03.第三章其他坝型

第三章其他坝型

及过坝建筑物第一节拱坝第二节橡胶坝第三节支墩坝第四节过坝建筑物第一节拱坝一、拱坝的特点

拱坝是一固结于基岩的空间壳体结构，其坝体结构可近似看做由一系列凸向上游的水平拱圈和一系列竖向悬臂梁所组成。坝体结构既有拱作用又有梁作用，因此具有双向传递荷载的特点。坝体所承受的水平荷载一部分由拱的作用传至两岸岩体，另一部分通过竖直梁的作用传到坝底基岩。（一）稳定特点拱坝在外荷载作用下的稳定性主要依靠两岸拱端的反作用力，不像重力坝那样依靠自重来维持稳定。除考虑坝体强度外，还应十分重视坝肩岩体的抗滑稳定和变形。（二）结构特点拱坝属于高次超静定结构，超载能力强，安全度高；坝体轻韧，弹性较好，具有良好的抗震性能；拱结构在外荷载作用下，有利于充分发挥筑坝材料的抗压强度。（三）荷载特点拱坝不设永久伸缩缝，其周边通常固结于基岩上，温度变化和基岩变形对坝体应力的影响比较显著，设计时，必须考虑基岩变形，并将温度荷载作用作为一项主要荷载。二、拱坝对地形和地质条件的要求（一）对地形的要求地形条件是决定拱坝结构形式、工程布置以及经济性的主要因素。理想的地形应是左右两岸对称、岸坡平顺无突变，在平面上向下游收缩的峡谷段。坝端下游侧要有足够的岩体支撑，以保证坝体的稳定。（二）对地质的要求地质条件也是拱坝建设中的一个重要问题。理想的地质条件是：基岩均匀单一、完整稳定、强度高、刚度大、透水性小和耐风化等。三、拱坝的分类（1）按建筑材料和施工方法可分为常规混凝土拱坝、碾压混凝土拱坝和砌石拱坝。（2）按厚高比可分为薄拱坝、中厚拱坝和厚拱坝。（3）按坝面曲率可分为单曲拱坝和双曲拱坝。（4）按水平拱圈的型式可分为单圆心拱、多心拱、抛物线拱、椭圆拱、对数螺旋线拱。（5）按拱坝的结构构造可分类为一般拱坝、周边缝拱坝、空腹拱坝等。四、拱坝的发展概况（略）五、拱坝的布置拱坝布置是指拱坝体型选择及其坝体布置。布置设计的总要求是在满足坝体应力和坝肩稳定的前提下尽可能地使工程量最省、造价最低、安全度高和耐久性好。同时应满足枢纽总体布置及运行要求。（一）水平拱圈布置（二）拱冠梁的型式和尺寸（三）拱坝的总体布置六、拱坝的泄流和消能（一）拱坝坝身泄水方式拱坝坝身常用的泄水方式有：自由跌流式、鼻坎挑流式、滑雪道式及坝身孔口泄流式等。（二）拱坝的消能和防冲1、拱坝消能形式（1）水垫消能（2）挑流消能（3）空中冲击消能（4）底流消能2、提高消能效果的工程措施（1）从总体布局上采取措施。（2）采用新型、高效的挑流鼻坎。七、拱坝的构构造（一）坝体的的分缝、接缝缝处理拱坝是整体结结构，为便于于施工期间混混凝土散热和和降低收缩应应力，防止混混凝土产生裂裂缝，需要分分段浇筑，各各段之间设有有收缩缝，在在坝体混凝土土冷却到年平平均气温左右右，混凝土充充分收缩后，，再用水泥浆浆封堵，以保保证坝的整体体性。（二）坝顶拱坝的坝顶高高程的确定与与重力坝相同同。宽度应根根据剖面设计计和满足运行行、交通要求求确定。（三）廊道为满足检查、、观测、灌浆浆、排水和坝坝内交通等要要求，需要在在坝体内设置置廊道和竖井井。廊道的布布置、断面尺尺寸和配筋基基本上和重力力坝相同。（四）坝体防防渗和排水拱坝上游面应应采用抗渗混混凝土，坝内内一般设置竖竖向排水管。。（五）垫座与与周边缝对地形不规则则或局部有深深槽时，可在在基岩与坝体体之间设置垫垫座，在垫座座和坝体之间间形成周边缝缝。（六）重力墩墩重力墩是拱坝坝拱端的人工工垫座。