坝型选择是土石坝设计中首先要解决的一个重要问题,因为它关系到整个枢纽的工程量、投资和工期。坝高、筑坝材料、地形、地质、气候、施工和运行条件等都是影响坝型选择的主要因素。
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坝型选择 |
土质心墙和斜墙,便于与坝基内的垂直和水平防渗体系相连接,心墙和斜墙坝可以在深厚的覆盖层上修建。这种坝型不仅适宜于建低坝,也适宜于建高坝。斜墙坝的坝壳可以超前于防渗体提前进行填筑,而且不受气候条件限制,也不依赖于地基灌浆施工的进度,施工干扰小。但斜墙坝由于抗剪强度较低的防渗体位于上游面,故上游坝坡较缓,坝的工程量较大。斜墙对坝体的沉降变形也较为敏感,与陡峻河岸的连接较困难,故高坝中斜墙坝所占的比例较心墙坝为小。高度超过100m的斜墙坝,绝大多数采用内斜墙,即斜墙坡度变陡,斜墙上游还填筑一部分坝壳。目前世界上已建的高200~300m级的土石坝几乎都是心墙坝。碾压技术的进步和采用砾石土作为防渗体为建造高心墙坝创造了条件。心墙的坡度超过1:0.5时,会影响坝坡的稳定,需将坝坡放缓。近年的发展趋势是采用薄心墙,这样有利于降低孔隙水应力。心墙土料的压缩性较坝壳料高,易产生拱效应,对防止水力劈裂不利,对坝的安全有影响。为此,很多高坝都采用斜心墙,其上游坡设计成1:0.5~1:0.6,以利于克服拱效应和两侧坝壳平起上升,施工干扰大,受气候条件的影响也大,这是其弱点。高的心墙坝和斜墙坝多作成分区坝或多种土质坝,从防渗体到坝壳料,颗粒由细到粗逐步过渡,这对于充分利用土石料,增加坝的稳定性和抗震能力都是有利的。