土石坝稳定分析研究生论文范文

土木工程概论课程的探索与思考关键词：土木工程概论知识结构体系中文摘要：工程素质教育要从新生抓起。土木工程概论课程对提高学生专业兴趣，培养现代工程意识和形成创新思维方式具有积极意义。教好、学好本课程，可以为学生今后积极主动地学好专业课打下坚实的思想基础。

土木工程概论论文 对土木工程的发展起关键作用的，首先是作为工程物质基础的土木建筑材料，其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。每当出现新的优良的建筑材料时，土木工程就 会有飞跃式的发展。 人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动，后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料，使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。中国在公元前十一世纪 的西周初期制造出瓦。最早的砖出现在公元前五世纪至公元前三世纪战国时的墓室中。砖和瓦具有比土更优越的力学性能，可以就地取材，而又易于加工制作。 砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至18～19世纪，在长达两千多年时间里，砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料，为人类文明作出了伟大的贡献，甚至在目前还被广泛采用。 钢材的大量应用是土木工程的第二次飞跃。 十七世纪70年代开始使用生铁、十九世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋，这是钢结构出现的前奏。 从十九世纪中叶开始，冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材，随后又生产出高强度钢丝、钢索 。于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。除应用原有的粱、拱结构外，新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广，出现了结构形式百花争艳的局面。 建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的百米、几百米，直到现代的千米以上。于是在大江、海峡上架起大桥，在地面上建造起摩天大楼和高耸铁塔，甚至在地面下铺设铁路，创造出前所未有的奇迹。 为适应钢结构工程发展的需要，在牛顿力学的基础上，材料力学、结构力学、工程结构设计理论等就应运而生。施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之发展，土木工程从经验上升成为科学，在工程实践和基础理论方面都面貌一新，从而促成了土木工程更迅速的发展。 十九世纪20年代，波特兰水泥制成后，混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材，混凝土构件易于成型，但混凝土的抗拉强度很小，用途受到限制。 十九世纪中叶以后，钢铁产量激增，随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料，其中钢筋承担拉力，混凝土承担压力，发挥了各自的优点。 二十世纪初以来，钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。 从三十年代开始，出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力，大大高于钢筋混凝土结构，因而用途更为广阔。土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式，使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。这是土木工程的又一次飞跃发展。土木工程的特点 建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段，需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识 ，以及电子计算机和力学测试等技术。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。随着科学技术的进步和工程实践的发展，土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。 土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌，因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。 远古时代，人们就开始修筑简陋的房舍、道路、桥梁和沟澶，以满足简单的生活和生产需要。后来，人们为了适应战争、生产和生活以及宗教传播的需要，兴建了城池、运河、宫殿、寺庙以及其他各种建筑物。 许多著名的工程设施显示出人类在这个历史时期的创造力。例如，中国的长城、都江堰、大运河、赵州桥、应县木塔，埃及的金字塔，希腊的巴台农神庙，罗马的给水工程、科洛西姆圆形竞技场(罗马大斗兽场)，以及其他许多著名的教堂、宫殿等。 产业革命以后，特别是到了20世纪，一方面社会向土木工程提出了新的需求；另一方面，社会各个领域为土木工程的前进创造了良好的条件。因而这个时期的土木工程得到突飞猛进的发展。在世界各地出现了现代化规模宏大的工业厂房、摩天大厦，核电站、高速公路和铁路、大跨桥梁、大直径运输管道长隧道、大运河、大堤坝、大飞机场、大海港以及海洋工程等等。现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。 土木工程是具有很强的实践性的学科。在早期，土木工程是通过工程实践，总结成功的经验，尤其是吸取失败的教训发展起来的。从17世纪开始，以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来，逐渐形成材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学，作为土木工程的基础理论的学科。这样土木工程才逐渐从经验发展成为科学。 在土木工程的发展过程中，工程实践经验常先行于理论，工程事故常显示出未能预见的新因素，触发新理论的研究和发展。至今不少工程问题的处理，在很大程度上仍然依靠实践经验。 土木工程技术的发展之所以主要凭借工程实践而不是凭借科学试验和理论研究，有两个原因：一是有些客观情况过于复杂，难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析。例如，地基基础、隧道及地下工程的受力和变形的状态及其随时间的变化，至今还需要参考工程经验进行分析判断。二是只有进行新的工程实践，才能揭示新的问题。例如，建造了高层建筑、高耸塔桅和大跨桥梁等，工程的抗风和抗震问题突出了，才能发展出这方面的新理论和技术。 在土木工程的长期实践中，人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意，取得了卓越的成就；而且对其他工程设施，也通过选用不同的建筑材料，例如采用石料、钢材和钢筋混凝土，配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又十分良好的工程。古代中国的万里长城，现代世界上的许多电视塔和斜张桥，都是这方面的例子。

