挡建筑指坝、堤、堰闸,站厂房参挡。拦河坝按建筑材料混凝土坝、土石坝浆砌石坝,混凝土(含碾压混凝土)坝坝、拱坝支墩坝(包括板坝、连拱坝、坝)型式,土石坝土坝、堆石坝土石混合坝型式。
章介绍坝、拱坝、土石坝支墩坝。
坝早坝型。根据历史载,元埃及尼王朝首孟菲城附近尼罗河,建座、挡坝。元纪,连江珠江流域灵渠程,修建座砌石溢流坝,今运,存、历史久座坝。
纪,班牙采浆砌石修建早坝,横断,近梯形。,筑坝设计论逐步展,程始拟坝设计准则,抗滑稳、坝基准则,角形断基础坝断。纪初,混凝土艺施械迅速展,建造阿罗罗坝坝批混凝土坝。,修建沙塔坝古坝,坝设计论施技术飞跃。计算,提材料弹论,包括考虑空影响试荷载;构造,建完整缝、排廊系统,及温、形、观测系统;施,械化程显著提,展柱状浇筑混凝土散热冷及纵缝灌浆整套施艺。,瑞修建今坝——迪桑坝,坝;印修建巴坝华坝;修建沃夏坝。苏联寒冷区修建混凝土坝,托托古坝。,坝坝型,—,建坝座混凝土坝,坝达座,占%。纪建古田级宽缝坝;建峡坝.江宽缝坝及丹江宽缝坝;建 刘峡坝.牛岭空腹坝;建乌江渡拱形坝.潘宽缝坝。江峡枢纽站,采坝,坝。
,创造碾压混凝土坝筑坝技术。采超贫干硬混凝土,卸汽运料仓、推土仓、振碾碾压、仓薄层浇筑,设纵缝、管冷、横缝切缝切割。具节省泥、简化温控制施艺、缩短、降低造价优。威洛坝(译柳溪坝)、岛川坝、福建坑坝采施技术。,广红河龙滩站,坝.,碾压混凝土坝;建设澜沧江黄登碾压混凝土坝,坝。
坝坝坝基产摩擦阻抵抗压,足抗滑稳求,依靠坝截产压抵消压引,足强求。
坝坝轴线般线,根据程质件,布置段折线。垂坝轴线坝设置横缝,坝若干独坝段,防止坝基均匀沉陷温化引坝裂。防止漏,横缝设止。坝垂坝轴线横剖基呈角形,构形式固基悬臂梁,图.示。具:
图. 坝示图
()筑坝材料抗冲强,,运靠。坝剖尺寸,坝较,筑坝材料强较,耐久。,抵抗洪漫顶、渗漏、侵蚀、震争破坏较强。据统计,各坝型,坝率较低。
()形、质件适强。,形状河谷修建坝。坝坝基较,般修建岩基,坝较,基必,修建土基。
()泄洪布置,施导流容易。坝采坝顶溢流,坝设泄孔,需设置溢洪泄隧洞,枢纽布置紧凑。施坝导流,需另设导流隧洞。
()施,运维护简单。坝积混凝土,采械化施,、模混凝土浇筑环节较。运维护、扩建、补强、修复较简单。
()构确,构造简单。坝沿坝轴线横缝若干坝段,各坝段独,构确,稳计算较简单;,坝构造较简单,监测维护。
坝具缺:①坝剖尺寸,材料量,压,材料强充挥;②坝基积,扬压,坝稳;③坝积,泥量,化热,散热差,需采取严温控制措施。
按泄件类,坝溢流坝非溢流坝。溢流坝段坝设泄孔坝段统称溢流坝段。
按坝构型式类,坝坝、宽缝坝空腹(腹孔)坝,图.示,殊构坝较,预锚固坝装配式坝。坝横缝式类:①悬臂式坝,横缝设键槽,灌浆;②铰式坝,横缝设键槽,灌浆;③整式坝,横缝设键槽,灌浆。
按筑坝材料类,坝混凝土坝浆砌石坝。根据施,混凝土坝浇筑混凝土坝碾压混凝土坝。碾压混凝土坝剖坝剖类似。
图. 坝构型式
()坝;()宽缝坝;()空腹坝
坝建筑构,指构产效(、形)各称,类。指施构集布,称“荷载”;则指构产形约束形,震、温。,程习惯类区,均称“荷载”。坝荷载极复杂,荷载示图图.示。
图. 坝荷载示图
荷载按随异、随空异(固)构反(静态态)类。构各,及空互独,则均按单独考虑。,按随异类类,系量概率模型选择,某取值持续短。按随异,坝建筑构荷载类。
()永久荷载。永久荷载指设计基准量值随化,化均值忽略计。包括:①构永久设备;②土压;③淤沙压(排沙设施列荷载);④;⑤围岩压;⑥预。
()荷载。荷载指设计基准量值随化,且化均值忽略。包括:①静压;②扬压(包括渗透压浮托);③压(包括流离、流冲击、脉压);④锤压;⑤浪压;⑥压;⑦荷载;⑧雪荷载;⑨冰压(包括静冰压冰压);⑩冻胀;⑪楼(台)荷载;⑫桥、荷载;⑬温;⑭灌浆压;⑮土壤孔隙压。
()偶荷载。偶荷载指设计基准概率,旦量值且持续短。包括:①震荷载;②校核洪静压。
坝必须足稳、强求,保证坝。,求程量、造价低;构合、运管;施、维修。
坝般包括左岸非溢流坝段、河床溢流坝段、右岸非溢流坝段、连墩、导墙、坝顶建筑,坝式站及坝输管。
坝布置根据形质件,合枢纽建筑综合考虑。坝轴线般布置线,必布置折线(江站)稍拱形曲线(称拱形坝)。布置须注各坝段形协调致,尤游坝保持齐。若形质及运件显差,根据际况,采游坝坡,各坝段达既济。
河谷较窄洪流量较、且拦河坝缘宽足列布置溢流坝段厂房坝段,采叠布置式。例,峡坝泄洪坝段设置溢流孔、泄孔冲沙(泄)深孔层孔;犹江空腹坝站厂房设溢流坝;江宽缝坝则采坝厂房顶溢流布置式。
坝设计包括容:①布置;②泄建筑设计;③坝断设计;④稳析;⑤析;⑥构造设计;⑦基;⑧泄设计;⑨监测设计。
坝剖设计该采构优化设计,即考虑设计荷载,坝程量标函,优化确足设计规范求剖。,构优化设计较复杂,,简化设计。步骤:①拟坝基剖;②根据运及求,基剖修改剖;③剖稳析验算;④修改剖,验算;⑤反复修计算,足规范求合设计剖。
、静压扬压荷载,足坝基抗滑稳控制件角形剖,称坝基剖,图.示。坝承荷载静压,控制剖尺寸指标稳强求。游压呈角形布,且角形剖形简单、底基触积、稳,坝基剖游近垂角形。论析程践证,混凝土坝游折坡,折坡般/~/坝,游坝增坝稳;游坝坡系采=~.,游坝坡系采=.~.,坝底宽约=(.~.),坝挡深。
图. 坝基剖图
坝基剖拟,步根据坝荷载及运件,考虑坝顶交、设备防浪墙布置、施检修综合需,基剖修改剖。
()坝顶宽。足运、施交需,坝顶必须宽。交求,按交求布置。般况,坝顶宽取坝%~%,且。碾压混凝土坝坝顶宽;坝顶布置移式启闭,坝顶宽足装轨求。
()坝顶程。非溢流坝坝顶校核洪。坝顶游侧防浪墙顶程波浪程,静差按式(.)计算:
式:Δ防浪墙顶静差,;%超值累积频率%波浪,;波浪线静,;,。
坝顶程坝顶游侧防浪墙顶程按式(.)计算,选较值:
坝顶设防浪墙,坝顶程低静,防浪墙顶程低波浪顶程。
()坝顶布置。坝顶布置则、济、合、。般况,坝顶矩形构,必移式闸启闭铺设隐型轨,采坝顶伸游构型式,采坝顶伸游、拱桥桥梁构型式。
坝顶排般排游库。设置坝顶防浪墙,防浪墙般.,厚抵抗波浪漂浮冲击,坝牢固连。防浪墙坝缝留伸缩缝,缝设止。
()剖型式。坝剖图.示。:
)铅坝,图.()示,游坝铅,施,布置、闸拦污设施,游坝产,修改游坝坡系。适坝基抗剪强较且防渗排设施、件控制剖尺寸况。
)斜坡坝,图.()示,坝基件较差,斜提坝稳,适坝基抗剪强较低、稳件控制剖况。
)折坡坝,图.()示,既游坝增稳,折坡铅布置,避免空库游坝产。剖。
)铅坝,基角形顶适提,图.()示,坝及剖积况底宽较,游显著减扬压,空库遇震况,游易较。
图. 非溢流坝剖图
溢流坝除需足稳强求,足求。设计求较流量系,泄流;流顺,产负压空蚀破坏;型简单、造价低、施。
()溢流。溢流坝溢流顶曲线段、线段底反弧段组。
顶曲线段包括溢流堰曲线堰顶游连曲线。溢流堰曲线采非空剖曲线,-奥曲线曲线(称幂曲线)。-奥曲线幂曲线堰顶(/~/)范围基合(型设计),范围,-奥曲线确剖较肥,超稳强需。-奥曲线曲线程,曲线坐标值,插值计算施均。曲线曲线程,计算。–奥曲线流量系约.~.,曲线流量系(达.),故溢流堰曲线采曲线。堰顶游连曲线~段圆弧组滑曲线,保证流顺。
线段端堰曲线切,端反弧段切,坡般非溢流坝段游坡。
溢流坝底反弧段沿溢流泄流顺转程设施,采圆弧曲线,=(~),校核洪闸反弧低深。反弧低流速越,求反弧半径越。流速/,取限;流速,宜采较值。般采挑流消,构简单,施。采底流消、反弧段护坦连,宜采限值。
()剖型式。溢流坝基剖亦呈角形,游坝铅,折坡。基剖基础合堰曲线修改,图.示。
溢流坝非溢流坝游坝尽量致,齐,免产坝段侧压。溢流坝游则强求非溢流坝完致齐,各保持致齐即。
图. 溢流坝剖图
()反弧护坦连;()反弧挑流鼻坎连
坝稳析验算坝各荷载组合稳。坝沿坝基软弱滑坝连坝基倾倒滑移破坏型式,抗滑稳析坝稳析容。
()计算截选取。坝,求剖(截)均足稳件。,根据坝,稳析根据坝基质件坝剖型式,选择、抗剪强较低、容易产滑截计算截。,岩基坝,坝基材料触,抗剪强较低、坝推,施混凝土干缩产裂缝,坝混凝土基岩触薄弱,该触足抗滑稳求,则坝足稳求。,坝抗滑稳计算核算坝基混凝土层(包括态混凝土施缝碾压混凝土层)滑稳。另,坝基软弱夹层、缓倾角构,需核算深层滑稳。殊件,需核算岸坡坝段整稳。
()抗滑稳计算。坝采刚极限衡、按承载极限状态计算抗滑稳。般沿坝轴线取单坝,假滑胶,滑刚。滑滑效函,阻滑抗函,承载达极限状态刚极限衡状态。抗滑稳计算需考虑基组合偶组合极限状态。坝基混凝土层及坝基软弱夹层缓倾角断层计算参取值系程济,必须合选。
()提抗滑稳程措施。除增坝,提坝抗滑稳程措施,按照增阻滑、减滑则,案技术济较,确佳案组合。程措施:①;②采坝基挖轮廓线;③设置齿墙;④采防渗排措施;⑤固基;⑥横缝灌浆;⑦采预措施;⑧空腹抛石。
坝析核算坝施运强,确坝布、坝混凝土区提供依据,确坝局集殊构状态。析求坝各超该材料容。
()析。坝析模型试验论析,包括材料、弹限元。设计规范推荐采材料,坝,必须采限元复核。
材料:沿坝轴线取单坝固基截悬臂梁,按形题考虑,假坝截垂呈线布,按材料偏压式计算。该计算坝/~/坝范围较准确,靠近坝基反映基坝影响,复杂反映状态。材料计算截包括坝基、折坡截及需计算截。
限元:坝坝基离散互叠离单元,采片插值逼近求衡微程值答。该较反映复杂、坝坝基材料均匀、材料非线、坝基断层破碎影响,考虑温、震。,确标准、形指标尚待研究。
图. 坝布
()坝布规律。根据材料析,坝截垂沿截呈线布,剪沿截呈二抛线布,沿截呈抛线布,图.示。般,坝基坝。空库,坝踵压,坝趾压,甚;库,坝趾压,坝踵压,甚。
除浆砌石坝,坝建筑材料混凝土,包括态混凝土碾压混凝土。混凝土,除考虑强,考虑耐久,按件,抗渗、抗冻、抗冲刷、抗侵蚀、低热、抗裂提求。
普混凝土强级按标准制养护试件,龄标准试验测具%保证率抗压强标准值确,混凝土强随龄延增。坝态混凝土强标准值龄般,碾压混凝土龄采,规混凝土强设计值,规设计龄。混凝土、、、、。
混凝土耐久抗渗、抗冻、抗磨抗侵蚀。
抗渗:抗渗级示,单渗径损即渗透坡降确。
抗冻:抗冻级示,指混凝土饱状态,冻融循环破坏、严降低强。抗冻混凝土,抗化强,故温暖区求。
抗磨:指混凝土抵抗速流夹沙流冲刷、磨损,尚确标准,般提抗压强,级硅酸盐泥混凝土,且骨料坚硬、振捣密。
抗侵蚀:指混凝土抵抗环境侵蚀,尚确标准,般选择适品泥骨料,矿渣泥火灰泥。
坝各件,混凝土强级、抗渗、抗冻、抗冲刷、抗裂求。节省合泥,坝按件区,采级混凝土。图.示,Ⅰ区、游坝混凝土,Ⅱ区、游区坝混凝土,Ⅲ区、游坝混凝土,Ⅳ区坝底混凝土,Ⅴ区坝混凝土,Ⅵ区抗冲刷混凝土,例溢洪溢流、泄孔、导墙闸墩。
图. 坝材料区示图
()非溢流坝;()溢流坝;()坝泄孔
混凝土坝坝游游,采层具防渗、抗冻、抗侵蚀混凝土坝防渗设施,防渗指标根据防渗求,防渗厚般/~/,。
靠近游坝坝设置排孔幕,减坝渗透压。排孔幕距游坝距离般/~/,且.。排孔距~,孔径约~。排孔幕沿坝轴线排列,铅,纵排、检查廊,端坝顶廊,清洗、检查排。
排孔般砂混凝土管,预制圆筒形空棱柱形,浇筑坝混凝土,保护排管,防止泥浆漏排管,阻塞排管。
足运施求,防止温化基均匀沉降导致坝裂,坝需合缝。横缝、纵缝施缝。
横缝垂坝轴线,坝若干坝段。沿坝轴线~设横缝,缝宽,取决河谷形、基、构布置、温化浇筑,般~。横缝永久横缝临横缝。
纵缝坝轴线。适混凝土浇筑,减施温,待温缝灌浆。纵缝按构布置型式铅纵缝、斜缝错缝,图.示。
图. 纵缝型式
()铅缝;()斜缝;()错缝
施缝坝层浇筑块合。般浇筑块厚.~.,靠近基岩.~.薄层浇筑,散热、减温升,防止裂。纵缝侧邻坝块施缝宜设程,增强截抗剪强。施缝施质量系坝强、整防渗,易坝薄弱层。
足灌浆、排、观测、检查交求,坝坝设置途廊,互连,构坝廊系统。包括基础灌浆廊、检查排廊。
基础灌浆廊设坝靠近坝踵,求距游/~/,且~;距基岩.倍廊宽,般取。廊断城洞形,宽.~,~.。廊游侧设排沟,游侧设排孔及扬压观测孔,廊低设集井,流抽排坝渗。
灌浆廊随坝基河床岸逐渐升,坡宜超°。岸坡°,基础灌浆廊层布置,竖井连。岸坡较,隔适距离设段洞,隔~设置横灌浆室。
检查排廊沿坝隔~设置层。断采城洞形,宽.,.,廊游壁游坝距离足防渗求且。设引线廊宜程呈线布置。廊泄孔、导流底孔净距宜~。廊游侧设排沟。
坝廊互连,各层廊左右岸各,竖井、梯井连,检查观测。坝断尺寸较坝,尚需另设纵横廊。,根据需设专廊,廊周较需配置钢筋。
