第二节 淤地坝分类、分级及设计标准

一、淤地坝分类

淤地坝按筑坝材料可分为土坝、石坝、土石混合坝等；按施工方法可分为碾压坝、水坠坝、定向爆破坝、浆砌石坝等。从近二十年黄土高原淤地坝建设和实践来看，绝大多数为碾压坝和水坠坝，个别为定向爆破坝，本书重点介绍碾压坝和水坠坝及其配套建筑物的设计。

碾压坝是指用碾压机具将土、砂等分层碾压而建成的淤地坝。它具有以下特点：

1）可以就地取材，采用土料、砂、砂砾等筑坝，大大节省水泥、钢材和木材等外运材料；

2）随着土力学理论及实践日趋完善，土坝筑坝经验不断积累，使防渗土料由粘土、壤土等传统细粒土料扩大至黄土、坡残积红土、砾石土等，其级配范围十分宽广；

3）土坝对坝基要求，无论是承载力或抗剪强度方面都比混凝土坝低。许多土坝都直接建在砂砾或土基上，而混凝土坝难以做到；

4）近年来大型土方机械相继在施工中的运用，使修建碾压土坝所需的开挖、运输、碾压等作业的效率及经济效益大为提高，施工速度加快，工期明显缩短；

5）土坝造价通常低于混凝土坝或浆砌石坝。

水坠坝又称水力冲填坝，是利用水力和重力将土场土料冲拌成一定浓度的泥浆，引流到坝面，经脱水固结形成的淤地坝。由于其具有造价低、施工质量稳定等特点，在黄土高原地区也是比较常见的一种坝型，与碾压土坝相比，具有以下一些明显的优点：

1）工效高、投资省。水坠法筑坝与碾压法筑坝比较，可大大节省装、运、卸、铺土等工序，提高了筑坝效率，节约投资。

2）施工简便、质量易保证。水坠法筑坝的施工工艺简便，施工技术容易掌握，适宜普遍推广。

另外，水坠坝有以下三个特性：

1）泥浆浓度大。利用高浓度泥浆冲填筑坝，是黄土高原地区水坠坝的最显著特点。一般每立方米的水要挟带2m3～3m3的土，即土水比为1∶2或1∶3。

2）施工期坝体存在流态区。水坠坝坝体除了碾压的边埂和堆筑的中间埂外，其余均为冲填的泥浆。如果采用连续冲填施工，泥浆来不及脱水固结，施工期坝的上部必然形成一个含水量大于流限的流态区。

3）易发生变形且沉陷量较大。水坠土坝在施工期坝体容易出现较大变形，甚至可能发生滑坡事故，为控制变形，施工速度受到一定限制，特别是含粘量较高的土料，需严格控制施工速度。

二、淤地坝分级

淤地坝一般根据库容、坝高、淤地面积、控制流域面积等因素分级。根据《水土保持综合治理技术规范》（GB/T 16453.3-1996）和《水土保持治沟骨干工程技术规范》（SL 289-2003），并结合黄土高原淤地坝建设实际，淤地坝可分为大、中、小三级。其中，大型淤地坝也称骨干坝，可分为大（二）型、大（一）型。表1-1为黄土高原淤地坝分级标准。

三、淤地坝设计标准

根据《水土保持治沟骨干工程技术规范》（SL 289-2003）和《水土保持综合治理技术规范》（GB/T 16453.3-1996），淤地坝等级划分及设计标准应符合国家现行《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的有关规定，并考虑淤地坝工程的运用特点，按库容规模确定。淤地坝分为三类，库容在1～10万m3的为小型淤地坝；库容在10～50万m3的为中型淤地坝；库容在50～500万m3的为骨干坝。其中骨干坝划分为两级，总库容50～100万m3的骨干坝为五级；总库容100～500万m3的骨干坝为四级。淤地坝设计标准详见表1-2。

对于淤地坝工程，如遇下述情况，经论证可提高或降低其设计标准：

1）工程位置特别重要，失事后将造成重大灾害者，可提高一级；

2）当工程地质条件特别复杂或者采用实践经验较少的新型结构时，可提高一级；

3）对失事后影响不大的工程，经论证后可适当降低级别。