水工设计手册 第6卷 土石坝 第2版2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第1章 土质防渗体土石坝3

1.1 概述3

1.2 设计基本要求8

1.2.1 土石坝安全和功能的基本要求8

1.2.1.1 坝顶高程8

1.2.1.2 抗滑稳定8

1.2.1.3 渗流8

1.2.1.4 变形8

1.2.1.5 抗震8

1.2.2 最大坝高及坝高划分9

1.2.2.1 最大坝高9

1.2.2.2 坝高划分9

1.2.3 土石坝的运用条件9

1.2.3.1 运用条件划分9

1.2.3.2 三种运用条件的区分界限9

1.2.3.3 三种运用条件下的工况9

1.3 坝轴线及坝型选择10

1.3.1 坝址选择10

1.3.2 坝轴线选择11

1.3.3 坝型比较与选择12

1.3.3.1 坝型12

1.3.3.2 坝型选择12

1.4 筑坝材料的基本性质14

1.4.1 筑坝材料的物理性质14

1.4.1.1 工程分类14

1.4.1.2 密度试验方法16

1.4.1.3 比重测定方法16

1.4.1.4 颗粒级配17

1.4.1.5 界限含水率17

1.4.1.6 相对密度17

1.4.1.7 结构性黏土的崩解17

1.4.2 筑坝材料的矿化性质17

1.4.3 筑坝材料的抗剪强度17

1.4.3.1 库仑（Coulomb）强度公式17

1.4.3.2 非线性抗剪强度18

1.4.4 筑坝材料的变形特性18

1.4.5 粗粒材料的浸水变形特性18

1.4.6 粗粒材料的流变特性19

1.4.7 筑坝材料的渗透特性19

1.4.8 筑坝材料的动力特性20

1.4.8.1 动强度20

1.4.8.2 动力变形特性20

1.5 筑坝材料选择与填筑设计21

1.5.1 基本原则和料场规划要求21

1.5.2 防渗土料选择和填筑设计21

1.5.2.1 对防渗土料的一般要求21

1.5.2.2 一般黏性土选择22

1.5.2.3 砾石土23

1.5.2.4 特殊土31

1.5.2.5 填筑设计43

1.5.3 反滤料、过渡层料和排水体料的选择及填筑设计44

1.5.3.1 基本要求44

1.5.3.2 级配设计44

1.5.3.3 防止分离要求45

1.5.3.4 设计步骤45

1.5.3.5 填筑设计47

1.5.4 坝壳料的选择及填筑设计48

1.5.4.1 坝壳料的选择及分区48

1.5.4.2 坝壳料的一般要求48

1.5.4.3 堆石料48

1.5.4.4 砂砾石料56

1.5.4.5 砂类土59

1.5.4.6 坝壳料填筑设计59

1.5.5 填筑施工控制59

1.5.6 工程实例62

1.5.6.1 设计指标62

1.5.6.2 施工碾压参数62

1.5.6.3 坝体填筑质量检测成果62

1.6 坝体结构62

1.6.1 坝顶宽度62

1.6.2 坝顶超高62

1.6.2.1 坝顶超高定义62

1.6.2.2 风壅水面高度确定64

1.6.2.3 坝顶安全加高64

1.6.3 设计波浪爬高计算64

1.6.3.1 累积频率64

1.6.3.2 年最大风速64

1.6.3.3 风向和风区长度64

1.6.3.4 波浪要素计算64

1.6.3.5 平均波浪爬高65

1.6.3.6 设计波浪爬高确定66

1.6.3.7 坝前库区两岸发生滑坡的涌浪高66

1.6.4 坝坡和马道66

1.6.4.1 影响坝坡的因素66

1.6.4.2 坝坡坡率的确定66

1.6.5 坝体分区66

1.6.6 防渗体结构66

1.6.6.1 一般要求66

1.6.6.2 斜墙和心墙断面67

1.6.7 反滤层和过渡层68

1.6.8 坝体排水69

1.6.8.1 棱体排水69

1.6.8.2 贴坡排水69

1.6.8.3 坝内排水70

1.6.8.4 综合型排水70

1.6.9 护坡71

1.6.9.1 上游护坡71

1.6.9.2 下游护坡73

1.6.10 坝顶、坝面排水73

1.6.10.1 坝顶排水73

1.6.10.2 坝面排水73

1.6.11 坝顶构造74

1.6.11.1 坝顶路面74

1.6.11.2 防浪墙和路缘石74

1.6.11.3 栏杆和路灯76

1.7 砂砾石坝基处理76

1.7.1 处理目的及处理措施76

1.7.1.1 处理目的和方案选择76

1.7.1.2 渗流控制措施的方式76

1.7.1.3 渗流控制措施的适用条件76

1.7.2 混凝土防渗墙78

1.7.2.1 防渗墙设计需具备的基本资料78

1.7.2.2 墙体结构设计78

1.7.3 灌浆帷幕82

1.7.3.1 砂砾石地基的可灌性82

1.7.3.2 帷幕设计原则83

1.7.3.3 灌浆方法83

1.7.3.4 灌浆材料83

1.7.3.5 灌浆试验84

1.7.4 铺盖与下游排水设施84

1.7.4.1 铺盖设计84

1.7.4.2 下游排水设施及透水盖重85

1.8 岩石坝基处理86

1.8.1 岩石坝基处理要求86

1.8.2 坝基软弱带的处理87

1.8.3 坝基灌浆帷幕88

1.8.3.1 灌浆的目的和基本要求88

1.8.3.2 灌浆帷幕设计88

1.8.3.3 灌浆试验89

1.8.4 固结灌浆90

1.8.4.1 固结灌浆的目的90

1.8.4.2 固结灌浆设计90

