GB
ICS 13.080
B 11
中华人民共和国国家标准t
GB/T 16453.3-2008
代替 GB/T 16453.3-1996
水土保持综合治理 技术规范
沟整治理技术
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Comprehensive controI of soiI and water conservation-TechnicaI specification-
Technique for erosion controI of gullies
2009-02-01 实施2008-11-14 发布
发气!中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会4最
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GB/T 16453.3-2008
前言
GB/T 16453((水土保持综合治理 技术规范》共分为六个部分:
一-GB/T 16453. 1←2008 水土保持综合治理技术规范坡耕地治理技术 s
GB/T 16453.2-2008 水土保持综合治理技术规范荒地治理技术;
一一GB/T 16453.3-2008 水土保持综合治理技术规范 沟整治理技术 5
一-GB/T 16453.4-2008 水土保持综合治理技术规范小型蓄排引水工程;
GB/T 16453.5-2008 水土保持综合治理技术规范风沙治理技术,
一-GB/T 16453.6-2008 水土保持综合治理技术规范 崩岗治理技术。
本部分代替 GB/T 16453. 3-1996((水土保持综合治理技术规范 沟整治理技术机
本部分与 GB/T 16453.3-1996 相比,作如下修改:
a) 沟整治理规划改为布局,
b) 增加沟头做好防渗处理;
c) 悬臂型沟头防护工程中木料支架改为水泥桩,
d) 将阶梯式谷坊改为干砌石谷坊,
e) 将重力式谷坊改为浆砌石谷坊;
。 在谷坊施工中增加在谷坊上种植漉草,加强固土。
本标准的附录 A、附录 B、附录 C 均为资料性附录。
本部分由水利部提出。
本部分由水利部国际合作与科技司归口。
本部分起草单位:水利部水土保持司、水利部水土保持监测中心、黄河水利委员会黄河上中游管理
局、黄河水利委员会农村水利水土保持局、长江水利委员会水土保持局、松辽水利委员会农田水利处、珠
江水利委员会农田水利处、海河水利委员会农田水利处、淮河水利委员会农田水利处、北京林业大学水
土保持学院。
本部分主要起草人:焦居仁、匮盟、范起敬、郑新民、佟伟力、宁堆虎、鲁胜力、徐传早、郭黯、
张长印、赵永军、陈法扬、余新晓、丛佩娟、常丹东、冯伟。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为:
一-GB/T 16453.3一1996.
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GB/T 16453.3-2008
引
古同
GB/T 16453.3-1996 已经实施十余年,在水土保持综合治理方面起到了重要的指导作用。随着
我国社会经济的发展和农村产业结构的变化,水土保持工作的内容、性质等方面也发生了深刻的变化。
为了适应新形势下的水土保持工作,进一步规范水士保持综合治理技术规范,根据水利部国际合作与科
技司、水土保持司的统一安排,进行了修订。
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GB/T 16453.3-2008
水土保持综合治理 技术规范
沟整治理技术
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1.1 GB/T 16453 的本部分
规定
关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定
了沟头防护工程、谷坊工程以及淤地坝工程的勘测、规划、工程布局、
水文计算及各项建筑物的设计、施工、工程管理和坝地利用等技术要求。
1. 2 本部分适用范围=
a) 沟头防护工程、谷坊工程部分适用于我国北方(西北、东北、华北)高源区、丘陵区、漫岗区和土
石山区;
淤地坝工程部分适用于我国西北、华北、东北黄土区。我国其他地区在沟整治理中,凡是沟中
筑坝有拦泥淤地作用〈包括我国南方的拦沙坝)可参照使用 o 本部分中的淤地坝,以辗压式均
质土坝为主。凡涉及水坠法筑坝的设计、施工等问题,本部分只作某些原则性的规定,具体内
容参见 SL302 。
~ 范围
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b)
,
k
c-
E 咽
, 规范性引用文件
下列文件中的条款通过 GB/T 16453 的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文
件.其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成
协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本
部分。
GB/T 15772-2008 水土保持综合治理规划通则
GB/T 15774 水土保持综合治理效益计算方法
GB/T 16453.4 水土保持综合治理技术规范小型蓄排引水工程
SL 289 水土保持治沟骨干工程技术规范
水坠坝技术规范
2
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SL 302 在ι
沟头防护工程
3.1 基本规定
3. 1. 1 沟头防护工程应在以小流域为单元的全面规划、综合治理中,与谷坊、淤地坝等沟整治理措施互
相配合,取得共同控制沟签发展的效果。
3. 1. 2 修建沟头防护工程的重点位置应为.沟头以上有坡面天然集流槽,暴雨中坡面径流由此集中泄
人沟头,引起沟头前进和扩张的地方。
3. 1. 3 沟头防护工程的主要任务应为制止披面暴雨径流由沟头进入沟道或使之有控制地进入沟道,
制止沟头前进,保护地面不被沟室主割切破坏。
3. 1. 4 当坡面来水不仅集中于沟头.同时在沟边另有多处径流分散进入沟道时,应在修建沟头防护工
程的同时,围绕沟边,全面地修建沟边埂,制止坡面径流进入沟道。
3. 1. 5 沟头防护工程的防御标准应为 10 a 一边 3 h~6 h 最大暴雨。可根据各地不同降雨情况,分别
采取当地最易产生严重水土流失的短历时.高强度暴雨。
3. 1. 6 当沟头以上集水区面积较大(10 hm' 以上〉时,应布设相应的治坡措施与小型蓄水工程,减少地
