碾压式混凝土重力坝75

第十三章碾压式混凝土重力坝其主要优点是：1)施工工艺程序简单，可快速施工，缩短工期，提前发挥工程效益。2)胶凝材料(水泥+粉煤灰+矿渣等)用量少，一般在120～160kg/m3，其中水泥用量约为60～90kg/m3。3)由于水泥用量少，结合薄层大仓面施工，坝体内部混凝土的水化热温升可大大降低，从而简化了温控措施。4)不设纵缝，节省了模板及接缝灌浆等费用。5)可适用大型通用施工机械设备，提高混凝土运输和填筑工效。6)降低工程造价。坑口碾压混凝土坝横剖面（一）材料

碾压式混凝坝的胶凝材料远比常态混凝土用量少，其中粉煤灰在胶凝材料中所占比重一般为30%～60%。水胶比一般在0.45～0.7之间。（二）坝体构造

由碾压式混凝土重力坝采用通仓碾压，故可不设纵缝。但为了适应温度伸缩缝和地基不均沉降，仍应设置横缝，间距一般为15～20m。比常态混凝土重力坝降低造价约10％。观看碾压式混凝土重力坝视频第十四章其它型式重力坝

一、浆砌石重力坝

浆砌石重力坝是由石料和胶结材料砌筑而成的坝。朱庄浆砌石重力坝（一）浆砌石重力坝的材料1石料

石料可分为块石、条石或粗料石、细料石等。2胶结材料常用的胶结材料有水泥砂浆、细石混凝土及混合砂浆等。（二）砌石重力坝的构造特点1、坝体防渗措施2、溢流坝防护3、坝体分缝4、坝与地基的连接二、宽缝重重力坝（一）宽缝重重力坝的工作作特点为了克服实体体重力坝扬压压力大，材料料的抗压强度度不能充分发发挥等缺点，，我国在水利利建设中，发发展了一些改改进重力坝的的坝型，宽缝缝重力坝就是是其中的一种种。例如：新安江、丹江江口、潘家口口等。宽缝重力坝是是将相邻坝段段间的横缝部部分地拓宽(仅在上游端和和下游端闭合合)的重力坝。宽缝重力坝工程量比实体体重力坝要省省10%～20%潘家口宽缝重重力坝三、空腹重重力坝在实体重力坝坝底部沿坝轴轴线方向设置置大尺寸的空空腔，即为空空腹重力坝。。空腹下面不设设底板，坝体体所受的作用用(荷载)直接通过所谓谓的前、后腿腿传到地基上上。空腹腹坝的腹孔净净跨度一般约约为坝底全宽宽的1/3，腹孔高约约为坝高的1/4～1/5。广东枫树坝空空腹重力坝第十五章支支墩坝支墩坝有下述述特点：扬压力仅作用用于挡水面板板的底面，由由于支墩之间间的空隙较大大，故作用于于支墩底部的的扬压力很小小；上游挡水水面板的坡度度较缓，可以以利用面板上上的水重帮助助维持坝体稳稳定，故比重重力坝的工程程量省；大头头坝与重力坝坝相比可节省省工程量15%～25%，连拱坝和平平板坝可节省省40%～60%。