1.8.5 岩溶（喀斯特）处理90

1.8.5.1 开挖91

1.8.5.2 铺盖91

1.8.5.3 堵塞溶洞91

1.8.5.4 灌浆91

1.8.5.5 筑墙隔离92

1.8.5.6 截堵导排92

1.9 特殊土坝基处理92

1.9.1 软土92

1.9.1.1 工程特性及建坝问题92

1.9.1.2 软土地基处理设计的主要内容94

1.9.1.3 软土坝基处理方法94

1.9.2 湿陷性黄土97

1.9.2.1 湿陷性黄土特性97

1.9.2.2 湿陷程度的判别标准97

1.9.2.3 湿陷性黄土坝基处理97

1.10 大坝防渗体与坝基岸坡及混凝土建筑物的连接100

1.10.1 防渗体与坝基（含坝肩）的结合100

1.10.1.1 土质防渗体与土质坝基及岸坡连接100

1.10.1.2 土质防渗体与岩石坝基及岸坡连接100

1.10.1.3 岸坡的开挖要求101

1.10.2 大坝防渗体与其他建筑物的结合102

1.10.2.1 与混凝土建筑物的连接102

1.10.2.2 坝下埋涵管102

1.10.2.3 坝内廊道103

1.11 渗流计算105

1.11.1 概述105

1.11.2 计算工况105

1.11.3 渗流计算的边界条件105

1.11.4 计算方法105

1.11.4.1 公式法105

1.11.4.2 数值解法106

1.11.4.3 试验方法106

1.11.4.4 图解法106

1.11.4.5 模型试验与数值模拟计算分析相互验证法106

1.11.4.6 计算模型建立和概化107

1.11.5 渗透稳定计算108

1.11.5.1 渗透稳定计算的内容108

1.11.5.2 渗透变形及其判别方法108

1.12 稳定分析109

1.12.1 计算工况109

1.12.2 计算断面选取109

1.12.3 土体抗剪强度指标及其选用109

1.12.3.1 土体抗剪强度指标的测定109

1.12.3.2 土体抗剪强度指标的选用109

1.12.4 计算方法及其适用条件110

1.12.4.1 计算方法110

1.12.4.2 适用条件113

1.12.5 作用荷载的计算及选取114

1.12.5.1 坝体的自重作用114

1.12.5.2 静水压力114

1.12.5.3 孔隙水压力114

1.12.5.4 地震力115

1.12.6 计算程序115

1.12.7 稳定安全系数标准115

1.12.8 大坝抗滑稳定分项系数设计法116

1.12.8.1 概述116

1.12.8.2 分项系数的确定116

1.12.8.3 抗滑稳定计算方法117

1.13 应力变形计算119

1.13.1 概述119

1.13.2 应力与应变以及破坏准则119

1.13.2.1 应力119

1.13.2.2 应变119

1.13.2.3 破坏准则120

1.13.3 计算模型的选择120

1.13.3.1 非线性弹性模型120

1.13.3.2 弹塑性模型122

1.13.3.3 本构模型的应用评价124

1.13.4 计算参数的选取124

1.13.4.1 邓肯-张模型124

1.13.4.2 K—G模型127

1.13.4.3 修正剑桥模型127

1.13.4.4 南水模型127

1.13.4.5 河海大学椭圆—抛物双屈服面模型127

1.13.5 各种运用期中大坝所承受的荷载128

1.13.6 验算拉裂和剪切破坏128

1.13.7 沉降计算130

1.13.7.1 沉降计算的任务130

1.13.7.2 坝体和坝基的应力131

1.13.7.3 沉降量计算133

1.13.7.4 沉降随时间发展过程的计算134

1.14 大坝的抗震设计135

1.14.1 抗震计算135

1.14.2 抗震设计原则和依据136

1.14.2.1 设计原则136

1.14.2.2 设计烈度136

1.14.3 地震区筑坝材料选择与填筑137

1.14.3.1 防渗土料137

1.14.3.2 坝壳料137

1.14.3.3 压实标准137

1.14.4 坝体结构抗震设计137

1.14.4.1 坝顶超高137

1.14.4.2 坝型及坝坡138

1.14.5 坝体与其他建筑连接部位的抗震措施139

1.14.5.1 土质防渗体与岸坡和混凝土建筑物的连接139

1.14.5.2 坝下埋管140

1.14.6 坝基覆盖层地震液化处理140

1.14.6.1 主要设计工作内容和步骤140

1.14.6.2 土的地震液化初判方法140

1.14.6.3 土的地震液化复判方法141

1.14.6.4 地震液化处理的措施142

1.15 土石坝的除险加固143

1.15.1 土石坝的病险及特征143

1.15.2 产生病险的原因143

1.15.2.1 坝顶高程不满足要求143

1.15.2.2 渗流问题143

1.15.2.3 坝坡稳定不满足要求144

1.15.3 拟定除险加固设计方案的原则和常用的加固措施144

1.15.3.1 拟定除险加固设计方案的原则144

1.15.3.2 常用的加固措施144

1.16 安全监测设计150

1.16.1 观测目的150

1.16.2 监测重点150

1.16.3 设计依据150

1.16.4 监测项目150

1.16.5 变形监测151

1.16.5.1 外部变形监测151

1.16.5.2 内部变形监测152

1.16.6 渗流监测153

