基于工程应用的土石坝坝料设计策略浅析

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1、基于工程应用的土石坝坝料设计策略浅析：土石坝是尽可能充分利用当地材料建设的一种坝型，在水库设计中应用广泛。做好大坝的坝料设计工作，拟定出合理的大坝断面是土石坝设计工作的重中之重。本文通过对清塘河水库大坝坝料设计过程的对比分析，阐释了如何考虑料源的分布、其它建筑物的布置等设计因素，做好土石坝坝料设计，进而优化大坝设计断面的思路。　　关键词：土石坝；坝料设计；最优方案；清塘河　　Abstract:theearthdamistomakefulluseoflocalmaterialsasmuchaspossibleoftheconstructi

2、onofthedam,amodel,inreservoirdesignisuseddesign,drasectionisearthdamdesignostimportant.Thisarticlethroughtoclearthedamliantangriverreservoirmaterialdesignprocessofparativeanalysis,thispaperexplainshoaldistribution,thelayoutofotherbuildingsdesignfactors,pletestheearth-roc

3、kdammaterialdesign,designisoptimizedandthethinkingofthedamsection.　　Key;Dammaterialdesign;Theoptimalsolution;Liantangriverclear　　　　　　：TV22：B　　土石坝是尽可能充分利用当地材料建设的一种坝型，其坝料设计是大坝设计优劣的关健，设计方案的好坏直接影响工程投资、工期、环境和其它建筑物的设计。现以清塘河水库工程坝料设计实例，浅述水库大坝坝料设计的策略。　　1清塘河水库概况　　清塘河水库地处云南省德宏州芒市境内

4、，位于芒市大河戈朗河左岸一级支流清塘河上游河道上，水库坝址位于芒市西南面，距芒市约23km，勐戛乡北面5km。水库枢纽主要建筑物有大坝、溢洪道、导流输水隧洞。水库总库容为1202.3万m3，工程规模为Ⅲ等中型。水库建成后可增加灌溉面积2.1163万亩，改善灌溉面积0.6747万亩；设计水平年2020年水库总供水量952.3万m3（不含生态水），其中：为区域7332人提供优质新鲜水量35.1万m3、农业灌溉供水917.2万m3，下游生态供水100.9万m3。水库大坝最大坝高66m，为3级建筑物，设计洪水重现期为50年（P=2%），校核洪水

5、重现期为1000年（P=0.1%），下游消能防冲洪水重现期为30年(P=3.33%)。　　2大坝基本坝型　　清塘河水库坝段地处J3n砂、泥岩地层中；岩体强度低(泥岩湿抗压强度＜15MPa)，属中硬岩与软质岩相间，以软质岩为主；上覆第四系覆盖层较厚；岩石风化严重；地形条件差，两岸岸坡受冲沟切割严重，岸坡完整性差。故不适于筑刚性坝，初拟清塘河水库大坝的基本坝型为土石坝。　　3工程区料源情况　　坝址区及附近均为J3n地层，主要以泥岩、泥质粉砂岩为主，工程区内土料在坝址及周围广泛分布，可供开采的土料场就位于坝址右坝肩山脊一带，呈带状分布，最远处

6、距离坝址约600m，料场有用层储量28.01×104m3。坝址区及附近均为J3n地层，主要以泥岩、泥质粉砂岩为主，夹少量砂岩、灰岩（透镜状或呈条带状），且岩石风化强烈，故石碴料、石料十分匮乏。区内可供开采作为石碴料的料场位于库区内拱兴坡一带，现有简易车路通至料场脚，直线距离1.5Km，有用层储量231.949×104m3。　　4大坝坝料设计　　4.1坝料的选择　　坝料设计就是要做好不同料源在大坝各部位的分区设计。土石坝的型式可在以下三种基本型式中选择：①均质坝；②土质防渗体分区坝；③非土质材料防渗体坝。从清塘河水库工程区料源情况分析，防

7、渗土料充裕、运距近；砂石料十分匮乏，因此非土质材料防渗体坝型（如混凝土面板堆石坝等坝型）不予考虑，主要根据坝址区料源情况对均质坝和土质防渗体分区坝进行比选。　　同时，根据坝址地形地质条件和工程区料源情况，防渗土料、风化土料、石碴料均可用于填筑土石坝，关键在于坝壳料的选用。清塘河水库适宜作坝壳料的有土料场风化料和石料场灰岩石碴料；土料场风化土料运距近、开采单价低，但属于软岩风化料，遇水易软化、强度指标低、透水性差，坝坡缓，填筑用量大，并需在坝表面设置保护层；石料场石碴料运距较远、开采单价高，但强度指标高、透水性好，坝坡陡，填筑用量小。　　

8、4.2坝料设计比选　　清塘河水库坝料设计按不同坝料的填筑部位，分四种大坝断面进行设计比选：心墙石碴料坝（防渗心墙采用土料场土料、坝壳料采用石料场石碴料）、心墙风化料坝（防渗心墙采用土料场土料、坝壳料采用土料