堆石壩

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堆石壩是一個科技名詞。

中華文明是一種獨特的文明，其文字也是非常獨特的。在世界上所有的國家中，只有中國由於其民族文化強大的包容性與同化性而始終沒有間斷過的文化傳承，這使漢字成為世界上較少的沒有間斷過的文字形式。約公元前14世紀殷商後期出現的甲骨文被廣泛認為是漢字的第一種形式，一直發展到今日，有三四千年的歷史。

目錄

名詞解釋

堆石壩的主體是用石料填築，配以防滲體建成的壩。它是土石壩的一種。這種壩的優點是可充分利用當地天然材料，能適應不同的地質條件，施工方法比較簡便，抗震性能好等。其不足是一般需在壩外設置施工導流和泄洪建築物。

沿革

堆石壩有悠久的歷史。中國公元前 256～前251年修建的四川都江堰水利工程,就是用竹籠裝卵石疊成的。約公元200年,印度南部建成了高韋里河三角洲系統砌石堰工程,用於灌溉。500多年前修建的中國四川高岩頭溢流堆石壩壩高3m，溢流量1000m/s，溢流面是用條石干砌的，至今仍在運用。19世紀中葉美國在西部的偏遠礦區，修建了早期的堆石壩，上游面採用木板防滲。1931年美國建成了高100m的鹽泉堆石壩，防滲體為鋼筋混凝土面板。1934年德國修建了世界第一座高 13m的阿梅克瀝青混凝土斜牆堆石壩。

由於在相當長的一段時間內，堆石主要採用碼砌或自高處向下拋填，再輔以壓力水沖實的方法施工，對石料的塊徑和強度要求高。拋填的堆石壩，壩的密實度較低，建成後有較大的沉陷，容易造成防滲體破壞而引起類型壩體漏水。因此，在20世紀50年代以前，世界上修建的堆石壩數量不多，大於100m的高壩更少。

20世紀50年代出現了用定向爆破方法修建堆石壩。中國已建成壩高 82.5m的石砭峪壩。20世紀60年代以後，隨着重型振動碾等機械的出現，壩體堆石可碾壓到相當高的密度，使壩的沉陷量大大減小，對石料也只要求一般的強度，並可將溢洪道、輸水洞開挖出的石料用於填築壩殼。這就使工程具有投資省、施工速度快和質量好等優點，從而出現了高堆石壩比重增加的趨勢，壩的高度現已超過200m。1980年墨西哥修建的奇科阿森堆石壩，壩高261m。

鋼筋混凝土面板碾壓堆石壩也是60年代以後發展起來的，世界上最高的鋼筋混凝土面板堆石壩是巴西1980年建成的高160m的福斯－杜阿雷亞壩。中國湖北省的西北口鋼筋混凝土面板堆石壩，最大壩高85m。

類型

按防滲體設置的部位、施工方法及運用方式，堆石壩的形式主要有以下幾種。

心牆堆石壩：防滲體位於壩軸線處，兩側為堆石體。防滲體可以為土料、瀝青混凝土、鋼筋混凝土。1978年香港地區建成的高島（東）瀝青混凝土心牆堆石壩,壩高107m。鋼筋混凝土心牆的受力條件比較複雜,容易產生裂縫，抗震性能也較差，現已很少採用。 如土心牆的位置稍偏向上游，且其上下游坡都傾向上游時，稱為斜心牆堆石壩。

斜牆(或面板)堆石壩防滲體位於堆石體上游，材料有土料、鋼筋混凝土、瀝青混凝土、木材等。防滲土體可以放在堆石體上游，也可在土斜牆上設置較厚的堆石層。瑞士1967年建成的馬特馬克壩，高120m，防滲斜牆用礫質土填築，上游坡較陡為1:1.7～1:2.1

鋼筋混凝土斜牆(或面板)堆石壩，壩的上下游坡都接近堆石的自然坡。早期的鋼筋混凝土斜牆壩，在斜牆下部干砌一層片石做墊層，以防止面板出現裂縫漏水。60年代以後發展的碾壓鋼筋混凝土面板堆石壩。 面板下一般設置一層墊層料和一層過渡層，靠近面板的墊層料要求滲透係數為10～10cm/s，當面板出現裂縫或止水破壞時，可防止大量漏水。鋼筋混凝土面板可以做成只設豎向縫或分設豎向縫和水平縫。瀝青混凝土可採用單層或雙層。1936年阿爾及利亞建成埃爾格里卜瀝青混凝土面板堆石壩，壩高72m。木材做防滲體，現已經很少採用。

定向爆破堆石壩：當河谷狹窄，山體較厚，岸坡高陡，地質條件比較簡單時，在兩岸或一岸的山體中預挖藥室，放置炸藥，一次或分次爆破，使岩體按照一定的方向拋擲到河谷中，堆積成壩。然後再用一般方法填築並修整到預定的斷面和高度，並在上游設置防滲層。

重力牆式堆石壩　壩上游用混凝土、漿砌石或干砌石築一重力式牆，下游為堆石體。在干砌石的上游用鋼筋混凝土或瀝青木板防滲。香港地區壩高 84m的新民壩，四川壩高51m的獅子灘壩均採用這種壩型。

過水堆石壩：於壩頂和下游坡採用鋼筋混凝土或漿砌石等護面，並對壩腳加以防護，以防止水流沖刷基。現已建成的過水堆石壩的高度和溢流量均不大。