土石坝是什么？有哪些作用？

　　土石坝是利用天然土石材料筑成的坝，这种坝最大的特点是用土石料作筑坝材料，土石料容易得到，容易就地取材，在工程造价方面与混凝土坝相比有较大优势。由于土石具有良好的变形模量和适应变形能力，因此可以用来建造各种类型的土石坝。

　　土石坝体材料主要有土料、砂砾石料、块石、混凝土及其他填充料等。根据土料不同，土石坝可分为粘土心墙坝、土石混合坝及砂砾石心墙坝等。根据防渗结构的不同，土石坝可分为防渗体为粘土心墙坝、防渗体为砂砾石心墙坝、面板堆石坝及面板堆石坝等。根据坝型的不同，土石坝又可分为截水式和非截水式两种。

　　一、土石坝的分类

　　土石坝是坝工专业最重要的一门课程，其内容包括土石坝的分类、设计计算、施工方法与质量检验等。由于土石坝在水利工程中占有重要的地位，同时其研究领域也是比较广泛，所以，对土石坝的分类也是比较复杂的。根据土石坝工程性质不同，可以把它分为：均质坝、堆石坝和心墙坝，另外还有一些特殊坝型(如防渗体为粘土心墙或砂砾石心墙的坝型)。我国根据土石坝所处的地理位置及坝体所用材料等不同，将其分为以下几种类型：

　　二、坝体结构

　　土石坝坝体结构通常分为坝壳结构、防渗结构及坝顶结构。根据填筑材料的不同，可分为粘土心墙坝、砂砾石心墙坝、堆石土坝及抹面板堆石坝等。根据坝体填筑方式的不同，可分为直墙式和斜墙式。直墙式是指将坝体直段分成若干块石，然后用土石回填至各块石之间，再在各块石间填充一定厚度的粘土作为垫层和反滤层。

　　三、坝体防渗

　　土石坝坝体防渗的主要目的是确保坝体不渗漏水，保障大坝安全运行。为了防止坝体渗透破坏，在土石坝防渗结构中通常采用铺盖或其他防渗体。铺盖是在土石坝上游坡面或下游坝面设置的一种覆盖层，通过它来防止坝体渗水向下游渗透，或者防止下游的水渗入到上游坡面。为了保证铺盖的可靠安全运行，需要在设计施工过程中，对铺盖的厚度、形状、布置位置、铺设材料等进行精心设计。另外，在施工过程中，还应采取可靠的施工技术措施，确保铺盖施工质量。

　　四、坝体应力分析

　　在大坝施工和运行过程中，坝体内部会产生各种应力，而这些应力又影响着坝体的安全运行。因此，研究土石坝在施工和运行过程中的应力是必要的。要分析坝体应力，必须对土石坝的各种应力进行深入地研究和分析。坝体内部不同位置上的应力分布情况对土石坝的安全是很重要的。同时，对于土石坝来说，施工过程中受到各种荷载作用，如地基不均匀沉降、堆石体、水平地基等，这是土石坝施工和运行中不可避免的。因此在进行土石坝施工和运行过程中的应力分析时，也要重点研究这些荷载对坝体应力的影响。

　　五、土石坝施工方法

　　土石坝施工方法主要包括铺料、碾压、填筑三个步骤。

　　(1)铺料：按坝料设计要求铺筑，根据坝体材料性质和填筑要求确定施工方法，通常采用水平分层或倾斜分层碾压。在某些情况下也可采用垂直分层铺筑。

　　(2)碾压：根据碾压机械的类型、坝体结构、坝高、气候条件等选择碾压方式，主要有平碾、振动碾、冲击碾、冲击碾等。在粘土心墙坝中，多采用平碾或振动碾。在堆石坝中，则多采用冲击碾压。