坝承较荷载,基压较。基岩,般程存化、节、裂隙,甚断层、破碎软弱夹层缺陷,,必须采取适程措施。坝基足列求:①具足够抗压抗剪强,承坝压;②具良整均匀,足坝基抗滑稳求,减均匀沉降;③具足够抗渗耐久,足渗透稳求,防止渗基岩质恶化。
坝基挖清坝坐落坚固、稳基。挖深根据坝基、岩石强、完整、、费、构基求综合研究确。坝须建鲜、微化弱化基岩;坝建微化弱化基岩;坝,建弱化基岩。程岸较基岩求适宽。
黏土坝基挖,浇筑混凝土,彻底、清冲洗,清除松岩块、掉凸尖角,封堵勘探钻洞、探井、探洞,清洗尘土、石粉。
坝基固:①提基岩整弹模量;②减基岩均匀形;③提基岩抗压、抗剪强;④降低坝基渗透。
基岩较范围节裂隙育较破碎、挖除济,坝基低压浅层灌注泥浆固,灌浆称固灌浆。固灌浆提基岩整强,降低基透。
固灌浆孔采梅形形布置。固灌浆坝浇筑(左右),采较强级膨胀泥浆,灌浆压掀基岩则取较值,视际况。
断层破碎强低、压缩形,易产均匀沉降导致坝裂,若库连、渗透压,则易产械化管涌,危及坝。
断层破碎垂河流陡倾角断层破碎、顺河流陡倾角断层破碎缓倾角断层破碎,固较复杂,需根据际况专研究。
岩层软弱夹层厚较,遇容易软化泥化,抗剪强低,倾角°连续软弱夹层。浅埋软弱夹层,挖除,填坝基强级近混凝土。埋藏较深软弱夹层,根据埋深、产状、厚、充填质,合程具况、采取措施,设置混凝土塞、设混凝土深齿墙、预锚索固、设钢筋混凝土抗滑桩。
帷幕灌浆岩基防渗,降低渗透压,减渗流量,防止坝基产械化管涌。灌浆材料泥浆化浆,优采膨胀泥浆。化浆灌、抗渗,价昂贵。
防渗帷幕布置靠近游坝坝轴线附近,河床岸延伸。防渗帷幕深根据、程质、确。坝基透层厚,帷幕穿透层,深隔层~。
防渗帷幕厚足抗渗稳求,即帷幕渗透坡降帷幕容渗透坡降。防渗帷幕厚浆液扩散半径组区域厚准,厚钻孔排,坝设排,低坝设排。排钻孔帷幕灌浆排必须达设计深,侧各排取设计深/~/。孔距般.~.,排距宜孔距略。防渗帷幕河床岸延伸距离,岸透层衔。岸透层较深,帷幕延伸线库交。
帷幕灌浆坝基固灌浆、且坝混凝土浇筑(盖)施。灌浆压孔底~倍坝静,层段~.倍坝静,破坏岩。
坝基排步降低坝基扬压,般防渗帷幕设置排孔幕辅助排孔幕。
排孔幕防渗帷幕游侧,坝基防渗帷幕距离。排孔幕般游倾斜,帷幕°~°夹角。排孔孔距~,孔径约~,孔径容易堵塞。孔深取防渗帷幕深/~/,坝排孔深宜。
排孔幕帷幕灌浆施。排孔穿坝预埋钢管,穿坝基待帷幕灌浆钻孔。渗排沟汇集井,流抽排游。
辅助排孔幕,坝设~排,坝设~排,布置纵排廊,孔距约~,孔深~。横排廊宽缝设排孔,构坝基排系统。游深较,则需靠近坝趾增设防渗帷幕,坝基排靠抽排,峡坝。
拱坝凸游拱形挡建筑。类修建拱坝历史悠久,早始修建达余米拱坝。纪末,伊朗修建座砌石拱坝;纪班牙修建埃切砌石拱坝蓬塔砌石拱坝;纪欧洲修建混凝土拱坝。纪,量修建拱坝,始修建混凝土拱坝,建巴菲罗拱坝,。纪建著胡佛拱坝,。,、瑞、欧建量双曲拱坝,、、苏联继修建量拱坝。
早建福建省砌石拱坝,.。修建量拱坝。据完统计,,(含台湾省)建坝超拱坝余座,约占建拱坝/。建.响洪甸拱坝坝流溪河双曲拱坝。纪,拱坝建设展,各拱坝双曲拱坝、空腹拱坝继,型砌石拱坝展迅速。据统计,砌石拱坝占拱坝%。,建石双曲拱坝泉双曲拱坝座拱坝;继建.凤滩空腹拱坝、.拱坝、龙羊峡拱坝、江双曲拱坝紧滩双曲拱坝;建双曲拱坝、李峡双曲拱坝、隔河岩拱坝二滩双曲拱坝。纪,建造座混凝土双曲拱坝,锦屏级()、湾()、溪洛渡(.)、瓦()、构皮滩(),续鹤滩()、松塔()、卡()、怒江桥()、罗()。
,建拱坝约余座,:锦屏级坝,,坝底厚,厚.;薄托坝,,坝底厚,厚.。拱坝鲁吉亚古坝,.,坝底厚,厚.;瓦依昂坝,.,厚.。
拱坝剖曲线形拱,端支承岸基岩;竖剖呈悬臂梁形式,底坐落河床岸基岩。拱坝构视系统,即拱系统竖梁系统,荷载温荷载系统共承担。,拱坝需维持稳,筑坝材料抗压强岸拱座反维持稳,济均优越,图.示著胡佛拱坝。
图. 胡佛拱坝
()件。拱坝固基岩空壳构,根根悬臂梁层层拱构,具拱悬臂梁,拱悬臂梁担荷载,取决河谷形状:河谷深窄,拱,梁;河谷浅宽,拱,梁。般,拱坝依靠岸拱座坝基反保持稳,稳影响。
()坝积。拱坝采抗压强较混凝土浆砌石建造,拱压构,,拱越显著,越减坝厚,减程量。反,梁越,坝越需依靠抵抗压。般,拱坝坝轴线坝,坝程量坝减/~/。
()超载强,。拱坝周嵌固超静构。荷载增坝某裂,拱坝调整拱梁及荷载配,坝配,致坝构丧承载。
坝裂缝拱坝威胁坝型严。坝缝,扬压降低悬臂梁,,般薄拱坝独拱设计,悬臂梁储备考虑;坝垂缝,坝拱圈未裂增,则拱圈具曲率半径拱圈,坝配,坝仍效拱。
构观,拱坝坝允局裂。拱座岩坚固,拱坝破坏取决压否超筑坝材料强极限。般混凝土砌石具塑徐,坝局,形限制,则段,混凝土砌石徐形增,弹形减,降低。,拱坝超载强。
拱坝具较强超载模型试验程践验证。例,瓦依昂双曲拱坝,建,拱坝,晚,库左岸积滑坡,约.亿约/速滑库,产超坝顶涌浪,涌浪翻坝顶,致游座城镇夷,遇,库填,,拱坝未,仅左岸坝肩附近坝产裂缝。据估计,拱坝承倍设计荷载。
()抗震。拱坝整空构,坝较坚韧,富弹,调整构,故抗震较。例:柯菲诺拱坝,,曾遭破坏震,附近城镇建筑毁,该坝裂缝破坏;河北省峡沟库浆砌石拱坝,,库况,遭强烈震,震检查未破坏;川沙牌碾压混凝土双曲拱坝,,遭汶川震,震超设计荷载,震检查未破坏。
()施技术求。拱坝坝断,形状复杂,故施技术、施质量控制筑坝材料强较求,基求严,般较顺建基,坝基挖量较。
均匀,拱坝适宜建左右岸称、岸坡顺突、线游收缩喇叭峡谷段。坝端游侧足够岩支承,保证坝稳。
坝址河谷形状征河谷“宽”及河谷断形状指标示,图.示。
图. 河谷形状荷载配坝剖影响
()形河谷;()形河谷
“宽”指坝顶程河谷宽坝值,/示。/值,河谷窄深,拱,梁,坝承荷载拱传岸基岩,坝较薄。反,/值,河谷宽浅,拱较,荷载梁传基,坝断较厚。般,/<.窄深河谷修建薄拱坝;/=.~.宽河谷修建厚拱坝;/=.~.宽浅河谷修建拱坝;/>.宽浅河谷,修建拱坝。,随拱坝筑坝技术断提,述限突破。例:陈村拱坝,坝.,/=.,/=.;奥圆拱坝,坝,/=.,/=.。坝底厚。
