中小型水库土石坝填筑施工技术

佳能80d2023-05-09  26

如何进行土石坝设计,建筑企业进行土石坝设计基本要求情况怎么样?基本概况如何?以下是中达咨询整理建筑术语土石坝基本介绍:

土石坝泛指由当地土料、石料或混合料,经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。为了帮助建筑企业人员进一步了解土石坝设计要点和技巧问题,小编咨询相关建筑专业人士,梳理一下相关关键内容,基本介绍情况如下:

土石坝设计的重点在坝基坝体防渗、坝坡抗滑稳定及泄洪建筑物(溢洪道、泄洪洞)设计。在正常运用与非常运用的情况下,都不能出现渗透与滑动破坏,发生洪水时不能出现泄洪受阻,乃至造成坝顶漫水等灾难性事故。

第一: 关于渗流允许坡降的计算,规范中的推荐公式只适用于无黏性土,对黏性土其计算结果明显偏小,过于保守。事实上黏性土存在的黏聚力是有利于渗流稳定的,根据有关文献,可以考虑黏聚力的三分之一参与渗流允许坡降的计算。从现有大量的小型土石坝运行情况看,用黏性土建造的土坝,下游坝坡的渗流稳定性是能满足要求的,不需要进行特别处理。

第二:关于坝坡的抗滑稳定性,显然无黏性土要好于黏性土,这是因为无黏性土的内摩擦角比黏性土大,其自然休止角大,故坝坡坡度相对可陡一些,像砼面板堆石坝的坝坡一般不大于1:15,从而筑坝工程量大幅减少,投资也较省,但对防渗要求就高得多。在土石坝尤其是土坝的设计中,对上游坝坡在水位骤降期的稳定性应引起足够重视,其局部滑坡问题并不鲜见,这就需要设计人员正确对待,尽量将不利因素考虑得周全一点,并且应在设计说明中明确提出水库的调度运行原则,对水位的降幅与时间提出控制标准。(注:在水闸设计中也有这个问题,对闸孔的开闭顺序、开度调节等也要提出明确的要求。)此外,在农林开发热潮中,部分水库成了旅游景点,坝顶兼作交通道路,因此在坝坡的抗滑稳定分析中应计入车辆荷载的作用。

第三:土石坝的泄洪建筑物主要采用岸边溢洪道。采用正槽还是侧槽取决于地形条件,并尽量采用正槽溢洪道。在相同溢流宽度的条件下,正槽比侧槽的过水能力要大。在溢洪道设计规范及设计教科书中,对泄槽段的布置,建议不用或少用弯道;在条件允许时当然应该这样做,但从大量的小型水库情况看,这一要求往往很难满足。曾有一座小型水库的溢洪道对着一座民房,感觉非常惊讶,据了解由于多年没来大洪水,溢洪道出流量不大,未威胁到民房的安全;虽然如此,但一颗心肯定是悬着的。后在加固设计时,采用弯道泄流以避开房子。所以,受地形条件制约,将泄槽布置成弯道是不可避免的,关键是如何合理地选择弯曲半径(有条件时可设置缓和曲线)及设置两侧导墙,保证水流平顺,留足安全超高。

第四:与土石坝设计,尤其是除险加固设计密切相关的还有坝下涵管的设计问题。受历史条件制约,大量的小型水库工程的灌溉取水都是采用的坝下涵管,在水库安全认定当中,涵管部位的渗漏问题尤其突出;一方面是管材质量本身存在问题,另一方面是当时施工质量存在隐患。目前常用的处理方法包括三类:一是在条件允许时将其封堵,另行开挖输水隧洞,这种方法比较保险,但投资较大(因施工需要有最小洞径限制);二是采用拆除重建的方法,投资相对较少,但在施工质量上必须引起高度重视,尤其是涵管周围的截渗体;三是采用虹吸管取水,施工方便,投资较省,但在操作管理上有一定的技术要求,同时要满足一个前提条件,虹吸管顶部(最高处)与上游水面的距离再加上水头损失后必须小于7m(理论极限是10 m,但实际的真空压强达不到理论值),否则虹吸作用形成不了,所以其使用场合受到限制。

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能适应各种不同的地形、地质和气候条件。

土石坝得以广泛应用和发展的原因:可以就地、就近取材,节省大量水泥、木材和钢材,减少工地的外线运输量。几乎任何土石料均可筑坝。能适应各种不同的地形、地质和气候条件。特别是在气候恶劣、工程地质条件复杂和高烈度地震区的情况下,土石坝实际上是唯一可取的坝型。大容量、多功能、高效率施工机械的发展、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,降低了造价,促进了高土石坝建设的发展。

土石坝是指由土、石料等当地材料填筑而成的坝,是历史最为悠久的一种坝型,土石坝是世界大坝工程建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。高边坡、地下工程结构、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,对加速土石坝的建设和推广也起到了重要的促进作用。

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