第二节橡胶胶坝一、橡胶坝概概述橡胶坝国外称称尼龙坝、织织物坝、可充充胀坝等，我我国通常称橡橡胶坝，它是是20世纪50年代随着高分分子合成材料料工业的发展展而出现的一一种新型水工工建筑物。橡胶坝是用胶胶布按设计要要求的尺寸，，锚固于底板板上成封闭状状的坝袋，通通过连接坝袋袋和充胀介质质的管道及控控制设备，用用水（气）将将其充胀形成成的袋式挡水水坝。（一）橡胶坝坝的主要优点点①结构简单、、节省三材、、造价低。②②施工期短。。③抗震和抗抗冲击性能好好。④不阻水水、止水效果果好。⑤管理理方便，运行行费用低。（二）橡胶坝坝的不足①坝袋坚固性性较差。②②坝袋容易老老化，使用寿寿命比较短。。③坝高受到到限制。（三）橡胶坝坝的应用①改善城市水水生态环境。。②利用溢洪洪道或溢流堰堰抬高水头。。③沿海挡潮潮和防浪工程程。④回灌地地下水。二、橡胶坝布布置（一）基本资资料收集1、水文气象资资料2、地形资料3、工程地质资资料4、生态环境及及社会经济资资料（二）坝址选选择（1）橡胶坝坝址址应尽可能选选在岩石坚硬硬完整或沉积积紧密的地基基上。（2）橡胶坝坝址址应选择在水水流平顺及河河床岸坡稳定定的河段。（3）在多泥沙河河流建坝，坝坝址应避免选选在纵坡突然然变缓的河段段。（4）选择坝址应应利于枢纽建建筑物布置。。（三）橡胶坝坝结构布置1、橡胶坝组成成橡胶坝工程一一般由坝基土土建工程、挡挡水坝体、控控制与观测系系统等组成。。2、橡胶坝布置置橡胶坝的坝轴轴线应与所处处河段水流方方向垂直，土土建、坝体、、充排方式和和安全观测系系统等的布置置应做到科学学合理、结构构简单、安全全可靠、运行行方便，并考考虑美观因素素。三、坝袋设计计（一）坝袋形形式的选择坝袋按充胀介介质可分为充充水式、充气气式。其具体体区别见书中中表3.2。（二）坝袋胶胶布材料结构构坝袋胶布应达达到强度高、、耐老化、耐耐腐蚀、抗冲冲击、耐屈挠挠、耐寒等性性能要求，能能满足工程使使用。（三）坝袋设设计（略）四、橡胶坝锚锚固（一）锚固线线布置按坝袋与坝底底板和两岸边边坡的连接方方式不同，可可有不同的锚锚固线形式。。1、单锚固线2、双锚固线3、堵头式橡胶胶坝锚固线4、岸墙斜坡段段锚固线（二）锚固结结构型式工程中锚固结结构型式多种种多样，按锚锚固构件的材材料来分，可可分为螺栓压压板式锚固、、楔块挤压式式锚固和胶囊囊充水式锚固固三种。第三节支墩墩坝支墩坝是由一一系列顺水流流方向的支墩墩和支撑在墩墩子上游的盖盖板所组成。。盖板形成挡挡水面，将水水压力传递给给支墩，支墩墩沿坝轴线排排列，支撑在在岩基上。支支墩坝按盖板板型式不同分分为平板坝、、连拱坝和大大头坝；按支支墩型式不同同分为单支墩墩、双支墩、、框格式支墩墩、空腹支墩墩等。一、支墩坝的的特点与其他实体混混凝土坝相比比，支墩坝有有以下一些特特点。（1）节省混凝土土用量。（2）能充分利用用材料的强度度。（3）侧向稳定性性差。（4）部分型式的的支墩坝对地地质和气候条条件要求高。。（5）施施工工条条件件不不同同。。二、、平平板板坝坝平板板坝坝是是支支墩墩坝坝中中结结构构最最简简单单的的型型式式，，其其上上游游挡挡水水面面板板为为钢钢筋筋混混凝凝土土平平板板，，并并常常以以简简支支的的形形式式与与支支墩墩连连接接。。三、、连连拱拱坝坝连拱拱坝坝是是挡挡水水盖盖板板呈呈拱拱形形的的一一种种轻轻型型支支墩墩坝坝。。四、、大大头头坝坝大头头坝坝的的头头部部和和支支墩墩连连成成整整体体，，即即头头部部是是由由上上游游面面的的支支墩墩扩扩大大形形成成。。