标准编号:	GB/T 16453.3-2008
中文名称:	水土保持综合治理 技术规范 沟壑治理技术
英文名称:	Technical specification for comprehensive control of soil and water conservation - Technique for erosion control of gullies
中标分类:	B11    土壤、水土保持
行业分类:	GB    国家标准
ICS分类:	13.080 13.080    土质、土壤学 13.080
发布机构:	国家标准化委员会 国家质量监督检验检疫总局
发布日期:	1996-6-25
实施日期:	2009-2-1
标准状态:	现行
替代旧标准:	GB/T 16453.3-1996 水土保持综合治理 技术规范 沟壑治理技术
翻译语言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符数:	26000 字
翻译价格(元):	1560.00 元
交付时间:	付款后 1 个工作日

Foreword



Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative.



GB/T 16453 consists of the following six parts under the general title Comprehensive control of soil and water conservation - Technical specification:



——GB/T 16453.1-2008 Comprehensive control of soil and water conservation - Technical specification - Technique for erosion control of slope land;



——GB/T 16453.2-2008 Comprehensive control of soil and water conservation - Technical specification - Technique for erosion control of waste land;



——GB/T 16453.3-2008 Comprehensive control of soil and water conservation - Technical specification - Technique for erosion control of gullies;



——GB/T 16453.4-2008 Comprehensive control of soil and water conservation - Technical specification - Small engineering of store, drainage and draw water;



——GB/T 16453.5-2008 Comprehensive control of soil and water conservation - Technical specification - Technique for erosion control of wind erosion;



——GB/T 16453.6-2008 Comprehensive control of soil and water conservation - Technical specification - Technique for erosion control of collapse hill.



This part replaces GB/T 16453.3-1996 Comprehensive control of soil and water conservation - Technical specification - Technique for erosion control of gullies.



The following changes have been made with respect to GB/T 16453.3-1996:



a) the planning for erosion control of gullies is changed to layout;



b) anti-seepage treatment for gully head is added;



c) the timber support in cantilever gully head protection works is changed to cement stake;



d) the stepped check dam is changed to dry stone check dam;



e) the gravity-type check dam is changed to stone masonry check dam;



f) the requirement to plant shrubs and grasses on the check dam to strengthen soil fixation during the construction of the check dam is added.



Annexes A, B and C to this standard are informative.



This part was proposed by the Ministry of Water Resources of the People's Republic of China.



This part is under the jurisdiction of the Department of International Cooperation, Science and Technology, MWR.



The previous edition of this part is as follows:



——GB/T 16453.3-1996.



Introduction



GB/T 16453.3-1996 has been implemented for more than ten years, and has played an important guiding role in comprehensive control of soil and water conservation. With the development of social economy and the change of rural industrial structure in China, the content and nature of soil and water conservation work have also undergone profound changes. In order to adapt to the soil and water conservation work under the new situation and further standardize the technical specifications for comprehensive control of soil and water conservation, the standard was revised according to the unified arrangement of the Department of International Cooperation, Science and Technology and the Department of Soil and Water Conservation, MWR.





Comprehensive control of soil and water conservation - Technical specification - Technique for erosion control of gullies



1 Scope



1.1 This part of GB/T 16453 specifies the technical requirements for survey, planning, engineering layout and hydrological calculation of gully head protection works, check dam works and check dam for farmland forming works as well as the design, construction, and engineering management of structures and utilization of farmland formed in silt storage dam.



1.2 The application scope of this part is as follows:



a) the gully head protection works and check dam works are partially applicable to the tableland, hilly area, gentle hilly area and earth-rock mountainous area in the northern China (Northwest, Northeast and North China);



b) the check dam for farmland forming works are partially applicable to the loess areas in Northwest, North and Northeast China. It may also serve as a reference for dams constructed in gullies having the function of retaining mud and silting land (including sediment trapping dam in southern China) in erosion control of gullies in other areas of China. The check dams for farmland forming in this part are mainly rolled homogeneous earth dams. For the design and construction of sluicing-siltation dam, only some principles are specified in this part. See SL302 for details.



2 Normative references



The following documents contain provisions which, through reference in this part of GB/T 16453, constitute provisions of this part. For dated references, subsequent amendments (excluding corrections) to, or revisions of, any of these publications do not apply to this part. However parties to agreements based on this part are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated references, the latest edition of the normative document referred to applies.



GB/T 15772-2008 Comprehensive control of soil and water conservation - General rule of planning

GB/T 15774 Comprehensive control of soil and water conservation - Method of benefit calculation

GB/T 16453.4 Comprehensive control of soil and water conservation - Technical specification - Small engineering of store, drainage and draw water

SL 289 Technical code of key dam for soil and water conservation

SL 302 Technical specification for sluicing-siltation earth dam



3 Gully head protection works



3.1 Basic requirements



3.1.1 The gully head protection works shall cooperate with erosion control measures of gullies such as check dam and check dam for farmland forming in the overall planning and comprehensive control of small watersheds, so as to jointly control the gully development.



3.1.2 The key position for construction of gully head protection works shall be: position causing development and expansion of gully head where the slope rainstorm runoff is concentrated and discharged into the gully head through the natural catchment troughs on the slope above the gully head.



3.1.3 The main tasks of the gully head protection works shall be: preventing the slope rainstorm runoff from entering the gully from the gully head or to making it enter the gully in a controlled way to stop the gully head from development and protect the ground from being cut and damaged by the gully.



3.1.4 When the incoming water from the slope is not only concentrated at the gully head, but also enters the gully through runoff scattered at the gully edge, the ridge along gully shall be constructed around the gully edge while the gully head protection works are constructed, so as to prevent the slope runoff from entering the gully.



3.1.5 The defense standard of gully head protection works shall be maximum rainstorm of 3h to 6h once in 10 years. Depending on the rainfall conditions of each region, locally prevalent short-duration, high-intensity rainstorm that is most likely to cause severe soil erosion and water loss may be considered.



3.1.6 When the catchment area above the gully head is large (more than 10hm2), corresponding slope control measures and minor water storage works shall be arranged to reduce the concentration of surface runoff at gully head.



3.2 Layout of gully head protection works



3.2.1 Storage gully head protection works



a) Ridge type. At 3m to 5m above the gully head, a soil ridge is constructed around the gully head to stop the runoff from entering the gully.



b) Ridge reservoir type. When the water inflow above the gully head cannot be completely blocked by the ridge alone, a reservoir shall be constructed near the low-lying area above the ridge to partially block the inflow from the slope. The reservoir is jointly used with the ridge to prevent runoff from entering the gully.



3.2.2 Drainage gully head protection works



a) Water-drop type. When the height difference of steep cliff (or steep slope) at the gully head is small, it is constructed into water drop with mortar rubble, and energy dissipation equipment is arranged below it, so that the water flow can safely enter the gully through water drop.



b) Cantilever type. When the height difference of steep cliff at the gully head is large, the plastic or pottery cantilever pipe is placed on the scarp at the soil gully head to drain water down the gully, and the energy dissipation facility will be arranged at the bottom of the gully.



3.3 Design



3.3.1 Design of storage gully head protection works



3.3.1.1 The water inflow may be calculated using Equation (1):



W=10KRF (1)



where,



W——the water inflow, m3;



F——the catchment area above the gully head, hm3;



R——the maximum rainfall of 3h to 6h in rainstorm once in 10 years, mm;



K——the runoff coefficient.



3.3.1.2 The section and position requirements of the ridge are as follows:



a) The ridge shall have a soil trapezoidal section, with a height of 0.8m to 1.0m, a top width of 0.4m to 0.5m, and a ratio of internal slope to external slope of about 1:1.



b) The position of ridge shall be determined according to the depth of the gully head. Generally, if the depth of the gully head is less than 10m, the position of the ridge is 3m to 5m away from the gully head.