表径流汇集沟头。
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于土质沟头陡坎之上,将来水挑泄b)
式中 t
W一一来水量,
F-一一沟头以
R一一-10 a-
K一一径流系
围埂断
围埂应
围埂位
围埂蓄
3.3. 1. 2
a)
b)
3.3. 1. 3
一
图 1 沟头围埂蓄水量示意图
3.3. 1. 5 当来水量大于蓄水量时,应在围埂上游附近建修蓄水池,蓄水池位置应距沟头 10 rn 以上。
如地形条件允许,也可在第一道围埂上游加修第二道乃至第三道固埂。
3.3.2 排水型沟头防护工程
3.3.2. 1 设计流量可按式 (3)进行计算:
2
3: 2 沟头防护工程布局
3.2. 1 蓄水型沟头防护工程
a) 围埂式。在沟头以上 3 m-5m 处,围绕沟头修筑土埂,拦蓄上面来水,制止径流进入沟道。
b) 围埂蓄水池式。当沟头以上来水量单靠围埂不能全部拦蓄时,在围埂以上靠近低洼处,修建
蓄水池,拦蓄部分坡面来水,配合国埂,共同防止径流进入沟道。
3. 2. 2 排水型沟头防护工程
a) 跌水式。当沟头陡崖(或陡坡)高差较小时,用浆砌块石修成跌水,下设消能设备,水流通过跌
水安全进入沟道。
悬臂式J 当沟头陡崖高差较
下沟,沟底设消能设施。
3. 3 设计
3.3.1 蓄水型沟头防护工穆量w飞
3.3. 1. 1 来水量可按式〈扔过 ;,
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Gß/T 16453.3-2008
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式中:
Q一一设计流量,单位为立方米每秒(旷 /5) ;
1--10 a 一遇 1 h 最大降雨强度,单位为毫米每小时(mm/h) ;
F一一-沟头以上集水面积,单位为平方公里(km') ;
K 径流系数。
.. ( 3 )
3.3.2.2 跌水式沟头防护建筑物,应由进水口(按宽顶堪设计)陡坡(或多级跌水)、消力池、出口海漫等
组成。其设计技术要求可按 5.4.2 执行。
3.3.2.3 悬臂式沟头防护建筑物,主要用于沟头为垂直陡壁、高 3 m~5 m 情况下,应由引水渠、挑流
槽、支架及消能设施组成。
3. 4 施工
3.4. 1 蓄水型沟头防护工程施工
围埂式沟头防护应遵循的要求:
a) 应根据设计要求,确定围堪(一道或几道〉位置走向,作好定线。
b) 应沿埂线上下两侧各宽 0.8 m 左右·清除地面杂草、树根、石砾等杂物。
c) 应开沟取土筑埂,分层穷实。埂体干密度为1. 4 l/m'~ 1. 5 I/m'. 沟中每 5 m~10 m 修一小
土挡,防止水流集中。
3. 4. 2 围埂蓄水池式沟头防护
3.4.2. 1 应根据设计要求,确定蓄水池的位置、形式、尺寸,进行开挖。
3.4.2.2 施工技术应按 GB/T 16453.4 中有关要求执行。
3.4.3 排水型沟头防护工程施工分为跌水型和悬臂型。
3.4.4 跌水型沟头防护按 3.3.2.2 规定执行。
3.4.5 悬臂型沟头防护
3.4.5. 1 应按设计备好管材及各种建筑材料。
3.4.5.2 跳流槽应置于沟头上地面处,先挖开地面,深 O. 3 m~O. 4 m,长宽各约1. 0 m,埋水泥板,将
挑流槽固定在板上,再用土压实,并用数根木桩哪固在土中,保证其牢固。
3.4.5.3 水泥桩等下部扎根处,应铺设浆砌料石,石上开孔,将桩下部插于孔中.加以固定。扎根处应
保证不因雨水冲蚀而摇动。
3.4.5.4 浆砌块石应作好清基。座底(0.8 mXO.8 m)~( 1. 0 mX 1. 0 m) ,逐层向上缩小。
3.4.5.5 消能设备(筐内装石或铅丝笼装石)应先向下挖深 0.8m~ 1. 0m,然后放进筐石。
3.4.5.6 ì自能设施应与沟道内植物和谷坊设施结合利用,不应产生破坏。
3. 5 管理
3.5.1 汛前应检查维修.保证安全渡汛;讯后和每次较大暴雨后,派专人到沟头防护工程巡视。发现损
毁,及时补修。
3.5.2 围埂后的蓄水沟及其上游的蓄水池.如有泥沙淤积,应及时清除,以保持其蓄水量。
3.5.3 围埂顶部、边坡种植保士和固土性能强的灌木或草类,并禁止人畜破坏。
~.;.... 4 谷坊工程
4. 1 基本规定
4. 1. 1 谷坊工程应在以小流域为单元的全面规划、综合治理中,与沟头防护、淤地坝、等沟整治理措施互
相配合.获取共同控制沟签侵蚀的效果。
4.1.2 谷坊工程应修建在沟底比降较大(5%~10%或更大)、沟底下切剧烈发展的沟段。其主要任务
是巩固并抬高沟床,制止沟底下切,同时,也稳定沟坡、制止沟岸扩张(沟圾崩塌、滑塌、泻溜等)。
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4. 1. 3 谷坊工程在制止沟蚀的同时,应利用沟中水土资源,发展林〈果)牧生产和小型水利因
4. 1. 4 谷坊工程的防御标准应为 10 a~20 a 遇 3h~6h 最大暴雨,根据各地降雨情况,可分别采用
当地最易产生严重水土流失的短历时、高强度暴雨。
4.2 规划
4.2.1 选定谷坊类型应根据建筑材料确定,可选择土谷坊、石谷坊、植物谷坊。
4.2.2 确定谷坊位置应符合以下要求:
4.2.2. 1 通过沟签情况调查,选沟底比降大于 5%~10%的沟段,系统地布设谷坊群。绘制沟底比降
(纵断面)图。
4.2.2.2 根据沟底比降图,从下而上
致与上一座谷坊基部等高,见图 2
-,
- ,
即离 2 m--5 m,下一座谷坊的顶部大
和杂物。
4.2.2.3 谷坊坝
a) "口小肚
b) 沟底与
c) 取用建筑
4.2.3 谷坊间距可
沙土粘壤土粘土粗沙(夹石砾)淤积物、
0.5 0.8 1. 0 2.0 比降1%
对于比降特大05%以上)或因其他原因,不能修建谷坊的局部沟段,应在沟底修水平阶、水平沟4. 2. 4
一
造林,并在两岸开挖排水沟,保护沟底造林地。
4.3 设计
4.3.1 土谷坊设计
4.3. 1. 1 土谷坊坝体断面尺寸,应根据谷坊所在位置的地形条件,参照表 2 确定。
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表 2 土谷坊坝体断面尺寸
坝高1m 顶宽1m 底宽1m 迎水坡比 背水坡比
2 1. 5 5.9 1 ' 1. 2 1 ' 1. 0
2 1. 5 9.0 1 ' 1. 3 1 ' 1. 2
4 2.0 13.2 1 ' 1. 5 1 ' 1. 3
b 2.0 18.5 1 ' 1. 8 1 ' 1. 5
注 1 ,坝顶作为交通道路时,应按交通要求确定坝顶宽度.