按挡水面板的的形式支墩坝坝可分为：平板坝、连拱拱坝和大头坝坝。佛子岭连拱坝坝梅山连拱坝佛子岭连拱坝坝湖南镇梯形支支墩坝宽缝重力坝图片名称：猫猫跳河红岩水水电站电站地点：贵贵州修文所在河流：猫猫跳河所在水系：长长江水系主要坝型：双双曲拱坝坝顶高程：890米最大坝高：60米猫跳河红岩水水电站二滩双曲拱坝坝图片名称：二二滩水电站电站地点：四四川省攀枝花花市所在河流：雅雅砻江所在水系：长长江水系主要坝型：混混凝土拱坝坝高：240米石门拱坝图片名称：石石门水库电站地点：陕陕西汉中所在河流：褒褒河所在水系：黄黄河水系主要坝型：混混凝土拱坝坝顶高程：620.0米最大坝高：88米图片名称：佛佛子岭水电站站大大坝全景电站地点：安安徽霍山所在河流：淠淠河所在水系：淮淮河水系主要坝型：连连拱坝坝顶高程：128.46米最大坝高：75.9米第三章拱拱坝第一节概述述一、拱坝的特特点拱坝的结构拱坝是固接在在基岩上的空空间壳体结构构（高次超静静定结构）拱坝的受力拱坝所承受的的水平荷载一一部分通过拱拱的作用压向向两岸岩体，，另一部分通通过竖直梁的的作用传到坝坝底基岩。拱坝的稳定坝体的稳定主主要依靠两岸岸拱端的反力力作用，并不不全靠坝体自自重来维持。。1、用拱结构特特点，充分利利用材材料强度。2、稳定依靠两两岸拱端的反反力来维持。。3、超载能力强强，安全度高高。4、抗震性能好好。5、荷载特点。。6、坝身泄流布布置复杂。二、拱坝坝址址的地形和地质条件（一）地形条条件用坝顶高程处处的河谷宽度度和坝高之比比（称为宽高比L/H）来描述河谷谷形状。用坝底最大厚厚度和坝高之比（称为厚高高比T/H）来描述拱坝坝的薄厚程度度。宽高比厚厚高比当L/H<1.5时，薄拱坝；；T/H<0.2时L/H=1.5～3.0，中厚拱坝；；T/H=0.2～0.35L/H=3.0～4.5，重力拱坝；；T/H>0.35L/H>4.5时，不宜修建建拱坝。V形河谷U形河谷宽高比相同河河谷形状不同同的两种情况况（V形和U形）（二）地质条条件基岩比较均匀匀，坚固完整整，有足够的的强度，透水水性小，能抵抵抗水的侵蚀蚀、耐风化、、岸坡稳定、、没有大断裂裂等。三、拱坝的形形式按其厚高比特特征可分为薄薄拱坝、中厚厚拱坝、厚拱拱坝(或称重力拱坝坝)。按其坝体形态态的特征可分分为定圆心等等半径拱坝(或称单曲拱坝坝)；等中心角变变半径拱坝；；变圆心变半半径（双曲拱拱坝）。第二节拱坝坝的荷载及组组合一、荷载

