土粒之间的空隙从上游向下游渗关系，水会通过坝体土粒之间的空隙从上游向下游渗透。透。5.35.3土石坝的渗流分析土石坝的渗流分析一、渗流分析目的、方法一、渗流分析目的、方法1.1.目的目的：(3)进行防渗布置与土料配置，根据坝内的渗流进行防渗布置与土料配置，根据坝内的渗流参数与逸出坡降，检验土体的渗流稳定，防止发生参数与逸出坡降，检验土体的渗流稳定，防止发生管涌和流土，管涌和流土，确定坝体及坝基中防渗体和排水设施确定坝体及坝基中防渗体和排水设施。(4)确定渗流量确定渗流量Q，并设计

39、排水系统。，并设计排水系统。5.35.3土石坝的渗流分析土石坝的渗流分析2.2.内容：内容：确定浸润线及其下游逸出点的位置，绘制等势线图确定浸润线及其下游逸出点的位置，绘制等势线图或流网图；为稳定分析、应力应变分析及排水设备选择提或流网图；为稳定分析、应力应变分析及排水设备选择提供依据。供依据。确定渗流参数确定渗流参数VV，J J；确定渗流量确定渗流量Q Q。用于估计水库渗漏损失并校核坝的排。用于估计水库渗漏损失并校核坝的排水尺寸水尺寸。3.3.方法方法土石坝渗流全断面流速和比降土石坝渗流全断面流速和比降J的关系符合如下的规律的关系符合如下的规律（1）式中式中参量，参量，11.85根据达西定律

40、：根据达西定律：（2）连续条件：连续条件：（3）可得二维渗流方程可得二维渗流方程 （4）式中式中 H 渗流场中某一点的渗压水头，渗流场中某一点的渗压水头，m。（1 1）解析法（理论分析）解析法（理论分析）流体力学法流体力学法NoImage 该法把坝体分为若干段，应用达西定律，近该法把坝体分为若干段，应用达西定律，近似确定浸润线，计算似确定浸润线，计算Q、v、J。比流体力学法粗。比流体力学法粗略，但简单易行，精度可满足工程要求，应用较略，但简单易行，精度可满足工程要求，应用较广。广。水力学法水力学法分段法分段法（2 2）流网法）流网法图解法图解法P229P229 用图解法解拉普拉斯方程。流网法可

41、求出渗流区任一点用图解法解拉普拉斯方程。流网法可求出渗流区任一点的渗透压力、坡降、流速及渗流量。的渗透压力、坡降、流速及渗流量。流线streamline1H2Hn/)(21HHHqqqq等势线iaibi 设上下游水头设上下游水头H被等势线分割成被等势线分割成m个方格，各方格的水头个方格，各方格的水头差差H相同；同时渗流边界所围成的区域被流线分割成相同；同时渗流边界所围成的区域被流线分割成n个方个方格，各方格通过的渗流量相同。格，各方格通过的渗流量相同。应用渗流场的渗流要素和电场中电流要素在数应用渗流场的渗流要素和电场中电流要素在数学上、物理上的相似性，学上、物理上的相似性，UH，I水流，在几何

42、水流，在几何形状和渗流场边界条件相似的模型上实现。形状和渗流场边界条件相似的模型上实现。该法能解决平面问题，也能解决三维问题，一该法能解决平面问题，也能解决三维问题，一般主要解决三维问题。但要一定的设备，费时较长。般主要解决三维问题。但要一定的设备，费时较长。（3）试验法试验法（4 4）有限元法）有限元法流体力学有限元流体力学有限元 有限元法可以模拟多种复杂的边界条件和坝体、有限元法可以模拟多种复杂的边界条件和坝体、坝基为非均质、各向异性等不同的情况，所以在工坝基为非均质、各向异性等不同的情况，所以在工程设计中逐渐得到广泛应用。教材以均质坝平面渗程设计中逐渐得到广泛应用。教材以均质坝平面渗流问

43、题为例，阐述有限元法的基本要点。流问题为例，阐述有限元法的基本要点。二、水力学法二、水力学法(一一)几个问题的处理几个问题的处理 渗流为缓变流动，等势线和流线均缓慢变化。渗流为缓变流动，等势线和流线均缓慢变化。达西定律：达西定律：假定：任一铅直过水断面内各点渗流坡降假定：任一铅直过水断面内各点渗流坡降J相等，则全断相等，则全断面的平均流速为：面的平均流速为：流量流量 即即（1 1）矩形土体的渗流问题矩形土体的渗流问题Lxyydxdy0i1H2H不透水地基上矩形土体渗流计算图不透水地基上矩形土体渗流计算图积分之积分之 （1）（2）式中式中 H1、H2 分别为上、下游水深；分别为上、下游水深；L

44、渗流区长度；渗流区长度；x 计算点至上游面的距离。计算点至上游面的距离。（2 2）等效渗径）等效渗径问题问题 k相差在相差在10倍以内的若干层可等效为一层倍以内的若干层可等效为一层 图图54 水力学方法计算简图水力学方法计算简图（b）竖向条带土层的代替土层；（）竖向条带土层的代替土层；（c）水平条带土层的代替土层）水平条带土层的代替土层等效原则等效原则：消耗同样大小的水头；渗过相：消耗同样大小的水头；渗过相同的流量。同的流量。当当k=kk=kT T时，等效矩形的宽度时，等效矩形的宽度b=0.4Hb=0.4H1 1。当上游坝坡较陡时当上游坝坡较陡时（m12m12），），可取可取（3 3）土坝上游

