申艷《水利水電工程概論》第四章4節(jié)土石壩ppt課件目錄contents土石壩概述土石壩結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)土石壩施工方法與技術(shù)土石壩穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)土石壩滲流控制及排水設(shè)計(jì)土石壩加固措施與改造建議01土石壩概述土石壩是由土、石料等當(dāng)?shù)夭牧咸钪傻膿跛畨危菤v史最悠久的一種壩型。定義根據(jù)筑壩材料在壩體中的配置，土石壩可分為均質(zhì)壩、分區(qū)壩、面板堆石壩等。分類(lèi)定義與分類(lèi)發(fā)展歷程土石壩的建設(shè)歷史悠久，早期由于缺乏先進(jìn)的筑壩技術(shù)和設(shè)備，人們主要利用當(dāng)?shù)夭牧希ㄍ痢⑹龋┬拗蛪位蛑袎巍ｋS著工程技術(shù)的不斷進(jìn)步，高土石壩的建設(shè)逐漸增多，筑壩技術(shù)和設(shè)備也得到了極大的改進(jìn)和完善。現(xiàn)狀目前，土石壩是世界大壩工程建設(shè)中的主要壩型之一。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，土石壩在水利工程中得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)，隨著新材料、新技術(shù)和新方法的不斷涌現(xiàn)，土石壩的設(shè)計(jì)和施工水平也在不斷提高。發(fā)展歷程及現(xiàn)狀土石壩在水利工程中主要起擋水和調(diào)節(jié)水流的作用。通過(guò)筑壩攔蓄洪水或調(diào)節(jié)徑流，可以實(shí)現(xiàn)防洪、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)等多種功能。作用土石壩作為一種重要的水利工程設(shè)施，對(duì)于保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。同時(shí)，土石壩的建設(shè)還可以改善生態(tài)環(huán)境、提高水資源利用效率等，對(duì)于推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展也具有積極作用。意義作用與意義02土石壩結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)壩體壩基防滲體排水設(shè)施結(jié)構(gòu)組成由土石料分層碾壓或填筑而成，是土石壩的主體部分。位于壩體上游側(cè)，用于防止庫(kù)水滲入壩體內(nèi)部，通常采用黏土心墻、黏土斜墻等結(jié)構(gòu)形式。土石壩與地基的接觸部分，需進(jìn)行地基處理以滿(mǎn)足承載和穩(wěn)定要求。用于排除壩體和壩基內(nèi)的滲水，降低浸潤(rùn)線，減小滲透壓力，通常采用棱體排水、貼坡排水等形式。充分利用當(dāng)?shù)夭牧辖Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適應(yīng)性強(qiáng)抗震性能好特點(diǎn)分析01020304土石壩可就地取材，節(jié)省鋼材、水泥等建筑材料。土石壩的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，便于施工和維修。土石壩可適應(yīng)不同的地形、地質(zhì)和水文條件，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。由于土石壩的散粒體結(jié)構(gòu)特性，地震時(shí)不會(huì)發(fā)生整體失穩(wěn)破壞，具有較好的抗震性能。優(yōu)點(diǎn)就地取材，節(jié)省投資；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于施工和維修；優(yōu)缺點(diǎn)比較適應(yīng)性強(qiáng)，可適應(yīng)不同的地形、地質(zhì)和水文條件；抗震性能好。缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)比較010204優(yōu)缺點(diǎn)比較需大量土石方填筑，工程量大；受氣候條件影響較大，施工期較長(zhǎng)；對(duì)地基要求較高，需進(jìn)行地基處理；滲漏和滲透變形問(wèn)題較為突出，需采取相應(yīng)的防滲和排水措施。0303土石壩施工方法與技術(shù)碾壓法01采用重型碾壓機(jī)械對(duì)土石料進(jìn)行分層碾壓，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度。碾壓法具有施工速度快、質(zhì)量易于控制等優(yōu)點(diǎn)，適用于大面積、大體積的土石壩施工。拋填法02將土石料從壩體一側(cè)或兩側(cè)拋填至壩體內(nèi)部，然后利用自重和碾壓設(shè)備進(jìn)行壓實(shí)。拋填法適用于狹窄河谷、岸坡陡峭等施工條件受限的場(chǎng)合。水中填土法03在水中填筑土石料，利用水的浮力和自重作用使土石料密實(shí)。水中填土法適用于水庫(kù)水位較高、無(wú)法采用碾壓法和拋填法的場(chǎng)合。施工方法介紹選擇合適的土石料場(chǎng)，進(jìn)行開(kāi)采、破碎、篩分等加工處理，以滿(mǎn)足壩體填筑的質(zhì)量要求。土石料開(kāi)采與加工壩體填筑施工壩體排水與防滲按照設(shè)計(jì)要求，采用合理的施工方法和機(jī)械設(shè)備進(jìn)行壩體填筑，確保填筑質(zhì)量和進(jìn)度。設(shè)置有效的排水和防滲措施，如排水管、反濾層等，以防止壩體內(nèi)部發(fā)生滲流和管涌現(xiàn)象。030201關(guān)鍵技術(shù)解析某大型土石壩工程采用碾壓法施工，通過(guò)精心組織和科學(xué)管理，實(shí)現(xiàn)了快速、高質(zhì)量的施工，為類(lèi)似工程提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。成功案例某土石壩工程在施工過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題，如壩體裂縫、滲漏等，導(dǎo)致工程無(wú)法正常運(yùn)行。