Foreword i
Introduction iii
1 Scope
2 Normative references
3 Gully head protection works
4 Check dam works
5 Check dam for farmland forming works
Annex A (Informative) Calculation method of catchment area
Annex B (Informative) Plotting method of water level-farmland area curve and water level-storage capacity curve
Annex C (Informative) Calculation method of earthwork volume of dam body

ICS 13.080
B 11
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 16453.3—2008
代替GB/T 16453.3—1996




水土保持综合治理 技术规范
沟壑治理技术
Comprehensive control of soil and water conservation—Technical specification—
Technique for erosion control of gullies




2008-11-14发布 2009-02-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布
前 言
GB/T 16453《水土保持综合治理 技术规范》共分为六个部分：
——GB/T 16453.1—2008 水土保持综合治理 技术规范 坡耕地治理技术；
——GB/T 16453.2—2008 水土保持综合治理 技术规范 荒地治理技术；
——GB/T 16453.3—2008 水土保持综合治理 技术规范 沟壑治理技术；
——GB/T 16453.4—2008 水土保持综合治理 技术规范 小型蓄排引水工程；
——GB/T 16453.5—2008 水土保持综合治理 技术规范 风沙治理技术；
——GB/T 16453.6—2008 水土保持综合治理 技术规范 崩岗治理技术。
本部分代替GB/T 16453.3—1996《水土保持综合治理 技术规范 沟壑治理技术》。
本部分与GB/T 16453.3—1996相比，作如下修改：
a)沟壑治理规划改为布局；
b)增加沟头做好防渗处理；
c)悬臂型沟头防护工程中木料支架改为水泥桩；
d)将阶梯式谷坊改为干砌石谷坊；
e)将重力式谷坊改为浆砌石谷坊；
f)在谷坊施工中增加在谷坊上种植灌草，加强固土。
本标准的附录A、附录B、附录C均为资料性附录。
本部分由水利部提出。
本部分由水利部国际合作与科技司归口。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为；
——GB/T 16453.3—1996。
引 言
GB/T 16453.3—1996已经实施十余年，在水土保持综合治理方面起到了重要的指导作用。随着我国社会经济的发展和农村产业结构的变化，水土保持工作的内容、性质等方面也发生了深刻的变化。为了适应新形势下的水土保持工作，进一步规范水土保持综合治理技术规范，根据水利部国际合作与科技司、水土保持司的统一安排，进行了修订。
水土保持综合治理 技术规范
沟壑治理技术
1 范围
1.1 GB/T 16453的本部分规定了沟头防护工程、谷坊工程以及淤地坝工程的勘测、规划、工程布局、水文计算及各项建筑物的设计、施工、工程管理和坝地利用等技术要求。
1.2 本部分适用范围：
a)沟头防护工程、谷坊工程部分适用于我国北方(西北、东北、华北)高塬区、丘陵区、漫岗区和土石山区；
b)淤地坝工程部分适用于我国西北、华北、东北黄土区。我国其他地区在沟壑治理中，凡是沟中筑坝有拦泥淤地作用(包括我国南方的拦沙坝)可参照使用。本部分中的淤地坝，以辗压式均质土坝为主。凡涉及水坠法筑坝的设计、施工等问题，本部分只作某些原则性的规定，具体内容参见SL302。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T 16453的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T 15772—2008 水土保持综合治理 规划通则
GB/T 15774 水土保持综合治理 效益计算方法
GB/T 16453.4 水土保持综合治理 技术规范 小型蓄排引水工程
SL 289 水土保持治沟骨干工程技术规范
SL 302 水坠坝技术规范
3 沟头防护工程
3.1 基本规定
3.1.1 沟头防护工程应在以小流域为单元的全面规划、综合治理中，与谷坊、淤地坝等沟壑治理措施互相配合，取得共同控制沟壑发展的效果。
3.1.2 修建沟头防护工程的重点位置应为：沟头以上有坡面天然集流槽，暴雨中坡面径流由此集中泄入沟头，引起沟头前进和扩张的地方。
3.1.3 沟头防护工程的主要任务应为：制止坡面暴雨径流由沟头进入沟道或使之有控制地进入沟道，制止沟头前进，保护地面不被沟壑割切破坏。
3.1.4 当坡面来水不仅集中于沟头，同时在沟边另有多处径流分散进入沟道时，应在修建沟头防护工程的同时，围绕沟边，全面地修建沟边埂，制止坡面径流进入沟道。
3.1.5 沟头防护工程的防御标准应为10a一遇3h～6h最大暴雨。可根据各地不同降雨情况，分别采取当地最易产生严重水土流失的短历时，高强度暴雨。
3.1.6 当沟头以上集水区面积较大(10hm2以上)时，应布设相应的治坡措施与小型蓄水工程，减少地表径流汇集沟头。
3.2 沟头防护工程布局
3.2.1 蓄水型沟头防护工程
a)围埂式。在沟头以上3m～5m处，围绕沟头修筑土埂，拦蓄上面来水，制止径流进入沟道。
b)围埂蓄水池式。当沟头以上来水量单靠围埂不能全部拦蓄时，在围埂以上靠近低洼处，修建蓄水池，拦蓄部分坡面来水，配合围埂，共同防止径流进入沟道。
3.2.2 排水型沟头防护工程
a)跌水式。当沟头陡崖(或陡坡)高差较小时，用浆砌块石修成跌水，下设消能设备，水流通过跌水安全进入沟道。
b)悬臂式。当沟头陡崖高差较大时，用塑料管或陶管悬臂置于土质沟头陡坎之上，将来水挑泄下沟，沟底设消能设施。
3.3 设计
3.3.1 蓄水型沟头防护工程设计
3.3.1.1 来水量可按式(1)计算：
W＝10KRF (1)
式中：
W——来水量，单位为立方米(m3)；
F——沟头以上集水面积，单位为公顷(hm3)；
R——10a一遇3h～6h最大降雨量，单位为毫米(mm)；
K——径流系数。
3.3.1.2 围埂断面与位置要求为：
a)围埂应为土质梯形断面，埂高0.8m～1.0m，顶宽0.4m～0.5m，内外坡比各约1：1。
b)围埂位置应根据沟头深度确定，一般沟头深10m以内的，围埂位置距沟头3m～5m。
3.3.1.3 围埂蓄水量可按式(2)进行计算：
(2)
式中：
V——围埂蓄水量，单位为立方米(m3)；
L——围埂长度，单位为米(m)；
B——回水长度，单位为米(m)；
H——埂内蓄水深，单位为米(m)；
I——地面比降，％。
3.3.1.4 沟头围埂蓄水量示意图见图1。

