1) 坝顶高程确定
根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）规定，坝顶在水库静水位以上的超高按下式计算：
y=R+e+A （3-1） 式中：y—坝顶超高，m；
R—最大波浪在坝坡上的爬高，m； e—最大风壅水面高度，m； A—安全加高，由表3-1确定。
表3-1 坝 顶 超 高 安 全 加 高
运 用 情 况 正常运用 非常运用 安全加高(m) 1.5 0.7
坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应按以下运用条件计算，取其最大值：
（1）设计洪水位加正常运用条件下的坝顶超高 （2）校核洪水位加非常运用条件下的坝顶超高 （3）正常蓄水位加非常运用条件下的坝顶超高 （4）正常蓄水位加正常运用条件下的坝顶超高 计算各种不同设计情况下的坝顶高程如表3-2所示。
表3-2 各种不同设计情况下的坝顶高程 参数 工况 设计洪水位 正常蓄水位 校核洪水位 正常蓄水位 正常运用条件 非常运用条件 超高Y（m） 5.9 3.04 坝顶高程(m) 687.27 685.9 685.59 683.04 取值（两种取其大值） √ 取上表中最大值为坝顶高程，考虑在上游侧设置防浪墙，根据《碾压式土石坝设计范》SL274-2001规定，拟定防浪墙的高度为1.2m，墙顶部高程代替坝顶高程，则坝顶高程为：687.27- 1.2= 686.07m，坝高为686.07– 530 = 156.07m。
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2) 坝体断面设计
根据《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001规定：坝高超过70m为高坝，高坝的坝顶宽度10~15m，考虑施工、运行要求及参考国内外已建工程的经验，坝顶宽度采用10.0m。
根据《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001规定，上游防浪墙墙高1.2m，底宽0.5m，墙顶高程687.27m，墙底高程686.07m，墙底高出正常蓄水位（680.00m）6.07m。下游墙高0.5m。
根据《水工建筑物》（第五版）中土石坝坝坡部分：黏性土料的稳定坝坡唯一曲面，上部坡陡，下部坡缓，所以用粘性土料做成的坝坡，常沿高度分成数段，每段10~30m，从上而下逐段放缓，相邻坡率差值取0.25或0.5。参考国内外已建和在建中100m以上高土坝的经验，结合本工程填筑石料的质量，初选每30m设一级3.0m宽的马道，确定上游坝坡为2.5,3.0,3.5,下游坝坡为2.25,2.5,2.75。
3）细部构造 ① 坝顶
根据《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001规定，防浪墙高度设为1.2m，坝顶上面用碎石铺设路面，坝顶向下游倾斜1%的坡度，上游侧设1.2m高的放浪墙，下游侧设缘石。
② 坝体防渗
坝体防渗采用粘土斜墙防渗体。斜墙顶高程为687.27-1.2=686.07m，高出设计洪水位4.7m，顶部保护层厚度为687.27 – 686.27 = 1m，根据SL274-2001《碾压土石坝设计规范》规定；坝高超过70m为高坝，高坝顶宽可选为5～10m，故斜墙顶宽选为5m，自顶向下逐渐加厚，边坡为1:4，计算点水头为H = 681.37 – 530 = 151.37m，根据经验取允许渗透坡降[J] = 5，底部厚度40m > H/[J] = 151.37/5 = 30.27，满足要求。 ③ 坝基防渗
参考《水工设计手册》第四卷，斜墙总是用齿墙与基岩连接。齿墙下部切近岩石的深度，根据岩石情况决定。良好的岩石，只需切近30～50cm,不好的岩石需切近几米。齿墙的最小宽度约90cm。因此坝基防渗采用齿墙，等厚40mm。
④坝体排水设备
石坝排水主要有棱体排水和贴坡排水两种。
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棱体排水：适用于下游有水的各种坝型。它可以降低浸润线，防止坝坡冻胀，保护尾水范围内的下游坝脚不受波浪淘刷，还可与坝基排水相连。当坝基强度足够时，可发挥支撑坝体、增加稳定的作用。但所需石料用量大，费用较高，与坝体施工有干扰，检修较困难。
贴坡排水：又称为表面排水，这种形式的排水构造简单，用料节省，施工方便，易于检修，可以防止坝坡土发生渗流破坏，保护坝体免受下游波浪淘刷。但不能有效的降低浸润线，而且因冰冻而失效。常用于土质防渗体分区坝。
综合考虑采用堆石棱体排水设备。参考《水工建筑物》教材土石坝坝体排水一章，棱体顶宽不小于1.0m,取3m，顶面超出下游水位的高度，对1、2级坝不小于1.0m，故排水体顶部高程为554.6m，高出下游最高水位2m。棱体内坡根据施工条件确定，一般为1:1.0～1:1.5,外坡为1:1.5～1:2.0，所以设定内坡1:1.5，外坡1:2。如图1-2所示。
图3-1 棱体排水
⑤护坡及坝坡排水
上游护坡：上游坝面设干砌石护坡，厚0.5m，下面设厚度0.2m的碎石垫层。护坡上至坝顶下至死水位以下1m。
下游护坡：下游护坡采用干砌石护坡。干切石厚0.3m，干砌石下铺一层厚0.2m的碎石 垫层。
坝坡排水：在下游坝坡设纵横连通的排水沟，沿坝与岸坡的结合处，也设置排水沟。坝面上的纵向排水沟沿马道内侧布置，沿坝轴线方向每隔100m 设一条横向排水沟。(见图3-2)
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图3-2 排水沟
3.2 渗流分析
土石坝的渗流分析的内容包括：1）确定坝体内的浸润线；2）确定渗流的主要参数—渗流流速和比降；3）确定渗流量。
目的在于：为稳定分析时，划分饱水区提供依据、定对稳定有影响的渗流作用力、行坝体防渗体布置和土料选择。
渗流计算包括以下水位组合情况： 上游正常蓄水位与下游相应的最低水位； 上游设计洪水位与下游相应的水位； 上游校核洪水位与下游相应的水位； 库水位降落时上游坝坡稳定最不利的情况。 以第二种情况为例：
根据坝轴线地址剖面图的地形、地址情况，沿坝轴线分三段进行计算，见图3-3。
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图3-3 渗流计算剖面图 （1）Ⅰ-Ⅰ断面单宽渗流量：
参考《水工计算手册》，斜墙土坝在有限透水地基上、有齿墙、有排水设备的情况下，单宽渗流量和斜墙后渗流水深可由下式联立试算解出：
H1?h2T(H1?h) q = K2 （3-3） ?K22?sin?t2h1?H2T(h?H2) q = K1 （3-4） ?K32(d?m1h?e)d?m1h?0.44T 式中：q —单宽渗流量,m3/s； ?—等厚度，m ； t —齿墙厚度，m；
22?—斜墙中线的倾角；
T —齿墙深度，m； m —下游坡度 ； K1—为坝身的渗透系数； K2—为斜墙与齿墙的渗透系数； K3—为坝基的渗透系数。
试算：h = 23.305m，而 q?7.618?10m/(s?m)?7.615?10m/(s?m)
?63?63
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