左右岸称形河谷适宜挥拱,靠近底,压强,拱跨短,底拱厚仍较薄;形河谷,靠近底拱显著降低,荷载需梁承担,故坝厚较;梯形河谷况则介形形。
拱坝超静构,基形坝显著影响,甚引坝破坏。,拱坝适宜质件岩石类型单、坚硬致密、质均匀、强、刚,透、耐久,,求岸拱座基岩坚固完整,坡稳,断裂构造软弱夹层、软弱破碎,承拱端传巨推致产形,避免岸坡存河床倾斜节裂隙层构造。
按坝厚/,拱坝:/<.,薄拱坝;/=.~.,厚拱坝;/>.,厚拱坝拱坝。
控制拱坝形态参拱弧半径、角、拱弧沿程迹线拱厚。按坝形态,拱坝:截呈拱形,悬臂梁断弯曲曲率拱坝称单曲拱坝;截铅截呈拱形拱坝称双曲拱坝,图.示。
()单曲拱坝。单曲拱坝称半径角拱坝。形矩形断河谷,河谷宽差,各程角较近,半径保持,仅需化游半径适坝厚化求。:施简单,游布置孔泄孔及控制设备,河谷宽窄,拱角必减,降低拱,需坝厚,济。底狭窄形河谷,考虑采半径角拱坝。
图. 单曲双曲拱坝示图
()单曲拱坝;()双曲拱坝
()双曲拱坝。底狭窄形河谷,宜各层拱圈半径逐渐减,形半径角拱坝,减坝程量。半径角拱坝梁截呈弯曲形状,悬臂梁具拱。形式适形、形、梯形及形状河谷,布置灵,广泛。:坝状态步改善,济,游倒悬,构复杂,设计及施。
双曲拱坝具显著优:①悬臂梁兼垂拱,承荷载,既移移,梁弯矩减,轴,降低坝;②压,河床铅梁游压、游,产梁反,互抵消。,双曲拱坝广泛采。
按坝构型态,拱坝:①拱座嵌固拱坝,坝嵌固基岩,拱坝;②设周缝拱坝,沿坝底基设置周缝,改善坝基件,古双曲拱坝;③空腹拱坝,坝较厚,坝留设空腔,减程量,降低坝基扬压,空腔布置厂房,凤滩空腹拱坝;④墩拱坝,坝端设墩,改善基形件,龙羊峡拱坝。
拱坝布置则,根据坝址形、质、件及枢纽综合求统筹布置,足拱坝稳运求,调整拱坝型尺寸,坝材料强充挥,控制坝允范围,拱坝程量。拱坝型较复杂,断形状随形质况化,故拱坝布置需较案,技术济较,选择优案。型程,终选布置案,模型试验论证。
拱坝布置复杂,需合形质件,反复修改,案较,确布置案。
坝,坝待基尺寸:拱圈形式及各层拱圈轴线半径角,拱冠梁游形式及各程厚。首拟拱圈形式及角、半径厚,及拱冠梁尺寸。
()拱圈形式。合拱圈形式压线近拱轴线,拱截压布尽均匀。程识,单独拱圈游承均布压,合形态圆弧拱。拱坝,构具拱垂梁,拱、梁系统共承担荷载,且拱担压拱冠拱端逐渐减,非均布。,济合拱圈形式圆弧拱,需综合考虑济、设计及施素。
()坝顶厚。坝顶厚基坝顶拱圈刚,坝顶厚仅改善坝游状态,改善梁底游,降低坝踵。坝顶厚剖设计确,足运交求,般。初拟,按列验式估计:
式:坝顶厚,; 顶拱拱轴线半径,;坝,;顶拱端基岩线距离,;系,取=.~.。
()坝底厚。坝底厚取决坝、坝型、河谷形状素,征坝厚薄指标。般参考建拱坝坝河谷形状初步拟,计算修改布置确合适尺寸。初拟,按式(.)估计:
式:坝底厚,;验系,取=.;、-层-层拱圈拱端基岩线距离,;坝,;[σ]允压,。
()拱冠梁剖形态。拱冠梁剖形态拱坝竖曲率影响。较拱坝采双曲拱形式,即竖剖游均曲率。图.座拱坝典型拱冠梁剖图。
拱坝荷载及组合坝类似。荷载、静压、压、扬压、泥沙压、浪压、冰压、温荷载震荷载,计算坝基。,温荷载超静构拱坝言具殊义,简介绍温荷载及影响。
图. 座拱坝典型拱冠梁剖图
—响洪甸;—莫;—沙聂;—瓦林纳;—阿扎塔;—阿布聂
混凝土浇筑,凝固程,泥复杂化反,产化热,混凝土温断升,待化反束,化热停止产,混凝土温达,随散热素,混凝土温始降,随环境温影响化。积混凝土升温程较,降温程较缓慢。浇筑混凝土温化图.示。,仓温,封拱温,混凝土达温。
图. 浇筑混凝土温化示图
拱坝建充冷,施混凝土产化热基散尽、坝混凝土温趋稳,坝各施缝灌浆,各坝块固形整,称封拱,混凝土温称封拱温。程,般选择均温略低封拱。缺乏资料,选游均温、游均温件求坝稳温封拱温。
拱坝封拱形整,游温、温周化影响,坝产封拱温温化引荷载,称拱坝温荷载。拱坝温荷载拱坝运况,且坝布较复杂,般际温荷载均匀温荷载、沿坝厚温梯荷载非线温荷载,图.示。
图. 拱坝温荷载
()际温荷载;()均匀温荷载;()温梯荷载;()非线温荷载
温荷载拱坝设计荷载。压温荷载共引径,温荷载约占/~/,坝顶影响则。假温荷载拱圈承担。
坝温低封拱温(温降),拱轴线收缩,坝游移,产弯矩剪库压产,轴反,拱端游、游压,拱冠则游压、游。,温降拱坝,坝肩稳。
坝温封拱温(温升),拱轴线伸,坝游移,产弯矩剪库压产反,轴,拱端游压、游,拱冠则游、游压。,温升拱坝坝肩稳,拱坝。
拱坝温荷载坝稳影响图.示,“+”示压,“-”示。
图. 拱坝温荷载影响示图
()温降;()温升
拱坝稳析模型试验值计算类。
模型试验包括弹构模型试验质模型试验,量测坝及基形,模拟连续岩构造、软弱构断层破碎件,及岩、强、形模量、抗剪指标岩石。试验,拱座荷始破坏整程破坏、拱坝超载形、裂缝布规律及需固基效。,模型试验量,费,易改形状及尺寸,型完似,般型程采。
值计算包括刚极限衡、限元、离散元、非连续形析值流形。刚极限衡基假:①滑移视刚,考虑各移;②考虑滑移衡,考虑矩衡,布调整足,拱端系考虑弯矩影响;③忽略拱坝布,岩系值;④达极限衡状态,滑裂剪滑移,指反,值达极限值。刚极限衡半验计算,具程践验,采抗剪强指标系配套,简易,概念清楚,稳析。
拱坝承荷载拱传岸拱座岩,拱坝具切优建拱座稳基础,故基拱座滑稳。帕塞拱坝左岸拱座稳破坏,拱坝设计规范确规必须拱座稳析,岸拱座稳评价,必采取适程措施,保证拱座稳。,拱坝稳拱座稳。
拱坝稳析包括:①局稳析,即取程单拱圈,析稳;②拱座整沿滑游滑整稳析,即拱座游裂、侧裂、底裂构造临空组“楔形”,析稳;③坝绕岸旋转滑整稳析,即河谷岸质况差异较,析坝绕另岸旋转滑稳。
,河流河谷央倾斜节导致滑,游斜节、裂隙则稳影响。拱座岩节、裂隙既河流,倾角较缓坡,则拱座稳。
提拱坝坝肩稳程措施:①挖除某软弱岩强固灌浆坝基措施提基岩抗剪强;②采深挖,拱端嵌坝肩岩深,避构,增游抗滑量;③强坝肩帷幕灌浆及排措施,减岩渗透压;④调整拱圈形态,采圆拱抛线扁曲率拱圈,拱端推偏坝肩岩;⑤坝基承载较差,采局扩拱端厚、推墩扩基础措施。
拱坝空壳,形状件复杂,般严论计算求拱坝坝状态,需必假简化,计算简且足程需。拱坝析值圆筒、纯拱、拱梁载、壳论计算限元,试验则构模型试验。
