水工建筑物孙明权土石坝的构造坝体排水和反滤层PPT学习教案

1、会计学1 水工建筑物孙明权土石坝的构造坝体排水工建筑物孙明权土石坝的构造坝体排 水和反滤层水和反滤层 (1)(1)排水的作用：排水的作用： 控制和引导渗流，控制和引导渗流，降低坝体润降低坝体润 线，加速孔隙水压力消散，以增加坝线，加速孔隙水压力消散，以增加坝 体稳定，并体稳定，并保护下游坝坡免遭保护下游坝坡免遭冻胀破冻胀破 坏。坏。 第1页/共21页 (2)(2)设计要求：设计要求： 能自由地向坝外排出全部渗透水能自由地向坝外排出全部渗透水 ；应按反滤要求设计；便于观测和检；应按反滤要求设计；便于观测和检 修。修。 第2页/共21页 (3)(3)常见的排水型式有：常见的排水型式有： a.a.棱

2、体排水棱体排水 b. b.贴坡排水贴坡排水 c. c.褥垫排水褥垫排水 d. d.综合式排水综合式排水 另外还有网状排水带、排水另外还有网状排水带、排水 管和竖式排水体等型式。管和竖式排水体等型式。 第3页/共21页 a.a.棱体排水棱体排水 结构：结构：下游坡脚用块石堆成的棱下游坡脚用块石堆成的棱 体，顶宽体，顶宽1 12m2m，坝坡（内，坝坡（内1 1：1 11 1： 1.51.5、外、外1 1：1.51.51 1：2.02.0） 第4页/共21页 优点：优点：排水效果好，可以降低浸排水效果好，可以降低浸 润线，防止坝坡冻胀，保护下游坝脚润线，防止坝坡冻胀，保护下游坝脚 免遭波浪淘刷，还可

3、与坝基排水相连免遭波浪淘刷，还可与坝基排水相连 接。当坝基强度足够时，还可支撑坝接。当坝基强度足够时，还可支撑坝 体、增加坝体的稳定性。体、增加坝体的稳定性。 缺点：缺点：石料用量大，费用高，与石料用量大，费用高，与 坝体施工有干扰，检修困难。坝体施工有干扰，检修困难。 第5页/共21页 b.b.贴坡排水贴坡排水 结构：结构：又称表层排水，又称表层排水，在下游在下游 坝坡表面用一二层堆石或砌石加反滤坝坡表面用一二层堆石或砌石加反滤 层铺设成。层铺设成。 第6页/共21页 优点：优点：结构简单，用料省，施结构简单，用料省，施 工方便，易于检修。工方便，易于检修。 缺点：缺点：不能降低浸润线，不能

4、降低浸润线，防防 冻性较差。冻性较差。但能提高坝坡的抗渗稳但能提高坝坡的抗渗稳 定性和抗冲刷能力。定性和抗冲刷能力。 第7页/共21页 c.c.褥垫排水褥垫排水 结构：结构：沿坝基面平铺的由块石组沿坝基面平铺的由块石组 成的水平排水层、外包反滤层。成的水平排水层、外包反滤层。 常用于下游水位较低或无水的情况常用于下游水位较低或无水的情况 。 第8页/共21页 优点：优点：排水伸入坝体内部，当下排水伸入坝体内部，当下 游无水时，能有效地降低坝体浸润线游无水时，能有效地降低坝体浸润线 ，有助于坝基排水，加速软粘土地基，有助于坝基排水，加速软粘土地基 的固结。的固结。 缺点：缺点：对不均匀沉降的适应

5、性差对不均匀沉降的适应性差 ，易断裂且难以检修。，易断裂且难以检修。 第9页/共21页 d.d.综合式排水综合式排水 兼有各种单一排水型式的优点。兼有各种单一排水型式的优点。 第10页/共21页 第11页/共21页 2.2.反滤层反滤层及过渡层及过渡层 反滤层一般由反滤层一般由1 13 3层级配均匀层级配均匀 ，耐风化的砂、砾、卵石或碎石构，耐风化的砂、砾、卵石或碎石构 成，每层粒径随渗流方向而增大。成，每层粒径随渗流方向而增大。 第12页/共21页 (1)(1)反滤层反滤层的作用的作用 (2)(2)反滤层设计的原则反滤层设计的原则 (3)(3)反滤层的设计反滤层的设计 (4)(4)反滤层的位

6、置反滤层的位置 (5)(5)反滤层类型反滤层类型 (6)(6)过渡层过渡层 第13页/共21页 (1)(1)反滤层反滤层的作用：的作用： 滤土排水，滤土排水，保护渗流出口，保护渗流出口，防止防止 水工建筑物在渗流逸出处遭受管涌、水工建筑物在渗流逸出处遭受管涌、 流土等渗流变形的破坏以及不同土层流土等渗流变形的破坏以及不同土层 界面的接触冲刷。在下游侧具有承压界面的接触冲刷。在下游侧具有承压 水的土层，还可起压重作用。水的土层，还可起压重作用。 第14页/共21页 (2)(2)反滤层设计的原则：反滤层设计的原则： 被保护土层不发生管涌等有害被保护土层不发生管涌等有害 的渗透变形。的渗透变形。 透

7、水性大于被保护土层，能通透水性大于被保护土层，能通 畅地排除渗透水流，同时不致被细畅地排除渗透水流，同时不致被细 颗粒淤塞而失效。颗粒淤塞而失效。 第15页/共21页 (3)(3)反滤层的设计反滤层的设计 ： 8515 dD45 且 1515 dD 5 第16页/共21页 (4)(4)反滤层的位置：反滤层的位置： 在土质防渗体与坝壳或坝基透水在土质防渗体与坝壳或坝基透水 层之间，以及渗流进入排水处。层之间，以及渗流进入排水处。 第17页/共21页 (5)(5)反滤层类型：反滤层类型： 型反滤：其特点是反滤层位于型反滤：其特点是反滤层位于 被保护土层的下部，渗流方向主要由被保护土层的下部，渗流方向主要由 上向下，如褥垫排水；上向下，如褥垫排水； 型反滤：其特点是反滤层位于型反滤：其特点是反滤层位于 被保护土层的上部，渗流方向主要由被保护土层的上部，渗流方向主要由 下向上，如减压沟的反滤层。下向上，如减压沟的反滤层。 第18页/共21页 渗流方向近乎水平或倾斜向，反滤渗流方向近乎水平或倾斜向，反滤 层近乎垂直或倾斜向的情况，属于过渡层近乎垂直或倾斜向的情况，属于过渡 型，如贴坡反滤等，可归为型，如贴坡反滤等，可归为型。型。 第19页/共21页 (6)(6