45、三角形棱体可以用土坝上游三角形棱体可以用一一等效的矩形体等效的矩形体代替代替式中式中 m m1 1上游坝坡坡率。上游坝坡坡率。（4 4）当）当k=kTk=kT时，逸出高度可确定为时，逸出高度可确定为（二）有限深透水地基上土坝的渗流计算二）有限深透水地基上土坝的渗流计算1 1、均质坝的渗流计算、均质坝的渗流计算确定地基计算深度确定地基计算深度T Td d：对于对于透水地基透水地基，如不透水层埋藏较深，可取地，如不透水层埋藏较深，可取地基的计算深度为坝基宽度的一半；如埋藏较浅，取计基的计算深度为坝基宽度的一半；如埋藏较浅，取计算深度等于埋藏深度。算深度等于埋藏深度。如果坝体如果坝体K K坝体坝体与

46、与K K坝基坝基不相等不相等，采用假定，采用假定2 2进行换算，进行换算，然后计算。地基含多种土层时，也可按照类似原则换然后计算。地基含多种土层时，也可按照类似原则换算。算。（二）有限深透水地基上土坝的渗流计算（二）有限深透水地基上土坝的渗流计算1 1、均质坝的渗流计算、均质坝的渗流计算 (1)(1)按基本假定按基本假定2 2将不透水层以上的多种土层坝将不透水层以上的多种土层坝基换算为与坝体渗流系数相同的单一坝基基换算为与坝体渗流系数相同的单一坝基T Tf f 。(2)(2)在代替坝基在代替坝基T Tf f中，根据不透水层埋藏深度，中，根据不透水层埋藏深度，选定计算深度选定计算深度T Td d

47、。(3)(3)求出坝体和坝基上游棱体的等效宽度求出坝体和坝基上游棱体的等效宽度b=0.4H1b=0.4H1，并从水库水位与上游坝坡的交点，并从水库水位与上游坝坡的交点A A向上游向上游延伸长度延伸长度b b，求出渗流场的上游边界。，求出渗流场的上游边界。（二）有限深透水地基上土坝的渗流计算（二）有限深透水地基上土坝的渗流计算1 1、均质坝的渗流计算、均质坝的渗流计算 (4)(4)假定一个流量假定一个流量q q，按（式，按（式6 6）和（式）和（式7 7），），确定下游坡面的溢出高度、溢出点位置确定下游坡面的溢出高度、溢出点位置B B及下及下游渗流水深游渗流水深H H2 2=h=h2 2+T+T

48、d d，B B点到下游距离为点到下游距离为（h h2 2+）m m2 2。（二）有限深透水地基上土坝的渗流计算（二）有限深透水地基上土坝的渗流计算1 1、均质坝的渗流计算、均质坝的渗流计算 (5)(5)按等效渗流剖面按等效渗流剖面N345DDN345DD，和上下游水，和上下游水深深H H1 1、H H2 2，依照（式，依照（式1 1）和（式）和（式2 2），确定渗流量），确定渗流量和浸润线位置，其中和浸润线位置，其中 H2 2=h2 2+Td d，H1 1=h1 1+Td d，L是是4和和5之间的距离。之间的距离。（1 1）（2 2）（二）有限深透水地基上土坝的渗流计算（二）有限深透水地基上土

49、坝的渗流计算1 1、均质坝的渗流计算、均质坝的渗流计算 （6 6）如果按照（式如果按照（式1 1）算出的渗流量与假定的渗）算出的渗流量与假定的渗流量不相等，则将新的渗流量值带入（式流量不相等，则将新的渗流量值带入（式6 6）和（式）和（式7 7），重新计算溢出高度，重复步骤），重新计算溢出高度，重复步骤4 4和和5 5，直到渗流，直到渗流量数值前后接近为止，一般迭代量数值前后接近为止，一般迭代2 23 3次即可满足要求。次即可满足要求。（7 7）订正浸润线进口段订正浸润线进口段ACAC，浸润线在，浸润线在A A点应与下点应与下游坝面正交。游坝面正交。（二）有限深透水地基上土坝的渗流计算（二）有

50、限深透水地基上土坝的渗流计算2 2、心墙坝心墙坝的渗流计算（下游采用棱体排水）的渗流计算（下游采用棱体排水）计算假定：计算假定：计算时计算时忽略上游坝壳段的水头损失忽略上游坝壳段的水头损失；将将心墙简化为等厚的矩形断面，下游坝壳段与均质坝心墙简化为等厚的矩形断面，下游坝壳段与均质坝同样处理同样处理。（二）有限深透水地基上土坝的渗流计算（二）有限深透水地基上土坝的渗流计算2 2、心墙坝的渗流计算（下游采用棱体排水）、心墙坝的渗流计算（下游采用棱体排水）令令tc=（t1+t2）/2（心墙的平均厚度）（心墙的平均厚度）则通过心墙的渗流量为：则通过心墙的渗流量为：假定假定下游坝壳逸出点位于下游水位与堆