()圆筒。拱坝静铅圆筒,采薄壁圆筒式计算。该求拱圈切,考虑温荷载、震荷载基,反映拱坝件。适截圆形拱圈、型拱坝。
()纯拱。假拱坝系列互影响独拱圈组,考虑梁,荷载拱圈承担,层拱圈简化端固拱,构计算拱圈。该计层拱圈基、温、压,忽略拱坝整,计算偏,尤拱坝。采拱梁载计算,计算拱圈。适峡谷拱坝、型程。
()拱梁载。假拱坝系列拱圈铅悬臂梁组,荷载拱梁共承担,按拱、梁交(共轭)致件荷载配拱、梁系统。梁按静构计算,拱按弹固端拱、纯拱计算。该计算基、压、温荷载、震荷载,拱坝析基,计算较合,计算量,需借助计算,适、型拱坝。
选择拱冠梁悬臂梁各层拱圈组拱梁系统,按拱、梁交径线致件建形协调程,荷载配,则称拱冠梁。减计算量,型拱坝广泛采。
()壳论计算。早纪,·托提采壳论近似计算拱坝。,坝形状尺化及件复杂,限制。计算技术展,取展,网限差求壳程计算。适薄拱坝。
()限元。基坝离散、量限单元,节连,离散模型替连续构,求积程,计算坝。该考虑材料非均质、各异,考虑材料非线,考虑质荷载,渗透、、温荷载、灌浆压、预、震、基,反映施程、复杂件坝影响,,计算量,必须借助计算完,适各拱坝。
拱坝材料混凝土(含碾压混凝土)、浆砌块石浆砌石,型程采浆砌石,坝则混凝土(含碾压混凝土)。拱坝材料求坝。
建筑拱坝混凝土严保证设计准则求强、抗渗、抗冻、抗冲刷、抗侵蚀及低热求。抗压强取决混凝土级,般采龄抗压强~,抗强般抗压强%~%。,需注混凝土早强。控制层混凝土龄级低,确保早抗裂。坝近基混凝土,龄级低,混凝土龄低。
坝游混凝土检验抗渗。寒冷区,检验拱坝游区及暴露混凝土抗冻。坝厚,混凝土尽量区。坝,坝侧拱端差较,设区。另,层混凝土区宽。
()坝顶。拱坝坝顶构型式尺寸按运求确。交求,非溢流坝段坝顶宽般。坝顶横坡排系统。震区坝顶易裂,穿坝横缝布置钢筋,增强坝整。溢流坝段合溢流式,布置坝顶桥、交桥,尺寸必须足泄流启闭设备布置、运操、交观测检修求。震区坝顶桥、交桥构,尽量减,提构抗震稳。
()坝廊及排。考虑拱坝厚较薄,尽设廊,免坝削弱。低薄拱坝,设坝廊,考虑层设置坝桥,坝交、封拱灌浆观测检修。坝桥该坝整连。廊均互连,采梯、坝桥及岸坡。廊坝孔洞净距离宜~,防止集,该净距析确。纵廊游壁离游坝距离般约/~/坝,且。
坝基般设置基础灌浆廊,底程约坝基~,断尺寸根据灌浆具尺寸空求设计。
图. 拱坝横缝纵缝
()坝缝。温控制施需,坝,拱坝层块浇筑砌筑,且施程设置伸缩缝(属施缝),即横缝纵缝,图.示。坝混凝土冷稳温低稳温~℃,泥浆伸缩缝封填,保证坝整。
横缝沿半径设置收缩缝,布置需考虑混凝土产裂缝(坝基件、温控制坝布状态)、构布置(坝泄洪孔尺寸、坝孔洞)、及混凝土浇筑素。距~,缝设置键槽,提坝抗剪强。纵缝般坝厚考虑设置,邻坝纵缝错,距~。
收缩缝宽缝窄缝。宽缝浆砌石拱坝,宽约.~.,混凝土填塞,缝设键槽。窄缝混凝土拱坝。收缩缝必须灌浆。
()殊形质件殊构造。坝址河谷断规则,基岩坝设置垫座,坝规则形状,坝垫座触永久缝,称周缝。坝连式铰,拱坝固式。
周缝(铰拱)够改善坝弯曲,坝断减薄。设置周缝,坝即裂缝,延伸缝停止展,即垫座裂,致影响坝。周缝拱坝径剖圆弧曲线,古双曲拱坝采型式。
拱坝基岩基坝基,求严,岸坝肩。包括坝基挖、固灌浆触灌浆、帷幕灌浆、坝基排、断层破碎。
()坝基挖。般,坝求挖鲜微化岩,、低坝求挖微化弱化、岩,且整坝基基岩纵坡顺、突。
()固灌浆触灌浆。拱坝坝基般需固灌浆,提基岩整强。节、裂隙育坝基,需扩固灌浆范围。坡°~°陡坡、游坝基触、基岩挖槽、井、沟填混凝土顶,触灌浆,提触抗剪强抗压强,防止触渗漏。
()帷幕灌浆。防渗帷幕线布置压区,尽靠近游。帷幕灌浆坝廊,坝较薄未设廊,游坝脚。坝肩绕渗、影响拱座岩稳引库量渗漏损,防渗帷幕深岸,坝类似,求严。
()坝基排。防渗帷幕设坝基排孔排廊。坝、岸形较陡质件复杂坝岸设置层排洞,洞设排孔,充降低岸岩坝基扬压。
()断层破碎。断层破碎,需根据具况,析研究断层破碎坝及基、形、稳渗漏影响,必须采取挖填、混凝土塞传墙程措施。则参照坝基办,殊质况,则需专研究。
土石坝土坝、堆石坝土石混合坝称,称材料坝,指土料、石料混合料,抛填、碾压堆筑挡坝。坝材料土砂砾,称土坝;坝材料石渣、卵石、爆破石料,称堆石坝;类材料均占例,称土石混合坝。
土石坝古坝型,建造众挡坝,土石坝。根据土石坝展程,致阶段,即古 (纪)、近(纪纪初)(纪初)。
早古埃及始建造土坝,灌溉、防洪。古约元始填筑土堤,防御洪,创造型式土石坝,堰、埭、陂、圩、埝。技术件限制,古土石坝仅凭验建造。坝断形状、筑坝材料及坝构造存。另,土料采运输靠,土料压靠畜,建筑极始。
近土石坝设计论落坝型,逐步建坝验训,筑坝断提。首,近土石坝游坝坡陡,仍凭借验确。,程科林曾提类似坝坡稳析,建议土料强试验基础确坝坡,未引视。,坝构造,苏兰土木程福提夯黏土土石坝防渗墙,随砌石墙土石坝,纪初砌石墙坝混凝土墙坝取。,逐渐形土石坝基坝型,即均质坝、墙坝斜墙坝。
,沙基《土》专著,“土”独科,逐渐土石坝程。,随岩土、析、施技术计算技术展,土石坝筑坝技术展较,限元土石坝、形、稳题析逐步深,取较。
土石坝坝、筑坝材料坝型断展,坝占例逐渐增。纪建盐泉坝,土石坝量设计采。,建奥罗维斜墙土坝,坝。统计资料,坝,土石坝占逐步增,纪%,%,%,%。建土石坝塔吉坦努列坝,。
纪—,、南苏联区曾盛冲填坝。,型运输辆碾压设备,碾压式土石坝造价降低,冲填坝筑坝速慢、施易滑坡,除填筑尾矿坝,冲填技术采。早较抛投式板堆石坝,堆石挡形量,坝较混凝土板形裂缝漏,改土墙防渗。,型振碾压堆石砂卵石,效减堆石形,决混凝土板裂漏题,且坝填筑单价降低,混凝土板堆石坝采,迅速展。随化业展,土膜质抗化提,广泛低坝防渗,逐渐土石坝程,坝级土石坝采土膜防渗。另,采爆破技术修筑爆破堆石坝,般坝较低。
据统计,截底,建库.余座,%土石坝;底建坝超坝共余座,%土石坝。建土石坝糯扎渡墙堆石坝,坝.,板堆石坝布垭混凝土板堆石坝,坝。建设坝土石坝双江墙堆石坝()、墙堆石坝()。
混凝土坝,土石坝优:①筑坝材料取材,材料运输低,节省量钢材、泥、木材建筑材料;②适基形强,散粒材料较适基形,基求各坝型低;③构造简单,施技术容易掌握,械化施;④运管,靠,寿,维修固扩建均较容易。
