第十一节 堆石坝、土石坝的坝型选择
土石坝的类型讲义
⼟⽯坝的类型讲义⼀、⼟⽯坝的类型⼟⽯坝常按坝⾼、施⼯⽅法或筑坝材料分类。
（⼀）按坝⾼分类⼟⽯坝按坝⾼可分为低坝、中坝和⾼坝。
我国《碾压式⼟⽯坝设计规范》（SL 274 ⼀ 2001 ）规定：⾼度在 30m 以下的为低坝；⾼度在 30 ⼀ 70m 之向的为中坝；⾼度超过 70m 的为⾼坝。
（⼆）按施⼯⽅法分类按⼟⽯坝施⼯⽅法可分为碾压式⼟⽯坝、⽔⼒冲填坝、定向爆破堆⽯坝等。
其中碾压式⼟⽯坝最常见，它是⽤适当的⼟料分层堆筑，并逐层加以压实（碾压）⽽成的坝。
它⼜可分为：均质坝、⼟质防渗体分区坝、⾮⼟料防渗体坝。
⼆、⼟⽯坝的构造及作⽤⼟⽯坝的基本剖⾯是梯形，主要由坝顶构造、防渗体、上下游坝坡、坝体排⽔、地基处理等细部构造组成。
( 1 ）贴坡排⽔。
紧贴下游坝坡的表⾯设置，它由 1 ⼀ 2 层堆⽯或砌⽯筑。
贴坡排⽔顶部应⾼于坝体浸润线的逸出点，保证坝体浸润线位于冰冻深度以下。
贴坡排⽔构造简单、节省材料、便于维修，但不能降低浸润线，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等⾼度坝。
( 2 ）棱体排⽔。
在下游坝脚处⽤块⽯堆成棱体，顶部⾼程应超出下游最⾼⽔位，超出⾼度应⼤于波浪沿坡⾯的爬⾼，并使坝体浸润线距坝坡的距离⼤于冰冻深度。
应避免棱体排⽔上游坡脚出现锐⾓，顶宽应根据施⼯条件及检查观测需要确定，但不得⼩于 1 . 0m。
三、堤防的构造与作⽤⼟质堤防的构造与作⽤和⼟⽯坝类似，包括坝顶、防渗体、护坡、坝坡排⽔及坝体排⽔、地基处理等构造。
堤⾼超过 6m 的背⽔坡应设戗台，宽度不宜⼩于 1 . 5m ；风浪⼤的海堤、湖堤临⽔侧宜设置消浪平台，其宽度可为波⾼的 1 ⼀ 2 倍，但不宜⼩于 3m 。
2 F311013 掌握⽔闸的组成及作⽤⽔闸是⼀种既能挡⽔⼜能泄⽔的低⽔头⽔⼯建筑物，通过闸门启闭来控制⽔位和流量，以满⾜防洪、灌溉、排涝等的需要。
⼀、⽔闸的类型1 ．按⽔闸所承担的任务可分为进⽔闸、节制闸、泄⽔闸、排⽔闸、挡潮闸等。
第5章----土石坝
步过渡以改善坝体应力分布和反滤排水保护心墙土料免遭流失。
云南糯扎渡砾石土心墙堆石坝(澜沧江，高261.5m)
（2）粘土斜墙
底厚(垂直于斜墙下游坡)：［J］＝5。
顶厚：≮3m。 斜墙坡比：内坡不陡于1：2；外坡不陡于1：2.5。
墙顶高程：▽墙顶＝▽正常蓄水+（0.6～0.8）m
▽墙顶＝▽设计洪水+（0.6～0.8）m 且▽墙顶≮▽校核 斜墙顶部及斜墙上游坡面保护层厚度：不小于当地冻土或干 燥深度；且≮1m，常用2～3m。保护层材料常用砂砾石、卵石 或碎石等筑成。 斜墙下游或上下游与坝壳接触之间应设置反滤层或过渡层。
三、坝体排水和反滤层
排水的作用：控制和引导渗流，降低浸润线，加速孔隙水压力 的消散，以增强坝体的稳定，并保护下游坝坡免遭冻胀破坏。
反滤层的作用：保护渗流出口，防止坝体和坝基发生管涌、流
土等渗流变形的最直接和最有效的工程措施。 排水和反滤层对于土石坝的安全运行十分重要。
第十一节 堆石坝
一、发展的三个阶段
◆2区为垫层区
2A 直接位于面板下部，为面板提供均匀而可靠的支撑，并将库 水压力较均匀地传给堆石体，同时又缓和其下游堆石体变形对面板 的影响，以改善面板内部应力状态。垫层区应具有较高的变形模量， 足够的抗剪强度、弱透水性和渗透稳定性，可发挥第二道防渗的作 用。在周边缝下游侧设置特殊垫层区 2B，对周边缝及其附近面板 上铺设的堵缝材料及水库泥沙起反滤作用，以防流失。
福建万安溪面板垂直压性缝止水图(mm)
贵州洪家渡面板垂直张性缝止水图
贵州洪家渡面板垂直压性缝止水图
吉林小山面板垂直张性缝止水图(mm)
吉林小山面板垂直压性缝止水图(mm)
吉林小山面板坝面板与防浪墙接缝止水图(mm)
2021年岩土工程师《岩土专业知识》考试题库(含答案)
2021年岩土工程师《岩土专业知识》考试题库（含答案）单选题1.关于新奥法设计施工的衬砌作法，下列说法正确的是（）。
