知识点：土石坝设计

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　　1、结构形式

　　①均质土质

　　均质土坝坝体由透水性较小，性质基本相近的粘性土料筑成，通常采用壤土或砂质粘土。因为土料本身具有较高防渗性，所以不再设防渗体。

　　②心墙坝

　　心墙坝是在坝体中部设置有粘土做的心墙作为防渗体，两侧坝壳则为透水性较大的土料（如砂砾料、石碴料、风化料等）碾压而成或块石堆筑（砌筑）而成。在心墙与坝壳两种不同的材料之间设置有反滤过渡层。

　　③斜墙坝

　　斜墙坝是将粘土防渗体筑在坝体上游侧，斜卧在坝坡上，构成斜墙。

　　④多种土料坝

　　筑坝土料在两种以上，通常将透水性小，颗粒小的土料放在坝体上游，土料的透水性能则由上游面向下游逐渐增大；也有把透水性小的土料放在坝体中部，透水性自中部向两侧逐渐增大。

　　2、坝的断面设计

　　小型水库土坝断面设计的目的是要达到经济安全。即要求土石方数量最小，施工方便，节省人工，还必须满足下列要求：

　　①  坝顶不能被洪水浸溢；

　　②  坝的迎水坡和背水坡都要有足够的稳定坡度，不致造成滑坡

　　③坝基坝身不致发生穿漏和管涌现象；

　　④流径坝体的渗水在到达背水坡的出水面时，压力和速度要小于不足以对坝身或坝基的土料造成冲蚀；

　　⑤迎水坡能抗御风浪的冲刷，背水坡要能避免雨水的侵蚀。

　　根据以上要求，土坝有关断面设计尺寸为：

　　1）坝顶宽度：（不作为主要交通道路）见下表：

坝高（m）	5m以下	6~7m	8~9m	10~13m	14~17m	18~25m
坝顶（m）	1．5m	2．0m	2．5m	3．0m	3．5m	4．0m

　　2）坝的高度确定：

　　坝的总高度（H）=坝基至溢洪道高度（H1） 溢洪道最大过水深度（H2） 波浪爬升高（H3） 安全超高（H4）

　　式中：H3= H4 ——坝顶至库内最高水位之间的垂直距离，称为净出水高；

　　H2 H3 H4 ——坝顶至溢洪道底（即正常水位）之间的垂直距离，称为总出水高；

　　3）坝坡：

　　坝坡的稳定主要取决于以下几个因素：

　　a、基础情况：基础较好（岩基）坝坡要陡；基础松软（如粘土）坝坡则要平一些；

　　b、土料情况：土料较好，抗剪强度大，碾压密实，土壤的干容量大，坝坡要陡，反之则坦。

　　c、排水设备情况：如心墙坝加做棱柱体排水设备，则浸润线低，下游坝坡可较陡一些，如做卧式排水设备的坝应较平坦一些。

　　d、坝高情况：特别是指粘土，坝越高，坝坡应逐段放缓。因些，较高的土坝采用多级坝坡，上部要陡些，下部逐段平缓。

　　（具体坝坡标准见有关设计规程）

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