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水工建筑物基础(第2版)
1.9.3.3 三、坝坡
三、坝坡

土石坝坝坡坡度对坝体稳定及工程量大小均起重要作用。坝坡坡度选择一般遵循以下规律:

(1)上游坝坡长期处于水下饱和状态,水库水位也可能快速下降,为了保持坝坡稳定,上游坝坡常比下游坝坡缓,但堆石坝上、下游坝坡坡率的差别要比砂土料小。

(2)土质防渗体斜墙坝上游坝坡的稳定受斜墙土料特性的控制,所以斜墙的上游坝坡一般较心墙坝缓。而心墙坝,特别是厚心墙坝的下游坝坡,因其稳定性受心墙土料特性的影响,一般较斜墙坝缓。

(3)黏性土料的稳定坝坡为一曲面,上部坡陡,下部坡缓,所以用黏性土料做成的坝坡,常沿高度分成数段,每段10~30m,从上而下逐渐放缓,相邻坡率差值取0.25或0.5。砂土和堆石的稳定坝坡为一平面,可采用均一坡率。由于地震荷载一般沿坝高呈非均匀分布,所以砂土和石料有时也做成分层变坡形式。

(4)由粉土、砂、轻壤土修建的均质坝,透水性较大,为了保持渗流稳定,一般要求适当放缓下游坝坡。

(5)当坝基或坝体土料沿坝轴线分布不一致时,应分段采用不同坡率,在各段间设过渡区,使坝坡缓慢变化。

中、低高度的均质坝,其平均坡度约为1∶3。

土石坝坝坡确定的步骤是:一般参照已有工程的实践经验初步拟定,再经过核算、修改以及技术经济比较后确定。

土质防渗体的心墙坝,当下游坝壳采用堆石时,常用坡度为1∶1.5~1∶2.5,采用土料时,常用1∶2~1∶3.0;上游坝壳采用堆石时,常用1∶1.7~1∶2.7,采用土料时,常用1∶2.5~1∶3.5。斜墙坝的下游坝坡坡度可参照上述数值选用,取值一般偏陡;上游坝坡则可适当放缓,石质坝坡放缓0.2,土质坝坡放缓0.5。

人工材料面板坝,采用优质石料分层碾压时,上游坝坡坡度一般采用1∶1.4~1∶1.7;良好堆石的下游坝坡可为1∶1.3~1∶1.4;如为卵砾石时,可放缓至1∶1.5~1∶1.6;坝高超过110m时,也宜适当放缓。人工材料心墙坝,均可参照上述数值选用,并且上下游可采用同一坡率。

碾压式土石坝上下游坝坡常沿高程每隔10~30m设置一条马道,其宽度应根据用途确定,但不小于1.5m,用以拦截雨水,防止冲刷坝面,同时也兼作交通、检修和观测之用,还有利于坝坡稳定。马道一般设在坡度变化处。碾压堆石坝下游坝坡亦常设1~2条马道。土石坝上游坝坡视情况亦可增设马道。