A、隧道开挖后不衬砌支护B、隧道开挖后经监测，经验类比和计算分析适时衬砌支护C、隧道开挖后根据经验及时衬砌支护D、隧道衬砌后，要使隧道围岩中的应力接近于原地应力答案：B解析：新奥法的要点包括：①围岩体和支护视做统一的承载结构体系，岩体是主要的承载单元；②允许围岩产生局部应力松弛，也允许作为承载环的支护结构有限制的变形；③通过试验、量测决定围岩体和支护结构的承载—变形—时间特性；④按“预计的”围岩局部应力松弛选择开挖方法和支护结构；⑤在施工中，通过对支护的量测、监视，修改设计，决定支护措施或第二次衬砌。
2.按《公路工程抗震设计规范》（JTJ004—1989)进一步判定砂土液化性时采用的标准贯入锤击数为（）。
A、标准贯入击入的实测值B、标准贯入击数经杆长修正值C、标准贯入击数经杆长及地下水影响修正值D、标准贯入击数经上覆土层总压力影响修正值答案：D解析：根据《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-1989）第2.2.3条规定，当初判存在有液化的可能时，需进行以标准贯入试验为基础的二次判别，具体做法是：当饱和可液化土的标贯击数N63.5的值小于下式计算出的Ncr值时，判为液化。
判别方法是：Ncr=N03.振冲法在黏性土地基中的作用主要是（）。
A、振冲挤密B、振冲置换C、振冲压实D、振冲固结答案：B解析：根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）条文说明第7.1.1条，振冲法对不同性质的土层分别具有置换、挤密和振动密实等作用，对黏性土主要起到置换作用。
4.在进行液化指数的计算时，下列陈述正确的是（）。
A、液化指数取决于地表下15m范围之内的土层特性，上部土层的影响权数较大B、液化指数取决于地表下15m范围之内的土层特性厚度大的土层影响权数大C、液化指数取决于覆盖层范围之内的土层特性，上部土层的影响权数较大D、液化指数取决于覆盖层范围之内的土层特性，可液化土层的影响权数较大答案：A解析：根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)第4.3.5条，液化指数的计算公式为：。
土石坝施工
坝壳与岸坡、地基接触部分的清基， 坝壳与岸坡、地基接触部分的清基，主要是 把坝基范围内的所有草皮、树根、坟墓、 把坝基范围内的所有草皮、树根、坟墓、乱 石以及各种建筑物等全部清除， 石以及各种建筑物等全部清除，并认真做好 对水井、泉眼、地道、洞穴等的处理； 对水井、泉眼、地道、洞穴等的处理； 对地表和岸坡的粉土、细砂、淤泥、腐殖土、 对地表和岸坡的粉土、细砂、淤泥、腐殖土、 泥炭等按设计要求清除。对于风化岩石、 泥炭等按设计要求清除。对于风化岩石、坡 积物、残积物、 积物、残积物、滑坡体等按设计要求和有关 规定处理；对勘探用的试坑 试坑， 规定处理；对勘探用的试坑，应把坑内积水 与杂物全部清除，并用筑坝上料回填夯实。 与杂物全部清除，并用筑坝上料回填夯实。
“计划”的必要性 计划”
碾压式土石坝由于坝顶一般不允许过水， 碾压式土石坝由于坝顶一般不允许过水，必 须在一个枯水期填筑到拦洪高程， 一个枯水期填筑到拦洪高程 须在一个枯水期填筑到拦洪高程，施工强度 高。 土石坝施工速度由坝料开挖 坝料开挖， 土石坝施工速度由坝料开挖，运输能力决定 因此，施工导流、截流及度汛， 因此，施工导流、截流及度汛，必须制订施 工技术措施，研究料场 料场的合理规划使用和土 工技术措施，研究料场的合理规划使用和土 石料的挖运组织方案， 挖运组织方案 石料的挖运组织方案，以保证抢修拦洪高程 时的施工强度。 时的施工强度。
一、坝基与岸坡处理