經(jīng)分析，主要原因在于施工方法選擇不當(dāng)、質(zhì)量控制不嚴(yán)等。這一案例提醒我們?cè)谑┕み^(guò)程中要嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，確保工程質(zhì)量安全。失敗案例案例分析：成功與失敗經(jīng)驗(yàn)分享04土石壩穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)基于剛體平衡原理，通過(guò)假定滑動(dòng)面形狀和位置，計(jì)算土石壩的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，判斷其穩(wěn)定性。極限平衡法將土石壩劃分為有限個(gè)單元，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬分析其在荷載作用下的應(yīng)力、應(yīng)變和位移等，評(píng)估其穩(wěn)定性。有限元法將土石壩視為由離散塊體組成的系統(tǒng)，通過(guò)模擬塊體間的相互作用和運(yùn)動(dòng)過(guò)程，分析其穩(wěn)定性。離散元法穩(wěn)定性分析方法

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立評(píng)價(jià)指標(biāo)選取根據(jù)土石壩的特點(diǎn)和穩(wěn)定性影響因素，選取具有代表性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，如抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)、滲流穩(wěn)定安全系數(shù)等。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)制定結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范要求，制定各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的合格標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。綜合評(píng)價(jià)模型建立采用加權(quán)平均法、模糊綜合評(píng)判法等方法，建立土石壩穩(wěn)定性的綜合評(píng)價(jià)模型。簡(jiǎn)要介紹某水庫(kù)土石壩的工程概況，包括壩體結(jié)構(gòu)、筑壩材料、壩高等。工程概況介紹采用極限平衡法、有限元法或離散元法等方法，對(duì)該水庫(kù)土石壩進(jìn)行穩(wěn)定性分析，計(jì)算各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。穩(wěn)定性分析方法應(yīng)用根據(jù)計(jì)算結(jié)果，對(duì)該水庫(kù)土石壩的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析其存在的問(wèn)題和潛在風(fēng)險(xiǎn)。評(píng)價(jià)結(jié)果分析針對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果中存在的問(wèn)題和不足，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施和建議，如加強(qiáng)壩體結(jié)構(gòu)、改善筑壩材料性能等。改進(jìn)措施建議實(shí)例分析：某水庫(kù)土石壩穩(wěn)定性評(píng)價(jià)05土石壩滲流控制及排水設(shè)計(jì)通過(guò)降低壩體浸潤(rùn)線和防止?jié)B透變形，確保土石壩的穩(wěn)定性和安全性。主要包括水平鋪蓋、垂直防滲墻、排水棱體等措施，根據(jù)工程實(shí)際情況選擇合適的方法或組合使用。滲流控制原理和方法滲流控制方法滲流控制原理排水設(shè)計(jì)原則遵循“上截下排”的原則，即在上游采取防滲措施，在下游設(shè)置排水設(shè)施，形成完整的排水系統(tǒng)。排水設(shè)計(jì)技巧根據(jù)壩體土料性質(zhì)、氣候條件、地形地質(zhì)等因素，合理確定排水設(shè)施的位置、尺寸和材料等，確保排水效果。排水設(shè)計(jì)原則和技巧實(shí)踐效果經(jīng)過(guò)滲流控制和排水設(shè)計(jì)后，土石壩運(yùn)行穩(wěn)定，未出現(xiàn)滲透變形等問(wèn)題。工程概況某水電站位于河流中游，壩型為土石壩，最大壩高50m，總庫(kù)容1億m3。滲流控制設(shè)計(jì)在上游壩坡采用混凝土防滲墻，深入基巖10m，墻厚1m；在下游壩腳設(shè)置排水棱體，采用碎石料填筑，底寬10m，頂寬2m，高10m。排水設(shè)計(jì)在下游壩坡設(shè)置縱向排水溝和橫向排水溝，縱向排水溝間距50m，橫向排水溝間距20m；在壩腳設(shè)置集水井和排水管，將滲水引至下游河道。案例分析06土石壩加固措施與改造建議加固措施分類(lèi)及選擇依據(jù)加固措施分類(lèi)根據(jù)土石壩的損壞程度和具體情況，加固措施可分為三類(lèi)，即表面加固、內(nèi)部加固和綜合加固。選擇依據(jù)在選擇加固措施時(shí)，需要考慮土石壩的損壞原因、程度、部位以及當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑺牡葪l件，同時(shí)還需要綜合考慮加固效果、施工難度、成本等因素。改造建議提出針對(duì)土石壩存在的問(wèn)題，可以提出一系列改造建議，如加強(qiáng)防滲措施、提高壩體穩(wěn)定性、改善排水條件等。實(shí)施方案制定在提出改造建議后，需要制定詳細(xì)的實(shí)施方案，包括設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)的具體要求和步驟。改造建議提出和實(shí)施方案制定加固改造措施經(jīng)過(guò)專(zhuān)家論證，采用了表面加固和內(nèi)部加固相結(jié)合的方案，具體包括壩體表面噴涂防水材