第4讲 2F311010水利水电工程建筑物的类型及组成（三）.doc

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1、2F311013混凝土坝的构造及作用混凝土坝的主要类型有重力坝、拱坝和支墩坝三种。一、重力坝的结构特点和类型重力坝主要依靠自身重量产生的抗滑力维持其稳定性。坝体高度分为高坝、中坝和低坝。坝高大于70m的为高坝，小于30m的为低坝，介于两者之间的为中坝.按泄水条件分为溢流重力坝和非溢流重力坝段。按坝体的结构分为实体重力坝、空腹重力坝和宽缝重力坝。按施工方法分为浇筑混凝土重力坝和碾压混凝土重力坝。二、重力坝的构造及作用1.坝顶构造坝顶应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶的高程应高于波浪顶高程。防浪墙宜采用与坝体连成整体的钢筋混凝土结构，在坝体横缝处应留伸缩缝，并设止水，墙身高度可取1.2m。坝顶下游

2、侧应设栏杆。非溢流坝段的坝顶宽度不宜小于3.0m.坝顶用作公路时，公路两侧的人行道宜高出坝顶路面30Cm.2.重力坝的防渗与排水设施在混凝土重力坝坝体上游面和下游面水位以下部分，多采用一层具有防渗、抗冻和抗侵蚀的混凝土，作为坝体的防渗设施。防渗层厚度一般为1/201/10水头，但不小于2m。为了减小坝体的渗透压力，靠近上游坝面设置排水管幕，排水管幕与上游坝面的距离一般为作用水头的1/151/25，且不小于2.0m。排水管间距23m。3.重力坝的分缝与止水为了满足施工要求，防止由于温度变化和地基不均匀沉降导致坝体裂缝，在坝内需要进行分缝。（1）横缝。横缝与坝轴线垂直，有永久性的和临时性的两种。将

3、坝体分成若干个坝段，横缝间距一般为15一20m。（2）纵缝。纵缝是平行于坝轴线方向的缝，其作用是为了适应混凝土的浇筑能力、散热和减小施工期的温度应力。竖向纵缝的间距为1530m。为了保证坝段的整体性，沿缝面应布设灌浆系统。待坝体温度冷却到稳定温度，缝宽达到0.5mm以上时再进行灌浆。（14年单）（3）水平施工缝。水平施工缝是新老混凝土的水平结合面。每层浇筑块的厚度约为1.54.Om，基岩表面约O.751.Om，以利散热。同一坝段相邻浇筑块水平施工缝的高程应错开，上、下浇筑块之间常间歇3d。混凝土浇筑前，必须清除老混凝土面浮碴，并凿毛，用压力水冲洗，.再铺一层23cm的水泥砂浆，然后浇筑。.坝内

4、廊道为了满足帷幕灌浆、排水、观测和检修坝体的需要，须在坝内设置各种廊道和竖井，构成廊道系统。廊道内应设置通风和照明设备。（1）基础灌浆廊道。基础灌浆廊道设置在上游坝踵处。廊道断面一般采用城门洞形，其宽度一般为2.53.0m，高度一般为3.03.5m。（2）坝体检修和排水廊道。在靠近坝体上游面沿高度每隔1530m设一检查兼作排水用的廊道。廊道断面形式多为城门洞形，廊道最小宽度为1.2m，高度2.2m。三、重力坝的荷载与作用（调整）重力坝承受的荷载与作用主要有：自重压力（包括固定设备重量）；静水压力；扬压力；动水压力；波浪压力；泥沙压力；冰压力，土压力；温度作用；风作用；地震作用。静水压力：静水压

5、力随上、下游水位而定。静水压力计算简图如2F311013-2所示。扬压力：包括上浮力及渗流压力。上浮力是由坝体下游水深产生的浮托力，渗流压力是在上、下游水位差作用下水流通过节理、裂隙而产生的向上的静水压力。扬压力计算简如图2F311013-3所示。波浪压力：波浪作用使重力坝承受波浪压力.而波浪压力与波浪要素和坝前水深有关。浪压力计算分为浅水波及深水波，波浪压力分布图如2F311013-4所示。三、拱坝的结构特点和类型1拱坝的结构特点拱坝的轴线为弧形，能将上游的水平水压力变成轴向压应力传向两岸，主要依靠两岸坝肩维持其稳定性；拱坝是超静定结构，有较强的超载能力，受温度的变化和坝肩位移的影响较大。2拱坝的类型（1）定圆心等半径拱坝：圆心的平面位置和外半径都不变的一种拱坝。（2）等中心角变半径拱坝：拱坝坝面自上而下中心角不变而半径逐渐减小。（3）变圆心变半径双曲拱坝：圆心的平面位置、外半径和中心角均随高程而变的坝体形式。四、支墩坝的结构特点和类型支墩坝是由一系列顺水流方向的支墩和支承在墩子上游的挡水面板所组成。按挡水面板的形式，支墩坝可分为平板坝、连拱坝和大头坝，其结构特点如下：平板坝是支墩坝中最简单的形式，连拱坝适用于气候温和的地区和良好的基岩上。大头坝坝体用筋量少。