注 2 在谷坊能迅速淤满的地方,迎水坡比可与背水坡比一致。
4.3. 1. 2 溢洪口设计
a) 土谷坊的溢洪口应设在土坝一侧的坚实土层或岩基上,上下两座谷坊的溢洪口宜左右交错
布设。
h) 对沟道两岸是平地、沟深小的沟道,如坝端无适宜开挖溢洪口的位置,可将土坝高度修到超出
沟床 O.5m---- l. Om,坝体在沟道两岸平地上各延伸 2 m........3 m,并用草皮或块石护砌,使洪水
从坝的两端漫至坝下农、林、牧地.或安全转入沟谷,不允许水流直接回流到坝、脚处。
c) 设计洪峰流量可按 3.3.2. 1 中式 (3)计算。
d) 土质溢洪口断面尺寸按式 (5)计算,土质溢洪口其下紧接排洪渠,按明渠流计算,见式 (6) 。
A=Q/V
A =(b+ 户h)h
)) FHυFhu ((
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
,
式中:
A一一溢洪口断面面积,单位为平方米 (m2 ) ;
Q 设计洪峰流量,单位为立方米每秒(旷 /s) ;
V-一相应的流速,单位为米每秒(m/s);
b 溢洪口底宽,单位为米(m) ;
h一一溢洪口水深,单位为米 (m) ;
户 溢洪口边坡系数。
e) 明渠式溢洪口断面示意图见图 3 0
/
4
图 3 明渠式溢洪口断面示意图
。 流速可按式(7)计算 2
-
V=c ,jRi
…. ( 7 )
式中:
V←→流速,单位为米每秒(m/s);
R二一水力半径,单位为米(m) ;
「一渠底比降,%;
C 谢才系数。
g) 水力半径可按式(8)进行计算
R = A/x …. ( 8 )
式中:
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GB/T 16453.3'-2008
R 水力半径,单位为米(m) ;
A一一溢洪口断面面积.单位为平方米(m2 ) ;
x 溢洪口断面湿周,单位为米(m) 。
h) 溢洪口断面湿周可按式(9)进行计算 z
……( 9 ) z 二 b+2h VTτ17
b , h、户各值意义同式 (6) 。
i) 谢才系数可按式(10)进行计算 2
;iilll'!rill-
……………( 10 )
式中 z
C 谢才系数 g
n 粗糙系数(土质渠一般取 0.025 左右〕。
上述计算过程中,A 与 R 需通过试算求解,实际工作中应根据各地具体条件,先求得 Q 等值,再假
定不同的溢洪口断面尺寸,分别算得相应的 A 、R 、C 等值,结合已定的 z 值,最后求得适合的 A 值。
4.3.2 石谷坊设计
4,J.2.1 坝体断面有两种形式,见图 4 。
c'= lR'/6
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a) 干砌阶梯式石谷坊断面示意图
图 4 石谷坊断面示意图
干砌石谷坊。坝高 2 m---....4 m,顶宽1. 0 m~ 1. 3 m,迎水坡 1 "0.2 ,背水坡 1 0.8 ,坝顶过水
深 0.5 m---...-LO'm ,不蓄水,坝后 2 a~3 a 淤满。
浆砌石谷坊,坝高 3 m~5 m.顶宽为坝高 O. 5 倍~O. 6 倍,迎水坡 1 O. 1. 背水坡(1 , 0.5)~
(1'1)。质量要求较高的谷坊,应作坝体稳定分析。
石谷坊的溢洪口一般设在坝顶,设计洪峰流量按式(J1)计算:
Q二,Mbh 3/2
a)
b)
4.3.2.2
F
式中
Q一一设计洪峰流量,单位为立方米每秒(旷 /s) ;
b一一溢洪口底宽,单位为米(m) ;.
h一一溢洪口水深,单位为米(m) ;
"M一一流量系数(一般采用1. 55) 。
4.3.3 植物(柳、杨)谷坊设计
4 吃 3.3. 1 多排密植型
4.3.-3.. 1. 1 在沟中已定谷坊位置,垂直于水流方向,挖沟密植柳杆(或杨杆)。沟深 O. 5 m~ 1. 0 m.杆
长1. 5 m'--2:0 m,埋深 0.5 m~ 1. 0 m ,露出地面1. 0 m~ 1. 5 mo
4.3.3. 1. 2 卢每处(谷坊)栽植柳杆(或杨杆)5 排以上,行距1. û'ffi ,株距 0.'3 m~O. 5 m,埋杆直径
5cm,..-.... Tcm 。
4.3.3.2 柳桩编篱型
4. 3. 3. 2. 1 在沟中已定谷坊位置,打 2 排~3 排柳桩,桩长1. 5 m~2.0 m.打入地中 0.5 ffi'"-'L 0 m ,排
主
….( 11 )
号
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GB/T 16453.3-2008
距1. 0 m,桩距 0.3 m 。
4.3.3.2.2 用柳梢将柳桩编织成篱。在每两排篱中填人卵石i(或块石) ,再用捆扎柳梢盖顶.