1.16.6.1 测点布置154

1.16.6.2 监测方法选择156

1.16.7 应力应变及温度监测156

1.16.8 强震监测156

1.16.9 巡视检查156

参考文献157

第2章 混凝土面板堆石坝163

2.1 概述163

2.1.1 引言163

2.1.2 中国面板堆石坝的发展163

2.1.3 中国面板堆石坝筑坝技术特点172

2.1.4 中国超高面板堆石坝建设经验173

2.2 坝址选择与枢纽布置175

2.2.1 坝址选择175

2.2.1.1 地形条件175

2.2.1.2 地质条件175

2.2.1.3 料源176

2.2.2 枢纽布置177

2.2.2.1 坝轴线与大坝的布置177

2.2.2.2 泄水建筑物布置182

2.2.2.3 放空洞设置189

2.2.2.4 导流建筑物布置191

2.3 坝体设计192

2.3.1 坝顶与坝坡设计192

2.3.1.1 坝顶设计192

2.3.1.2 坝坡设计193

2.3.2 坝体分区设计195

2.3.2.1 坝体分区的设计原则195

2.3.2.2 坝体分区设计的经验195

2.3.2.3 高面板堆石坝工程实践的启迪199

2.3.2.4 高面板堆石坝的坝体分区设计200

2.3.3 垫层区设计201

2.3.3.1 垫层区的设计原则201

2.3.3.2 垫层区设计的经验201

2.3.3.3 垫层区尺寸205

2.3.3.4 特殊垫层区设计206

2.3.4 过渡区设计207

2.3.4.1 过渡区的设计原则207

2.3.4.2 过渡区设计的经验207

2.3.5 主堆石区设计213

2.3.5.1 主堆石区的设计原则213

2.3.5.2 主堆石区设计的经验213

2.3.6 下游堆石区设计218

2.3.6.1 下游堆石区的设计原则218

2.3.6.2 下游堆石区设计的经验218

2.3.7 排水区设计218

2.3.7.1 排水区的设计原则218

2.3.7.2 排水区的型式和特性224

2.3.8 面板砂砾石坝设计226

2.3.8.1 面板砂砾石坝的设计原则226

2.3.8.2 面板砂砾石坝设计的经验226

2.3.9 软岩筑坝设计230

2.3.9.1 软岩的工程特性230

2.3.9.2 软岩堆石坝的设计原则232

2.3.9.3 软岩筑坝设计经验233

2.3.10 填筑标准233

2.4 面板与趾板结构设计238

2.4.1 趾板设计238

2.4.1.1 趾板布置238

2.4.1.2 趾板混凝土241

2.4.1.3 趾板配筋241

2.4.1.4 与地基连接241

2.4.2 面板设计242

2.4.2.1 总体要求242

2.4.2.2 面板结构242

2.4.2.3 面板混凝土244

2.4.2.4 面板配筋248

2.4.3 面板与趾板抗裂措施250

2.4.3.1 面板抗裂措施250

2.4.3.2 趾板抗裂措施253

2.5 接缝止水设计254

2.5.1 接缝布置及设计基本原则254

2.5.1.1 面板坝接缝布置254

2.5.1.2 接缝及接缝止水设计基本原则254

2.5.2 面板坝接缝工作特性与位移255

2.5.2.1 周边缝255

2.5.2.2 面板垂直缝257

2.5.2.3 防浪墙水平缝258

2.5.3 止水结构型式和构造258

2.5.3.1 止水结构型式258

2.5.3.2 止水构造264

2.5.4 止水材料265

2.5.4.1 铜止水带和不锈钢止水带265

2.5.4.2 塑料止水带和橡胶止水带267

2.5.4.3 塑性填料和防渗保护盖片268

2.5.4.4 无黏性填料自愈系统271

2.5.4.5 施工缝271

2.5.4.6 辅助材料271

2.5.5 接缝止水施工272

2.5.5.1 铜止水带加工272

2.5.5.2 塑料止水带和橡胶止水带安装272

2.5.5.3 异型接头272

2.5.5.4 塑性填料及防渗保护盖片施工272

2.5.5.5 无黏性填料施工272

2.5.5.6 施工缝272

2.6 坝基处理与岸坡连接设计273

2.6.1 趾板地基处理273

2.6.1.1 趾板地基处理的基本原则273

2.6.1.2 趾板地基处理措施273

2.6.2 堆石体地基处理275

2.6.2.1 岸坡堆石体地基处理275

2.6.2.2 河床覆盖层的处理276

2.6.2.3 堆石体地基地质缺陷处理278

2.6.3 趾板建在深厚覆盖层上的面板堆石坝279

2.6.3.1 趾板直接建于覆盖层上的地基处理279

2.6.3.2 趾板建在深厚覆盖层上的实例279

2.6.4 坝基防渗处理282

2.6.5 岸坡连接处理284

2.6.5.1 岸坡连接处理的基本原则284

2.6.5.2 岸坡连接实例284

2.7 面板堆石坝变形与稳定分析288

2.7.1 坝坡稳定分析288

2.7.2 面板堆石坝变形估算289

2.7.2.1 坝体沉降量估算289

2.7.2.2 面板挠度的估算290

2.7.3 应力与变形分析291

2.7.3.1 堆石材料的本构模型291

2.7.3.2 粗粒料计算参数的统计分析291

2.7.3.3 混凝土结构计算模型292

2.7.3.4 接触面及接缝的模拟294

2.7.3.5 应力变形分析算例295

2.7.4 长期变形分析300

