这种坝型还称作自流式冲填坝、泥浆坝、拦沙坝、流泥坝等。它具有泥浆稠、颗粒分选性小,强度随脱水固结的进展而增长、质量均匀等特点。水坠坝属于淤地坝的一种,又分为水坠均质坝和水坠非均质坝。
图1 均质坝横断面示意图
图2 均质坝横断面示意图
水坠坝是中华人民共和国成立后陕西、山西、河南三省的劳动人民在治黄工程中创造出的一种新的筑坝方法,是从水中倒土和土中倒水的筑坝方式逐步发展而形成的。它的基本原理是以相宜的土料为溶质,以天然水为溶剂,按所要求的水土比例,将所需土料溶解为泥浆,并以水为动力和借助泥浆的自重,将泥浆输送到预定部位,令其自然坍落、脱水、固结和稳定,逐步达到成型。与碾压法相比,水坠法筑坝可以显著地提高工效和缩短工期,再加上它造价低廉、施工方便的优点,得到了全国多个省区的推广应用。
坝址区应有充足的适宜水坠筑坝的土料,土料的储量应大于设计坝体土方量的2倍。土场的位置应满足冲填输入泥浆比降和造泥要求,并宜高出冲填坝面10米以上。水源条件应能满足施工用水需要。有蓄水要求的工程,坝基和两岸应满足防渗要求,且在库区不会产生大的坍岸、滑坡。
水坠坝坝型选择应根据土料类别、数量、物理力学指标和工程运行等要求确定。坝址附近土料性质适宜、数量足够时,宜选用均质坝。均质坝应采用非分选冲填的方法施工,适用于砂土、砂壤土、壤土及花岗岩和砂岩风化残积土筑坝。坝址附近土料为花岗岩、砂岩风化残积土,工程有防渗要求时,应选用非均质坝。非均质坝应采用全断面分选冲填的方法施工。
影响水坠坝体稳定的因素很多,主要包括坝体的土料性质,边埂的宽窄与质量,冲填速度的快慢,排水设施的好坏,泥浆浓度的高低,坝坡的陡缓,位移控制是否严密,等等。其中,土料性质、排水设施是影响稳定的关键因素。