水利水电工程土石坝施工技术

在目前的水利水电工程建设中土石坝的应用极为广泛，这固然是因为其施工方便，但也与其较高的工程质量有关。

摘要：

水利水电工程建设是一项利国利民的事情，并且随着社会的进步，对于水利水电工程的重视程度和要求都有所提高。为了保证水利水电工程的施工质量和进度，工程发展出许多新技术，土石坝施工技术就是其中一项，也是应用最广的一项。文章对土石坝施工技术进行了探索，对其应用的优缺点和具体施工应用进行了分析。

关键词：

水利水电工程;土石坝;施工技术

随着社会的发展，水利水电工程承担的任务也越来越重，除了需要负担基本的农业发展用途外，还对防洪抗旱、水力发电等功能起着作用。水利水电工程的作用越来越重要，其施工质量的要求也大大增加。为了提升其施工质量，许多新技术被开发和应用，土石坝就是其中一种。土石坝技术是随着水利水电工程兴建坝工建设的需要而发展的一种技术，是将石料等材料用多种方法压实来获取较高质量的大坝，从技术和经济等层面考虑更为合适。这是因为土石坝施工技术材料方面没有太大需求，可以取自施工当地，而且施工简单易行。由于土石坝的这些特点使得土石坝在我国的水利水电工程建设中应用愈加广泛，我国的水利水电工程百分之九十会选择土石坝这种形式。至于土石坝的分类，则是根据其具体施工方法确定的，应用最广的是碾压式的土石坝，这也和它施工的简易程度有关。

1土石坝施工技术及其优缺点

土石坝的优点

土石坝施工技术的出现是建立在市场需求之上的，随着水利水电工程被逐渐重视，与其相关的产业和材料等也逐渐变得重要。市场上价格有所波动，对于那些预算不足的工程来说，既需要质量过关的坝体，也需要减少的施工成本，而土石坝无疑都满足这些条件。它的材料可以从施工场地周围调取，在价格和运输上有更大的便利。对于土基和施工工艺也没有太大的要求，不用浪费施工单位太多的人力物力。而随着土石坝的应用不断地增多，其分类也因为材料不同、施工方法不同、坝高不同而有所区分，这无疑给水利水电工程的修建提供了更多的选择。

土石坝的缺点

但土石坝的缺点也很明显，因为材料和施工方法的限制，使得土石坝的溢洪能力较小。如果在河流汛期流量较大的话，洪水溢过坝顶对坝体造成破坏，土石坝的作用也会被大大削减。为了防止这种事情的发生，一般水利水电工程都会特别建立溢洪道;而土石坝的构成材料也有缺陷，因为大部分是石料或者土料，所以对于土石坝的压实程度要求较高，若是压实度达不到标准就会产生沉陷，从而对坝体造成危害。而相比之下混凝土的可靠性和稳定性就高多了，没有这方面的顾虑，并且施工也较为方便。土石坝的建设过程虽然比起其他工程来说工程量要小很多，但其涉及到的工序、人员、机械、设备等也较多，再加上施工对象为堤坝，作业面积较小，这无疑也增加了施工难度，因此要对施工进行合理的准备与规划。一般土石坝在建筑过程中会将坝面分为几段进行分次施工，这既减小了施工的难度，也增加了施工的效率。