2.7.4.1 堆石料的流变试验300

2.7.4.2 堆石料流变模型301

2.7.4.3 面板堆石坝流变计算实例301

2.8 抗震设计301

2.8.1 抗震设计主要内容301

2.8.2 抗震计算分析302

2.8.2.1 拟静力法抗震稳定计算302

2.8.2.2 面板堆石坝动力有限元分析302

2.8.2.3 抗震计算分析实例305

2.8.3 地震时面板堆石坝性状308

2.8.3.1 面板抛填堆石坝地震时性状308

2.8.3.2 紫坪铺面板堆石坝地震时性状308

2.8.3.3 地震时面板堆石坝性状312

2.8.4 抗震工程措施315

2.8.4.1 面板堆石坝的震损及机理分析315

2.8.4.2 面板堆石坝抗震工程措施315

2.9 分期施工与坝体加高318

2.9.1 坝体填筑与面板分期施工318

2.9.1.1 填筑程序318

2.9.1.2 分期施工一般原则318

2.9.1.3 分期施工结构构造319

2.9.1.4 典型的分期施工实例320

2.9.2 挡水度汛与过水保护321

2.9.2.1 度汛方式及设计标准321

2.9.2.2 挡水保护322

2.9.2.3 过水保护324

2.9.2.4 坝体反压处理措施326

2.9.3 坝体加高设计327

2.9.3.1 分期完建的面板坝327

2.9.3.2 土质防渗体堆石坝加高327

2.9.3.3 面板堆石坝加高329

2.9.3.4 混凝土重力坝、砌石坝加高329

2.10 安全监测设计329

2.10.1 安全监测的特点与设计原则329

2.10.1.1 面板堆石坝安全监测的特点330

2.10.1.2 面板堆石坝安全监测设计原则330

2.10.2 安全监测项目331

2.10.3 安全监测断面选择与测点布置331

2.10.4 专用安全监测仪器332

2.10.5 安全监测资料整理与分析技术333

2.10.5.1 安全监测资料整编技术333

2.10.5.2 安全监测资料分析技术334

2.10.6 高面板堆石坝安全监测布置和监测成果336

2.10.6.1 安全监测布置实例336

2.10.6.2 高面板堆石坝性状336

参考文献348

第3章 沥青混凝土防渗土石坝357

3.1 概述357

3.1.1 水工沥青混凝土的发展与现状357

3.1.2 沥青混凝土防渗结构布置与技术特点358

3.1.2.1 沥青混凝土面板坝358

3.1.2.2 沥青混凝土心墙坝360

3.2 水工沥青混凝土原材料及基本性能361

3.2.1 沥青361

3.2.1.1 沥青的分类及基本成分361

3.2.1.2 沥青技术指标362

3.2.1.3 沥青的基本性能364

3.2.1.4 沥青标准367

3.2.1.5 国内沥青市场状况369

3.2.1.6 国内部分已建工程沥青技术指标370

3.2.2 改性沥青372

3.2.2.1 改性沥青的分类及制备方法372

3.2.2.2 改性沥青技术标准373

3.2.2.3 改性沥青在水利水电工程中的应用374

3.2.3 骨料、填料和掺料375

3.2.3.1 骨料375

3.2.3.2 填料377

3.2.3.3 掺料378

3.2.4 水工沥青混凝土基本性能378

3.2.4.1 防渗性能378

3.2.4.2 力学特性378

3.2.4.3 热稳定性能381

3.2.4.4 低温抗裂性能381

3.2.4.5 水稳定性能382

3.2.4.6 耐老化性能383

3.3 水工沥青混凝土配合比设计383

3.3.1 水工沥青混凝土配合比设计方法383

3.3.1.1 沥青混凝土材料组成及结构特征383

3.3.1.2 沥青混凝土配合比设计方法383

3.3.2 沥青混凝土主要技术要求386

3.3.2.1 面板沥青混凝土的技术要求386

3.3.2.2 碾压式心墙沥青混凝土技术要求386

3.3.2.3 浇筑式心墙沥青混凝土技术要求386

3.3.2.4 其他类型沥青混凝土技术要求387

3.3.3 水工沥青混凝土配合比设计实例387

3.3.3.1 宝泉抽水蓄能电站上库沥青混凝土面板防渗层配合比设计387

3.3.3.2 峡沟水库碾压式心墙沥青混凝土配合比设计390

3.3.3.3 国内外部分已建工程沥青混凝土配合比392

3.4 碾压式沥青混凝土面板坝设计394

3.4.1 设计特点和基本要求394

3.4.1.1 防渗体系组成394

3.4.1.2 设计特点395

3.4.1.3 设计基本要求395

3.4.2 坝体设计396

3.4.2.1 坝轴线布置396

3.4.2.2 坝顶396

3.4.2.3 上游坝坡396

3.4.2.4 坝体和基础396

3.4.2.5 垫层设计397

3.4.3 面板荷载和使用要求398

3.4.3.1 面板荷载398

3.4.3.2 使用要求399

3.4.4 面板的典型结构和功能404

3.4.4.1 断面结构型式404

3.4.4.2 各结构层功能和要求405

3.4.5 面板厚度选择和细部结构408

3.4.5.1 面板厚度408

3.4.5.2 细部结构设计410

3.4.6 特殊分析计算415

3.4.6.1 有限元应力应变分析415

3.4.6.2 面板温度应力计算415

3.4.7 初次蓄水应注意的问题416

3.5 碾压式沥青混凝土心墙坝设计422

3.5.1 设计要求422