图1 沟头围埂蓄水量示意图
3.3.1.5 当来水量大于蓄水量时，应在围埂上游附近建修蓄水池，蓄水池位置应距沟头10m以上。如地形条件允许，也可在第一道围埂上游加修第二道乃至第三道围埂。
3.3.2 排水型沟头防护工程
3.3.2.1 设计流量可按式(3)进行计算：
Q＝0.278KIF (3)
式中：
Q——设计流量，单位为立方米每秒(m3/s)；
I——10a一遇1h最大降雨强度，单位为毫米每小时(mm/h)；
F——沟头以上集水面积，单位为平方公里(km2)；
K——径流系数。
3.3.2.2 跌水式沟头防护建筑物，应由进水口(按宽顶堰设计)陡坡(或多级跌水)消力池、出口海漫等组成。其设计技术要求可按5.4.2执行。
3.3.2.3 悬臂式沟头防护建筑物，主要用于沟头为垂直陡壁、高3m～5m情况下，应由引水渠、挑流槽、支架及消能设施组成。
3.4 施工
3.4.1 蓄水型沟头防护工程施工
围埂式沟头防护应遵循的要求：
a)应根据设计要求，确定围堰(一道或几道)位置走向，作好定线。
b)应沿埂线上下两侧各宽0.8m左右，清除地面杂草、树根、石砾等杂物。
c)应开沟取土筑埂，分层夯实。埂体干密度为1.4t/m3～1.5t/m3。沟中每5m～10m修一小土珰，防止水流集中。
3.4.2 围埂蓄水池式沟头防护
3.4.2.1 应根据设计要求，确定蓄水池的位置、形式、尺寸，进行开挖。
3.4.2.2 施工技术应按GB/T 16453.4中有关要求执行。
3.4.3 排水型沟头防护工程施工分为跌水型和悬臂型，
3.4.4 跌水型沟头防护按3.3.2.2规定执行。
3.4.5 悬臂型沟头防护
3.4.5.1 应按设计备好管材及各种建筑材料。
3.4.5.2 跳流槽应置于沟头上地面处，先挖开地面，深0.3m～0.4m，长宽各约1.0m，埋水泥板，将挑流槽固定在板上，再用土压实，并用数根木桩铆固在土中，保证其牢固。
3.4.5.3 水泥桩等下部扎根处，应铺设浆砌料石，石上开孔，将桩下部插于孔中，加以固定。扎根处应保证不因雨水冲蚀而摇动。
3.4.5.4 浆砌块石应作好清基。座底(0.8m×0.8m)～(1.0m×1.0m)，逐层向上缩小。
3.4.5.5 消能设备(筐内装石或铅丝笼装石)应先向下挖深0.8m～1.0m，然后放进筐石。
3.4.5.6 消能设施应与沟道内植物和谷坊设施结合利用，不应产生破坏。
3.5 管理
3.5.1 汛前应检查维修，保证安全渡汛；汛后和每次较大暴雨后，派专人到沟头防护工程巡视。发现损毁，及时补修。
3.5.2 围埂后的蓄水沟及其上游的蓄水池，如有泥沙淤积，应及时清除，以保持其蓄水量。
3.5.3 围埂顶部、边坡种植保土和固土性能强的灌木或草类，并禁止人畜破坏。
4 谷坊工程
4.1 基本规定
4.1.1 谷坊工程应在以小流域为单元的全面规划、综合治理中，与沟头防护、淤地坝等沟壑治理措施互相配合，获取共同控制沟壑侵蚀的效果。
4.1.2 谷坊工程应修建在沟底比降较大(5％～10％或更大)、沟底下切剧烈发展的沟段。其主要任务是巩固并抬高沟床，制止沟底下切，同时，也稳定沟坡、制止沟岸扩张(沟坡崩塌、滑塌、泻溜等)。
4.1.3 谷坊工程在制止沟蚀的同时，应利用沟中水土资源，发展林(果)牧生产和小型水利。
4.1.4 谷坊工程的防御标准应为10a～20a一遇3h～6h最大暴雨；根据各地降雨情况，可分别采用当地最易产生严重水土流失的短历时，高强度暴雨。
4.2 规划
4.2.1 选定谷坊类型应根据建筑材料确定，可选择土谷坊、石谷坊、植物谷坊。
4.2.2 确定谷坊位置应符合以下要求：
4.2.2.1 通过沟壑情况调查，选沟底比降大于5％～10％的沟段，系统地布设谷坊群。绘制沟底比降(纵断面)图。
4.2.2.2 根据沟底比降图，从下而上初步拟定每座谷坊位置。一般高2m～5m，下一座谷坊的顶部大致与上一座谷坊基部等高，见图2。

图2 谷坊布设示意图
4.2.2.3 谷坊坝址应符合下列要求：
a)“口小肚大”，工程量小，库容大。
b)沟底与岸坡地形、地质(土质)状况良好，无孔洞或破碎地层，无不易清除的乱石和杂物。
c)取用建筑材料(土、石、柳桩等)比较方便。
4.2.3 谷坊间距可按式(4)计算：
(4)
式中：
L——谷坊间距，单位为米(m)；
H——谷坊底到溢水口底高度，单位为米(m)；
i——原沟床比降，％；
——谷坊淤满后的比降，％。
不同淤积物质淤满后形成的不冲比降见表1。
表1 淤积物淤满后不冲比降
淤积物 粗沙(夹石砾) 粘土 粘壤土 沙土
比降/％ 2.0 1.0 0.8 0.5
4.2.4 对于比降特大(15％以上)或因其他原因，不能修建谷坊的局部沟段，应在沟底修水平阶、水平沟造林，并在两岸开挖排水沟，保护沟底造林地。
4.3 设计
4.3.1 土谷坊设计
4.3.1.1 土谷坊坝体断面尺寸，应根据谷坊所在位置的地形条件，参照表2确定。
表2 土谷坊坝体断面尺寸
坝高/m
顶宽/m
底宽/m
迎水坡比
背水坡比
注1：坝顶作为交通道路时，应按交通要求确定坝顶宽度。
注2：在谷坊能迅速淤满的地方，迎水坡比可与背水坡比一致。

4.3.1.2 溢洪口设计
a)土谷坊的溢洪口应设在土坝一侧的坚实土层或岩基上，上下两座谷坊的溢洪口宜左右交错布设。
b)对沟道两岸是平地、沟深小的沟道，如坝端无适宜开挖溢洪口的位置，可将土坝高度修到超出沟床0.5m～1.0m，坝体在沟道两岸平地上各延伸2m～3m，并用草皮或块石护砌，使洪水从坝的两端漫至坝下农、林、牧地，或安全转入沟谷，不允许水流直接回流到坝脚处。
c)设计洪峰流量可按3.3.2.1中式(3)计算。
d)土质溢洪口断面尺寸按式(5)计算，土质溢洪口其下紧接排洪渠，按明渠流计算，见式(6)。
A＝Q/V (5)
A＝(b＋ph)h (6)
式中：
A——溢洪口断面面积，单位为平方米(m2)；
Q——设计洪峰流量，单位为立方米每秒(m3/s)；
V——相应的流速，单位为米每秒(m/s)；
b——溢洪口底宽，单位为米(m)；
h——溢洪口水深，单位为米(m)；
p——溢洪口边坡系数。
e)明渠式溢洪口断面示意图见图3。

图3 明渠式溢洪口断面示意图
f)流速可按式(7)计算：
(7)
式中：
V——流速，单位为米每秒(m/s)；
R——水力半径，单位为米(m)；
i——渠底比降，％；
C——谢才系数。
g)水力半径可按式(8)进行计算：
R＝A/r (8)
式中：
R——水力半径，单位为米(m)；
A——溢洪口断面面积，单位为平方米(m2)；
x——溢洪口断面湿周，单位为米(m)。
h)溢洪口断面湿周可按式(9)进行计算：
(9)
b、h、p各值意义同式(6)。
i)谢才系数可按式(10)进行计算：
(10)
式中：
C——谢才系数；
n——粗糙系数(土质渠一般取0.025左右)。
上述计算过程中，A与R需通过试算求解，实际工作中应根据各地具体条件，先求得Q等值，再假定不同的溢洪口断面尺寸，分别算得相应的A、R、C等值，结合已定的i值，最后求得适合的A值。
4.3.2 石谷坊设计
4.3.2.1 坝体断面有两种形式，见图4。

