水工建筑物辅导资料四

1、水工建筑物辅导资料四主 题：第三章 重力坝第七节 重力坝的材料及构造第八节 重力坝的地基处理第九节 碾压混凝土坝第十节 其他型式的重力坝学习时间 ：20152015 年 4 4 月 2020 日 -4-4 月 2626 日内 容 ：这周我们将学习第三章重力坝， 希望下面的内容能加深同学们对相关知识的 理解。一、学习要求1 1、熟悉重力坝横缝、纵缝的作用；2 2、掌握混凝土标号分区的依据；3 3、掌握岩石地基的处理措施；4 4、了解各种型式的重力坝。二、主要内容（一）重力坝的材料及构造1 1、重力坝对材料的要求（1 1）强度： C C标准试件：边长 150mm150mm标准龄期： 2828 天极

2、限抗压、抗拉强度保证率： 9595水工混凝土分为 C5C5、 C7.5C7.5 、C10C10、C15C15 、C20C20、C25C25、C30C30 等（2 2）耐久性 包括抗渗性、抗冻性、抗磨性、抗侵蚀性、抗裂性等抗渗性大坝防渗部位如上游面、 基础层和下游水位以下的坝面， 其混凝土应具有抵 抗压力水渗透的能力。 抗渗性的指标通常用抗渗标号来表示， 抗渗标号可根据允 许的渗透坡降选用。 抗渗标号也随混凝土的龄期增长， 一般取与强度的设计龄期 相同。抗冻性 （F F） 指混凝土在饱和状态下，经多次冻融循环作用而不严重降低强度的性能。3抗磨性 指混凝土抗高速水流或挟沙水流冲刷、磨损的性能。4抗

3、侵蚀性 指混凝土抵抗环境水侵蚀的性能。5抗裂性 指混凝土抵抗温度变化产生裂缝的性能。2 2、坝体混凝土的分区（1 1 ）分区目的 : :在保证安全的前提下尽可能节省材料（2 2）分区方式水上、水下 内部、外部 基础、上部I上下游水位以上坝体表层混凝土u上下游水位变化区的坝体表层混凝土 川一上下游最低水位以下的坝体表层混凝土IV靠近地基混凝土v坝体内部混凝土有抗冲刷要求部位的混凝土3 3、坝顶构造图 1 1 坝顶构造4 4、坝体排水(1) 作用：减小渗透水压力对坝体的不利影响(2)布置要求：距上游面的距离约为坝前水深的1/151/151/251/25，且不小于2m(2m(使渗透坡降小于允许值)

4、)图 2 2 重力坝内排水构造(单位：mmmm)5 5、重力坝的分缝和止水(1 1)横缝永久横缝可兼作温度、沉降缝，垂直坝轴线，将坝体分成若干坝段。间距:作用：减小温度应力；适应地基不均匀变形；满足施工要求。图 3 3 横缝止水排水系统临时横缝适用于以下情况：对横缝防渗性能要求很高；由于岸坡较陡，河谷狭窄，基 岩软弱破碎等稳定性不足的情况；强地震区，提高抗震性能。设置键槽和灌浆系统，后期灌浆，形成整体(2 2)纵缝作用：满足混凝土浇筑能力，散热，减小温度应力平行于坝轴线方向，是施 工临时缝，设键槽和灌浆系统，后期灌浆。按布置型式分类：竖直纵缝；错缝；斜缝15-20m15-20mf_ J3&am

5、p;疋疋 30 徉凱朱琳徉凱朱琳 / / 11号 -律士2 L-IF-V=_rU卜卜， . .：HnI 艸翌艸翌 1 点点丼丼 a-i!- 二二 一一一一 F * i7, ,. . - - .1-8vnl&rm图 4 4 纵缝构造3 3）水平施工缝施工间歇面，新老混凝土的结合面，为临时缝 水平缝的处理关系到坝体的强度、稳定性和抗渗性 处理：凿毛、清洗厚度：薄块 1.5-4.01.5-4.0 m m ；基础块 0.75-1.00.75-1.0 m m6 6、廊道系统 按作用不同可分为：坝基灌浆廊道；检修和排水廊道；交通廊道（二）重力坝的地基处理地基处理主要内容（1 1）目的：提高地基强度