3.5.2 结构设计422

3.5.3 沥青混凝土心墙与基础和岸坡的连接424

3.5.3.1 心墙与基础的连接424

3.5.3.2 沥青混凝土心墙与岸坡基岩的连接425

3.5.3.3 沥青混凝土心墙与刚性建筑物的连接426

3.5.4 心墙结构分析及方法426

3.5.5 工程实例430

3.5.5.1 国内外工程统计430

3.5.5.2 工程实例431

3.6 浇筑式沥青混凝土心墙坝设计438

3.6.1 适用性与技术要求438

3.6.1.1 适用性438

3.6.1.2 技术要求438

3.6.2 结构设计440

3.6.3 心墙与基础、岸坡及其他建筑物连接440

3.6.4 特殊分析计算442

3.6.4.1 浇筑式沥青混凝土心墙的顶部流变速度及侧压力442

3.6.4.2 浇筑式沥青混凝土心墙土石坝变形和应力应变分析443

3.6.5 工程实例443

3.7 工程安全监测446

3.7.1 概述446

3.7.1.1 防渗体监测特点446

3.7.1.2 监测设计原则447

3.7.1.3 监测项目的确定447

3.7.1.4 仪器设备选型原则447

3.7.2 面板巡视检查448

3.7.2.1 巡视检查分类448

3.7.2.2 检查项目和内容448

3.7.3 变形监测448

3.7.3.1 心墙内部变形监测448

3.7.3.2 面板挠度监测449

3.7.3.3 裂缝、接缝开度监测449

3.7.4 防渗体渗流监测450

3.7.4.1 面板（或心墙）渗流压力450

3.7.4.2 结合部位渗流压力451

3.7.4.3 渗漏量及渗漏部位451

3.7.5 温度和应力应变监测451

参考文献452

第4章 其他类型土石坝457

4.1 概述457

4.1.1 类型划分457

4.1.2 发展概况457

4.2 土工膜防渗土石坝458

4.2.1 土工膜种类及防渗型式458

4.2.1.1 土工膜种类458

4.2.1.2 防渗土工复合材料含义及指标459

4.2.1.3 土工膜防渗型式463

4.2.2 土工膜设计463

4.2.2.1 土工膜选择463

4.2.2.2 土工膜厚度设计方法463

4.2.3 土工膜防渗结构468

4.2.3.1 一般规定468

4.2.3.2 土工膜防渗构造设计468

4.2.3.3 土工膜防渗铺盖设计470

4.2.3.4 土工膜垂直防渗设计472

4.2.4 土工膜斜墙稳定性验算472

4.2.4.1 土工膜防渗体稳定分析472

4.2.4.2 膜后土工织物排泄能力核算474

4.2.5 土工膜与地基和结构物连接475

4.2.5.1 不透水地基476

4.2.5.2 透水地基476

4.2.5.3 土工膜与结构物连接476

4.2.6 典型工程实例476

4.2.6.1 西霞院工程476

4.2.6.2 泰安抽水蓄能电站上库工程477

4.2.6.3 王甫洲土石坝工程478

4.2.6.4 钟吕堆石坝工程481

4.2.6.5 国内部分土工膜防渗体土石坝基本特性表482

4.3 水力冲填坝482

4.3.1 坝址选择和枢纽布置483

4.3.1.1 坝址选择483

4.3.1.2 枢纽布置484

4.3.2 坝型选择和坝体断面设计484

4.3.2.1 坝型设计484

4.3.2.2 坝体断面设计485

4.3.3 坝料设计487

4.3.3.1 筑坝土料要求487

4.3.3.2 筑坝土料填筑标准487

4.3.4 护坡土工织物反滤和充砂管袋设计489

4.3.4.1 设计原则489

4.3.4.2 设计方法489

4.3.4.3 护坡反滤土工织物和充砂管袋土工织物的一般选取490

4.3.5 坝基处理、坝体与岸坡连接设计490

4.3.5.1 坝基处理490

4.3.5.2 坝体与岸坡连接设计491

4.3.6 固结计算491

4.3.6.1 坝体含水率分布计算方法491

4.3.6.2 坝体孔隙水压力分布计算方法493

4.3.6.3 坝体平均孔隙水压力系数B值计算495

4.3.7 坝坡稳定计算499

4.3.7.1 计算规定499

4.3.7.2 强度指标测定499

4.3.7.3 坝坡稳定计算499

4 3.8 工程实例502

4.3.8.1 大顶子山航电枢纽工程土坝502

4.3.8.2 魏家岔水坠坝工程503

4.4 淤地坝505

4.4.1 概述505

4.4.2 土坝设计505

4.4.2.1 土料选择与填筑标准505

4.4.2.2 库容确定506

4.4.2.3 坝体断面设计507

4.4.2.4 坝体排水系统设计507

4.4.2.5 淤地坝护坡设计508

4.4.3 溢洪道设计508

4.4.3.1 进口段508

4.4.3.2 泄槽段508

4.4.3.3 消能防冲设施509

4.4.4 放水工程设计510

4.4.4.1 卧管式放水工程设计510

4.4.4.2 竖井式放水工程设计512

4.4.4.3 放水涵洞设计514

4.4.5 工程实例516

4.4.5.1 金箍梁骨干坝516

4.4.5.2 窑子沟骨干坝517

4.5 定向爆破坝517

4.5.1 概述517

4.5.2 坝址选择和枢纽布置518

4.5.2.1 坝址地形条件518

4.5.2.2 坝址地质条件520

4.5.2.3 坝址选择520

4.5.2.4 枢纽布置520