坝壳与岸坡、地基接触部分的清基，主要是把坝基范围内的所有草皮、 坝壳与岸坡、地基接触部分的清基，主要是把坝基范围内的所有草皮、 树根、坟墓、乱石以及各种建筑物等全部清除，并认真做好对水井、 树根、坟墓、乱石以及各种建筑物等全部清除，并认真做好对水井、 泉眼、地道、洞穴等的处理；对地表和岸坡的粉土、细砂、淤泥、 泉眼、地道、洞穴等的处理；对地表和岸坡的粉土、细砂、淤泥、腐 殖土、泥炭等按设计要求清除。对于风化岩石、坡积物、残积物、 殖土、泥炭等按设计要求清除。对于风化岩石、坡积物、残积物、滑 坡体等按设计要求和有关规定处理；对勘探用的试坑， 坡体等按设计要求和有关规定处理；对勘探用的试坑，应把坑内积水 与杂物全部清除，并用筑坝上料回填夯实。 与杂物全部清除，并用筑坝上料回填夯实。 防渗体或均质坝与岸坡接合部，岸坡应削成斜坡，不得有台阶、 防渗体或均质坝与岸坡接合部，岸坡应削成斜坡，不得有台阶、急剧 变坡和反坡，岩石开挖清理坡度不陡于1:0.75，土坡不陡于 变坡和反坡，岩石开挖清理坡度不陡于 ，土坡不陡于1:1.15。 。 凡坝基和岸坡易风化、易崩解的岩石和土层，开挖后不能及时回填者， 凡坝基和岸坡易风化、易崩解的岩石和土层，开挖后不能及时回填者， 应留保护层，或喷水泥砂浆或喷混凝土保护。对于局部凹坑、 应留保护层，或喷水泥砂浆或喷混凝土保护。对于局部凹坑、反坡以 及不平顺岩面，可用混凝土填平补成正坡。 及不平顺岩面，可用混凝土填平补成正坡。 防渗体和反滤过渡区部位的坝基和岸坡岩面的处理，包括断层、 防渗体和反滤过渡区部位的坝基和岸坡岩面的处理，包括断层、破碎 带以及裂隙等处理，尤其是顺河流方向的断层、 带以及裂隙等处理，尤其是顺河流方向的断层、破碎带必须按设计要 求处理。对于高坝的防渗体与坝基及岸坡结合面， 求处理。对于高坝的防渗体与坝基及岸坡结合面，设置有混凝土盖板 时宜在填土前自下而上一次浇筑完成。坝基范围内的软黏土、 时宜在填土前自下而上一次浇筑完成。坝基范围内的软黏土、湿陷性 黄土、软弱夹层、中细砂层、膨胀土、岩溶构造等。 黄土、软弱夹层、中细砂层、膨胀土、岩溶构造等。应按设计要求进 行认真处理。 行认真处理。
土木工程师-专业知识(岩土)-土工结构与边坡防护-6.1土工结构
土木工程师-专业知识（岩土）-土工结构与边坡防护-6.1土工结构[单选题]1.新建高铁填方路基设计时，控制性的路基变形是下列哪一个选项？()[2011年真题]A.差异沉降量B.最（江南博哥）终沉降量C.工后沉降量D.侧向位移量正确答案：C参考解析：高铁项目在施工完成后，对地基的沉降控制严格，不允许超过规范值，不然将对高铁行使产生致命影响，工后沉降严重时，还有可能引发高铁运营发生故障等。
根据《铁路路基设计规范》（TB 10001—2016）第3.3.6条条文说明规定，路基工后沉降应满足式（3.3.6-4）计算确定：Sr≤Cd式中，Sr为工后沉降，m；Cd为工后沉降控制限值，m。
由上式可知，减少路基工后沉降是保证线路稳定平顺的基本前提，是列车高速、安全运行的基础。
为此要对可能产生工后沉降大于允许值的地段进行沉降分析，以便在必要时采取处理措施，使路基的工后沉降小于允许值。
[单选题]2.如图所示的为在均匀黏性土地基中采用明挖施工、平面上为弯段的某地铁线路。
采用分段开槽、浇注的地下连续墙加内支撑支护，没有设置连续腰梁。
结果开挖到全段接近设计坑底高程时支护结构破坏、基坑失事。
在按平面应变条件设计的情况下，请判断最可能发生的情况是下列哪个选项？()[2011年真题]图6-1-1 地铁弯段示意图A.东侧连续墙先破坏B.两侧连续墙先破坏C.两侧发生相同的位移，同时破坏D.无法判断正确答案：B参考解析：从图中可以发现，该段地铁线路在平面上纵向是弯曲的。
在外凸的一侧，土压力将产生纵向的拉力，而采用的地下连续墙是分段施工的，在各段之间基本连接很弱，各层水平横向的支撑的腰梁没有形成连续纵向约束，也没有设置加强的纵向冠梁，不能承担这种纵向的拉力。
由于横撑不足，墙有非常显著的侧向变形，在外凹一侧墙板沿着连接点裂开。
墙线沿水平面上的曲率中心向外移动，引起了拉应力的增长，导致西墙接点首先裂开，之后由于曲率和变形的影响，东墙接点也裂开。
土石坝设计的知识点
土石坝设计的知识点土石坝是一种常见的水利工程结构，常用于水库、水电站、农田灌溉等领域。
它由堆积而成的土石材料组成，通过合理的设计和施工技术，能够有效地防止水流冲刷和渗漏，起到调节水流、灌溉和发电的作用。
以下是土石坝设计中的几个关键知识点。
一、坝型选择在土石坝设计中，坝型的选择是至关重要的。
常见的土石坝有重力坝、矮板坝、拱形坝等。
不同的坝型适用于不同的地质条件和水利工程要求。
例如，重力坝适用于坝址地质条件好、安全要求高的场合；矮板坝适用于地质条件较差、坝体高度较低的场合；拱形坝适用于两岸峡谷较陡峻的场合。