4.3.3.2.3 用铅丝将前后 2 排~3 排柳桩联系绑牢,使之成为整体,加强抗冲能力。
4.4 施工
4.4. 1 土谷坊施工
4.4. 1. 1 定线:根据规划测定的谷坊位置,按设计的谷坊尺寸,在地面划出坝基轮廓线。
4. 4. 1. 2 清基:将轮廓线以内的浮土、草皮、乱石、树根等全部清除。
4.4. 1. 3 挖结合槽沿坝轴线中心,从沟底至两岸沟坡开挖结合槽,宽深各 0.5 m~ 1. 0 mo
4. 4. 1. 4 填土穷实:填土前先将坚实土层探松 3 cm~5 cm o 每层填土厚 O. 25 m~O. 3m,穷实一次;将
穷实土表面刨松 3 cm----5 cm,再上新土穷实,要求干密度1. 4 t/ m' ~ 1. 5 t/ m' 。如此分层填筑,直到设
计坝高。
4. 4. 1. 5 应在谷坊上种植灌草,加强固土。
4. 4. 1. 6 开挖溢洪口.并用草皮或砖、石砌护。
4.4.2 石谷坊施工
4.4.2. 1 定线和土沟床清基要求与土谷坊相同。
4.4.2.2 .岩基沟床清基:应清除表面的强风化层,基岩面应凿成向上游倾斜的锯齿状,两岸沟壁凿成竖
向结合槽。
4.4.2.3 砌石施工要求
a) 根据设计尺寸,从下向上分层垒砌,逐层向内收坡,块石应首尾相接,错缝砌筑,大石压顶。
b) 要求料石厚度不小于 30 cm,接缝宽度不大于 2.5 cm
c) 同时应做到"平、稳、紧、满"(砌石顶部要平,每层铺砌要稳,相邻石料要靠紧,缝间沙浆要灌饱
满)。
4.4.3 柳谷坊施工
4.4.3. 1 桩料选择:按设计要求的长度和桩径,选生长能力强的活立木。
4.4.3.2 埋桩按设计深度打人土内,桩身应与地面垂直,打桩时勿伤柳桩外皮,芽眼向上,各排桩位呈
‘品"字形错开。
4.4.3.3 编筒与填石施工要求
a) 以柳桩为经,从地表以下 0.2 m 开始,安排横向编篱。
b) 与地面齐平时,在背水面最后一排桩间铺柳枝厚 O. 1 m~O. 2 m ,桩外露枝梢约1. 5 m,作为
海设。
c) 各排编筒中填入卵石(或块石) ,靠篱处填大块,中间填小块。编篱(及其中填石)顶部作成下凹
弧形溢水口。
d) 编篱与填石完成后,在迎水面填士,高与厚各约 0.5 mo
4.4.3.4 柳谷坊断面示意图见图 5 。
图 5 柳谷坊示意图
7
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GB/T 16453 丑-2008
4.5 管理
4.5.1 暴雨中应有专人到谷坊现场巡视,如有险情,及时组织抢修」
4.5.2 每年汛后和每次较大暴雨后,应到谷坊现场检查,发现损毁等情况,及时补修。
4.5.3 坝后淤满成地,应及时种植喜湿、耐淹、经济价值较高的用材林、果树或其他经济作物。
4.5.4 柳谷坊的柳桩成活后,可利用其柳枝,在谷坊上游淤泥丽上成片种植柳树,形成沟底防冲林,巩
固谷坊治理成果。 毛
5 .淤地坝工程
5.1 总则
5. 1. 1 淤地坝分为下列三种类型
a) 小型淤地坝。一般坝高 5 m~15 m.库容 1 万旷 ~10 万 m' .淤地面积 0.2 hm' ~2 .hm' .修在
小支沟或较大支沟的中上游,单坝集水面积 1 km' 以下,建筑物一般为土坝与溢洪道或土坝与
泄水洞"两大件'!,可采用定型设计。
Ií) 中型淤地坝。一般坝高 15 m~25 m.库容 10 万旷~50 万 m' .淤地面积 2 hm2 ----7 hm2 ,修在
较大支沟下游或主沟上中游,单坝集水面积、 1 hm2 ---- 3 hm2 ,建筑物少数为土坝、溢洪道、泄水
h 洞"三大件..多数为土坝与溢洪道或土坝与泄水洞"两大件"。
c) 大型淤地坝。一般坝高 25m 以主,库容 50 万 m'~500 万 m3 ,淤地面积 7 hm' 以上,修在主沟
的中、下游或较大支沟下游,单坝集水面积 3 hm' ~5 hm' 或更多。建筑物一般是"三大件"
齐全。
5. '1. 2 淤地坝与治沟骨干工程的关系:
5. 1. 2. 1 由国家投资支持修建的"水土保持治沟骨干工程..其坝高、库容、淤地面积等指标,与大型淤
地坝相似,当其库容淤满时,也与坝地同样种植生产,此时其管理、利用等技术应按本部分规定执行。
5.'1. 2. 2 有的大中型淤地坝,根据坝系规划中的防洪调控要求·经过坝体加高,库容增大,改作以防洪
为主的'"i台沟骨干工程..其有关技术应按 SL289 中的规定执行 a
5.2 勘测及规划
5.2. 1. 基本原则
5: 2. 1.卜淤地坝建设应以小流域为单元,全面系统地进行坝系规划与坝址勘测,然后分期分批实施。
5.2. 1. 2 坝系规划与坝址勘测应建立在小流域水土保持综合调查的基础上。通过综合调查,全面了解
流域内的自然条件、社会经济情况、水土流失特点和水土保持现状;同时着重了解沟道情况,包括各级沟
道的长度、比降,有代表性的断面、士料、右料分布状况等,参见并按 GB/T 15772-2008 第 3 章的有关
规定执行。 I
5.2. 1. 3 坝系规划与坝址勘由ViÎl反复研究,逐步落实。首先通过综合调查,对全流域提出坝系的初步
规划,再对其中的骨干工程和大中型淤地坝逐个查勘坝址:根据坝址落字情况,对坝系规划进行必要的
调整和补充;最后,对选定的第一期工程进行具体勘测,为搞好工程布局和设计创造条件。
5.2.2 坝系规划
5.2.2.1 坝系规划应以完整的小流域为单元,从交沟到主沟,从上游到不游,根据不同沟段的地形和比
降,全面系统地布设大中小型淤地坝,同时在适当位置,布设小水库和治沟骨干工程。总体布局应符合
以下要求:
a) 根据沟道地形.分别布署大中小型淤地坝,拦泥淤地,种植生产;除地形不利的沟段外.宜将坝
