２０１ ３年第０４期 吉林农业 Ｎ０．０４．２０１３ （总第３０１期） ＪＩＬＩＮ ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＥ （ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．３０ １） 浅析土石坝防渗体构成及土质要求 宋艳娟 （吉林省沙河水库管理局，吉林舒兰１３２６００） 摘要：水利工程项目中，土石坝是经常见到的工程之一， 是水利工程重要的组成部分，在防洪防汛、保障水利设施及水利安全 方面起着重要的作用，所以有必要对土石坝进行全面的了解， 以便在建设、维护、保养等方面做好胸有成竹，有备无患。 关键词：防渗体；混凝土 中图分类号：ＴＶ５４３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—０４３２（２０１３）一０４—０２６９—１ 土石坝主要由防渗体、排水设施、护坡、坝顶等部位的构 力后更容易变形，因此斜墙后的过渡层的要求应适当高一些，且 成，其中防渗体是很重要的组成部分。 常设置为两层。斜墙与保护层之间的过渡层可适当简单，当保护 １防渗体 层的材料比较合适时，可只设一层，有时甚至可以不设保护层。 １．１土质心墙 １．３非土料防渗体 土质心墙位于土石坝坝体断面的中心部位，并略为偏向上 非土料防渗体，也称人工材料防渗体。主要包括沥青混凝土 游，有利于心墙与坝顶的防浪墙相连接；同时也可使心墙后的坝 或钢筋混凝土做成的防渗体。 壳先期施工，坝壳得到充分的先期沉降，从而避免或减少坝壳与 沥青混凝土防渗体。沥青混凝土具有较好的塑性和柔性，渗 心墙之间因变形不协调而产生的裂缝。 透系数很小，约为１×１０～～１×１０ 。ａｍ／ｓ，防渗和适应变形的能力 心墙的厚度应根据土料的容许渗透坡降来确定，保证心墙在 均较好；产生裂缝时，有一定的自行愈合的功能：施工受气候的影 渗透坡降作用下不至于被破坏，有时也需考虑控制下游浸润线的 响小，是一种合适的防渗材料。沥青混凝土可以作成心墙，也可以 要求。轻壤土的容许渗透坡降为３～４，壤土为４～６，粘土为６～８ 作成斜墙。沥青混凝土心墙不受气候和日照的影响，可减少沥青的 心墙项部的水平宽度不宜小于３ｍ，心墙底部厚度不宜小于作用水 老化速度，对抗震也有利，但检修困难。沥青混凝土心墙底部厚度 一头的１／４。心墙的两侧坡度一般在１：０．１５～１：０．３２＿间，有些两侧 般为坝高的１／４０￣１／６０，且不少于０．４ｍ．项部厚度不少于０．３ｍ， 坡度可达１：０．４～１：０．５。 心墙两侧应设置过渡层。沥青混凝土斜墙铺筑在厚ｌ￣３ｃｍ的、由碎 在正常运用情况下，心墙顶部的高程应不低于上游设计水位 石或砾石作成的垫层和３￣４ｃｍ厚的沥青碎石基垫上，以调节坝体变 ０．３～Ｏ．６ｍ：在非常运用情况下，心墙顶部的高程应不低于非常运 形。沥青混凝土斜墙一般厚２０ｃｍ，分层铺填碾压，每层厚３￣６ｃｍ， 用情况下的静水位：对设有可靠的防浪墙的土坝，心墙顶部的高 沥青混凝土斜墙上游侧坡度不应陡与１：１．６～ｌ：１．７。 程也应不低于正常运用情况下的静水位。 钢筋混凝土防渗体。钢筋混凝土心墙已较少使用。钢筋混 心墙顶部与坝顶之间应设置保护层，以防止冻结、干燥等因 凝土心墙底部厚度一般为坝高的１／２Ｏ～１／４０，顶部厚度不少于 素的影响，并按结构要求不小于ｌｍ，一般为１．５～２．５ｍ。 ０．３ｍ，心墙两侧应设置过渡层。