堆石坝

坝体绝大部分由石料经过抛填或碾压而成的坝。坝体采用砂砾石碾压建成的坝习惯上也称为堆石坝。堆石坝是土石坝的一种，但也有人将堆石坝和土石坝作为不同类型，认为石料占坝剖面50%以上的称为堆石坝，反之则称为土石坝。堆石坝主要由堆石体、防渗体和过渡层3部分组成（参见彩图Ⅳ—19，Ⅴ—26、27）。

Ⅳ—19 古代堆石坝——福建莆田太平陂

蒋超摄

Ⅴ—26 西北口面板堆石坝

姚侬正摄

Ⅴ—27 白溪面板堆石坝

刘俊辉供稿

堆石坝的特点

与其他坝型相比，堆石坝具有如下特点：①对自然条件有广泛的适应性，多雨、寒冷等因素对修建堆石坝的影响不大，施工速度快，从而可缩短工期，减小投资。②可就地取材，坝坡可较陡，填筑方量较小，在经济上具有优越性。③对地基条件的要求比混凝土坝低，且抗震性能较好。④可承受水头不大的坝顶溢流，较之土坝有较大的安全性，施工度汛时也允许有少量漫水。

堆石坝的类型

根据防渗体的位置，可分为心墙堆石坝、斜墙堆石坝、沥青混凝土面板堆石坝和混凝土面板堆石坝；根据防渗体材料的性质，可分为刚性防渗体（如混凝土、钢筋混凝土、钢板等）堆石坝和柔性防渗体（如土料、沥青混凝土等）堆石坝，也可以分为土质防渗体堆石坝和人工材料防渗体堆石坝；根据施工方法，可分为抛填堆石坝、碾压堆石坝、定向爆破堆石坝等（见图）。

堆石坝的主要类型示意图

（a）、（b）、（c）土质防渗体堆石坝；（d）、（e）人工材料防渗体堆石坝1—堆石；2—黏土心墙；3—黏土斜墙；4—黏土斜心墙；5—过渡层；6—刚（柔）性斜墙；7—刚（柔）性心墙

堆石体的构造

堆石体是支承防渗体并维持稳定的坝体主要部分。堆石体一般呈梯形断面，其边坡坡度根据稳定要求而定。坝型、坝高、坝体材料、防渗体材料不同，堆石坝边坡坡度也有所不同。对下游坡坡度，如为石渣料，一般取为1∶1.3～1∶1.4。当石料质量或地质条件较差或采用砂砾石料时，一般应将边坡放缓，如1∶1.6～1∶2.2。当下游护坡采用大块石时，边坡可以放陡。对上游坡坡度，主要取决于防渗体的位置、材料和结构，变化范围较大。采用混凝土防渗面板时，一般为1∶1.3～1∶1.4；采用沥青混凝土防渗面板时，一般为1∶1.6～1∶2.0；采用心墙时，需放缓到1∶2.0或更缓；地震地区更宜放缓。

堆石体的石料，在用抛填法筑坝时，一般应采用新鲜、完整、坚硬和耐久的石料，保证具有足够的坚固性和抗风化、抗冻的能力。当采用碾压法筑坝时，对石料的要求较低，包括砂卵石、碎石、石渣等，都可使用。

为了协调和改善防渗体与堆石体之间的受力、变形及渗透破坏情况，在土质防渗体和堆石体之间应设置反滤层，在混凝土面板与堆石体之间应设置垫层，在防渗体与堆石体之间还应设置过渡层。

堆石坝是一种古老的坝型。埃及很早就修建堆石坝。中国在公元前256～前251年修建的都江堰工程中的飞沙堰，就是用竹笼装卵石垒成的。堆石坝的发展经历了块石抛填期（1940年以前）、抛填到碾压的过渡期（1940～1965年）和振动碾等重型机具碾压施工（1965年以后）等阶段。大型土石方机械和重型碾压设备的发展、碾压筑坝技术的进步，使得堆石坝特别是混凝土面板堆石坝在现代高坝建设中的比重逐渐增大。