土工布是高拉伸強(qiáng)度材料，而泥土是低拉伸強(qiáng)度材料。土壤與土工合成材料結(jié)合后可提高承受負(fù)載的能力。其強(qiáng)度提高的程度既取決于鋪放土工合成材料的強(qiáng)度，又取決于土工合成材料與泥土間摩擦力的大小。土體中合理加入抗拉材料(土工布)可改變土中的應(yīng)力分布，約束土體的側(cè)向變形，從而提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

防滲體設(shè)計

防滲體結(jié)構(gòu)由基面、土工膜、保護(hù)層、塊石（或砼）護(hù)坡共四層組成（如下圖5.5.4.1），現(xiàn)將各層設(shè)計分述如下：

鋪膜基面設(shè)計（即壩殼表面處理要求）

為防止上鋪填土層順其表面滑動，增加保護(hù)層（包括護(hù)面）的穩(wěn)定性，將上游鋪膜壩殼表面開挖成臺階段，每級高差為0.3m，水平寬根據(jù)坡比而定，斜坡設(shè)計為1 : 1.0（如圖5.5.1.3）所示，開挖成形后，將表面的磚、石塊及樹根等清除干凈，并用拍板將表面打緊，平整。

設(shè)計

根據(jù)產(chǎn)品主要特能，結(jié)合周頭水庫的具體情況，設(shè)計選用WCD-1型二布一膜的復(fù)合土工膜。

保護(hù)層設(shè)計

土工膜的防滲效果取決于施工中和運行過程中塑料膜的完好程度，為了防止人畜踐踏，動植物破壞以及減少光熱作用，由于它們是高分子化纖聚合物，故應(yīng)特別避免陽光的直接照射，所以土工膜上應(yīng)鋪保護(hù)層。

保護(hù)層的顆粒直徑不能太大，否則會刺破土工膜，一般對保護(hù)層的顆粒直徑大小要按下式進(jìn)行近似估算。

公式中：d保護(hù)層土料的最大顆粒直徑；

k安全系數(shù)，本工程取k=5；

[σ]復(fù)合土工膜的抗拉允許強(qiáng)度[σ]=5.5Mpa；

p承受最大水頭，取P=0.1Mpa；

土工膜厚度，取 =0.2mm（為塑膜厚度）。

將上述各數(shù)據(jù)代入上式得：

為了安全起見，要求實際土料最大顆粒直徑d不大于6mm，故本工程采用篩制的粉質(zhì)粘土，其它要求與壩體土料填筑要求一樣。保護(hù)層取200mm，下面100mm用篩制土，上面100mm用非篩制土。對非篩制土，應(yīng)挑出較大石塊等其它雜物。

護(hù)面設(shè)計

因為壩坡面是擋水建筑物，要承受風(fēng)浪壓力，所以必須要有護(hù)面措施，本工程設(shè)計采用干砌大塊石護(hù)面。

護(hù)面塊石必須堅硬、密實、能長期耐風(fēng)化，并有一定有重量個體，能夠承受風(fēng)浪壓力及水流沖刷力的作用。

護(hù)面塊石的重量及Q及護(hù)面厚度參照《堤防工程設(shè)計規(guī)范》GB5028698）中附錄D.3的方法確定。計算公式：

式中：Q主要護(hù)面層護(hù)面塊石個體質(zhì)量（t）

rb人工塊石的重度（KN/m3） rb=24KN/m3

r水的重度 r=10KN/m3

H設(shè)計坡高 H=

KD穩(wěn)定系數(shù)，KD=5.5

t塊石護(hù)面層厚度

n護(hù)面塊石層數(shù)n=1

c系數(shù) c=1.4

m斜坡坡度

經(jīng)計算：Q=48kg，t=0.29m，取干砌塊石護(hù)面厚度t=0.3m。

為防止風(fēng)浪水流將壩殼保護(hù)層粘土顆粒帶走，在塊石護(hù)面下鋪設(shè)厚度為0.1m的碎石（砂礫石）作墊層兼反濾層。