钢筋混凝土面板一般不用于以砂 心墙与坝壳之间应设置过渡层。过渡层的要求可以比反滤 砾石为坝壳材料的土石坝，因为土石坝坝面沉降大，而且不均 层的要求低，一般采用级配较好的、抗风化的细粒石料和砂砾石 匀，面板容易产生裂缝。钢筋混凝土面板主要用于堆石坝中。 料。过渡层除取一定的反滤作用外，主要还是为了避免防渗体与 ２坝体各部分对土料的要求 坝壳两种刚度相差较大的土料之间刚度的突然变化，使应力传递 均质坝。要求渗透系数不大于１×１０－４ｃｍ／ｓ；要求粒径小于 均匀，防止防渗体产生裂缝，或控制裂缝的发展。心墙与坝基及 ０．Ｏ０５ｍｍ的颗粒的含量不大于４０％，以小于３０％，一般为１０％￣３０％宜； 两岸必须有可靠的连接。对土基，一般采用粘性土截水墙；对岩 有机质含量（按质量计）不大于５％，常用的是砂质粘土和壤土。 基，一般采用混凝土垫座或混凝土齿墙。 心墙坝和斜墙坝的坝壳。坝壳填料应使坝体具有足够的稳 １．２土质斜墙 定性、较高的强度，并具有良好的排水性。砂、砾石、卵石、漂 土质斜墙位于土石坝坝体上游面。它是土石坝中常见的又一 石、碎石等无粘性土料，料场开采的石料、开挖的石渣料，均可 种防渗结构。填筑材料土土质心墙材料相近。斜墙的厚度应根据 作为坝壳填料。 土壤的容许渗透坡降和结构的稳定性两方面来确定，有时也需考 均匀的中砂、细砂及粉砂，不均匀系数＝１．５～２．６时，极易发 虑控制下游浸润线的要求，以及渗透流量的要求。斜墙顶部的水 生液化破坏，因此只可用于中、低坝坝壳的干燥区，但不宜用于 平宽度不宜小于３ｍ；斜墙底部的厚度应不小于作用水头的１／５。 地震区域的坝。 在正常运用情况下，斜墙顶部的高程应不低于上游设计水位 防渗体。一般要求渗透系数不大于１×１０一ａｍ／ｓ，与坝壳材 ｏ．６～０．８ｍ；在非常运用情况下，斜墙顶部的高程应不低于非常 料的渗透系数之比不大于１／１０００；水溶盐含量应小于３％，有机质 运用情况下的静水位；对设有可靠的防浪墙的土坝，斜墙项部的 含量应小于１％。用于填筑防渗体的砾石土，粒径大于５ｍｍ的颗粒 高程也应不低于正常运用情况下的静水位。斜墙顶部与坝顶之间 含量不宜超过５０％，最大粒径不宜大于１５０ｍｍ或铺填厚度的２／３， 应设置保护层，以防止冻结、干燥等因素的影响，并按结构要求 ０．０７５ｍｍ以下的颗粒含量不应小于１５％，填筑时不得发生粗料集中 不小于１ｍ，一般为１．５～２．５ｍ。斜墙及过渡层的两侧坡度，主要 架空现象。 取决于土坝稳定计算的结果，一般外坡应为１：２．Ｏ～１：２．５，内坡 排水体。采用具有较高抗压强度，良好的抗水性、抗冻性和 为１：１．５～１：２．０。斜墙的上游侧坡面和斜墙的顶部，必须设置保 抗风化性的块石。块石料重度应大于２２ｋＮ／ｍ。，岩石孑Ｌ隙率不应大 护层。其目的是防止斜墙被冲刷、冻裂或干裂，一般用砂、砂砾 于３％，吸水率（按孔隙体积比）不应大于０．８：块石料饱和抗压强 石、卵石或碎石等砌筑而成。保护层的厚度不得小于冰冻和干燥 度不应小于３０ＭＰａ，软化系数不应大于０．７５～Ｏ．８５。 深度，一般为２～３ｍ。斜墙与坝壳之间应设置过渡层。过渡层的作 作者简介：宋艳娟（１９７２一），女，大专，就职于吉林省沙河 用、构造要求等与心墙与坝体间的过渡层类似，但由于斜墙在受 水库管理局，从事水利工程建筑与管理工作。 ＪＩＬＩＮ ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＥ ２６９
