土石坝的基本剖面 土石坝基本剖面尺寸主要包括:坝顶高程、坝顶宽度、上下游边坡、防渗和排水设备的基本尺寸等。 (1)坝顶高程 坝顶高程由水库静水位加上风浪壅水增加的高度、坝面波浪爬高及安全超高决定。坝顶超出静水位以上的超高按下式计算: Y = R+e+A (2-37) 式中:Y—坝顶在水库静水位以上的超高(m),如图2-42所示; R—最大波浪在坝坡上的爬高(m); e—最大风壅水面高度(m);
土石坝的基本剖面
土石坝基本剖面尺寸主要包括:坝顶高程、坝顶宽度、上下游边坡、防渗和排水设备的基本尺寸等。
(1)坝顶高程
坝顶高程由水库静水位加上风浪壅水增加的高度、坝面波浪爬高及安全超高决定。坝顶超出静水位以上的超高按下式计算:
Y = R+e+A (2-37)
式中:Y—坝顶在水库静水位以上的超高(m),如图2-42所示;
R—最大波浪在坝坡上的爬高(m);
e—最大风壅水面高度(m);
A—安全加高(m);根据坝的等级及运用情况按相关表格确定。
图2-42 坝顶超高计算图
坝顶高程的计算,应同时考虑以下三种情况:①设计洪水位加正常运用情况的坝顶超高;②校核洪水位加非常运用情况的坝顶超高;③正常高水位加非常运用情况的坝顶超高值再加地震区安全超高。最后取其中最大值作为坝顶高程。
以上坝顶高程指的是坝体沉降稳定后的数值。因此,竣工时的坝顶高程应有足够的预留沉降值。对施工质量良好的土石坝,坝体沉降值约占坝高的0.2%~0.4%。
当坝顶设防浪墙时,以上计算高程作为防浪墙顶高程,同时还要求:正常情况下坝顶应高出静水位0.5m,在非常运用情况下,坝顶不低于静水位。
(2)坝顶宽度
坝顶宽度主要取决于交通、运行、施工、构造、抗震、防汛及其他特殊要求。一般情况下,坝越高坝顶宽度取值也越大。当无特殊要求时,对高坝坝顶最小宽度可选用10~15m,对中低坝可选用5~10m。当坝顶有交通要求时,其宽度应按照道路等级要求遵照交通部门的有关规定来确定。对心墙坝、斜墙坝或其他分区坝,还应考虑各分区施工碾压及反滤过渡层布置等要求,此时坝顶宽度应适当加大。
(3)坝坡
土石坝坝坡的陡缓直接影响着工程的安全性与经济性,因而在选择时应特别重视。坝坡的确定,常需综合考虑坝型、坝高、坝的等级、坝体及坝基材料的性质、所承受的荷载、施工和运用条件等因素。设计时一般可先参照已建成坝的实践经验或用近似方法初拟坝坡,然后经渗流分析和稳定计算来确定经济的坝体断面。
表2-13 土坝坝坡参考值
坝高(m) | 上游坝坡 | 下游坝坡 |
---|---|---|
< 10 | 1:2.0~1:2.5 | 1:1.5~1:2.0 |
10~20 | 1:2.25~1:2.75 | 1:2.0~1:2.5 |
20~30 | 1:2.5~1:3.0 | 1:2.25~1:2.75 |
> 30 | 1:3.0~1:3.5 | 1:2.5~1:3.0 |
土石坝上、下游坝坡马道的设置应根据坝面排水、检修、观测、道路、增加护坡和坝基稳定等不同需要确定。土质防渗体分区坝和均质坝上游坡宜少设马道,非土质防渗材料面板坝上游不宜设马道。下游坝坡结合施工上坝道路的需要可设置斜马道。马道宽度应根据用途确定,但最小宽度不宜小于1.5m。
知识点:土石坝的基本剖面