坝型,土石坝缺:①施导流混凝土坝,增程造价;②坝顶溢流,需坝单独建造泄建筑;③坝程量,土料填筑质量件影响较,黏土料。
某土石坝游坡图.示。
图. 某土石坝游坡
土石坝散粒材料填筑,材料强低,易遭破坏,,件坝型。
()渗流影响。散粒材料颗粒孔隙,,坝挡,游差,库坝、坝基岸坡及合游渗漏。渗流影响,浸润土饱状态,土效量降低,摩擦角黏聚减;渗透流坝颗粒产拖曳,增坝坡滑,坝稳造影响,库骤降,易引游坝坡滑;若渗流渗透坡降超材料临坡降,引坝坝基渗透破坏,严导致坝。
()冲刷影响。降雨,雨坡汇流坡脚,坝坡造冲刷,甚坍塌;雨渗坝,降低坝稳。另,库浪坝产冲击淘刷,易坝坡造破坏。
()沉降影响。坝材料孔隙率较,荷载,坝坝基压缩形较。沉降量造坝顶程足影响坝,均匀沉降导致坝裂防渗构遭破坏,形坝渗威胁坝。
()影响。,素危及土石坝运。例:严寒区,温低零库冰形冰盖,坝坡产较冰压,易破坏护坡构;黏土,反复冻融产裂缝;夏季温干旱,坝土料干裂导致集渗漏;震区修建土石坝,震增坝坡滑,粉砂基容易引震液化破坏;(蚁、獾)坝筑造洞穴、植根系腐烂形集渗漏,威胁土石坝。
按施类,土石坝碾压式土石坝、冲填坝、坠坝、填土坝倒土坝、土灌坝爆破堆石坝,碾压式土石坝广泛。
按坝材料防渗构类,碾压式土石坝均质坝区坝(墙坝、斜墙坝、斜墙坝、土石混合坝、板坝),图.示。
()均质坝。坝绝均透较弱黏土填筑,整坝防渗。般,均质坝土料渗透系×-/。该类坝材料单,构简单,施序简单。,黏土料抗剪强较低,坝坡缓,剖,施影响。般适型坝,坝采。松涛库均质坝,坝.。
()土质墙坝斜墙坝。防渗采渗透较弱黏土料,坝壳采透较强砂石料。防渗设坝横剖央稍偏游土石坝称墙坝斜墙坝,防渗设坝游近游土石坝称斜墙坝。般墙斜墙土料渗透系×-/。
土质墙坝黏土料例较,施影响。,施求墙坝升,施干扰。该类坝型适型各类程,石河库黏土墙坝,坝。
土质斜墙坝斜墙坝施干扰。,斜墙坝抗震适均匀沉降较差。该类坝型适型各类程,密云库坝河黏土斜墙坝,坝。
图. 土石坝类型示图
()均质坝;()土质墙坝;()土质斜墙坝;()土质斜墙坝;()土质坝;()土石混合坝;()沥青混凝土墙坝;()钢筋混凝土板坝
土质斜墙坝土质防渗介墙坝斜墙坝,近坝型。该类坝型施,改善坝状态,避免裂缝,介墙坝斜墙坝。适型各类程,奥罗维黏土斜墙坝,坝;浪底黏土斜墙坝,坝。
()防渗材料墙坝斜墙坝。防渗采沥青混凝土、钢筋混凝土材料,余土石料构坝称材料墙坝斜墙坝。
防渗材料坝,称防渗材料墙坝,防渗材料沥青混凝土钢筋混凝土。江峡枢纽程茅坪溪副坝沥青混凝土墙坝,坝,坝顶;黄河峡枢纽程副坝钢筋混凝土墙坝,坝。
防渗材料坝游,称防渗材料斜墙坝(板坝),防渗材料钢筋混凝土,坝堆石料砂砾石料,称钢筋混凝土板坝。湖北省布垭钢筋混凝土板堆石坝,坝;疆乌鲁瓦提钢筋混凝土板砂砾石坝,坝.;青省黑泉钢筋混凝土板砂砾石坝,坝.。
()土质坝土石混合坝。严,土质坝土石混合坝属区坝。坝质土料构坝称土质坝,土质坝某石料替,即土石混合坝。
土石坝筑坝材料散粒材料,颗粒孔隙,抗剪强低,黏聚,,决土石坝设计施具独。般,土石坝设计需遵循则求。
()允流漫顶。洪估计偏低、坝顶程足、溢洪尺寸偏、库运造土石坝漫顶故。据统计资料,土石坝,流漫顶约占%。例,河南省“·”故,初暴雨洪漫顶导致各型库共座土石坝溃决,亡,超灾,京广铁断运,称类科技史灾。,需设计泄洪足够泄建筑;充估计坝沉降,预留超;避免库近坝区滑坡涌浪;运强管,优化调库。
()足渗流控制求。土石坝易存坝渗流绕坝渗流题。渗流量,则影响库效益。,防止坝坝基渗透形。,求设计合防渗,保证施质量;坝基、岸坡建筑连,合布置反滤及排设施。
()坝坝基稳靠。据资料统计,土石坝,滑坡破坏造约占%。,求选择合适坝坡坡,既保持稳,济。需注土石坝抗震破坏,确保震坝稳靠。
()抵抗破坏。土石坝考虑抵抗破坏,浪淘刷坝坡、雨冲刷坝、冬季冰冻裂缝、夏季晒龟裂、蚂蚁蛀空坝。
土石坝基剖根据坝、坝级、坝型筑坝材料、坝基况及施运件,参照建程践验初步拟,渗流稳析复核,终确合剖形状。土石坝剖基尺寸构造包括坝顶程、坝顶宽、游坡、防渗构排设施形式及尺寸。
坝顶程库静浪壅、波浪爬、确。坝顶超静超按式(.)计算:
式:Δ坝顶超静超,;波浪坝坡爬,;浪壅,;,。、根据坝级运求,按照设计规范计算确。
坝顶程需根据运非运静超计算确。般考虑况:①蓄运况超;②设计洪运况超;③校核洪非运况超;④蓄非运况超震超。述况取值坝顶程。
述坝顶程指坝沉降稳值,,竣坝顶程预留足够沉降量。坝顶设置防浪墙,述坝顶程指防浪墙顶程,,防浪墙.~.,坝顶程运况静.,且低非运况静。
坝顶宽根据运、施、构造、交防求综合研究确。殊求,坝坝顶宽选~,低坝选~。坝顶交求,宽按照级求根据交规范设计。坝顶宽必须考虑墙斜墙顶及反滤层布置需。寒冷区,坝顶须足够厚保护黏土料防渗免冻害。
土石坝坝坡确,需综合考虑坝型、坝、坝级、坝及坝基材料质、承荷载、施运件素。设计参照建坝践验近似初拟坝坡,渗流稳计算确济坝断。
()游坝坡浸泡,土抗剪强降,降低坝稳。,游坝坡游坝坡缓,缓,堆石坝、游坝坡坡率差砂土料。
()土质斜墙坝游坝坡稳斜墙土料控制,斜墙坝游坝坡般较墙坝缓。墙坝,厚墙坝游坝坡,稳墙土料影响,般较斜墙坝缓。
()黏土料稳坝坡曲,坡陡,坡缓,黏土料坝坡,沿段,逐渐缓,邻坡率差值取..。砂土堆石稳坝坡,采均坡率。
()采粉土、砂、壤土修建均质坝,透较,保持渗流稳,般求适缓游坝坡。砂壤土、壤土均质坝砂砂砾料坝坝坡缓。
坝越,坝坡越缓。碾压式土石坝游坝坡沿程隔~设置,宽.~.,拦截雨,防止冲刷坝,兼交、检修观测,坝坡稳。般设坡化,游坝坡,合施坝,设置斜。
土石坝坝顶般护。游侧设防浪墙,防浪墙混凝土浆砌石修建,.~.;游侧设缘石。排,坝顶侧侧倾斜横坡,坡率%~%。典型坝顶构造图.示。
图. 土石坝坝顶构造示图
()土质墙。土质墙般布置坝,稍偏游稍倾斜。墙坝顶厚般。墙厚根据土料允渗透坡降确,般墙底厚宜/。黏土墙侧坡∶.~∶.。墙顶设计洪.~.,且低校核洪,靠防浪墙,墙顶程低设计洪。墙顶坝顶设保护层,厚该区冰冻干燥深,按构求宜。墙坝壳设置反滤层渡层。岩石基墙,设混凝土垫座,修建~混凝土齿墙,齿墙.~.,嵌基岩深.~.,需帷幕灌浆。
