申艷《水利水電工程概論》第四章4節(jié)土石壩課件

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構組成及特點土石壩施工方法與技術土石壩穩(wěn)定性分析與評價土石壩滲流控制及排水設計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?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。分類定義與分類發(fā)展歷程土石壩的建設歷史悠久，早期由于缺乏先進的筑壩技術和設備，人們主要利用當?shù)夭牧希ㄍ痢⑹龋┬拗蛪位蛑袎?。隨著工程技術的不斷進步，高土石壩的建設逐漸增多，筑壩技術和設備也得到了極大的改進和完善?，F(xiàn)狀目前，土石壩是世界大壩工程建設中的主要壩型之一。由于其結構簡單、施工方便、造價低廉等優(yōu)點，土石壩在水利工程中得到了廣泛應用。同時，隨著新材料、新技術和新方法的不斷涌現(xiàn)，土石壩的設計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。通過筑壩攔蓄洪水或調(diào)節(jié)徑流，可以實現(xiàn)防洪、灌溉、發(fā)電、航運等多種功能。作用土石壩作為一種重要的水利工程設施，對于保障人民生命財產(chǎn)安全、促進經(jīng)濟社會發(fā)展具有重要意義。同時，土石壩的建設還可以改善生態(tài)環(huán)境、提高水資源利用效率等，對于推動可持續(xù)發(fā)展也具有積極作用。意義作用與意義02土石壩結構組成及特點壩體壩基防滲體排水設施結構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，用于防止庫水滲入壩體內(nèi)部，通常采用黏土心墻、黏土斜墻等結構形式。土石壩與地基的接觸部分，需進行地基處理以滿足承載和穩(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?shù)夭牧辖Y構簡單適應性強抗震性能好特點分析01020304土石壩可就地取材，節(jié)省鋼材、水泥等建筑材料。土石壩的結構相對簡單，便于施工和維修。土石壩可適應不同的地形、地質(zhì)和水文條件，具有較強的適應性。由于土石壩的散粒體結構特性，地震時不會發(fā)生整體失穩(wěn)破壞，具有較好的抗震性能。優(yōu)點就地取材，節(jié)省投資；結構簡單，便于施工和維修；優(yōu)缺點比較適應性強，可適應不同的地形、地質(zhì)和水文條件；抗震性能好。缺點優(yōu)缺點比較010204優(yōu)缺點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；對地基要求較高，需進行地基處理；滲漏和滲透變形問題較為突出，需采取相應的防滲和排水措施。0303土石壩施工方法與技術碾壓法01采用重型碾壓機械對土石料進行分層碾壓，使其達到設計要求的密實度。碾壓法具有施工速度快、質(zhì)量易于控制等優(yōu)點，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或兩側拋填至壩體內(nèi)部，然后利用自重和碾壓設備進行壓實。拋填法適用于狹窄河谷、岸坡陡峭等施工條件受限的場合。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。水中填土法適用于水庫水位較高、無法采用碾壓法和拋填法的場合。施工方法介紹選擇合適的土石料場，進行開采、破碎、篩分等加工處理，以滿足壩體填筑的質(zhì)量要求。土石料開采與加工壩體填筑施工壩體排水與防滲按照設計要求，采用合理的施工方法和機械設備進行壩體填筑，確保填筑質(zhì)量和進度。設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關鍵技術解析某大型土石壩工程采用碾壓法施工，通過精心組織和科學管理，實現(xiàn)了快速、高質(zhì)量的施工，為類似工程提供了寶貴經(jīng)驗。成功案例某土石壩工程在施工過程中出現(xiàn)嚴重質(zhì)量問題，如壩體裂縫、滲漏等，導致工程無法正常運行。經(jīng)分析，主要原因在于施工方法選擇不當、質(zhì)量控制不嚴等。這一案例提醒我們在施工過程中要嚴格遵守技術規(guī)范和設計要求，確保工程質(zhì)量安全。失敗案例案例分析：成功與失敗經(jīng)驗分享04土石壩穩(wěn)定性分析與評價基于剛體平衡原理，通過假定滑動面形狀和位置，計算土石壩的抗滑穩(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單元，通過計算機模擬分析其在荷載作用下的應力、應變和位移等，評估其穩(wěn)定性。有限元法將土石壩視為由離散塊體組成的系統(tǒng)，通過模擬塊體間的相互作用和運動過程，分析其穩(wěn)定性。離散元法穩(wěn)定性分析方法

評價指標體系建立評價指標選取根據(jù)土石壩的特點和穩(wěn)定性影響因素，選取具有代表性的評價指標，如抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)、滲流穩(wěn)定安全系數(shù)等。評價標準制定結合工程實踐經(jīng)驗和規(guī)范要求，制定各項評價指標的合格標準和優(yōu)良標準。綜合評價模型建立采用加權平均法、模糊綜合評判法等方法，建立土石壩穩(wěn)定性的綜合評價模型。簡要介紹某水庫土石壩的工程概況，包括壩體結構、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，對該水庫土石壩進行穩(wěn)定性分析，計算各項評價指標。穩(wěn)定性分析方法應用根據(jù)計算結果，對該水庫土石壩的穩(wěn)定性進行評價，分析其存在的問題和潛在風險。評價結果分析針對評價結果中存在的問題和不足，提出相應的改進措施和建議，如加強壩體結構、改善筑壩材料性能等。改進措施建議實例分析：某水庫土石壩穩(wěn)定性評價05土石壩滲流控制及排水設計通過降低壩體浸潤線和防止?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計原則遵循“上截下排”的原則，即在上游采取防滲措施，在下游設置排水設施，形成完整的排水系統(tǒng)。排水設計技巧根據(jù)壩體土料性質(zhì)、氣候條件、地形地質(zhì)等因素，合理確定排水設施的位置、尺寸和材料等，確保排水效果。排水設計原則和技巧實踐效果經(jīng)過滲流控制和排水設計后，土石壩運行穩(wěn)定，未出現(xiàn)滲透變形等問題。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，總庫容1億m3。滲流控制設計在上游壩坡采用混凝土防滲墻，深入基巖10m，墻厚1m；在下游壩腳設置排水棱體，采用碎石料填筑，底寬10m，頂寬2m，高10m。排水設計在下游壩坡設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及選擇依據(jù)加固措施分類根據(jù)土石壩的損壞程度和具體情況，加固措施可分為三類，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，需要考慮土石壩的損壞原因、程度、部位以及當?shù)氐臍夂颉⑺牡葪l件，同時還需要綜合考慮加固效果、施工難度、成本等因素。改造建議提出針對土石壩存在的問題，可以提出一系列改造建議，如加強防滲措施、提高壩體穩(wěn)定性、改善排水條件等。實施方案制定在提出改造建議后，需要制定詳細的實施方案，包括設計、施工、驗收等各個環(huán)節(jié)的具體要求和步驟。改造建議提出和實施方案制定加固改造措施經(jīng)過專家論證，采用了表面加固和內(nèi)部加固相結合的方案，具體包括壩體表面噴涂防水材