在选择坝型时，需要综合考虑地质、工程和经济等因素。
二、坝体稳定性分析土石坝的稳定性是设计中的核心问题之一。
稳定性分析主要包括坝体的抗滑稳定性、抗倾覆稳定性和抗滑移稳定性等方面。
通过应力分析、滑动体分析和位移分析等方法来评估坝体的稳定性，并采取相应的措施来保证坝体的安全稳定。
常见的增加坝体稳定性的方法包括设置坝体排水系统、改善坝基地基条件等。
三、泄洪设计泄洪是土石坝的重要功能之一。
泄洪设计需要根据工程需求、洪水特征和坝型特点等因素进行合理的规划。
泄洪设计的主要目标是通过合理的泄洪能力和泄洪结构，确保坝体的安全稳定，同时控制泄洪流量和速度，保护下游的人民生命财产安全。
对于大型土石坝，泄洪系统通常包括溢流坝段、泄洪洞和底泄洪排等。
四、渗流和防渗结构设计渗流问题在土石坝设计中也是需要考虑的重要环节。
土石坝的设计应该充分考虑坝体中的渗流和渗透问题，以避免坝前渗漏和坝体内部的渗流。
常见的防渗结构包括防渗墙、排渗管和渗水帷幕等。
通过合理的设计和施工，有效地防止渗漏，保证坝体的稳定性。
五、抗震设计土石坝作为一种重要的水利工程结构，其抗震性能的设计至关重要。
抗震设计需要根据地震活动性、坝址地质条件和工程要求等因素进行，以确保土石坝在地震发生时能够抵抗震荡力，保证工程的安全稳定。
抗震设计的常见方法包括增加坝体的自重、提高坝体的渐进抗滑能力和采取防震加固措施等。
水利水电工程中的土石坝设计与施工要点
水利水电工程中的土石坝设计与施工要点水利水电工程是人类利用水资源进行能源开发和供水的重要举措，其中土石坝作为一种常见的大坝类型，在工程的设计和施工中起着重要的作用。
土石坝是利用土石等自然材料进行堆筑，形成一个坝体来阻止水流并储备水资源的工程。
本文将介绍土石坝设计与施工的要点。
1. 土石坝的选择与类型在进行土石坝设计之前，需要先进行河流形态、地理和地质条件的详细调查。
根据地形、土壤类型、坝址附近的地质结构等因素进行评估，选择适合的土石坝类型。
常见的土石坝类型有重力坝、拱形坝、抗滑坝等。
不同类型的土石坝适用于不同地质条件，以确保坝址的稳定性和坝体的安全性。
2. 坝体的稳定性分析坝体的稳定性是土石坝设计与施工的核心问题之一。
在设计过程中需要进行坝体的稳定性分析，考虑坝体的自重、抗滑稳定、坝基的承载能力等因素。
采用现代计算机模型和数值分析方法，结合相应的地质勘察数据，对坝体进行全面的力学分析，确保坝体在各种工况下的稳定性。
3. 坝体材料的选择与堆筑土石坝的坝体主要由土石等材料堆筑而成，选择合适的材料对坝体的稳定性和工程质量至关重要。
一般情况下，选择粘土、砂土、碎石等可堆积性好的材料作为坝体的主要材料。
在堆筑过程中，需要合理控制施工层数和坝体的坡度，确保堆筑过程中不会发生塌方、滑坡等问题。
4. 溢洪道与泄洪能力土石坝在面临大型洪水时，需要通过溢洪道和泄洪能力来确保坝体的安全和洪水的顺利排放。
设计中需要充分考虑洪水来水量、泄洪能力、溢洪道的布置等因素，制定合理的设计方案。
在施工过程中，需要确保溢洪道的防渗性和结构的稳定性，以保证坝体在大洪水冲击下的安全性。
5. 坝基处理与渗透控制土石坝的坝基处理是确保坝体稳定性的关键步骤之一。
在设计和施工中，需要针对不同地质条件采取相应的坝基处理措施。
常见的处理方式包括灌浆、加固等，以提高坝基的承载力和渗透控制能力。
在施工过程中，需要对坝基的处理进行严密监控，确保处理效果符合设计要求。
第十一章土石坝
二、土石坝的构造 坝体构造主要包括：坝顶、防渗体、排水设 备、护坡等几个方面。 （一）坝顶 坝顶无公路要求时，可采用单层砌石或只铺 设碎石、砾石层。Ⅳ级以下的坝可采用草皮护面； 有公路要求时，则按道路要求设置。 坝顶排水系统：横坡（2~3%），并设置纵向排 水沟 （二）防渗体 防渗体的尺寸应能满足防渗、构造、施工和防裂 等方面的要求。
1、塑性心墙 2、塑性斜墙 3、斜心墙 4、钢筋混凝土斜墙 5、沥青防渗墙 （三）排水设备 按其所在的位置分为：坝身排水、坝基排水及坝坡 排水。 1、坝身排水 坝身排水的主要作用是降低坝体浸润线,有利于 下游坝坡稳定,并防止土壤可能产生的渗透破坏。排 水设备应有充分的排水能力，不致被渗水中挟带的