6、、整体性，减轻地基渗漏。（2 2）内容：坝基的开挖与清理；坝基的加固处理；坝基防渗、排水；两岸 处理。1 1、开挖清基 目的：要求建基面岩石完整、坚硬、清洁2 2、坝基的加固处理（1 1）固结灌浆 目的：封闭节理裂隙，提高地基弹模和强度，降低透水性 方法：大面积钻浅孔，低压灌水泥浆 布孔：孔距 3-6m3-6m ，梅花错孔布置 孔深：一般 5-8m5-8m ，局部应力大处： 8-15m8-15m 压力：一般 0.2-0.4MPa0.2-0.4MPa ；有时可达 0.7MPa0.7MPa图 5 5 固结灌浆示意图（2 2）断层、破碎带、软弱夹层处理挖除，开挖回填混凝土（混凝土塞），做混凝土深齿墙

7、，钢筋混凝土抗滑桩,预应力锚索，实际工程需要勘探、调研，具体分析计算，确定方案图 6 6 断层破碎带处理（a a）破碎带位置；（b b）混凝土塞；（c c）混凝土拱3 3、坝基防渗排水目的：降低渗透压力，防止渗透破坏，减少坝基渗流量0 0 30 00A 0ooo0000ccccnccccn ooooooo o 0 0 5QOCO5QOCOfL丨站o oo oooI woooo 0图 7 7 防渗帷幕沿轴线的布置图 8 8 坝基排水系统(三) 碾压混凝土坝1 1、碾压混凝土重力坝(1 1 )土石坝蓬勃发展，施工快，造价低，但安全性较差，还需布置专门的 泄洪建筑物(2 2)混凝土坝安全性好，施工较

8、慢，造价较高结合两者的优点，碾压混凝土坝的诞生19801980 年日本建成岛地川重力坝，高 89m89m2 2、碾压混凝土坝的优点：(1(1 )工序简单，可快速施工，提前发挥效益(2)(2) 干硬性混凝土，大量添加粉煤灰，节省水泥(3)(3) 水泥用量少，且通仓薄层浇筑，水化热温升小，简化温控措施(4(4 )不设纵缝，节省模板和接缝灌浆费用(5(5)可使用大型通用施工机械，提高效率(6(6)降低工程造价图 9 9 碾压混凝土坝剖面简图(a(a)日本玉川坝；(b b)河北林口碾压和混凝土坝(四) 其他型式的重力坝1 1、浆砌石重力坝坝体主要是由块石，粗料石和胶凝材料砌成 主要特点:(1(1 )就

9、地取材，节省水泥(2(2 )水化热少，可不需设纵缝和其他温控措施(3(3 )节省模板，施工技术简单，施工干扰少(5(5 )砌体防渗性能差，需要另外的防渗措施(6(6)工期长(4(4)难于机械化,usT图 1010 浆砌石重力坝示意图2 2、宽缝重力坝特点：(1 1 )扬压力低(2 2)工字形截面惯性矩大，改善应力条件由于以上两项原因，比重力坝节省混凝土 1010 % -20-20 %(3 3 )温度问题宽缝增加了散热面积，可较快达到稳定温度场宽缝施工暴露面多，增加了温度裂缝可能（4 4）宽缝方便运行期的观测、检查、维修（5 5）施工较为复杂，模板多，安全问题也较多3 3、空腹重力坝 坝体内沿坝轴线方向设有较大空腔的重力坝工作特点：（1 1）空腔下部不设底板，减小扬压力，可节省水泥 （2 2）减少坝基开挖量（3 3）便于散热（4 4）坝体施工可不设纵缝（5 5）空腔内可布置水电站厂房（6