4.5.3 药室布置形式521

4.5.3.1 洞室爆破药包形式521

4.5.3.2 爆破堆积形态521

4.5.3.3 药包布置522

4.5.4 药包参数计算524

4.5.4.1 最小抵抗线524

4.5.4.2 爆破作用指数524

4.5.4.3 标准单位炸药消耗量524

4.5.4.4 装药量524

4.5.4.5 药包压缩圈半径526

4.5.4.6 药包间距526

4.5.4.7 抗高比526

4.5.4.8 延迟时间526

4.5.4.9 爆破抛掷率526

4.5.5 抛掷堆积计算527

4.5.6 工程实例528

4.5.6.1 南水定向爆破筑坝工程528

4.5.6.2 东川口定向爆破筑坝工程529

参考文献530

第5章 河道整治与堤防工程533

5.1 河道整治规划综述533

5.1.1 河道整治规划原则533

5.1.1.1 统筹协调、全面规划533

5.1.1.2 确保重点、兼顾一般533

5.1.1.3 顺应河势、因势利导533

5.1.1.4 因地制宜、就地取材533

5.1.1.5 技术可行、经济合理533

5.1.1.6 以人为本、人水和谐533

5.1.2 河道整治任务533

5.1.2.1 防洪533

5.1.2.2 河势控制533

5.1.2.3 灌溉和供水533

5.1.2.4 航运534

5.1.2.5 排涝534

5.1.2.6 水力发电534

5.1.2.7 文化景观534

5.1.2.8 生态环境534

5.1.2.9 岸线利用534

5.1.3 河道水力计算534

5.1.3.1 河道糙率的确定534

5.1.3.2 河道恒定流计算534

5.1.3.3 河道非恒定流计算534

5.1.3.4 河道水力计算534

5.1.4 河床演变分析534

5.1.4.1 历史演变及实测资料分析535

5.1.4.2 数学模型计算536

5.1.4.3 河工模型试验536

5.1.5 河道整治设计标准536

5.1.5.1 防洪537

5.1.5.2 河势控制537

5.1.5.3 灌溉538

5.1.5.4 通航538

5.1.5.5 排涝538

5.1.6 整治工程总体布置539

5.1.6.1 河道治导线的制定539

5.1.6.2 堤线的布置539

5.1.6.3 设计整治河宽539

5.1.6.4 整治工程的布置540

5.2 内陆河道的河床演变与整治540

5.2.1 河型划分标准540

5.2.2 游荡型河道的演变及整治541

5.2.2.1 河道形态541

5.2.2.2 河势演变541

5.2.2.3 整治规划542

5.2.3 分汊型河道的演变及整治545

5.2.3.1 河道形态545

5.2.3.2 河床演变545

5.2.3.3 整治规划548

5.2.4 弯曲（蜿蜒）型河道的演变及整治550

5.2.4.1 河道形态550

5.2.4.2 河床演变550

5.2.4.3 整治规划551

5.2.5 顺直型河道的演变及整治553

5.2.5.1 河道形态553

5.2.5.2 河床演变553

5.2.5.3 整治规划553

5.2.6 平原河道的浅滩演变及整治554

5.2.6.1 浅滩特性及类型554

5.2.6.2 浅滩演变556

5.2.6.3 浅滩整治558

5.2.7 山区河道的演变及整治559

5.2.7.1 山区河流特性559

5.2.7.2 山区河流演变规律560

5.2.7.3 山区河流河道整治560

5.3 潮汐河口演变与整治561

5.3.1 概述561

5.3.2 潮汐河口动力及分类561

5.3.2.1 潮汐河口动力561

5.3.2.2 潮汐河口的分类及其演变特性563

5.3.3 潮汐河口泥沙运动及河床演变分析566

5.3.3.1 泥沙运动566

5.3.3.2 潮汐河口河床演变分析566

5.3.4 潮汐河口整治规划设计567

5.3.4.1 整治原则567

5.3.4.2 整治任务及设计标准568

5.3.4.3 河口的整治规划568

5.3.5 整治方案选择573

5.3.6 滩涂保护与开发利用573

5.3.7 潮汐河口整治实例573

5.3.7.1 河口延伸整治实例573

5.3.7.2 束窄河道，稳定河口工程实例574

5.3.7.3 控制河势，综合整治实例575

5.4 堤防工程设计577

5.4.1 概述577

5.4.1.1 堤防工程特点577

5.4.1.2 堤防工程设计578

5.4.2 堤防工程的防洪标准和级别578

5.4.2.1 堤防工程的防洪标准578

5.4.2.2 堤防工程的级别579

5.4.3 基本资料579

5.4.3.1 气象与水文579

5.4.3.2 社会经济579

5.4.3.3 工程地形579

5.4.3.4 工程地质580

5.4.4 堤防工程勘测要求580

5.4.4.1 对测量的要求580

5.4.4.2 对地质勘察的要求580

5.4.5 江河（湖）堤布置及设计计算582

5.4.5.1 堤线布置582

5.4.5.2 堤型选择584

5.4.5.3 堤身设计588

5.4.5.4 基础处理609

5.4.6 海堤布置及设计计算620

5.4.6.1 堤线布置620

5.4.6.2 堤型选择622

5.4.6.3 堤身设计625

5.4.6.4 堤基处理652

5.4.6.5 围海堵口工程设计659