a)干砌阶梯式石谷坊断面示意图
b)浆砌石谷坊断面示意图
图4 石谷坊断面示意图
a)干砌石谷坊。坝高2m～4m，顶宽1.0m～1.3m，迎水坡1：0.2，背水坡1：0.8，坝顶过水深0.5m～1.0m，不蓄水，坝后2a～3a淤满。
b)浆砌石谷坊，坝高3m～5m，顶宽为坝高0.5倍～0.6倍，迎水坡1：0.1，背水坡(1：0.5)～(1：1)。质量要求较高的谷坊，应作坝体稳定分析。
4.3.2.2 石谷坊的溢洪口一般设在坝顶，设计洪峰流量按式(11)计算：
Q＝Mbh3/2 (11)
式中：
Q——设计洪峰流量，单位为立方米每秒(m3/s)；
b——溢洪口底宽，单位为米(m)；
h——溢洪口水深，单位为米(m)；
M——流量系数(一般采用1.55)。
4.3.3 植物(柳、杨)谷坊设计
4.3.3.1 多排密植型
4.3.3.1.1 在沟中已定谷坊位置，垂直于水流方向，挖沟密植柳杆(或杨杆)。沟深0.5m～1.0m，杆长1.5m～2.0m，埋深0.5m～1.0m，露出地面1.0m～1.5m。
4.3.3.1.2 每处(谷坊)栽植柳杆(或杨杆)5排以上，行距1.0m，株距0.3m～0.5m，埋杆直径5cm～7cm。
4.3.3.2 柳桩编篱型
4.3.3.2.1 在沟中已定谷坊位置，打2排～3排柳桩，桩长1.5m～2.0m，打入地中0.5m～1.0m，排距1.0m，桩距0.3m。
4.3.3.2.2 用柳梢将柳桩编织成篱。在每两排篱中填入卵石(或块石)，再用捆扎柳梢盖顶。
4.3.3.2.3 用铅丝将前后2排～3排柳桩联系绑牢，使之成为整体，加强抗冲能力。
4.4 施工
4.4.1 土谷坊施工
4.4.1.1 定线：根据规划测定的谷坊位置，按设计的谷坊尺寸，在地面划出坝基轮廓线。
4.4.1.2 清基：将轮廓线以内的浮土、草皮、乱石、树根等全部清除。
4.4.1.3 挖结合槽：沿坝轴线中心，从沟底至两岸沟坡开挖结合槽，宽深各0.5m～1.0m。
4.4.1.4 填土夯实：填土前先将坚实土层探松3cm～5cm。每层填土厚0.25m～0.3m，夯实一次；将夯实土表面刨松3cm～5cm，再上新土夯实，要求干密度1.4t/m3～1.5t/m3。如此分层填筑，直到设计坝高。
4.4.1.5 应在谷坊上种植灌草，加强固土。
4.4.1.6 开挖溢洪口，并用草皮或砖、石砌护。
4.4.2 石谷坊施工
4.4.2.1 定线和土沟床清基要求与土谷坊相同。
4.4.2.2 岩基沟床清基：应清除表面的强风化层，基岩面应凿成向上游倾斜的锯齿状，两岸沟壁凿成竖向结合槽。
4.4.2.3 砌石施工要求
a)根据设计尺寸，从下向上分层垒砌，逐层向内收坡，块石应首尾相接，错缝砌筑，大石压顶。
b)要求料石厚度不小于30cm，接缝宽度不大于2.5cm。
c)同时应做到“平、稳、紧、满”(砌石顶部要平，每层铺砌要稳，相邻石料要靠紧，缝间沙浆要灌饱满)。
4.4.3 柳谷坊施工
4.4.3.1 桩料选择：按设计要求的长度和桩径，选生长能力强的活立木。
4.4.3.2 埋桩：按设计深度打入土内；桩身应与地面垂直，打桩时勿伤柳桩外皮，芽眼向上，各排桩位呈“品”字形错开。
4.4.3.3 编篱与填石施工要求
a)以柳桩为经，从地表以下0.2m开始，安排横向编篱。
b)与地面齐平时，在背水面最后一排桩间铺柳枝厚0.1m～0.2m，桩外露枝梢约1.5m，作为海漫。
c)各排编篱中填入卵石(或块石)，靠篱处填大块，中间填小块。编篱(及其中填石)顶部作成下凹弧形溢水口。
d)编篱与填石完成后，在迎水面填土，高与厚各约0.5m。
4.4.3.4 柳谷坊断面示意图见图5。