,布满。
在泉水露头或有其他蓄水条件的沟段,应布置少量小水库,存蓄清水,发展灌溉和水产养殖。
在具有控制作用的沟段,可布置少量治沟骨干工程,拦蓄暴雨洪水,保护沟中其他坝库安全
生产。
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GB/T 16453.3-2008
5.2.2.2 在作出上述坝系平面布置的基础上,应进行实施的具体安排,并符合如下要求
a) 根据流域内洪水、泥沙情况,选定第一期工程。
b) 实施过程中,全流域的淤地坝、小水库、治沟骨干工程三者应合理分布,协调发展,保证三者的
作用都能充分发挥。
。 新修的淤地坝应尽快淤平种地(一般小型 3 a.-...5 a ,中型与大型 5 a-10 a ,少数可达 20 a); 小
水库应避免或减轻泥沙淤积,延长使用年限s治沟骨干工程应有较大库容·能真正起到保护其
他坝库安全生产的作用。
5.2.2.3 应根据沟道不同的集水面积,分别布置不同的淤地坝及其实施顺序。集水面积的计算方法参
见附录 A ,
5.2.2.3. 1 集水面积 1 km' 以下的小支沟,淤地坝的修建顺序是:
a) 先从沟口或下游开始.修建第一座坝,淤平种地时,再修其上第二座,在拦泥淤地过程中,可保
护第一座安全生产。
b) 第二座淤平种地时.再修其上游的第三座,如此依次向上推移,直到把全沟修完 a
5.2.2.3.2 集水面积 3 km'-5 km2 或更大的文沟,淤地坝的修建顺序是:
a) 一般应从上游向中下游依次修坝,其坝高、库容等技术指标,应依次逐渐加大。
b) 也可在中游和下游同时各修一座中型以上淤地坝,淤平以后逐步向上推移修坝。并在上中游
适当位置,选一坝址,作为治沟骨干工程,保证坝地安全生产。
5.2.2.3.3 集水面积 10 km2 -20 km2 的主沟,淤地坝的修建顺序是:
a) 一般应在其上游和两岸支沟各坝建成之后,再建中下游的淤地坝(一般为大型) ,减轻洪水、泥
沙负担,降低工程造价。
b) 单坝控制区间净面积在 5 km2 以下时,工程规模应按大型淤地坝确定,并于即将淤平前 1 a-2ι
在坝库上游的主沟或主要产洪支沟选适当位置,修治沟骨干工程.保证坝地安全生产。
5.2.2.4 在沟中有常流水或泉水集中露头处,选适当位置,修建小水库,蓄水利用。同时,应在其上游
修淤地坝或治沟骨干工程,拦蓄暴雨洪水。待泥沙澄清后放清水进水库存苔,延长水库寿命,提高水库
利用率。
5.2.2.5 当沟中原有零星分布的坝库平面布局不合理时,应通过坝系规划进行调整,根据洪水、泥沙、
泉眼和常流水分布情况,将淤地坝改建为小水库,或将大淤地坝加高为治沟骨干工程,充分合理利用水
土资源.达到保证工程安全的目的。
5.2.2.6 当流域内有几个不同的行政单元(乡、村)时,进行坝系规划和实施,应全流域统一规划,统一
部署,统筹协调,统一指挥,不应各自为政.影响全局。
5.2.3 坝库勘测l
5.2.3. 1 选定坝址应符合下列规定:
a) 应选在"口小肚大飞沟道比降较缓,文沟分岔的下方和沟底陡坡、跌水的上方,以求修坝工程量
小,库容大,淤地多,
b) 坝端岸坡应有开挖溢洪道的良好地形和土质(或基岩) ;两岸岸坡不应大于 450 ,不应有集流洼
地或冲沟.不应有陷穴、泉眼等隐患;土质应坚硬,地质构造应稳定;最好是黄土下面为红胶土
或基岩.可节省溢洪道衬砌的工程量和投资。
c) 坝址附近应有良好的筑坝材料(土料、石料)和料场,而且采运容易,交通、施工方便。采用水坠
法筑坝时,土场应紧靠坝址,并有一定高度,坝址附近还应有充足的水源(施工期间能提供比坝
体冲填土方最大一倍的水量)。
d) 宜减小库区淹没损失,避免淹没村庄、公路、矿井、大片耕地和其他重要建筑物。
5.2.3.2 坝、址测量应符合下列规定
5. 2. 3. 2. 1 小型淤地坝,可在坝轴线位置用手水准、皮尺、花杆量得坝输线处的沟道断面,包括沟底宽
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寸
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时量库区,绘制坝高库容与
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GB/T 16453.3-2008
表 3 淤地坝设计洪水标准与淤积年限
淤地坝类型
项 目 单位
小型 中型 大(二)型 大(一)型
库容 101 m 3 <10 10-<50 50-<100 100-<500
设计 a 10-20 20-30 30-50 30- 吕0
洪水重现期
校核 a 30 50 50-100 100-300
淤积年限 a b 5-10 10-20 20-30
注 2 大型淤地坝下游如有重要经济建设、交通干线或居民密集区,应根据实际情况.适当提高设计洪水标准,
5.3.2.2 洪水总量与洪峰流量计算
根据当地不同条件,分别采取不同方法。对大型(和接近大型的中型)淤地坝一般应采用两种以上
方法计算,并将其结果进行综合分析选定。
各种方法都应以设计频率的暴雨为基础。根据流域面积大小,分别确定设计频率下不同的设计暴
雨历时(一般常用 3 人 6 人12 人24 h;流域面积较大的,采用较伏的历时) ;以设计暴雨控制洪水总量
W ,合理确定造峰历时控制洪峰。常用计算方法有以下几种:
5.3.2.2. 1 查阅图表法。当小流域所在省、地区或县各级水利部门已有《水文手册》时,应按各类淤地
坝的设ii 频率和已确定的暴雨历时,查阅《水文手册》中相应的暴雨洪峰模数 MQ 与洪量模数 Mw ,乘以
坝、库以上集水面积 F 即得,见式(12) 、式 (3).