2料场规划及材料选择、加工和运输

料场的规划

料场的选取是施工准备阶段一项重要的工作，因为土石坝的施工需要大量的土料和石料等，这些材料并不稀有也不昂贵，但量大，综合考虑运输因素和材料质量因素，料场一般都选在施工场地周围。在方案方面，施工单位需要对所需料场的空间、产料情况、材料质量和市场信誉等进行规划，先确立土石坝施工材料的标准，再派人去料场进行实地考察。除了确认料场现状与其所获信息是否一致外，也要对料场的地质环境和水文条件等进行考察，将任何有可能影响土石坝施工质量的'因素消灭在萌芽中。

材料的选择

对于材料来说，质量必须过关，在料场和施工场地都要设有检验机构，确保工地上的材料都符合标准。而材料的量也必须准备充分，土石坝的施工需要用到大量的土料和石料，为了施工顺利及应付突发事件，材料的量应该在标准的倍到2倍之间。而材料在工地上的存放也是一个大问题，有时就因为存放环境的问题导致材料的质量有所降低，尤其是对于粘性土壤和一些容易渗水的材料而言。

材料的加工

对土石坝的施工所用土石料而言，有许多需要注意的地方，如开采阶段为了保证开采顺利进行，对开采现场进行清理，保证环境清洁。目前的开采方法有立采和平采两种方法，分别适用于不同土层的开采状况，能够极大增加开采效率。而料场中的土料和石料一般来说在开采出来后经过简单的表面清除之后就能够投入适用。但有些石料的块头过大，需要破碎后适用，对于土料而言则需要保证含水量，一般以百分之二为宜，对于含水量高的土料，自然蒸发是最常用的降低含水量的办法，而对于含水量较低的土料直接根据情况操作加水即可。

材料的运输

而对土石坝建筑材料的运输而言，最重要的就是制度和设备两项。施工单位要协同料场做好运输规划的确定，保证运输效率的最大化;而设备方面主要指料场方面的机械化施工和运输设备，有条件的话综合机械化是最好的选择。

3土石坝的施工过程

一般而言，土石坝的施工包括铺土、平土、填筑和压实等，这些工作虽然较为简单，但每个步骤都必须严格依照规定，确保土石坝的质量最高。①铺土工作中需要注意的是要保证所铺土层的平整度和均匀度，为后面的工作打下基础，而有些土料和石料即便经过筛选，也存在着较大的个头，这就需要工作人员注意铺土过程，在遇到较大的材料的时候执行破碎任务;②平土工作是为了保证土层的平整度，虽然人工也可以进行，但使用机械进行操作无论是在平土速度上还是在平土质量上都更高，具体的推土机械要根据条件而定;③填筑工作的要点则是要保证填筑层的厚度和夯实工作，尤其是后者，既要保证土层的密度又不能使土层出现变形的问题，为了保证夯实效果，夯实工作要一层一层进行，在实际填筑中往往采用平起填筑的方法，能够显著减少接缝个跨缝碾压的情况;④压实工作是保证土石坝质量的工作，施工机械为碾压机，操作人员在压实过程中要保证机械按照堤坝的轴线行进，并注意压实的次数，禁止出现漏压和过压的情况。

上述这些工作虽然简单，但却是土石坝施工的主体部分，涉及到的工序、材料、人员等都很多，为了保证施工有序进行，这些工作都要经过严密的规划，并要有严谨的监理队伍负责监工。在土石坝的坝体与周围的地基或者河岸结合的地方也有施工，这是因为这些地方往往是施工注意不到的地方，总是会存在接缝等情况，若是没有处理措施就会成为土石坝工程的薄弱点，影响土石坝的施工质量。