填石
柳桩
图5 柳谷坊示意图
4.5 管理
4.5.1 暴雨中应有专人到谷坊现场巡视，如有险情，及时组织抢修。
4.5.2 每年汛后和每次较大暴雨后，应到谷坊现场检查，发现损毁等情况，及时补修。
4.5.3 坝后淤满成地，应及时种植喜湿、耐淹、经济价值较高的用材林、果树或其他经济作物。
4.5.4 柳谷坊的柳桩成活后，可利用其柳枝，在谷坊上游淤泥面上成片种植柳树，形成沟底防冲林，巩固谷坊治理成果。
5 淤地坝工程
5.1 总则
5.1.1 淤地坝分为下列三种类型；
a)小型淤地坝。一般坝高5m～15m，库容1万m3～10万m3，淤地面积0.2hm2～2hm2，修在小支沟或较大支沟的中上游，单坝集水面积1km2以下，建筑物一般为土坝与溢洪道或土坝与泄水洞“两大件”，可采用定型设计。
b)中型淤地坝。一般坝高15m～25m，库容10万m3～50万m3，淤地面积2hm2～7hm2，修在较大支沟下游或主沟上中游，单坝集水面积1hm2～3hm2，建筑物少数为土坝、溢洪道、泄水洞“三大件”，多数为土坝与溢洪道或土坝与泄水洞“两大件”。
c)大型淤地坝。一般坝高25m以上，库容50万m3～500万m3，淤地面积7hm2以上，修在主沟的中、下游或较大支沟下游，单坝集水面积3hm2～5hm2或更多。建筑物一般是“三大件”齐全。
5.1.2 淤地坝与治沟骨干工程的关系：
5.1.2.1 由国家投资支持修建的“水土保持治沟骨干工程”，其坝高、库容、淤地面积等指标，与大型淤地坝相似，当其库容淤满时，也与坝地同样种植生产，此时其管理、利用等技术应按本部分规定执行。
5.1.2.2 有的大中型淤地坝，根据坝系规划中的防洪调控要求，经过坝体加高，库容增大，改作以防洪为主的“治沟骨干工程”，其有关技术应按SL289中的规定执行。
5.2 勘测及规划
5.2.1 基本原则
5.2.1.1 淤地坝建设应以小流域为单元，全面系统地进行坝系规划与坝址勘测，然后分期分批实施。
5.2.1.2 坝系规划与坝址勘测应建立在小流域水土保持综合调查的基础上。通过综合调查，全面了解流域内的自然条件，社会经济情况、水土流失特点和水土保持现状；同时着重了解沟道情况，包括各级沟道的长度、比降，有代表性的断面、土料、石料分布状况等，参见并按GB/T 15772—2008第3章的有关规定执行。
5.2.1.3 坝系规划与坝址勘测应反复研究，逐步落实。首先通过综合调查，对全流域提出坝系的初步规划，再对其中的骨干工程和大中型淤地坝逐个查勘坝址；根据坝址落实情况，对坝系规划进行必要的调整和补充；最后，对选定的第一期工程进行具体勘测，为搞好工程布局和设计创造条件。
5.2.2 坝系规划
5.2.2.1 坝系规划应以完整的小流域为单元，从支沟到主沟，从上游到下游，根据不同沟段的地形和比降，全面系统地布设大中小型淤地坝，同时在适当位置，布设小水库和治沟骨干工程。总体布局应符合以下要求：
a)根据沟道地形，分别布署大中小型淤地坝，拦泥淤地，种植生产；除地形不利的沟段外，宜将坝布满。
b)在泉水露头或有其他蓄水条件的沟段，应布置少量小水库，存蓄清水，发展灌溉和水产养殖。
c)在具有控制作用的沟段，可布置少量治沟骨干工程，拦蓄暴雨洪水，保护沟中其他坝库安全生产。
5.2.2.2 在作出上述坝系平面布置的基础上，应进行实施的具体安排，并符合如下要求：
a)根据流域内洪水、泥沙情况，选定第一期工程。
b)实施过程中，全流域的淤地坝、小水库、治沟骨干工程三者应合理分布，协调发展，保证三者的作用都能充分发挥。
c)新修的淤地坝应尽快淤平种地(一般小型3a～5a，中型与大型5a～10a，少数可达20a)；小水库应避免或减轻泥沙淤积，延长使用年限；治沟骨干工程应有较大库容，能真正起到保护其他坝库安全生产的作用。
5.2.2.3 应根据沟道不同的集水面积，分别布置不同的淤地坝及其实施顺序。集水面积的计算方法参见附录A。
5.2.2.3.1 集水面积1km2以下的小支沟，淤地坝的修建顺序是：
a)先从沟口或下游开始，修建第一座坝，淤平种地时，再修其上第二座，在拦泥淤地过程中，可保护第一座安全生产。
b)第二座淤平种地时，再修其上游的第三座，如此依次向上推移，直到把全沟修完。
5.2.2.3.2 集水面积3km2～5km2或更大的支沟，淤地坝的修建顺序是：
a)一般应从上游向中下游依次修坝，其坝高、库容等技术指标，应依次逐渐加大。
b)也可在中游和下游同时各修一座中型以上淤地坝，淤平以后逐步向上推移修坝。并在上中游适当位置，选一坝址，作为治沟骨干工程，保证坝地安全生产。
5.2.2.3.3 集水面积10km2～20km2的主沟，淤地坝的修建顺序是：
a)一般应在其上游和两岸支沟各坝建成之后，再建中下游的淤地坝(一般为大型)，减轻洪水、泥沙负担，降低工程造价。
b)单坝控制区间净面积在5km2以下时，工程规模应按大型淤地坝确定，并于即将淤平前1a～2a，在坝库上游的主沟或主要产洪支沟选适当位置，修治沟骨干工程，保证坝地安全生产。
5.2.2.4 在沟中有常流水或泉水集中露头处，选适当位置，修建小水库，蓄水利用。同时，应在其上游修淤地坝或治沟骨干工程，拦蓄暴雨洪水。待泥沙澄清后放清水进水库存蓄，延长水库寿命，提高水库利用率。
5.2.2.5 当沟中原有零星分布的坝库平面布局不合理时，应通过坝系规划进行调整，根据洪水、泥沙、泉眼和常流水分布情况，将淤地坝改建为小水库，或将大淤地坝加高为治沟骨干工程，充分合理利用水土资源，达到保证工程安全的目的。
5.2.2.6 当流域内有几个不同的行政单元(乡、村)时，进行坝系规划和实施，应全流域统一规划，统一部署，统筹协调，统一指挥，不应各自为政，影响全局。
5.2.3 坝库勘测
5.2.3.1 选定坝址应符合下列规定：
a)应选在“口小肚大”，沟道比降较缓，支沟分岔的下方和沟底陡坡、跌水的上方，以求修坝工程量小，库容大，淤地多。
b)坝端岸坡应有开挖溢洪道的良好地形和土质(或基岩)；两岸岸坡不应大于45°，不应有集流洼地或冲沟，不应有陷穴、泉眼等隐患；土质应坚硬，地质构造应稳定；最好是黄土下面为红胶土或基岩，可节省溢洪道衬砌的工程量和投资。
c)坝址附近应有良好的筑坝材料(土料、石料)和料场，而且采运容易，交通、施工方便。采用水坠法筑坝时，土场应紧靠坝址，并有一定高度，坝址附近还应有充足的水源(施工期间能提供比坝体冲填土方量大一倍的水量)。
d)宜减小库区淹没损失，避免淹没村庄、公路、矿井、大片耕地和其他重要建筑物。
5.2.3.2 坝址测量应符合下列规定：
5.2.3.2.1 小型淤地坝，可在坝轴线位置用手水准、皮尺、花杆量得坝轴线处的沟道断面，包括沟底宽度和两岸坡度(量到高出设计坝高10m以上)。如坝轴上下游(坝体范围内)两岸岸坡有较大变化时，应在有变化处增测1个～2个断面。
5.2.3.2.2 大中型淤地坝，应测绘(1：500)～(1：1000)的坝址地形图；测图范围应高出坝顶30m以上，同时应标出土、石料场的位置。
5.2.3.3 库区测量应符号下列规定：
5.2.3.3.1 小型淤地坝测量规定
a)用手水准、皮尺、花杆测出库区沟底比降和平均宽度。
b)根据坝轴线处的设计淤泥面高度，测算出库区未来淤泥面的长度和平均宽度。
c)用淤泥面长度与平均宽度相乘算得淤地面积；用长度与平均宽度、平均高度相乘算得淤泥库容。
d)对于坝高、库容等接近中型的小型淤地坝，可参见第B.2章，具体测量库区，绘制坝高-库容与坝高-淤地面积关系曲线。
5.2.3.3.2 大中型淤地坝测量规定
a)测绘(1：1000)～(1：2000)的库区地形图，测图范围应高出坝顶10m以上。
b)根据地形图，参见第B.1章绘制坝高-库容与坝高-淤地面积关系曲线。
c)对于接近小型的中型淤地坝，参见第B.2章进行测量和绘制关系曲线。
5.2.3.4 应调查坝址附近筑坝材料(土料、石料)的位置、分布高度、厚度、储量、物理力学性质、上坝距离等，必要时应进行坑探或槽探。如采用水坠法施工，尚应了解水源和电源情况。
5.3 工程布局与水文计算
5.3.1 工程布局
5.3.1.1 小型淤地坝，集水面积小，洪水量小而历时短、大部无常流水，坝地淤平较快，坝库常不蓄水，其工程布局一般只设土坝与溢洪道或土坝与泄水洞；溢洪道应布设在岸坡基础地质较好的一侧。
5.3.1.2 大中型淤地坝，集水面积和洪水量较大，大部分沟中有常流水的，宜设土坝，滋洪道和泄水洞；淤积进度较缓、蓄水时间较长者，应增设反滤体，具体要求有以下几项：
a)一般采用均质土坝。若坝址下部是窄而深的基岩沟床，可采取先修浆砌石重力坝或堆石坝，坝高与基岩沟床齐平。待基岩沟床淤平后(一般只需1a)，在其上修建均质土坝。
b)在沟中石料缺乏、洪水峰高量小地区，经计算论证，可采取高坝大库容、用泄水洞排洪、不设溢洪道的工程布局方式。
c)溢洪道布设应符合下列要求：
1)应布设在完整、坚硬的基岩或土基上，避开破碎岸坡、滑坡体和断层。
2)不应靠近坝体，进水口距坝肩不应小于10m，出水口距下游坝脚不应小于20m。
3)当坝址上游有较大支沟汇入时，溢洪道宜布设在有支沟一侧的岸坡上，便于直接排泄支沟洪水。
d)泄水洞布设应符合下列规定：
1)应布设在基岩或均匀而坚实的土基上，泄水洞方向应与坝轴线垂直。
2)泄水洞出口高程应能满足库区排水、灌溉和防碱的要求，且布设在灌溉用水一侧，出口处的消力池应设在坝体以外。
3)淤地坝泄水洞的进口，宜采用卧管式，并与溢洪道布置在同侧。
5.3.2 水文计算
5.3.2.1 设计洪水标准与淤积年限
根据坝型确定设计洪水标准与淤积年限，见表3。
表3 淤地坝设计洪水标准与淤积年限
项目
单位
淤地坝类型
小型
中型
大(二)型
大(一)型
库容
洪水重现期
设计
校核
淤积年限
注：大型淤地坝下游如有重要经济建设、交通干线或居民密集区，应根据实际情况，适当提高设计洪水标准。