Q~FMQ
W~FMw
式中-
Q一一设计洪峰流量,单位为立方米每秒(旷/s);
w一一设计洪水总量,单位为立方米Cm') ;
MQ 洪峰模数,单位为立方米每秒平方公里[m'/Cs. km2 汀,
Mw一一洪量模数,单位为立方米每平方公里Cm'/km');
F一一坝库以上集水面积·单位为平方公里Ckm') 。
5.3.2.2.2 用设计暴雨推算设计洪水。
a) 洪水总量可按式(14)进行计算:
式中 z
W一-洪水总量,单位为立方米Cm') ;
R一-暴雨量,单位为毫米Cmm);
W ~ 1 OOOKRF
F一-集水面积,单位为平方公里(km') ;
k一-径流系数。
….. C 12 )
….. C 13 )
…. C 14 )
R 和 K 值,可查阅当地或相邻同一类型区的气象站、水文站、水保站资料,有的还应根据原始资料.
进行频率分析后求得。
b) 洪峰流量:根据集水面积和流域形状,研究确定洪水汇流速度与洪水历时T.用概化三角形面
积关系式,求得洪峰流量也见式 cl日。洪水总量W 为三角形的面积,洪水历时 T 为三角形的
底,洪峰流量 Q 为三角形的高,见图 6.
Q ~ 2W/T
…. C 15 )
式中
Q一一洪峰流量,单位为立方米每秒Cm'/s);
11
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Gß/T 16453.3-2008
W一-洪水总量.单位为立方米Cm') ;
T-一洪水历时,单位为秒(吟。
式(5) 中的关键性计算参数是洪水历时 T ,包括涨水历时 T, 与退水历时 T, ,应根据有关观测资料
和
经验
班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验
数值,分析研究确定。
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式中 \90'
5一二年均输沙童~
Ms一一年均侵蚀摸
F一一坝库以上集水、
5.3.2.4 在进行坝库水文电
施,则应考虑其减小洪峰、洪
给予适当调整。具体要求如下
a) 如设计坝库上游有其他坝厚、弘徨全部拦蓄洪水泥沙"Jll1'1i1Z从设计坝库的集水面积中减去其
上游坝库的集水面积,再进:~-T前述容可向苛~圃-
如上游坝库不能全部拦蓄洪水、泥沙,则应在上述计算基础上.再增加上游坝库排出的洪水、
泥沙。
。 对集水面积上现有水土保持措施减少地表径流和土攘侵蚀作用的计算参见 GB/T 15774 。
5.4 建筑物设计
5.4. 1 土坝设计
5. 4. 1. 1 坝高确定
坝体总高由拦泥坝高、滞洪坝高、安全超高三部分组成.见图 7 ,并按式(8)计算。
c)
b)
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旨'
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式中 z
H 坝体总高,单位为米(m) ;
H,一←拦泥坝、高,单位为米 (m) ;
H, 滞洪坝高,单位为米(m) ;
H, 安全超高,单位为米(m) 。
5. 4. 1. 1. 1 拦泥坝高确定
~ζ二二
图 7 坝高组成示意图
H = H , +H, +H,
a) 根据不同坝型确定拦沙库容矶,按式(9)计算
V , = N(S - t:;S)/r
式中=
V , 拦沙库容,单位为立方米Cml ) ;
S 年均来沙窒.单位为吨(t) ;
t:;S 年均排沙量,单位为吨 (t) ;
N 淤积年限,单位为年 (a) ;
y 泥沙干密度 0.3 t/旷~1. 4 t/m勺。
b) 从坝高-库容曲线上查得拦泥坝高 H,.
c) 根据溢洪道、泄水洞设计排洪量中含IÝ量情况,确定平均排沙量 t:;S.
5. 4. 1. 1. 2 滞洪坝高确定
GB/T 16453.3-2008
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…. ( 18 )
…. ( 19 )
a) 根据不同坝型规定频率的洪水设计标准与校核标准,确定洪水总量 W 写洪峰流量 Q 。
b) 据此设计溢洪道最大排洪量 t:;Q ,并求得与最大排洪量相应的溢洪道最大过水深度,即为滞洪
坝高 H,.
c) 在坝高库容曲线上查得拦泥库容以上与滞洪坝高 H" 相应的滞洪库容叭,要求与来洪量 W
和排洪量 t:;Q 相协调。
d) 当淤泥面有一定比降(一般 1%~2%)时,实际滞洪库容比从曲线上查得的数值偏小,计算应
根据当地具体情况.给予调整(减小约 5%左右)。
5. 4. 1. 1. 3 安全超高的确定
a) 坝高为 10 m 时.安全超高取 0.5m~ 1. 0m;
b) 坝高为 10 m~20 m 时,安全超高取1. 0m~ 1. 5m;
0 坝高大于 20 m 时,安全超高取1. 5 m~2.0 m。
5. 4. 1. 2 坝体断面确定
5. 4. 1. 2. 1 坝顶宽度
不同坝高和不同的施工方法,分别采取不同的坝顶宽度,见表 4.
13
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GB/T 16453.3-2008
不同施工方法与不同坝裔的坝顶宽度
坝高施工方法
<10 10-<20 20-<30 30~旬'
碾压施工 2-3 3-4 4-5 5-6
水坠施工 3-4 4-5 5-6 6-7
注坝预宽度不得小于 2 m.如因交通需要,坝顶宽度可适当增加.