5.4.6.6 工程实例664

5.4.7 堤防与各类建（构）筑物的交叉、连接设计668

5.4.7.1 概述668

5.4.7.2 基本资料收集668

5.4.7.3 设计标准668

5.4.7.4 穿堤建（构）筑物668

5.4.7.5 跨堤建（构）筑物670

5.4.7.6 工程实例670

5.4.8 堤防工程的加固、改建与扩建671

5.4.8.1 加固671

5.4.8.2 改建674

5.4.8.3 扩建674

5.4.8.4 工程实例674

5.4.9 安全监测677

5.4.9.1 安全监测项目677

5.4.9.2 监测设施的布置678

5.4.9.3 监测方法及资料整理678

5.5 河道整治建筑物设计678

5.5.1 综述678

5.5.2 河道治导线的确定679

5.5.2.1 设计流量的确定679

5.5.2.2 整治河宽的确定682

5.5.2.3 治导线确定原则682

5.5.2.4 治导线的绘制方法682

5.5.3 河道整治建筑物的工程位置线的选择683

5.5.4 河道整治建筑物对地质工作的要求683

5.5.5 河道整治建筑物分类683

5.5.6 建筑材料684

5.5.7 整治建筑物设计684

5.5.7.1 平顺护岸684

5.5.7.2 丁坝688

5.5.7.3 顺坝691

5.5.7.4 沉排坝692

5.5.7.5 桩坝693

5.5.7.6 潜坝697

5.5.7.7 锁坝698

5.5.7.8 格坝698

5.5.7.9 洲头分流坝699

5.5.7.1 0杩槎坝699

5.6 疏浚与吹填工程设计699

5.6.1 疏浚工程699

5.6.1.1 疏浚工程的任务、特点和方法699

5.6.1.2 疏浚工程分类700

5.6.1.3 疏浚断面设计700

5.6.1.4 疏浚土的处理700

5.6.2 吹填工程701

5.6.2.1 吹填工程设计701

5.6.2.2 吹填工程设计中应注意事项703

5.6.3 土石方工程量计算703

5.6.3.1 疏浚工程量计算703

5.6.3.2 吹填工程量计算703

5.6.4 主要施工机械设备的选用704

5.6.4.1 挖泥船的分类704

5.6.4.2 挖泥船的选择704

5.6.4.3 疏浚土管道水力输送705

5.6.4.4 辅助船舶的选配707

参考文献709

第6章 灰坝715

6.1 贮灰场的类型和场址选择715

6.1.1 贮灰场类型715

6.1.1.1 按贮灰方式分类715

6.1.1.2 按贮灰场地分类716

6.1.2 贮灰场场址选择716

6.1.3 贮灰场容积716

6.2 灰坝设计标准和设计原则717

6.2.1 湿式贮灰场灰坝的设计标准717

6.2.2 干式贮灰场灰坝的设计标准718

6.2.3 灰坝设计原则718

6.3 工程勘测719

6.3.1 概述719

6.3.2 贮灰场勘测719

6.3.2.1 初步可行性研究阶段岩土工程勘测719

6.3.2.2 可行性研究阶段勘测720

6.3.2.3 初步设计阶段勘测721

6.3.2.4 施工图阶段勘测（详勘）721

6.3.3 灰坝勘测722

6.3.4 排水系统勘测723

6.3.5 灰坝加高勘测724

6.3.5.1 灰渣筑坝勘测724

6.3.5.2 下游贴坡加高灰坝勘测724

6.4 工程水文725

6.4.1 洪水计算725

6.4.1.1 中国水利水电科学研究院法725

6.4.1.2 华东电力设计院法728

6.4.2 调洪演算730

6.4.2.1 调洪计算的基本方程式731

6.4.2.2 试算法731

6.4.2.3 简化三角形法731

6.4.3 潮位计算732

6.4.3.1 潮汐特性与特征潮位统计732

6.4.3.2 潮位分析与计算732

6.4.4 波浪计算734

6.4.4.1 波浪及波浪要素734

6.4.4.2 几种常用波高及其换算关系735

6.4.4.3 波浪资料的分析与波浪计算735

6.4.4.4 由气象资料计算波浪要素736

6.4.4.5 波浪的浅水变形计算737

6.4.4.6 规则波折射的数值计算法739

6.5 灰渣特性739

6.5.1 灰渣的工程特性739

6.5.1.1 灰渣的化学成分739

6.5.1.2 灰渣的物理性质740

6.5.1.3 灰渣的压缩变形特性742

6.5.1.4 灰渣的强度特性743

6.5.1.5 灰渣的渗透特性744

6.5.1.6 灰渣的动力特性744

6.5.1.7 灰渣的压实特性745

6.5.2 灰渣层的工程特性747

6.5.3 压实干灰的工程特征749

6.6 灰坝渗流计算751

6.6.1 渗流计算方程和计算方法751

6.6.2 灰坝渗流计算工况和计算要点751

6.6.2.1 灰坝渗流计算工况751

6.6.2.2 灰坝渗流计算要点752

6.6.2.3 灰坝渗流计算内容752

6.6.3 考虑渗透系数各向异性的灰坝渗流计算752

6.6.4 具有组合排渗系统灰坝的渗流计算753

6.6.5 渗透变形稳定性评价756

6.7 灰坝抗滑稳定计算756

6.7.1 抗滑稳定计算工况和安全系数756

6.7.2 抗滑稳定计算方法757

6.7.3 灰坝抗滑稳定计算实例759

6.8 灰坝应力变形计算分析761

6.8.1 静力和动力应力变形计算方法761