()土质斜墙。斜墙顶厚(指斜墙游坡垂厚)宜。底厚宜/。斜墙顶设计洪.~.,且低校核洪。靠防浪墙,斜墙顶低设计洪。斜墙顶游坡必须设保护层,厚冰冻干燥深,般~。般坡宜陡∶.,坡∶.。斜墙保护层及游坝,根据需设置反滤层渡层。
()材料防渗。材料防渗钢筋混凝土、沥青混凝土、木板、钢板、浆砌块石复合土膜,较钢筋混凝土、沥青混凝土复合土膜。材料防渗堆石坝,钢筋混凝土板堆石坝、沥青混凝土墙坝、复合土膜砂砾石坝。
土石坝虽设防渗,仍量渗坝游。设置坝排设施,渗坝计划排坝,达降低坝浸润孔隙压、防止渗透形、增坝坡稳、防止冻胀破坏。土石坝排设施:
()贴坡排。贴坡排紧贴游坝坡设置,~层堆石砌石构筑,堆石坝坡设置反滤层。顶坝浸润逸,超,Ⅰ、Ⅱ级坝.,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级坝.,保证坝浸润冻深。底必须设排沟,深足冰仍足够排断,图.示。
图. 贴坡排
贴坡排构造简单、节省材料、维修,降低坝浸润。浸润低且游况。
()棱排。游坝脚块石堆棱,顶程超游,超波浪沿坡爬,且Ⅰ、Ⅱ级坝.,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级坝.,坝浸润距坝坡距离冰冻深。堆石棱坡般∶.~∶,坡∶.~∶.,缓。顶宽根据施件及检查观测需确,.,图.示。
棱排降低坝浸润,防止渗透形,保护游坝脚尾淘刷,且支撑坝、增稳。石料量较、费较,坝施干扰,检修较困。
()褥垫排。褥垫排伸展坝排设施。坝基铺层厚约.~.块石,反滤层包裹。褥垫伸坝根据渗流计算确,黏土均质坝坝底宽/,砂土均质坝坝底宽/。图.示。
图. 棱排
图. 褥垫排
褥垫排游设.%~%纵坡。游低排设施,褥垫排降低坝浸润效显著,助坝基排固。坝基产均匀沉降,褥垫排层易断裂,且检修困,施干扰较。
图. 管式排
()管式排。管式排构造图.示。埋坝暗管孔陶瓦管、混凝土管钢筋混凝土管,碎石堆筑。坝轴线集管收集渗,垂坝轴线横排管排游。横排管距~。
管式排优缺褥垫式排似。排效褥垫式,料。般土石坝岸坡及台段排,坝游,排效。
()综合式排。挥各排型式优,际程根据具况~排型式组合,形综合式排,贴坡排棱排组合、棱排褥垫排组合综合式排。图.示。综合式排优缺综合各组合排优缺。
图. 综合式排
()贴坡排棱排组合;()棱排褥垫排
()护坡。防止波浪淘刷、冰层漂浮损害、顺坝流冲刷坝坡危害,土石坝游必须设置护坡。游护坡防护范围坝顶游低.,坝底。游护坡型式抛石(堆石)护坡、砌石(料石)护坡混凝土钢筋混凝土板护坡、预制块护坡。
抛石(堆石)护坡适级配石块倾倒坝垫层护坡,优施、节省,程量砌石护坡。砌石(料石)护坡块石铺砌碎石砾石垫层,求石料较坚硬耐化,干砌石浆砌石。混凝土钢筋混凝土板护坡采混凝土预制板浇混凝土护坡,底需设砾石碎石垫层,板设排孔。预制块混凝土预制块,型,铺筑形护坡。
,防止雨、、浪、冰层流、穴居、冻胀干裂坝坡破坏,土石坝游需设置护坡。采简化型式,砌石、堆石、卵石碎石、草皮。防护范围坝顶护排棱,排棱护坝脚。
()坝坡排。防止雨冲刷,游坝坡设置纵横连排沟,包括纵排沟、横排沟岸坡排沟。
纵排沟坝沿侧布置,浆砌石混凝土板铺设矩形梯形断。若坝较短,纵排沟拦截雨引岸排沟排游。若坝较,则沿坝轴线隔~左右设置横排沟,排除雨。
岸坡排沟沿土石坝岸坡合布置,拦截坡雨。
土石料,填筑压越密,整抗剪强、抗渗、抗压缩越,均匀沉陷引裂缝越,坝稳越。需较击功,造价。,合筑坝材料质、筑坝区件、施件及坝具求,规适宜土石料填筑压标准,既获设计稳,降低程造价。
达设计填筑标准,级、级坝各级坝专碾压试验校核,确碾压参;级、级、级坝施初,合施质量控制校核。
含砾含量砾黏土料填筑标准,压优含率设计控制指标。设计干击试验干乘压确,即
式:填土压;γ设计填筑干,般~/;γ标准击试验干。
级、级坝坝,压.~.;级、级、级坝,压低.~.。黏土填筑含量般控制优含量附近,限偏离优含量超%~%。
黏土干、优含率击功存密切系。,确填筑标准,首确适宜含率,土料击功具较质。击功,干含率称优含率。,击功越,黏土优含率越低。际含率优含率,增击功提密效较显;际含率优含率,则增击功产效显。
非黏土压含量系,粒径级配压功密切系,紧密示:
式:紧密;、砂砾料、孔隙;砂砾料设计孔隙。
紧密换算干γ,施控制指标,即
式:γ、γ砂砾料、干,试验。
非黏土料填筑标准求达密状态,紧密低.~.。震区,浸润紧密低.,浸润按设计烈,般低.~.。非黏土粗粒含量%,保证细料(颗粒)紧密足求。
土石坝挡,游差,流坝、坝基岸坝肩侧低侧运,形渗流,图.示。坝渗透流称浸润,浸润坝剖交线称浸润线。
图. 土坝渗流示图
渗流析:①确坝浸润置,验算坝坡稳析提供荷载,考察防渗排构型式合;②确坝、坝基岸坝肩渗流量,估计库渗漏损;③确坝、坝基岸坝肩渗透坡降及渗透流速,检查否渗透形,论证渗流控制措施合;④确库降落游坝壳置,估算孔隙压,游坝坡稳析提供荷载。
土石坝渗流复杂空题,河谷较宽、坝轴线较河床,简化题析。渗流析流、、流网、限元模拟试验。
流求程热传导程值题,件简单况,且计算较繁。假件近似,计算简单,足程精求,践广泛采。流网简单图,够求渗流渗流素,土质渗透系差较况采。模拟试验采模拟,压模拟渗流,需设备,且费较。随计算技术速展,限元值渗流析广泛,复杂题程,采限元析。该采值求件程热传导程,决稳非稳,非均质各异,具防渗、排孔洞复杂构复杂件渗流题,求流网,计算渗流各渗流素,判渗流。
土石坝坝、坝基岸坝肩渗流,化,导致土颗粒流,土壤局破坏,称渗透形。据统计,土石坝渗透形造约占%。
渗透形型式及展程土料质、颗粒级配、流件及防渗、排措施素,般管涌、流土、触冲刷触流类型,触冲刷触流图.示。程管涌流土。
图. 触渗透形示图
()、()触冲刷;()触流
—渗流;—黏土混凝土;—砂砾土;—砂土
管涌指渗透坡降足够,坝坝基黏土细颗粒渗透流逐步形渗流,坝游坡闸坝游基渗流逸。黏土颗粒存黏聚且渗透系较,故般易管涌破坏,缺乏粒径非黏土极易。
流土指渗透坡降足够,渗流产土浮流。流土土隆、断裂剥落。黏土及均匀非黏土渗流。
触冲刷指渗流沿土层触流,沿层细颗粒。