单位为米表 4
5. 4. 1. 2. 2
a)
b)
f施工方法 坝高1m坝坡类别与坝体土质
10 20 30 40
上游坝披 L' 1. 50 1 ' 2.00 1 ' 2.50 1 ' 3.00
碾压施工
下游坝坡 ,、 1 ' 1. 25 1 ' 1. 50 1 ' 2.00 1 ' 2.00
沙壤土 1 ' 2.00 1 ' 2.25 1 ' 2.50 1 ' 3.00
轻粉质壤土 1 ' 2. 25 l' 2.50 1 ' 2. 75 1 ' 3. 25
水坠施工
中粉质壤土 1 ' 2.50 1 ' 2.75 1 ' 3.00 1 : 3.50
重粉质壤土 l' 2.75 1 ' 3.00 1 ' 3.50 1 ' 3.75
注革坠施工上下游坡比相同,根据坝体土质不同而取不同坡比.
jit--:iji--4J1J-uq 坝高超过 20 m 时,从下向上每 10 m 坝高应设置一条马道,宽1. 0m~ 1. 5m,一般应在马道处变坝坡,上陡下缀。
5.4. 1. 2. 3 水坠坝施工过程中,冲填泥池的边埂断面,与坝体断面和施工质量有关,规定如下
边埂外坡应与坝体上下游坡比一致,边埂内可采用 1 ' 1 或倒土时的自然安息角 (35。左右)。
边埂高度应高出冲填层 0, 5 m~ l. Om。边埂宽度根据坝体高度与土质分别规定,见表 6 。
表 6 不同坝高、不同土质的边埂宽度 单位为米
c)
a)
b)
上下游坝坡
一般淤地坝,蓄水时间较短:可不作坝体稳定分析。当淤地坝加高改作治沟骨干工程后,蓄水
时间较长,需作坝体稳定分析,此时应根据满足稳定要求的坝体断面决定上下游坝坡,参见
SL 289
不同坝高和不同施工方法,应分别采取不同的上下游坝、坡,见表 5 。
表 5 不同坝高与不同施工方法的坝坡比
.
坝高
坝体土质
<15 15-<20 20-<25 25-<30 30-40
沙壤土 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7
轻粉质壤土 3-4 4 ,...... 5 5-6 6-7 6-9
中粉质壤土 4-5 5-6 6-7 7-8 8-10
重粉质攘土 5-6 6-7 7-8 8-9 9-1J
5. 4. 1. 3 坝体土方计算
5.4. 1. 3. 1 小型淤地坝。坝体范围内两岸岸坡与坝、轴线处岸坡基本一致.可采取 5.2.3.2. 1 所述坝址
测量法,按简易长宽相乘法计算坝体主方量,参见第 C.1 章。
5.4. 1. 3. 2 大中型淤地坝,用 5. 2. 3. 2. 2 所述方法测量坝址地形的.应采用等高线包围面积法计算坝
体土方量,参见第 C.2 章.
5.4. 1.3.3 有的中型淤地坝,如坝体范围内两岸岸坡与坝轴线处岸圾一致的,也可采用小型淤地坝、的
14
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测量和方法计算坝体土方量。
5.4. 1. 4 坝体分期加高设计
根据淤地坝的特点,在坝内库容淤满后,于淤泥面上加高土坝坝体,可大大节约土方工程量。坝体
分期加高分以下两种情况,在设计上各有不同要求:
5.4. 1. 4. 1 新建土坝一次设计分期加高。建坝时一次设计到最终坝高,但坝体分两期或三期施工完
成,应符合下列要求 z
a) 第一期坝体高度,按最终坝高的 1/2 左右设计,利用泄水洞和临时溢洪道(不衬砌)排洪。
b) 第一期坝高淤平后,在坝前淤泥面上加高坝体,同时改变溢洪道进口高程。
泄水洞进口应采取卧管式,并按最终坝高设计和施工相应的平洞长度与进口高程 e
加高到最终坝高时,设置永久性溢洪道。
采用此法岸坡应有开挖临时溢洪道和分期改变溢洪道进口高程的条件;一般在坝库设计中只
有土坝与泄水洞的情况下采用。
5. 4. 1. 4. 2 旧坝加高。沟中原有坝库淤满后,为了扩大淤地面积,或改作治沟骨干工程,提高拦洪能
力,进行坝体加高,应符合下列要求:
a) 由于泥沙淤积,使坝址、库区地形都发生了变化,应根据变化后的地形重新绘制坝高-库容曲
线,并据此确定坝高和设计坝体断面。
加高坝体的土方量,与总坝高(原坝高与新加高)的坝体(计算)士方量相比,可节省三分之二
以上;但溢洪道与泄水洞等建筑物,都应根据坝体加高后的情况进行改建。
5.4.2 溢洪道设计
5.4.2. 1 小型淤地坝和接近小型的中型淤地坝,在集水面积和排洪量不大的条件下,一般采用明渠式
溢洪道,应符合下列要求.
5.4.2. 1. 1 应根据不同地基条件,采用以下不同断面形式
a) 岩石或粘重的红胶土类地基,采用矩形断面。
b) 壤土类地基采用梯形断丽。
。 中型淤地坝,如溢洪道断面较大,可作成复式断面,底部常过水的小断面,作好石方衬砌,上部
不常过水的大断面不衬砌。
5.4.2. 1. 2 溢洪道断面尺寸,根据设计洪峰流量和溢洪道明渠比降、粗糙系数等(计算见 4.3. 1. 2) 有
关因素确定。
5.4.2.2 大型淤地坝与接近大型的中型淤地坝,以及淤地坝加高作治沟骨干工程等集水面积和排洪量
都较大,一般采取陡坡式溢洪道,应符合下列要求:
5.4.2. 2. 1 陡坡式溢洪道结构组成。宽顶堪陡坡式溢洪道由进口段、陡坡段和出口段三部分组成。进
口段包括引水渠、渐变段、溢流堪,出口段包括消力池、渐变段和尾水渠,见图 8 。
陡坡段 i 出日段
GB/T 16453.3-2008
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a) 甲-甲剖面
陡坡式溢洪道结构示意图
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图 8
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GB/T 16453.3-2008
b) 溢洪道平面图
图 8 (续)
5.4.2.2.2 陡坡式溢洪道各部分设计要求与
计算公式
六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式
参见 SL 289 0
5.4.3 泄水建筑物设计
5.4.3.1 基本要求
Ijl
J
5. 4. 3. 1. 1 一般淤地坝的泄水建筑物,应在淤地过程中和坝地淤成以后 i能及时排除坝内清水和洪水,
利于坝地种植。
5. 4. 3. 1. 2 只有土坝和泄水洞而没有溢洪道的坝库,应依靠泄水洞及时排除库内洪水,保证坝库安全
和坝地保收。
5. 4. 3. 1. 3 淤地坝在未淤满以前,如兼有蓄水灌溉作用,其泄水建筑物应满足及时放足灌溉用水的
需要。
5.4.3.2 设计流量 ,
设计流量可按式(20)进行计算 ..