4心墙反滤料和反滤层的施工

在心墙反滤料的施工中，主要是心墙和砂壳的上升速率问题，两者上升速率应该保持一致，否则就会对土石坝的质量产生影响。在砂壳的修建过程中会出现各种问题，最常见的要输砂壳的高度问题，在砂壳高度与预期不符时，要再次进行土料的填筑;砂壳的沉陷也是一个大问题，所以在砂壳的修建过程中，保证砂壳均匀程度是很重要的。反滤层的施工填筑中最常用的要数沙松坡接触平起法，它能够实现多种材料的填筑，并且填筑效果也较好。

5结束语

从文章中的分析可以得知，在目前的水利水电工程建设中土石坝的应用极为广泛，这固然是因为其施工方便，但也与其较高的工程质量有关。为了保证土石坝的施工质量，施工单位应该进行合理的方案设计，对土石坝建设所需要的材料和设备、人员和工序等进行规划，并将之运用于实践。文章简要对土石坝的建设过程进行了描述，并说明了在其施工中较为重要的一些工作，为土石坝的建设提供了标准依据。随着时代的不断发展，对于水利水电工程的要求也会更高，土石坝也要在不断的建设过程中寻求提升，在工艺、工序等方面进行改良来提高土石坝的施工质量。

参考文献：

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[2]郭强.水利工程中土石坝的施工技术探讨[J].黑龙江水利科技.2013,(8).

（1）就地取材，节省钢材﹑水泥﹑木材等重要建筑材料，同时减少了筑坝材料的远途运输。（2）结构简单，便于维修和加高﹑扩建。（3）坝身是土石散粒体结构，有适应变形的良好性能，因此对地基的要求低。（4）施工技术简单，工序少，便于组合机械快速施工。 （1）坝身不能溢流，施工导流不如混凝土坝方便。（2）粘性土料的填筑受气候等条件影响较大，影响工期。（3）坝身需定期维护，增加了运行管理费用。

