2011-10-17 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
2011-10-17 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 。
2011-10-17 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
2011-10-17 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
2011-10-17 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
2011-10-17 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。
2011-10-17 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。
2011-10-17 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。
2011-10-17 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。
2011-10-17 10
水布垭下游坝面
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
2011-10-17 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 。
2011-10-17 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
2011-10-17 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
2011-10-17 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
2011-10-17 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。
2011-10-17 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。
2011-10-17 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。
2011-10-17 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。
2011-10-17 10
水布垭下游坝面