细颗粒所堵塞；不得因设置排水而引起其附近的坝体 和地基土壤发生渗透变形。为此，要求在排水与坝体 和坝基的接合处设置反滤层。常见的坝身排水有一下 几种： （1）贴坡排水（表层排水） （2）棱体排水 （3）褥垫排水 （4）管带式排水 （5）综合排水 2、坝基排水 减压井 3、坝坡排水 为防止雨水冲刷下游坡面而在坝坡坡面上设置纵横小 水沟。
一、对土石坝的一般要求 土石坝坝体主要由散粒体材料构成，而土料有易 变形、易透水、强度低的特点。要保证土石坝安全有 效地工作，应满足以下各项要求： （一）保证坝体及坝基的稳定可靠 因土石坝坝体的整体性不如重力坝，坝体发生局 部性的坍滑便是土石坝的主要破坏形式之一。土石坝 的坝坡就是人工边坡，其稳定性与坡度或坡角关系密 切。所以，土石坝在断面设计时，要满足坝坡稳定性 的要求。 （二）限制坝体及坝基中的渗流量及渗流速度 土石坝总有一定的渗流，但渗流量过大，会影响 水库的蓄水功能；渗流速度过大，则会使坝体或坝基
降、施工质量以及地震荷载等因素的影响，土石 坝往往会出现裂缝，可能会影响到坝的稳定性。 为此，在施工期间，对坝基的处理和坝体的施工 一定要保证质量。在运行期间，要加强管理维护。 （五）预留坝体沉陷量（超高） 对成坝后的压缩量进行估算和预留，以保证 坝在长期运行时的有效高度。 （六）能抵抗其它自然现象的破坏作用 库内风浪在水位变化范围内可能淘刷上游坝坡； 雨水沿坡流动也可能冲毁坝坡；库内冰冻可能破 坏坝坡；坝体粘性土料如不加保护，冬季可会因 冻胀影响产生裂缝，夏季日晒又会龟裂等等。对 这些不利因素都应采取一定的防护措施。
第十一节 堆石坝、土石坝的坝型选择
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要求面板具有符合设计要求的强度、不透水性和耐久 性。面板底部厚度宜采用最大工作水头的1%，考虑施 工要求，顶部最小厚度不宜小于30cm。
为使面板适应坝体变形、施工要求和温度变化的影响， 面板应设置伸缩缝和施工缝，如图5-43（b）所示。垂 直伸缩缝的间距，应根据面板受力条件和施工要求确 定。位于面板中部一带，垂直伸缩间距可以取大些， 一般以10～18m为宜，靠近岸坡的垂直缝间距则应酌情 减小。垂直缝宜采用平接（图5-43（c）），不使用柔 性填充物，以便最大限度地减少面板的位移。
第十一节 堆石坝
Stability Analysis of Earth-Rock Dam
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一、概述
面板堆石坝是以堆石体作为支承，以钢筋混凝 土、沥青混凝土作为防渗体的一种坝型。堆石 体是坝的主体，对坝体的强度和稳定条件起决 定性作用，因而要求由新鲜、完整、耐久、级 配良好的石料填筑。
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（4）次堆石区
下游次堆石区承受水压力较小，其沉降和变形 对面板变形影响也一般不大，因而对填筑要求 可酌情放宽。石料最大粒径可达1500mm，填筑 层厚1.5～2.0m，用10t振动碾碾压4遍。下游 次堆石区在坝体底部下游水位以下部分，应采 用能自由滤水、抗风化能力较强的石料填筑； 下游水位以上部分，宜使用与主堆石区相同的 材料，但可以采用较低的压实标准，或采用质 量较差的石料，如各种软岩料、风化石料等。
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面板接缝设计（包括面板与趾板的周边接缝和 趾板之间接缝）主要是止水布置，周边缝止水 布置最为关键。面板中间部位的伸缩缝，一般 设1～2道止水，底部用止水铜片，上部用聚氯 乙烯止水带。周边缝受力较复杂，一般采用 2～3道止水，在上述止水布置的中部再加-PVC 止水。如布置止水困难，可将周边缝面板局部 加厚。
土石坝施工技术要点全总结
土石坝施工技术要点全总结土石坝是一种靠土石材料堆砌而成的大坝构造，它具备成本低、易于施工等优点，因此在水利工程中得到广泛应用。