5.3.2.2 洪水总量与洪峰流量计算
根据当地不同条件，分别采取不同方法。对大型(和接近大型的中型)淤地坝一般应采用两种以上方法计算，并将其结果进行综合分析选定。
各种方法都应以设计频率的暴雨为基础。根据流域面积大小，分别确定设计频率下不同的设计暴雨历时(一般常用3h、6h、12h、24h；流域面积较大的，采用较长的历时)；以设计暴雨控制洪水总量W，合理确定造峰历时控制洪峰。常用计算方法有以下几种：
5.3.2.2.1 查阅图表法。当小流域所在省、地区或县各级水利部门已有《水文手册》时，应按各类淤地坝的设计频率和已确定的暴雨历时，查阅《水文手册》中相应的暴雨洪峰模数MQ与洪量模数MW，乘以坝库以上集水面积F即得，见式(12)、式(13)。
Q＝FMQ (12)
W＝FMW (13)
式中：
Q——设计洪峰流量，单位为立方米每秒(m3/s)；
W——设计洪水总量，单位为立方米(m3)；
MQ——洪峰模数，单位为立方米每秒平方公里[m3/(s·km2)]；
MW——洪量模数，单位为立方米每平方公里(m3/km2)；
F——坝库以上集水面积，单位为平方公里(km2)。
5.3.2.2.2 用设计暴雨推算设计洪水。
a)洪水总量可按式(14)进行计算：
W＝1000KRF (14)
式中：
W——洪水总量，单位为立方米(m3)；
R——暴雨量，单位为毫米(mm)；
F——集水面积，单位为平方公里(km2)；
K——径流系数。
R和K值，可查阅当地或相邻同一类型区的气象站、水文站、水保站资料，有的还应根据原始资料，进行频率分析后求得。
b)洪峰流量：根据集水面积和流域形状，研究确定洪水汇流速度与洪水历时T。用概化三角形面积关系式，求得洪峰流量Q，见式(15)。洪水总量W为三角形的面积，洪水历时T为三角形的底，洪峰流量Q为三角形的高，见图6。
Q＝2W/T (15)
式中：
Q——洪峰流量，单位为立方米每秒(m3/s)；
W——洪水总量，单位为立方米(m3)；
T——洪水历时，单位为秒(s)。
式(15)中的关键性计算参数是洪水历时T，包括涨水历时T1与退水历时T2，应根据有关观测资料和经验数值，分析研究确定。

图6 洪量、洪峰、洪水历时的关系
c)用推理式(16)计算洪峰流量。
Q＝0.278KIF (16)
式中：
Q——洪峰流量，单位为立方米每秒(m3/s)；
K——洪峰径流系数；
I——汇流历时内平均降雨强度，单位为毫米每小时(mm/h)；
F——集水面积，单位为平方公里(km2)；
0.278——单位换算系数。
5.3.2.3 流域年均输沙量计算
流域年均输沙量按式(17)计算：
S＝FMS (17)
式中：
S——年均输沙量，单位为吨(t)；
MS——年均侵蚀模数，单位为吨每平方公里(t/km2)；
F——坝库以上集水面积，单位为平方公里(km2)。
5.3.2.4 在进行坝库水文计算时，如其上游已有其他坝库，或集水面积上已有不同程度的水土保持措施，则应考虑其减小洪峰、洪量和年输沙量的作用，对公式(12)、(13)和(17)中的MQ、MW和MS等参数给予适当调整。具体要求如下：
a)如设计坝库上游有其他坝库，且能全部拦蓄洪水、泥沙，则应从设计坝库的集水面积中减去其上游坝库的集水面积，再进行前述各项计算。
b)如上游坝库不能全部拦蓄洪水、泥沙，则应在上述计算基础上，再增加上游坝库排出的洪水、泥沙。
c)对集水面积上现有水土保持措施减少地表径流和土壤侵蚀作用的计算参见GB/T 15774。
5.4 建筑物设计
5.4.1 土坝设计
5.4.1.1 坝高确定
坝体总高由拦泥坝高、滞洪坝高、安全超高三部分组成，见图7，并按式(18)计算。

图7 坝高组成示意图
H＝H1＋H2＋H3 (18)
式中：
H——坝体总高，单位为米(m)；
H1——拦泥坝高，单位为米(m)；
H2——滞洪坝高，单位为米(m)；
H3——安全超高，单位为米(m)。
5.4.1.1.1 拦泥坝高确定
a)根据不同坝型确定拦沙库容V1，按式(19)计算：
V1＝N(S－△S)/γ (19)
式中：
V1——拦沙库容，单位为立方米(m3)；
S——年均来沙量，单位为吨(t)；
△S——年均排沙量，单位为吨(t)；
N——淤积年限，单位为年(a)；
γ——泥沙干密度(1.3t/m3～1.4t/m3)。
b)从坝高-库容曲线上查得拦泥坝高H1
c)根据溢洪道、泄水洞设计排洪量中含沙量情况，确定平均排沙量△S。
5.4.1.1.2 滞洪坝高确定
a)根据不同坝型规定频率的洪水设计标准与校核标准，确定洪水总量W与洪峰流量Q。
b)据此设计溢洪道最大排洪量△Q，并求得与最大排洪量相应的溢洪道最大过水深度，即为滞洪坝高H2。
c)在坝高-库容曲线上查得拦泥库容以上与滞洪坝高H2，相应的滞洪库容V2，要求与来洪量W和排洪量△Q相协调。
d)当淤泥面有一定比降(一般1％～2％)时，实际滞洪库容比从曲线上查得的数值偏小，计算应根据当地具体情况，给予调整(减小约5％左右)。
5.4.1.1.3 安全超高的确定
a)坝高为10m时，安全超高取0.5m～1.0m；
b)坝高为10m～20m时，安全超高取1.0m～1.5m；
c)坝高大于20m时，安全超高取1.5m～2.0m。
5.4.1.2 坝体断面确定
5.4.1.2.1 坝顶宽度
不同坝高和不同的施工方法，分别采取不同的坝顶宽度，见表4。
表4 不同施工方法与不同坝高的坝顶宽度 单位为米
施工方法
坝高
碾压施工
水坠施工
注：坝顶宽度不得小于2m，如因交通需要，坝顶宽度可适当增加。

5.4.1.2.2 上下游坝坡
a)一般淤地坝，蓄水时间较短，可不作坝体稳定分析。当淤地坝加高改作治沟骨干工程后，蓄水时间较长，需作坝体稳定分析，此时应根据满足稳定要求的坝体断面决定上下游坝坡，参见SL 289。
b)不同坝高和不同施工方法，应分别采取不同的上下游坝坡，见表5。
表5 不同坝高与不同施工方法的坝坡比
施工方法
坝坡类别与坝体土质
坝高/m
碾压施工
水坠施工
上游坝坡
下游坝坡
沙壤土
轻粉质壤土
中粉质壤土
重粉质壤土
注：水坠施工上下游坡比相同，根据坝体土质不同面取不同坡比。

c)坝高超过20m时，从下向上每10m坝高应设置一条马道，宽1.0m～1.5m，一般应在马道处变坝坡，上陡下缓。
5.4.1.2.3 水坠坝施工过程中，冲填泥池的边埂断面，与坝体断面和施工质量有关，规定如下：
a)边埂外坡应与坝体上下游坡比一致，边埂内可采用1：1或倒土时的自然安息角(35°左右)。
b)边埂高度应高出冲填层0.5m～1.0m。边埂宽度根据坝体高度与土质分别规定，见表6。
表6 不同坝高、不同土质的边埂宽度 单位为米
坝体土质
坝高
沙壤土
轻粉质壤土
中粉质壤土
重粉质壤土

