作用:
① 挡住两侧填土、维持土坝及两岸的稳定;
② 上游翼墙引导水流平顺进闸,下游翼墙使出闸水流均匀扩散,减少冲刷;
③ 保护两岸或土坡不受过闸水流的冲刷;
④ 控制闸身两侧的渗流,防止与其相连的岸坡或土坝发生渗透破坏;
⑤ 软弱地基上设有独立岸墙时,可减少地基沉降对闸身应力的影响。
水工建筑物——土石坝
土石坝是指由当地土料、石料或混合料,经过抛填、碾压等方法堆筑成的挡水坝。当坝体材料以土和砂砾石为主时,称土坝;以石渣、卵石、爆破石料为主时,称堆石坝;当两类材料均占相当比例时,称土石混合坝。由于筑坝材料主要来自坝区,因而也称当地材料坝。
土石坝历史悠久,是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。土石坝得以广泛应用和发展的主要原因包括以下几个方面:
世界上已建的高土石坝如苏联的努克列水库大坝,坝高达317m。塔吉克斯坦的罗贡水库大坝,坝高达335m。据统计,世界上在20世纪80年代末期兴建的百米以上的高坝中,土石坝的比例已达到75%以上。由于多方面的原因,我国高土石坝的发展比较缓慢,我国坝高超过100m的土石坝有石头河水库大坝,坝高105m;碧口水库大坝,坝高101m;鲁布革水库大坝,坝高101m;小浪底水库大坝,坝高154m等。随着我国能源和水利建设事业的发展,大型水利水电工程将日益增多,而水力资源丰富的黄河上游、长江中上游干支流、红水河等建坝地点,大都处于交通不便、地质条件复杂的地区,自然条件相对恶劣,施工困难,修建土石坝具有更强的适用性。因此,我国十分重视因地制宜,积极推广和发展高土石坝的建设。
一、土石坝的特点和设计要求
土石坝是由散粒体土石料经过填筑而成的挡水建筑物,因此,土石坝与其他坝型相比,在稳定、渗流、冲刷、沉陷等方面具有不同的特点和设计要求。
1)稳定方面
土石坝的基本剖面形状为梯形或复式梯形。由于填筑坝体的土石料为松散体,抗剪强度低,上、下游坝坡平缓,坝体体积和重量都较大,所以不会产生水平整体滑动。土石坝失稳的型式主要是坝坡的滑动或坝坡连同部分坝基一起滑动。坝坡滑动会影响土坝的正常工作,严重的将导致工程失事。
为了保证土石坝在各种工作条件下能保持稳定,应合理设计坝坡和防渗排水设施,施工中还要认真做好地基处理,并严格控制施工质量。