土石坝施工技术的关键在于保证坝体的安全性、稳定性和密实性。
下面将对土石坝的施工技术要点进行详细的总结。
一、坝体选择与布局1.选择合适的坝址：要考虑地质条件、水力条件和工程经济性，并进行详细的地质勘察和工程地质条件评价。
2.确定坝型和布置：要根据坝址特点采用合适的坝型，如土石坝可分为常见土石坝、心墙坝和卵石坝等，同时确定坝顶高程和坝体长度等。
二、坝体建设工艺1.挖台阶：在坝基上挖取一定深度的台阶，并将台阶上部土方料推到坝身一侧，形成倾斜堆石坡。
2.石台阶建设：在坝基台阶上，从坝底向上铺石，选择合适的石块进行石台阶的铺砌，使之夯实，形成一个坝体的稳定基础。
3.坝体剖面建设：根据设计要求，按顺序堆石夯实，一般采用上层、下层夯实法，即先夯实下面一层，在搭建上层，保持坝体的稳定性。
4.坝顶施工：完成坝体夯实后，对坝顶进行修整，确保坝顶平整、流向合理，并进行密实处理。
三、坝体夯实工艺1.湿夯法：坝体土石混合料加水充分搅拌后直接夯实。
优点是施工速度快，坝体孔隙率低，但受天气条件和水分控制影响较大。
2.干夯法：将坝体土石混合料晾晒至一定干度后夯实。
优点是坚实耐久，施工过程不受天气影响，但施工周期较长。
3.湿干夯结合法：先进行湿夯，使土石混合料形成初步的稳定形态，然后再进行干夯。
具备夯实效果好、孔隙率低等优点。
四、坝体裂缝控制1.夯实质量控制：通过夯实频率和夯击能量的控制，保证坝体的夯实质量，减少坝体内部和表面的裂缝。
2.排水系统建设：适时设置排水管道，加强坝体内部和坝底的排水能力，避免积水对坝体的影响。
3.调整过程监测：在工程施工过程中，根据调整过程监测结果及时调整施工和夯实工艺，避免坝体出现不均匀沉降等问题。
五、坝体的消力与排水系统建设1.坝体表面排水：设置坝体表面排水沟或排水管道，排除雨水和洪水对坝体的冲刷和侵蚀，提高坝体的稳定性。
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三、钢筋混凝土面板堆石坝的构造
1．堆石体 堆石体是主体部分，其可划分为：垫层区（2A区）、过 渡区（3A区）、主堆石区（3B区）和次堆石区(3C区)。
面板 2A 3A 1 1B 1A 3B A 3A
1.4
3C 1
1.4
1 2
B
9
图5-42 堆石坝分区示意图
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（2）趾板（底座）
趾板是面板的底座，其作用是保证面板 与河床及岸坡之间的不透水连接，同时 也作为坝基帷幕灌浆的盖板和滑模施工 的起始工作面。 趾板的截面形式和布置如图5-43（a）所 示，
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沿水流方向的宽度b一般可按b = H/J确定，J 为坝基的允许渗透比降。可取水头的1/10～ 1/20，最小3.0m，低坝最小可取2.0m。对局部 不良岸坡，应加大趾板宽度，增大固结灌浆范 围 。 趾 板 厚 度 一 般 为 0.5 ～ 1.0m ， 最 小 厚 度 0.3～0.4m。配筋布置可与面板相同，分缝位 置应与面板分缝（垂直缝）对应。如果地基为 岩基，可设锚筋与岩基固定。
第十一节 堆石坝
Stability Analysis of Earth-Rock Dam
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一、概述
面板堆石坝是以堆石体作为支承，以钢筋混凝 土、沥青混凝土作为防渗体的一种坝型。堆石 体是坝的主体，对坝体的强度和稳定条件起决 定性作用，因而要求由新鲜、完整、耐久、级 配良好的石料填筑。 1970年以后，由于大型振动碾薄层碾压技术的 应用，使堆石坝的密实度得到充分提高，从而 大幅降低了堆石坝的变形，加上钢筋混凝土面 板结构在设计上改进. 目前，面板堆石坝已成为大坝中一种重要坝型。