Q"" W/2T …. ( 20 )
式中 2
Q一一设计流量,单位为立方米每秒(旷 /s) ;
W 设计频率的一次洪水总量,单位为立方米(旷) ;
T一一不同要求下排完洪水的时间,单位为秒(吵。
T值的确定 z
a) 坝地上种有高轩作物需要保收的,应在 2 d~3 d 内排完洪水。
b) 坝库内没有种庄稼,要求排掉洪水保坝的,应在 4 d~6 d 能将库内洪水排完。
上述两种情况中,有溢洪道的,应同时考虑溢洪道的排水量,没有溢洪道的,由泄水洞单独
排水。
5.4.3.3 泄水建筑物各组成部分的设计要求
泄水建筑物由进口段、输水段、出口消能段三部分组成,见图 9 0 各部分设计要求如下
迪气孔
放水孔
涵洞
地长
a) 剖面图
图 9 泄水建筑物结构示意图
16
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一一
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CB/T 16453.3-2008
地盘
4宜采用。
)或预制钢筋混凝
反滤体的形式(见图 10)
5. 4. 3. 3. 1
a)
b)
c)
c)
d)
LI--z
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1
A Y非
现身
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17
b) 斜卧式反滤层
反滤体两种形式示意图图 10
a) 棱体式反滤层
注 n 为1. 00 或1. 25 0
<
Gß/T 16453.3-2008
a) 棱体式 1作为下游坝坡的趾部,与坝体开始填筑时同步进行修砌。
b) 斜卧式可在下游坝坡下部作成后.铺砌在下游坝坡的趾部。
5.4.4.3 反滤体的材料由三层材料组成 2 最里层紧贴士质坝体为粗沙,中问层为砾石,最外层为干砌
块石。
5.4.4.4 不同坝高下的反滤体尺寸不同,见表 7 0
表 7 不同坝高下的反滤体尺寸
坝高1m
项 目
10-<15 15-<20 20-<25 25-30
反滤体高度1m 2.0-2.5 2.5-3.0 3.0-3.5 3.5-----4.0
顶宽1m 1. 0- 1. 2 1. 2- 1. 8 1. 8-2. 0 2.0
外坡比 1 ' 1. 5 1 ' 1. 5 1 ' 1. 5 1 ' 1. 5
棱体式
内坡比 1 ' 1. 00 1 ' 1. 25 1 ' 1. 25 1 ' 1. 25
底宽1m 6.00-8.01 8.01-9.75 9.75-11.62 11. 62-13. 00
砂层厚1m 0.20 0.25 O. 30 0.30
碎石层厚1m 0.20 O. 25 0.30 0.30
斜卧式
块石层厚1m 0.50 O. 60 O. 70 0.80
顶宽1m 1. 00 1. 50 2.00 2.00
5.5 工程施工
5.5. 1 施工准备
5.5. 1. 1 施工场地准备。包括选好土、石料场,确定运送土、石路线,修筑交通道路,架设输电、通讯线
路.安装机泵,修建堆放物资(炸药、水泥、施工工具)的临时仓库等。
5. 5. 1. 2 施工定线。根据规划、设计图纸.将土坝、溢洪道、泄水洞等各项建筑物的位置,用测量工具逐
项落实到地面.并用打桩等方法予以确定。
5.5.2 清基
5.5.2. 1 土质沟床清基
a) 应将浮土、杂物等全部清除。清除深度按浮土、杂物深度而定,一般在 30 cm 以上。
b) 应沿坝轴线位置开挖结合槽,梯形断面底宽 0.5m- 1. 0m.深 0.5 m'-"' l. O m,边坡 1 , 1 。
c) 应回填均质黄土,按穷实标准压实。
5.5.2.2 石质沟床清基
a) 如岩石基础与坝体直接结合时,先清除表层覆盖物,再进行开挖,将强风化层全部除掉,以开挖
到设计要求为原则。岩坡清除后不应成台阶状。
b) 如岩石有裂隙、断层、裂隙水等现象,应用箱填堵塞法或水玻璃掺水泥等方法严格处理,或作
导洁、槽将裂隙水引到坝外。
5.5.2.3 肖1]坡要求
a) 土质岸坡不陡于(1' 1. 0)- (1' 1. 5);
b) 岩石岸坡不陡于(1 , 0.5)- (1 , 0.75) 。
5.5.2.4 其他要求
a) 坝基为黄土台地时,除削坡外,应预作湿陷处理。
b) 坝库有长期蓄水要求的,坝基应作裁流防渗处理。
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GB/T 16453.3-2008
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5.5.3 碾压式土坝施工
5.5.3. 1 取土要求
a) 土料取用应先低后高、先近后远、先易后难,做到高土高用,低土低用,缩短运距。
b) 严禁从坝顶以下的坝端取土。
c) 运土道路宜布置成循环形式,往来路线应分开.避免陡坡和急转弯。
d) 土攘含水量应达到设计要求。含水量较低的料场,应提前洒水或灌水。
5.5.3.2 铺土要求
a) 坝基为粘性土时,应先采取措施且革基品函牟略是控制在设计要求范围内,然后铺士压实;若
为彤、性土基,应先将坝基
b) 填筑的土料应均质,喷喷殖质土4品基,;;I;J,L冻土块事啡、树枝等其他杂质。士料含水
量应为 15%-18
c) 铺土应平行于槐树越挥挥形延伸;条形间横向接缝应髓,厚度植均匀。宽度应一次铺够,
避免接缝。 λ$.秀莲号}土厚