第四四节节过过坝坝建建筑筑物物一、、船船闸闸船闸闸是是河河流流上上水水利利枢枢纽纽中中常常用用的的一一种种过过船船建建筑筑物物，，它它是是利利用用闸闸室室中中水水位位的的升升降降将将船船舶舶浮浮运运过过坝坝的的，，通通航航能能力力大大，，安安全全可可靠靠。。（一一））船船闸闸的的组组成成和和工工作作原原理理1、船船闸闸的的组组成成船闸闸由由闸闸室室、、上上下下游游闸闸首首、、上上下下游游引引航航道道等等三三部部分分组组成成。。2、船船闸闸的的工工作作原原理理（（见见书书））（二二））船船闸闸的的类类型型（1）闸闸室室按按级级数数可可分分为为单单级级船船闸闸和和多多级级船船闸闸。。（2）船船闸闸按按船船闸闸线线数数可可分分为为单单线线船船闸闸和和多多线线船船闸闸。。（三三））船船闸闸的的引引航航道道引航航道道的的作作用用，，是是保保证证船船舶舶安安全全地地进进出出船船闸闸，，并并供供等等待待过过闸闸船船舶舶安安全全停停泊泊，，使使进进出出闸闸船船舶舶能能交交错错避避让让。。1、引引航航道道的的平平面面形形状状单线线船船闸闸引引航航道道的的平平面面开开关关，，可可分分为为对对称称式式和和非非对对称称式式两两类类。。2、引引航航道道中中的的建建筑筑物物包括括防防护护建建筑筑物物、、导导航航建建筑筑物物和和靠靠船船建建筑筑物物等等。。（四四））船船闸闸的的布布置置1、船船闸闸与与坝坝的的布布置置（1）闸闸坝坝并并列列式式（（2）闸闸坝坝分分离离式式2、船船闸闸与与其其他他建建筑筑物物的的布布置置（1）船船闸闸、、电电站站分分设设两两岸岸。。（2）船船闸闸、、电电站站均均设设同同岸岸。。（3）船船闸闸、、取取水水建建筑筑物物分分设设两两岸岸。。（五五））船船闸闸闸闸室室结结构构闸室室的的结结构构型型式式与与各各地地的的自自然然、、经经济济和和技技术术条条件件有有关关。。按按闸闸室室的的断断面面形形状状，，可可将将闸闸室室分分为为斜斜坡坡式式和和直直立立式式两两大大类类。。二、、升升船船机机（一一））升升船船机机的的组组成成及及作作用用升船船机机的的组组成成，，一一般般有有承承船船厢厢、、垂垂直直支支架架或或斜斜坡坡道道、、闸闸首首、、机机械械传传动动机机构构、、事事故故装装置置和和电电气气控控制制系系统统等等几几部部分分。（二二））升升船船机机的的工工作作原原理理（（略略））（三三））升升船船机机的的类类型型按承承船船厢厢的的运运行行线线路路，，一一船船将将其其分分为为垂垂直直升升船船机机和和斜斜面面升升船船机机两两大大类类。。（四四））升升船船机机的的适适用用条条件件一般般来来说说，，水水头头在在10m以下下时时，，选选用用船船闸闸较较为为合合理理；；水水头头在在10~40m时，，可可考考虑虑单单级级船船闸闸或或升升船船机机；；水水头头在在40~70m时，，可可考考虑虑多多级级船船闸闸或或升升船船机机；；水水头头超超过过70m时，，一一般般应应选选用用升升船船机机。。三、、过过木木建建筑筑物物（一一））筏筏道道筏道道是是一一种种泄泄水水的的陡陡槽槽，，用用于于浮浮运运木木排排。。它它运运量量大大，，使使用用方方便便，，建建筑筑技技术术要要求求低低，，运运费费便便宜宜，，故故应应用用较较为为广广泛泛。。一一般般由由上上、、下下游游引引筏筏道道、、进进口口段段、、槽槽身身段段及及出出口口段段几几个个部部分分组组成成。。（二二））漂漂木木道道漂木木道道是是用用水水力力输输送送散散漂漂原原木木过过坝坝而而连连接接上上、、下下游游的的斜斜槽槽式式水水工工建建筑筑物物。。多多用用于于不不通