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为此，了解面板与岸坡的连接，就必须了解趾板与岸 坡的连接。 趾板作为面板与岸坡的不透水连接和灌浆压帽，应置 于坚硬、不冲蚀和可灌浆的弱风化至新鲜基岩上，岸 坡的开挖坡度不宜陡于1:0.5～1:0.7； 趾板基础开挖应做到整体平顺，不带台阶，避免陡 坎和反坡，当有妨碍垫层碾压的台阶、反坡或陡坎时， 应作削坡或回填混凝土处理。 为保证趾板与岸坡紧密结合和加大灌浆压重，趾板与 岸坡之间应插锚筋固定。锚筋直径一般为25～35mm， 间距1.0～1.5m，长3～5m。
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垫层区
垫层上下游之间水平宽度应根据坝高、地 形确定，垫层顶部水平宽度一般可采用 3～4m，向下逐渐加宽。坝高100m以下的 面板堆石坝，为了简化施工也可考虑采用 上下等宽的垫层。 对于周边缝附近的特殊垫层区，可以采用 最大粒径小于40mm且内部稳定的细反滤料， 经薄层碾压密实，以尽量减少周边缝的位 移。
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第十二节 土石坝的坝型选择
地形，地质条件，筑坝材料，坝高，气 候，施工和运行条件。 首选面板堆石坝
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第五章思考题：
1、简述土石坝的工作特点。 2、简述土石坝坝顶高程确定与混凝重力坝的区别。 3、影响土石坝坝坡的因素有哪些？为什么均质土坝很少用 于高土石坝？ 4、简述土石坝坝体防渗体的型式及适用范围。 5、简述土石坝排水的型式、优缺点和适用范围。 6、简述土石坝渗流分析的目的，渗透变形的型式以及防止 渗透变形的工程措施。 7、简述影响土石坝坝坡失稳的因素；为什么土石坝稳定分 析只进行局部坝坡验算而不进行整体稳定验算？ 8、结合瑞典圆弧法归纳确定坝坡稳定最小安全系数步骤。 9、 简述砂砾石地基的防渗措施和适用范围。 10、简述面板堆石坝的构造要求。 11、简述土石坝的坝型选择。
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要求面板具有符合设计要求的强度、不透水性和耐久 性。面板底部厚度宜采用最大工作水头的1%，考虑施 工要求，顶部最小厚度不宜小于30cm。 为使面板适应坝体变形、施工要求和温度变化的影响， 面板应设置伸缩缝和施工缝，如图5-43（b）所示。垂 直伸缩缝的间距，应根据面板受力条件和施工要求确 定。位于面板中部一带，垂直伸缩间距可以取大些， 一般以10～18m为宜，靠近岸坡的垂直缝间距则应酌情 减小。垂直缝宜采用平接（图5-43（c）），不使用柔 性填充物，以便最大限度地减少面板的位移。
（1）垫层区
垫层区应选用质地新鲜、坚硬且耐久性较好的石料， 可采用经筛选加工的砂砾石、人工石料或者由两者混 合掺配。高坝垫层料应具有连续级配，一般最大粒径 为80～100mm，粒径小于5mm的颗粒含量为30％～50％， 小于0.075mm的颗粒含量应少于8％。垫层料经压实后 应具有内部渗透稳定性、低压缩性、抗剪强度高，并 应具有良好的施工质量。垫层施工时每层铺筑厚度一 般为0.4～0.5m，用10t振动碾碾压4遍以上。对垫层 上游坡面，由于重型振动碾难于碾压，因此对上游坡 面还应进行斜坡碾压。
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2．防渗面板的构造
（1）钢筋混凝土面板 采用钢筋混凝土面板作为防渗体，在堆石 坝中应用较多，少量土坝也有采用。下面介绍 钢筋混凝土面板的构造要求。 钢筋混凝土面板要求下游非粘性土坝体必须具 有很小的变形，而面板本身也应能够适应坝体 的相对变形。为此，钢筋混凝土面板在坝体完 成初始变形后铺筑最为理想。 钢筋混凝土面板防渗体主要是由防渗面板 和趾板组成，如图5-43（a）所示。面板是防 渗的主体
2013-5-2712（ Nhomakorabea）主堆石区
主堆石区为面板坝堆石的主体，是承受水 压力的主要部分，它将面板承受的水压力 传递到地基和下游次堆石区，该区既应具 有足够的强度和较小的沉降量，同时也应 具有一定的透水性和耐久性。该区石料应 级配良好，以便碾压密实。主堆石区填筑 层厚一般为0.8～1.0m，最大粒径应不超 过600mm，用10t振动碾碾压4遍以上。