6.8.2 地震液化评价方法761

6.8.3 灰坝应力变形计算分析实例762

6.9 灰坝设计765

6.9.1 山谷湿灰场灰坝765

6.9.1.1 山谷湿灰场灰坝设计特点765

6.9.1.2 初期坝坝型选择应考虑的因素765

6.9.1.3 初期坝坝型765

6.9.1.4 初期坝坝体结构768

6.9.1.5 初期坝坝体与坝基、岸坡、埋管的连接处理770

6.9.1.6 初期坝坝基处理770

6.9.1.7 子坝加高770

6.9.1.8 灰渣排放运行要求776

6.9.2 山谷干灰场灰坝777

6.9.2.1 山谷干灰场的设计特点777

6.9.2.2 山谷干灰场灰坝的组成777

6.9.2.3 初期灰坝777

6.9.2.4 压实灰渣坝体780

6.9.3 滩涂灰场灰堤781

6.9.3.1 滩涂灰场灰堤设计特点781

6.9.3.2 堤顶高程782

6.9.3.3 滩涂灰场灰堤设计782

6.9.3.4 堤身填筑要求784

6.9.3.5 滩涂灰场灰堤工程实例784

6.9.4 平原灰场灰堤786

6.9.4.1 平原湿灰场灰堤786

6.9.4.2 平原干灰场围堤787

6.10 防渗结构设计788

6.10.1 土质防渗体788

6.10.2 土工膜防渗体789

6.10.2.1 土工膜及土工膜防渗789

6.10.2.2 土工膜防渗工程实例790

6.10.3 坝基防渗结构791

6.10.3.1 高压喷射灌浆防渗墙性能和特点791

6.10.3.2 高压喷射灌浆防渗墙的设计791

6.10.3.3 高压喷射灌浆防渗墙的施工792

6.10.3.4 高压喷射灌浆防渗工程实例793

6.11 排渗结构设计793

6.11.1 排渗结构型式与选择793

6.11.2 灰坝坝体排渗结构793

6.11.2.1 灰坝坝体排渗结构的基本要求793

6.11.2.2 棱体排水的设计793

6.11.2.3 贴坡排水的设计794

6.11.2.4 褥垫排水的设计794

6.11.2.5 组合排水体795

6.11.3 预先设置的排渗结构795

6.11.4 运行期设置的排渗结构798

6.12 排水系统设计803

6.12.1 湿式贮灰场排水系统803

6.12.1.1 贮灰场排水系统型式803

6.12.1.2 贮灰场排水系统布置803

6.12.1.3 排水竖井804

6.12.1.4 排水斜槽805

6.12.1.5 排水管805

6.12.1.6 消力池805

6.12.2 干式贮灰场排水系统806

6.12.2.1 山谷干式贮灰场排水系统806

6.12.2.2 滩涂干灰场排水系统807

6.12.2.3 平原干灰场排水系统807

6.12.3 排水系统的水力计算807

6.12.3.1 排水竖井的泄流计算807

6.12.3.2 圆形排水管（隧洞）的水力计算808

6.12.4 排水系统工程实例808

6.12.4.1 谏壁电厂五期经山湿灰场排水系统808

6.12.4.2 华能福州电厂湿灰场排水系统808

6.12.4.3 蚌埠发电厂猫家洼干灰场排水系统812

6.13 贮灰场环境保护设计813

6.13.1 贮灰场的环境保护要求813

6.13.1.1 贮灰场的主要环境问题813

6.13.1.2 贮灰场渗漏特性814

6.13.1.3 灰水的污染因子815

6.13.1.4 贮灰场选址的环境保护要求816

6.13.1.5 贮灰场设计的环境保护要求816

6.13.1.6 贮灰场的运行管理环境保护要求817

6.13.1.7 关闭与封场的环境保护要求817

6.13.1.8 贮灰场污染物控制与监测817

6.13.2 贮灰场地下水环保设计817

6.13.2.1 贮灰对地下水环境的影响817

6.13.2.2 贮灰场地下水环保设计818

6.13.3 贮灰场大气环保设计821

6.13.3.1 贮灰场大气环保控制标准821

6.13.3.2 贮灰场大气环保设计821

6.14 安全监测和巡视822

6.14.1 一般规定822

6.14.2 监测项目823

6.14.3 灰坝渗流监测823

6.14.4 灰坝变形监测824

6.14.5 巡视检查825

6.15 工程实例825

6.15.1 谏壁电厂经山山谷湿灰场825

6.15.1.1 概述825

6.15.1.2 灰坝设计825

6.15.2 锦州电厂山谷湿灰场829

6.15.2.1 概述829

6.15.2.2 灰坝设计830

6.15.2.3 灰坝设计计算831

6.15.3 阜阳电厂泉河河滩湿灰场831

6.15.3.1 概述831

6.15.3.2 灰堤设计831

6.15.4 蒲城电厂山谷干灰场832

6.15.5 湄州湾电厂海滩干灰场833

6.15.5.1 概述833

6.15.5.2 贮灰场条件833

6.15.5.3 围堤设计834

6.15.5.4 贮灰场防渗设计835

6.15.5.5 贮灰场灰渣淋溶水处理835

6.15.5.6 防止扬灰污染措施836

6.15.6 华能玉环电厂海滩干灰场836

6.15.6.1 概述836

6.15.6.2 灰堤设计836

6.15.6.3 灰场环境保护设计838

6.15.6.4 原型观测838

6.15.7 国电常州电厂河滩干灰场838

6.15.7.1 概述838

6.15.7.2 灰堤设计839

参考文献839