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简答题试述土石坝的工作特点以及设计要求。
  • 土坝主要是由颗粒松散的土料填筑而成的挡水建筑物。由于土粒联结力较低，在渗流、冲刷、沉降、冰冻、地震等因素的作用和影响下，表现出相应的工作特点，从而决定了土坝设计时应考虑下述几方面的问题。
    ①稳定。应合理选择土料；根据土料性质、荷载条件，合理设计坝坡；施工中认真做好地基处理，严格控制坝的施工质量，使土料填筑后达到设计所要求的密实度及抗剪强度。
    ②渗流。土坝挡水后，水通过坝体、坝身及两岸向下游渗透，对土体具有动水压力，增加坝坡滑动的可能性；渗流在土壤中流动时，流速和渗透坡降超过一定界限，会使土体发生渗透变形，影响水库安全运行。为此土坝必须采用可靠的防渗措施，以减少渗漏损失并保证坝体和坝基土的渗透稳定性。
    ③冲刷。土坝抗冲刷能力低，风浪对坝面产生强烈的冲击淘刷作用；下游水位也会淘刷坝面；降落在坝上的雨水也会冲刷坝面。因此，上下游坝坡均采取有效的防冲保护及坝面排水措施，以免受风浪、雨水甚至动物作穴等有害影响而导致土坝的破坏。坝顶应在最高水位以上有一定的超高，以保证洪水不至漫溢坝顶。
    ④沉降。土粒间存在空隙，坝体和坝基都会由于压缩而产生沉降。沉降过大影响土坝的正常工作；不均匀沉降会引起坝体开裂，甚至造成漏水的通道而威胁坝的安全。为了防止沉降，在施工中要留有沉降值；为了防止不均匀沉降，要合理设计坝剖面及细部构造，正确选择坝体土料，施工时土料压实要合乎设计标准，质量要均一。
    ⑤其他。严寒地区，冰盖层的膨胀对坝坡产生很大的冰推力，导致护坡的破坏；在冻融作用下，土壤会造成孔穴、裂缝。夏季土壤也可能开裂，地震区由于地震作用，会增加坝坡坍塌的可能，为此，为了防止这些现象的发生，应采取相应的保护措施。

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