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面板堆石坝与其他坝型相比有如下主要特 点
4、方便机械化施工，有利于加快施工工 期和减少沉降，随着重型振动碾等大型 施工机械的应用，克服了过去堆石坝抛 填法沉降量很大的缺点； 5、坝身不能泄洪，施工导流问题较混 凝土坝难予解决，一般需另设泄洪和导 流设施。
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趾板范围内的岸坡应满足自身稳定和防 渗要求，为此，应认真做好该处岸坡的 固结灌浆和帷幕灌浆设计。固结灌浆可 布置两排，深3～5m。帷幕灌浆宜布置在 两排固结灌浆之间，一般为一排，深度 按相应水头的（1/3～1/2 ）确定。灌浆 孔的间距视岸坡地质条件而定，一般取 2～4m，重要工程应根据现场灌浆试验确 定。
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水布垭水库（湖北清江）
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水 布 垭 水 库
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（4）次堆石区
下游次堆石区承受水压力较小，其沉降和变形 对面板变形影响也一般不大，因而对填筑要求 可酌情放宽。石料最大粒径可达1500mm，填筑 层厚1.5～2.0m，用10t振动碾碾压4遍。下游 次堆石区在坝体底部下游水位以下部分，应采 用能自由滤水、抗风化能力较强的石料填筑； 下游水位以上部分，宜使用与主堆石区相同的 材料，但可以采用较低的压实标准，或采用质 量较差的石料，如各种软岩料、风化石料等。 另外，混凝土面板上游铺盖区（1A区）可采 用粉土、粉细砂、粉媒灰或其他材料填筑；上 游盖重区（1B区）可采用渣料填筑；
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（3）面板与岩坡的连接
面板与岸坡的连接是整个面板防渗的薄 弱环节，面板常因随坝体产生的位移而 产生变形，使其与岸坡结合不紧密，甚 至出现被拉离岸坡或产生错动的现象， 形成集中渗流。设计中应特别慎重。 面板与岸坡的连接是通过趾板与岸坡连 接的，面板与趾板又通过分缝和止水措 施防渗。
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面板接缝设计（包括面板与趾板的周边接缝和 趾板之间接缝）主要是止水布置，周边缝止水 布置最为关键。面板中间部位的伸缩缝，一般 设1～2道止水，底部用止水铜片，上部用聚氯 乙烯止水带。周边缝受力较复杂，一般采用 2～3道止水，在上述止水布置的中部再加-PVC 止水。如布置止水困难，可将周边缝面板局部 加厚。
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（2）过渡区
过渡区介于垫层与主堆石区之间，起过渡作用， 石料的粒径级配和密实度应介于垫层与主堆石区 两者之间。由于垫层很薄，过渡区实际上是与垫 层共同承担面板传力。此外，当面板开裂和止水 失效而漏水时，过渡区应具有防止垫层内细颗粒 流失的反滤作用，并保持自身的抗渗稳定性。过 渡区石料粒径要求可比垫层材料适当放宽，最大 粒径一般为300～400mm。该区水平宽度可取3～ 5m，分层碾压厚度一般为0.40～0.5m。
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图5-41 面板堆石坝坝顶构造
1.00～1.20
细部 4 防浪墙 面板
1.4 1
3B 3C
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2．坝坡
面板堆石坝的坝坡与石料性质、坝高及 地基条件有关，设计时可参考类似工程。