土堤水坝的类型

土坝的类型

介绍

两种主要的路堤类型是土坝和堆石坝，这取决于主要的填筑材料。图2-1给出了土坝的一些通用断面，显示了不同类型和填充物数量的典型分区和各种控制渗流的方法。

当实际上只有一种不透水的材料可用，并且大坝的高度相对较低时，可以使用如图2-1a所示的带有内部排水的均质大坝。倾斜排水管的作用是防止下游斜坡变得饱和，容易受到管道和/或斜坡的破坏，并拦截和防止管道穿过横贯堤岸宽度的任何水平裂缝。

地球大坝如图2-1b和2-1c所示，当当地借用材料不能提供足够数量的不透水材料时，可以建造不透水的岩心。位于大坝中心附近的垂直心芯优于倾斜的上游心芯，因为前者提供了更高的心芯与基础之间的接触压力，以防止渗漏，更大的稳定性，在地震荷载下，更好的通道，以补救防渗控制。倾斜的上游岩心可以先放置河堤的下游部分，然后放置岩心，减少水力压裂的可能性。然而，对于陡壁峡谷中的高坝，压倒一切的考虑是坝肩地形。这样做的目的是使核心与地形相适应，以避免发散、突然的地形不连续和严重的地质缺陷。为大坝在透水基础上，如图2-1d至2-1f所示，需要进行防渗，以防止过高的扬压力和管道通过基础。

控制坝基下渗的方法有水平排水沟、截流(压实回填沟、浆体墙和混凝土墙)、上游防渗毡、下游防渗护堤、趾沟和减压井。堆石坝可能是经济的，因为需要挖掘和/或附近的借料来源，潮湿的气候和/或较短的施工季节占优势，在寒冷的气候中放置堆石坝的能力，对于倾斜的心墙和面板坝，地基注浆与同时填石的能力(Walker 1984)。图2-2为堆石坝的两个广义断面。陡坡堆石坝比土坝需要更好的地基条件，混凝土坝(或碾压混凝土坝)比堆石坝需要更好的地基条件。EM 1110-2-1901给出了大坝防渗措施的设计和施工。

地球大坝

土坝是由从借用地区获得的合适的土壤或需要开挖并通过机械手段层层压实而成。

在准备地基之后，从借用区域和所需挖掘的土被运送到现场，倾倒，并按要求的深度分层铺开。然后用夯实压路机、羊脚压路机、重型气动压路机、振动压路机、拖拉机或挖土设备压实土层。土坝的一个优点是它可以适应薄弱的基础，只要适当考虑深入的基础勘探、测试和设计。

种大坝

堆石坝主要由破碎的岩石和不透水的岩心组成。岩心与岩壳之间由一系列由适当分级的材料构成的过渡区隔开。只有在没有足够的防渗材料时，才应考虑在上游表面采用混凝土、沥青或钢板薄膜来代替防渗的地核。

然而，这种膜很容易由于沉降而破裂。填石区按12至24层压实。厚重的橡胶或钢轮振动压路机。通常需要根据试验采石场和试验填方的结果来确定最佳的施工和压实方法。倾倒石料和水冲，或倾倒在水中，一般只接受在建造围堰，不纳入坝体堤岸。

如果大坝是在岩石基础上，可以将排水畅通、压实良好的石料填充物放置在陡峭的斜坡上。如果有必要在土质或风化岩石基础上填石，斜坡当然要平坦得多，并且在基础和填石之间需要过渡区域。用于堆石坝的材料包括声音自由的排水岩石，以及更脆弱的材料，如砂石和粉页岩，这些材料在处理和压实过程中会分解，形成一个不透水的半透水体。

后者由于不能完全自由排水，且缺乏岩石充填体的抗剪强度，常被称为随机的岩石“并且可以成功地用于大坝建设，但是，由于稳定性和渗流的考虑，使用这种材料的堤坝设计与土坝类似。