5.4.1.3 坝体土方计算
5.4.1.3.1 小型淤地坝。坝体范围内两岸岸坡与坝轴线处岸坡基本一致，可采取5.2.3.2.1所述坝址测量法，按简易长宽相乘法计算坝体土方量，参见第C.1章。
5.4.1.3.2 大中型淤地坝，用5.2.3.2.2，所述方法测量坝址地形的，应采用等高线包围面积法计算坝体土方量，参见第C.2章。
5.4.1.3.3 有的中型淤地坝，如坝体范围内两岸岸坡与坝轴线处岸坡一致的，也可采用小型淤地坝的测量和方法计算坝体土方量。
5.4.1.4 坝体分期加高设计
根据淤地坝的特点，在坝内库容淤满后，于淤泥面上加高土坝坝体，可大大节约土方工程量。坝体分期加高分以下两种情况，在设计上各有不同要求：
5.4.1.4.1 新建土坝一次设计分期加高。建坝时一次设计到最终坝高，但坝体分两期或三期施工完成，应符合下列要求：
a)第一期坝体高度，按最终坝高的1/2左右设计，利用泄水洞和临时溢洪道(不衬砌)排洪。
b)第一期坝高淤平后，在坝前淤泥面上加高坝体，同时改变溢洪道进口高程。
c)泄水洞进口应采取卧管式，并按最终坝高设计和施工相应的平洞长度与进口高程。
d)加高到最终坝高时，设置永久性溢洪道。
e)采用此法岸坡应有开挖临时溢洪道和分期改变滋洪道进口高程的条件；一般在坝库设计中只有土坝与泄水洞的情况下采用。
5.4.1.4.2 旧坝加高。沟中原有坝库淤满后，为了扩大淤地面积，或改作治沟骨干工程，提高拦洪能力，进行坝体加高，应符舍下列要求：
a)由于泥沙淤积，使坝址、库区地形都发生了变化，应根据变化后的地形重新绘制坝高-库容曲线，并据此确定坝高和设计坝体断面。
b)加高坝体的土方量，与总坝高(原坝高与新加高)的坝体(计算)土方量相比，可节省二分之二以上；但溢洪道与泄水洞等建筑物，都应根据坝体加高后的情况进行改建。
5.4.2 溢洪道设计
5.4.2.1 小型淤地坝和接近小型的中型淤地坝，在集水面积和排洪量不大的条件下，一般采用明渠式溢洪道，应符合下列要求：
5.4.2.1.1 应根据不同地基条件，采用以下不同断面形式：
a)岩石或粘重的红胶土类地基，采用矩形断面。
b)壤土类地基采用梯形断面。
c)中型淤地坝，如溢洪道断面较大，可作成复式断面，底部常过水的小断面，作好石方衬砌，上部不常过水的大断面不衬砌。
5.4.2.1.2 溢洪道断面尺寸，根据设计洪峰流量和溢洪道明渠比降、粗糙系数等(计算见4.3.1.2)有关因素确定。
5.4.2.2 大型淤地坝与接近大型的中型淤地坝，以及淤地坝加高作治沟骨干工程等集水面积和排洪量都较大，一般采取陡坡式溢洪道，应符合下列要求：
5.4.2.2.1 陡坡式溢洪道结构组成。宽顶堰陡坡式溢洪道由进口段、陡坡段和出口段三部分组成。进口段包括引水渠、渐变段、溢流堰，出口段包括消力池、渐变段和尾水渠，见图8。

进口段
引水渠
渐变段
溢流堰
陡坡段
出口段
消力池
尾水渠
池长
a)甲-甲剖面

甲
中心线
b)泄洪道平面图
图8 陡坡式溢洪道结构示意图
5.4.2.2.2 陡坡式溢洪道各部分设计要求与计算公式参见SL 289。
5.4.3 泄水建筑物设计
5.4.3.1 基本要求
5.4.3.1.1 一般淤地坝的泄水建筑物，应在淤地过程中和坝地淤成以后，能及时排除坝内清水和洪水，利于坝地种植。
5.4.3.1.2 只有土坝和泄水洞而没有溢洪道的坝库，应依靠泄水洞及时排除库内洪水，保证坝库安全和坝地保收。
5.4.3.1.3 淤地坝在未淤满以前，如兼有蓄水灌溉作用，其泄水建筑物应满足及时放足灌溉用水的需要。
5.4.3.2 设计流量
设计流量可按式(20)进行计算：
Q＝W/2T (20)
式中：
Q——设计流量，单位为立方米每秒(m3/s)；
W——设计频率的一次洪水总量，单位为立方米(m3)；
T——不同要求下排完洪水的时间，单位为秒(s)。
T值的确定：
a)坝地上种有高秤作物需要保收的，应在2d～3d内排完洪水。
b)坝库内没有种庄稼，要求排掉洪水保坝的，应在4d～6d能将库内洪水排完。
c)上述两种情况中，有溢洪道的，应同时考虑溢洪道的排水量；没有滋洪道的，由泄水洞单独排水。
5.4.3.3 泄水建筑物各组成部分的设计要求
泄水建筑物由进口段、输水段、出口消能段三部分组成，见图9。各部分设计要求如下：

通气孔
最高水位
放水孔
池深
消力池
池长
涵洞
a)剖面图

池宽
b)平面图
图9 泄水建筑物结构示意图
5.4.3.3.1 进口段
a)一般采用分级卧管形式，并尽可能与溢洪道同侧，由于地形限制等原因可采用竖井形式。
b)卧管应布设在土坝上游岸坡，坡度(1：2)～(1：3)，管顶高度应超出库内最高洪水位。
c)卧管可用浆砌料石作成台阶，每个台阶高差为0.4m～0.5m，每台阶设1个～2个放水孔。孔径15cm～25cm，根据放水流量大小具体确定。第一放水孔尽量设在坝高的1/3以下。
d)卧管末端与涵管或涵洞连接处应设消力池。
5.4.3.3.2 输水段
a)涵洞形式有方形涵洞、拱形涵洞和圆形涵洞三种，根据各地不同条件，因地制宜采用。
b)涵洞位置应与坝轴线正交。比降0.5％～1.0％。由浆砌料石(方形与拱形)或预制钢筋混凝土管(圆形)作成。
c)涵洞一般为无压管道，洞内水深不应超过洞高的3/4。断面宽度不得小于0.9m，高度不得小于1.2m。
d)沿涵洞长度每10m～15m应砌筑一道截水环，厚0.3m～0.4m，伸出管壁外层0.4m～0.5m，如涵洞采用圆形预制管，则需设置半圆形管座，厚度最小处不得小于0.3m，其下铺设0.3m厚灰土层。
5.4.3.3.3 出口消能段
a)如涵洞出口位置较低，可直接下连消力池。
b)如涵洞出口位置较高，则需修一段引水渠，连接陡坡，陡坡末端连接消力池。
5.4.3.4 泄水建筑物各部分具体设计技术要求
泄水建筑物各部分具体设计技术可参照SL 289中有关规定执行。
5.4.4 反滤体设计
5.4.4.1 反滤体的设置
5.4.4.1.1 一般小型淤地坝淤积很快，蓄水时间短，可不设反滤体。
5.4.4.1.2 大中型淤地坝和淤地坝加高作治沟骨干工程者，坝内蓄水时间较长，蓄水位较高，应设反滤体排水。
5.4.4.2 反滤体的形式(见图10)

背水坡
粗砂0.2m
坝身
碎石0.2m
堆块石
a)棱体式反滤层

背水坡
坝身
粗砂
碎石
块石
b)斜卧式反滤层
注：n为1.00或1.25。
图10 反滤体两种形式示意图
a)棱体式：作为下游坝坡的趾部，与坝体开始填筑时同步进行修砌。
b)斜卧式：可在下游坝坡下部作成后，铺砌在下游坝坡的趾部。
5.4.4.3 反滤体的材料由三层材料组成：最里层紧贴土质坝体为粗沙，中间层为砾石，最外层为干砌块石。
5.4.4.4 不同坝高下的反滤体尺寸不同，见表7。
表7 不同坝高下的反滤体尺寸
项目
坝高/m
反滤体高度/m
棱体式
顶宽/m
外坡比
内坡比
底宽/m
斜卧式
砂层厚/m
碎石层厚/m
块石层厚/m
顶宽/m