在日常生活和工作中，接触并使用报告的人越来越多，通常情况下，报告的内容含量大、篇幅较长。那么报告应该怎么写才合适呢？下面是我为大家收集的土石坝毕业设计调查报告，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。 1、课题研究的意义 土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。土石坝如此广泛的应用，那就要求我们要掌握土石坝的设计以及施工工艺。进行土石坝的研究，可以让我们①掌握如何根据地形、地质、建筑材料、施工情况、工程量、投资等方面，经综合比较选定坝型，了解土石坝枢纽各建筑物组成、建筑物的工作特点以及在枢纽中的布置;②了解和掌握调洪演算的方法和水库各种特征水位的确定;③在对土石坝枢纽中各建筑物的设计中，了解各建筑物的选型比较方法以及所选定建筑物的设计难点和重点，并掌握相应的设计方法;④掌握计算机绘图和程序计算方法，培养设计报告撰写能力;⑤通过设计研究，培养文献资料查阅、发现问题、独立思考问题和解决问题的能力。 2、国内外研究进展 土石坝是历史最为悠久的一种坝型。目前，土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。据不完全统计，我国兴建的各种类型的坝共有8、48万座，其中95%以上为土石坝。21世纪我国水利水电事业将进入大发展时期，在西部大开发的战略下，一批水利水电工程将在黄河上游、长江中上游干支流、红河等水利资源丰富的江河上开工建设。 在国外土石坝的发展速度同样迅速，所建的百米以上的高坝中，土石坝所占的比重呈逐年增长趋势，20世纪50年代以前为30%，60年代接近40%，70年代接近60%，到80年代后增至70%以上。随着近代的土石坝筑坝技术的`发展，促成了一批高坝的建设。目前，世界上已建成的最土石坝为前苏联的努列克坝，高300m。我国已建成的天生桥一级面板堆石坝，高178m，在建的水布垭面板堆石坝，高233m，在建的糯扎渡心墙堆石坝，高261、5m。设计中的双江口堆石心墙坝，高314m。 3、当前研究存在的问题 土石坝的当前研究主要存在：一是水库的渗流问题，二是除险加固的问题，三是新型材料的使用。 在坝与水库失事的统计中1/4是由于渗流问题引起的，我国大坝数量居世界首位，溃坝率亦居世界前列。溃坝的危害程度很高，尤其是对于高坝大库和大江大河的堤防工程，一旦失事其危害十分巨大，严重威胁整个水利工程的安全，进一步威胁下游人民生命和财产的安全。只有快速有效地分析堤坝的安全状况、运行状况以及溃坝风险分析等，才能减少事故的发生。只有有效地对多因素影响下的土石坝溃坝情况进行分析与预报，才能保证堤坝的正常运行、管理以及有的放矢地对堤坝工程进行除险加固处理。 较多的大坝需要除险加固，是由于当时特定的历史条件，存在严重的边勘测、边设计、边施工的现象，防洪标准低，质量控制不严，尾工和隐患较多，时刻威胁下游人民生命财产安全，限制了当地的经济发展，其除险加固的重要性和必要性为人民所认识，因此水库的除险加固势在必行。 随着筑坝技术的发展，坝的高度越来越大，需要的传统材料越来越多，施工周期越来越长。如果在筑坝的过程中，再用新型材料，比如现在可以把树脂模作为防渗体，既可以保证坝体的安全，又可以缩短工期和节约资金。 4、基本思路 (1)分析原始资料 熟悉本水库枢纽工程的一般自然地理条件，坝址附近的水文、气象特征、地形、地质条件、当地材料、对外交通的基本资料。通过对资料的了解和分析，初步掌握原始资料中对设计和施工有较大影响的主要因素和关键性问题，为设计奠定基础。 (2)坝型选择 根据提供的资料，建议选取2～3种坝型从地形、地质、建筑材料、施工情况、工程量、投资等方面，经综合比较选定坝型。 (3)枢纽布置 根据选定的坝轴线从地形、地质、施工、运用等方面大致确定建筑物(包括大坝、围堰、导流泄洪洞、溢洪道、电站等)的相对位置、建筑物形式，并加以定性分析与论述，确定枢纽工程等级及建筑物级别。 (4)建筑物设计 ①确定断面尺寸及平面布置： 根据规范要求，参照已建工程并考虑本工程的具体情况，确定坝顶高程、坝顶宽度、坝坡、防渗体及排水体尺寸，确定坝型及断面尺寸，绘出坝的剖面及平面布置图。 ②渗流计算： 运用水力学法计算设计洪水位或正常最高水位时最大断面及各控制断面的浸润线及单宽渗流量、全坝长的总渗流量。 ③坝坡稳定计算： 按照《碾压式土石坝设计规范》，按四种工况核算坝坡的稳定性： ④细部构造设计： 包括坝基处理、坝与两岸连接、坝顶、护坡、反滤层、过渡层，以及坝体与坝基的防渗体、排水设施。 (5)编制土石坝工程施工工艺流程图土石坝工程施工工艺流程应采用流程框图的形式，从施工准备、施工导流、坝基处理、坝体施工等方面进行编制。 (6)编制土石坝工程施工网络图土石坝工程施工网络图应按分部工程、月为参数编制。 5、参考文献 1、《混凝土面板堆石坝设计规范》SL228; 2、《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252; 3、《碾压式土石坝设计规范》SL274; 4、《土石坝沥青混凝土面板和心墙设计准则》SLJ01; 5、《水工钢筋混凝土结构设计规范》DL5073; 6、《水工建筑物荷载设计规范》DL5077; 7、《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180; 8、《土坝设计》上、下册水电部五局东北院编水利水电出版社; 9、《水工建筑物》林继庸编水利电力出版社; 10、《水工建筑物》吴媚玲编清华大学出版社; 11、《堆石坝设计》陈明志等编水利水电出版社; 12、《水工手册》水利水电出版社。 指导教师评语：(建议填写内容：对学生提出的方案给出评语，明确是否同意开题，提出学生完成上述任务的建议、注意事项等) 指导教师签名： 20xx年*月*日