截面A1与A2间的坝块自重重G按辛甫森公式式计算：当△Z高度较小时可可近似用下式式计算：自重计算简图图1.自重2.温度荷载当坝体温度度高于封拱拱温度时，，即温度升高高，拱圈伸长长并向上游游位移，由由此产生的的弯矩、剪剪力的方向向与库水位位产生的相相反，但轴轴力方向相相同。当坝体温度度低于封拱拱温度时，，即温度降低低，拱圈收缩缩并向下游游位移，由由此产生的的弯矩、剪剪力的方向向与库水位位产生的相相同，但轴轴力方向相相反。说明：（（a）实际温度度荷载分布布；（b）平均温度度；（c）等效线性性温差；（（d）非线性温温差温度荷载的的变化2、荷载组合合根据荷载出出现的机率率进行组合合可分为：：基本组合合、特殊组组合两种。。拱坝设计荷荷载组合表表荷载组合组合情况荷载重自重水压力泥沙压力浪压力温度荷载地震力基本组合1．正常蓄水位1234(6)①

2．运行最低水位1234(6)②

3．其它常遇的不利组合

特殊组合1．校核洪水位1234(6)②

2．地震情况1234(6)①73．施工期接缝未灌浆情况①情况②

112

4．施工期分期未灌浆情况①情况②

11

2

(6)③或(6)④(6)④

5．其它稀遇的不利组合

(6)①温降(6)②温升(6)③接缝灌浆部部分坝体设设计正常温温降。(6)④接缝灌浆部部分坝体设设计正常温温升。第三节拱拱坝的体形形和布置一、拱坝坝坝体尺寸的的初步拟定定二、拱坝布布置1、拱坝布置置的步骤2、布置原则则拱坝坝身的的布置原则则拱坝坝端的的布置原则则第四节拱拱坝应力分分析1、应力分析析方法综述述1)纯拱法2)拱梁分载法法3)有限元法4)壳体理论计计算法5)结构模型试试验法纯拱法假定拱坝由由一系列各各自独立互互不影响的的水平拱圈圈叠合而成成，每层拱拱圈简化为为弹性固结结拱进行计计算，用结结构力学方方法求解拱拱的应力。。拱梁分载法法是当前用于于拱坝应力力分析的基基本方法，，它把拱坝坝看成由一一系列水平平拱圈和铅铅直梁所组组成，荷载载由拱和梁梁共同承担担，各承担担多少荷载载由拱梁交交点处变位位一致条件件决定。荷荷载分配后后，梁按静静定结构计计算应力，，拱按纯拱拱法计算应应力。确定定拱梁荷载载分配的方方法可以用用试荷载法法，也可以以用计算机机求解联立立方程组来来代替试算算。拱冠梁法，，将拱坝看成成由一系列列水平拱和和拱冠处一一根悬臂梁梁组成，以以拱冠处一一根悬臂梁梁为代表与与若干水平平拱作为计计算单元进进行荷载分分配。根据据各层拱圈圈与拱冠梁梁交点处径径向变位一一致的条件件求得拱梁梁荷载分配配，荷载分分配后，梁梁按静定结结构计算应应力，拱圈圈按纯拱法法计算应力力。有限元法壳体理论计计算法计算拱坝地基变位的力系及当量矩形图伏格特法坝体向基岩延伸长度h示意延长坝高法法M=M0+H0y+V0x-MLH=H0cosф-V0sinф+HLV=H0sinф+V0cosф-VL三、纯拱法法

拱圈应力分析图四、拱梁分分载法法荷载由拱和和梁共同承承担，各承承担多少荷荷载由拱梁梁交点处变变位一致条条件决定。。荷载分配配后，梁按按静定结构构计算应力力，拱按纯纯拱法计算算应力。拱冠梁法拱冠梁法计计算简图（a）拱坝中面面；（b）总水平径径向荷载；；（c）各层拱圈圈分配到的的荷载；（d）拱冠梁分分配到的荷荷载（e）i层拱圈计算算简图；（（f）拱冠梁计计算简图荷载分配（（径向变位位一致条件件）梁的径向变变位拱的径向变变位梁的径向变变位拱圈的径向向变位坝体上下游游面的边缘缘应力厚拱坝时第五节坝坝肩稳定分分析一、稳定分分析方法三种（一)刚体极限平平衡法1.可能滑动面面形式和位位置有4种见教材173页

单一的破裂面2.整体稳定分分析坝肩岩体稳定计算图（单位：m），，假设两个破破裂面F1和F2切割出的一一块楔体∑G=GtgΨ∑W=WtgΨ3．平面分层层稳定分析析176页拱坝拱座抗抗滑稳定安安全系数允允许值荷载组组合合建筑物物级别别123基本本抗剪断公式式3.503.253.00特殊无无地震震3.002.752.50有地震震2.502.252.00基本本1.30特殊无无地震震抗剪强度公公式1.10有地震震1.00重力墩稳定定分析重力墩（二）有有限元法法（三）地地质力学学模型试试验法二、渗透透水压力力对坝肩肩岩体稳稳定的影影响1959年法国马马尔巴塞塞拱坝，，初蓄水水不久即即全坝溃溃决，原原因为拱拱端推力力使岩体体的渗透透系数减减为初始始值的1/100，渗水受受阻水压压力增大大，岩体体滑移而而失稳。。三、初始始地应力力对坝肩肩岩体稳