5.5 工程施工
5.5.1 施工准备
5.5.1.1 施工场地准备。包括选好土、石料场，确定运送土、石路线，修筑交通道路，架设输电、通讯线路，安装机泵，修建堆放物资(炸药、水泥、施工工具)的临时仓库等。
5.5.1.2 施工定线。根据规划、设计图纸，将土坝溢洪道、泄水洞等各项建筑物的位置，用测量工具逐项落实到地面，并用打桩等方法予以确定。
5.5.2 清基
5.5.2.1 土质沟床清基
a)应将浮土、杂物等全部清除。清除深度按浮土、杂物深度而定，一般在30cm以上。
b)应沿坝轴线位置开挖结合槽，梯形断面底宽0.5m～1.0m，深0.5m～1.0m，边坡1：1。
c)应回填均质黄土，按夯实标准压实。
5.5.2.2 石质沟床清基
a)如岩石基础与坝体直接结合时，先清除表层覆盖物，再进行开挖，将强风化层全部除掉，以开挖到设计要求为原则。岩坡清除后不应成台阶状。
b)如岩石有裂隙、断层、裂隙水等现象，应用箱填堵塞法或水玻璃掺水泥等方法严格处理，或作导滤槽将裂隙水引到坝外。
5.5.2.3 削坡要求
a)土质岸坡不陡于(1：1.0)～(1：1.5)；
b)岩石岸坡不陡于(1：0.5)～(1：0.75)。
5.5.2.4 其他要求
a)坝基为黄土台地时，除削坡外，应预作湿陷处理。
b)坝库有长期蓄水要求的，坝基应作截流防渗处理。
5.5.3 碾压式土坝施工
5.5.3.1 取土要求
a)土料取用应先低后高、先近后远、先易后难，做到高土高用，低土低用，缩短运距。
b)严禁从坝顶以下的坝端取土。
c)运土道路宜布置成循环形式，往来路线应分开，避免陡坡和急转弯。
d)土壤含水量应达到设计要求。含水量较低的料场，应提前洒水或灌水。
5.5.3.2 铺土要求
a)坝基为粘性土时，应先采取措施，使坝基表面含水量控制在设计要求范围内，然后铺土压实；若为砂性土基，应先将坝基表面洒水压实，然后再铺土。
b)填筑的土料应均质，不含腐殖质土、石块、大土块、冻土块或草根、树枝等其他杂质。土料含水量应为15％～18％，不应低于14％。
c)铺土应平行于坝轴方向呈条形延伸；条形间横向接缝应错开，厚度应均匀。宽度应一次铺够，避免接缝。人工夯实铺土厚不应超过30cm；机械履带碾压铺土厚度为20cm～25cm；羊角碾碾压，铺土厚度为20cm～30cm。
d)连续铺土压实的坝面应适当洒水湿润，并钩皮刨毛，利于上下层结合；越冬压实的坝面，应将冻层面挖开运走。冬季停工的土坝，坝面应铺一层松土。
5.5.3.3 压实要求
a)坝体压实应根据土料性质、含水量和压实工具事先进行试验，确定铺土厚度与夯碾次数。干密度不应低于1.55t/m3，在施工期间每压实一层均需取样测定干密度和含水量。
b)大中型淤地坝宜使用机械碾压。采取进退错距法，两次错车碾迹重叠10cm～15cm，沿坝轴方向进行，用1档～2档低速碾压。
c)人工夯实可使用石夯、铁夯和混凝土夯。夯具重量应为40kg～50kg。采取梅花套打法，夯迹应重合1/3。
5.5.3.4 土坝施工期间，每夯压升高一层，应按设计坡比随时进行整坡，整个坝坡应均匀一致。
5.5.4 溢洪道施工
5.5.4.1 溢洪道过水断面应按设计宽度、深度和边坡施工。应严格控制溢洪道底高程，不得超高或降低。
5.5.4.2 在土质山坡开挖溢洪道，其过水断面边坡不应小于1：1.5，过水断面以上山坡不应小于1：1.0。在断面变坡处应留一平台，宽1.0m左右。溢洪道上部的山坡应开挖排水沟，保证安全。滋洪道开挖的土宜利用上坝，在施工顺序安排上，应和土坝施工平行。
5.5.4.3 在岩石山坡上开挖溢洪道，应沿溢洪道轴线开槽，再逐步扩大到设计断面，不同风化程度岩石的稳定边坡比，弱风化岩石为(1：0.5)～(1：0.8)；微风化岩石为(1：0.2)～(1：0.5)。
5.5.4.4 用浆砌石衬砌溢洪道时，应按5.5.6规定执行。
5.5.5 泄水洞施工
5.5.5.1 浆砌石涵洞施工要求
a)砌石时土质基础可不坐浆，岩石基础应清基后坐浆。
b)侧墙砌筑，应先确定中线和边线的位置。砌筑有斜面和侧墙时，应在其周围用样板挂线。砌石方法按5.5.6.1、5.5.6.2和5.5.6.3规定执行。
c)起拱脚端应与水平成一定角度，在涵台沿未砌到拱线之前，就应将石块逐渐砌成倾斜状态，使起拱线的斜度满足要求，外层应预留2cm的沟缝槽。
d)砌筑拱圈时，应以拱的全宽和全厚，同时由两端起拱线处对称向拱顶砌筑。相邻两行拱石砌缝应错开，错距不得小于10cm，应保持拱的平顺曲线形状，待砂浆强度能承受静荷载的应力时，才能拆除支撑架。
e)涵洞两侧及顶部，应用粘土回填1m以上，方能用大夯夯实。两侧应平衡填高，干密度应大于坝体设计值，靠近洞壁部位，填粘土含量不应小于20％，并用大锤夯捣，使回填土料挤满每个砌石缝隙。填土夯实时，应在洞(管)壁上洒水，利于结合。
5.5.5.2 预制混凝土涵管施工要求
a)管座砌筑应根据预制涵管每节的长度，在两端接头处预留接缝套管位置。管座应采用180°或90°的支撑。
b)预制管应由一端向另一端套装，接头缝隙应用沥青麻刀填塞。
c)预制管如为平接，应套有管箍，管箍与管之间用水泥石棉粉砂浆填实。
d)管壁附近应用小木夯分层打实。当填土超过管顶1m以上后，再用大夯或机械压实。
5.5.6 浆砌料石(或块石)施工
5.5.6.1 基础处理要求
a)地基开挖，应清除强风化岩石，按设计挖到弱风化或微风化基岩上。基岩边坡应保证稳定。顺河流方向的基面不得挖成向下游倾斜。
b)岸坡开挖，应清除表面的覆盖物，并使基岩面平整。坡度应符合设计要求。
c)浆砌石坝坝基范围内的断层破碎带或软弱夹层，应根据所在的部位、形状、宽度、组成物的性质及对坝体安全的影响，采取处理措施。对于规模不大而倾角较陡的断层破碎带可采用在表面加混凝土塞的方法处理。混凝土塞的深度，一般为破碎带宽度的1.5倍～2.0倍。若断层破碎带伸出坝基以外，应延长处理段到坝体以外1.5倍～2.0倍的处理深度。
5.5.6.2 石料与沙浆准备要求
a)料石尺寸应基本一致，长50cm～60cm，宽30cm～40cm，厚20cm～30cm。浆砌前应将砌石表面的泥污，水锈等洗刷干净。
b)砂浆配制应按设计的配合比调和，稠度应适中，过干不易捣实，过稀降低质量。砂浆配合比例见表8。
表8 砂浆配合比例参考值
砂浆名称
砂浆标号
水泥标号
体积配合比
水泥
砂
石灰
每立方米砌体材料消耗量
水泥/kg
砂子/m3
石灰/kg
片石/m3
水泥砂浆