触流指渗流垂渗透系差较邻土层触流,渗透系较土层细颗粒渗透系较另土层。
防止土渗透形,程措施:①采取垂防渗措施,尽延渗径,减渗透坡降;②采取排减压措施,降低坝浸润,减游渗流渗透压;③设置反滤层盖,管涌,设置反滤层拦截渗流细颗粒,游产流土,设置盖增土抵抗渗透形。
设置反滤层提土抵抗渗透破坏项效措施,滤土、排。,土质防渗(包括墙、斜墙、铺盖、截槽)坝壳坝基透层,及游渗流逸,均需设置反滤层。坝壳坝基砂土且防渗层系足反滤求,设置专反滤层;防渗游反滤层求适降低。
反滤层足列求:①透保护土,顺畅排除渗透;②保护土渗透形;③致细粒土淤堵效;④防渗裂缝况,土颗粒反滤层,裂缝愈合。反滤层般~层粒径砂石料组,石料采耐久、抗化材料,层设置渗流交,且沿渗流粒径,图.示。反滤层采土织设置,具施简单、速造价低优,近程广泛。
图. 反滤层构造示图
土石坝散粒材料填筑,稳破坏滑、液化及塑流状态。
坝坡滑坝坡陡,坝填料抗剪强,致坡滑矩超抗滑矩,坍滑;坝基土抗剪强足,坝连坝基滑,尤坝基存软弱土层,滑沿该软弱层。坝坡滑圆柱、折、复杂曲,图.示。
图. 土石坝滑破坏型式
—坝壳/坝;—土质防渗;—滑
土液化细砂均匀够紧密粗砂料建坝坝基。液化饱松砂振剪切积收缩,孔隙即排,效转孔隙压,土抗剪强亦即减甚零,砂粒随流“液化”。促饱砂土液化客观素震、爆炸造振,桩引振。
土坝塑流坝坝基剪超土料抗剪强,形超弹限值,承荷载,坝坡坝脚土压隆,坝坝基严裂缝、量沉陷况。坝坝基软黏土,若设计,极易产破坏。
,土石坝需坝坡抗滑稳验算。坝坡稳析值析试验析。值析滑析(强析)。型土石坝Ⅰ、Ⅱ级土石坝,需塑流析,强震区土石坝存液化土层需液化验算。
滑基刚极限衡,包括圆弧滑(瑞典、毕肖普)、折线滑、复合滑、楔形摩根-普赖(-)。假滑,计算该滑抗滑矩滑矩值,即系。滑确,计算,积累丰富验,规范推荐土石坝抗滑稳析。缺假滑形状际况未必符,且限滑计算未必找滑置,滑按刚考虑,际况符。
析弹论塑论,坝连坝基析,计算坝坝基各,判断坝坝基稳。按非线构系建模型,借助非线限元值,求各移,各土强,即否。土、砂砾及堆石材料容易产形,且系复杂,模型唯,值析研究土稳题尚待深探讨。规范虽求级、级坝及建复杂软弱基土石坝计算,未验算稳量判据。
坝坡稳析选滑裂形状,般:①曲线滑裂,滑裂黏土,形状陡缓曲,该曲近似圆柱,计算圆弧替;②线折线滑裂,滑裂黏土,薄墙坝、斜墙坝,滑裂形状线折线形,坝坡干燥浸呈线形,坝坡浸呈折线形,斜墙坝游坡沿斜墙坝交滑;③复合滑裂,滑裂质土料,厚墙坝黏土非黏土构土质坝、坝基存软弱夹层,形线曲线组复合形状滑裂。
土石坝产滑坡坝抗剪强偏低、坝坡偏陡,提坝坡抗滑稳系程措施:①提填土填筑标准;②坝脚压;③强防渗排措施;④缓坝坡;⑤设置筋。
按裂缝,土石坝裂缝形裂缝、干缩冻融裂缝、劈裂缝滑坡裂缝。
干缩裂缝土收缩,土收缩收缩甚微,层土土约束产,形裂缝。含量较、薄膜较厚细粒土。
冻融裂缝土冻,温骤降,层土收缩,未降温土约束产,层形裂缝。含量较细粒土。
干缩冻融裂缝仅限层土,般威胁坝。
类裂缝均匀沉降引。均匀形,坝某产较剪,产裂缝。裂缝般规模较,深坝,破坏坝完整裂缝。防渗伸裂缝,坝威胁,尽量避免。形裂缝纵裂缝、横裂缝裂缝。
()纵裂缝。纵裂缝坝轴线。坝坡,坝顶,坝。裂缝宽较。裂缝土坝横均匀形引,黏土墙坝、黏土斜墙坝及压缩较软黏土基湿陷黄土基土坝均,图.示。
图. 纵裂缝示图
()墙坝;()斜墙坝;()软黏土基沉陷;()湿陷黄土基沉陷
()横裂缝。横裂缝垂坝轴线。坝坝轴线均匀沉降引伸缝,形局化,岸坡陡峭及坝埋刚建筑区域,易产局伸区裂缝,图.示。横缝贯穿防渗,坝危害。
图. 横裂缝示图
—横缝;—台阶;—埋管;—压缩土;—导墙;—刺墙;—基岩突;—湿陷黄土
图. 拱效裂缝示图
()裂缝。裂缝窄墙坝,图.示。坝坝基均匀沉降引,裂缝,贯游,形集渗漏。缝易,故,危害。
劈裂缝孔隙压,土局效压减零零,伸破坏形裂缝,般压减退裂缝闭合。墙拱效墙垂压降低该孔隙压,劈裂产裂缝。产裂缝劈裂扩展。防渗钻孔灌浆,灌浆压劈裂。劈裂缝库初蓄,危害裂缝。
图. 整基岩引拱效
,防渗基岩局整产拱效,图.示。拱效防渗基岩触压降低,孔隙压造劈裂。堤堂坝,深基岩截槽槽壁坡较陡,达°~°,引槽填土产拱,计算槽竖仅覆土%,库初蓄,该劈裂。
滑坡引裂缝,顶呈缝、底隆产细裂缝,图.示。缝延伸较、较深,较错距,较宽。坝坡稳滑土始移周裂缝,滑坡兆。
图. 滑坡裂缝示图
防止土石坝裂缝,设计、施运管:①合设计土石坝剖细构,选择适宜筑坝材料采合设计参;②严控制施质量,精施,科管;③运避免库操式,强监测维护。裂缝,强监测,析及。
虽土石坝基形适混凝土坝,需基。合基足渗流控制(包括渗透稳控制渗流量)、稳控制及形控制求,保证坝运。
砂砾石基承载足够,且基压缩产沉降量。,砂砾石基决防渗题,采取“堵”“排”合措施,达控制基渗流。
渗流控制基式垂防渗、防渗排减压。“堵”基则,则“排”基则。垂防渗采取黏土截槽、套井黏土防渗墙、混凝土截墙、混凝土防渗墙、泥黏土灌浆帷幕、压喷射灌浆基型式,防渗防渗铺盖。
坝基垂防渗设施般设坝防渗底置,均质坝,设距游坝脚/~/坝底宽。垂防渗设施靠效截断坝基渗透流,技术件济,优采。
均匀饱细砂基震荷载极易液化,抗剪强导致程。固措施:①细砂层较薄且近挖除,坝基移坚层;②若细砂层较厚,游截墙板桩封闭,切断液化流途径,造价;③坝趾附近设置砂井排,及消散震引超孔隙压,防止液化,注砂井淤塞;④选技术措施松砂密,强夯、爆炸振密、振冲。
基淤泥层,含量、、抗剪强低、承载,影响坝稳,般宜坝基,淤泥层较薄,短固,必清除;布范围、埋藏较浅宜挖除。软黏土抗剪强低,压缩,土层较薄般予清除。厚较、布较广,挖除,预压提强承载,铺垫透材料(土织)设置砂井、插塑料排措施,速土排固,沉降施,调整施速,合坝脚压,荷载增基土强增适,保证基稳。
软黏土含量、压缩、透差、抗剪强低、承载,影响坝稳。软土层布范围、埋藏较浅且层厚较薄,般挖除;软土层埋藏较深、厚较布较广、挖除及换土困,坝基设置排砂井,速基排固,控制填土,足够固。
黄土基北区布较广,题湿陷,引坝裂稳。办:①预浸湿陷;②层较松软土层挖除换土、压;③夯层土,破坏黄土构,密。
岩石基,清基,覆盖层挖除。级、级坝坝基化岩层挖除,松散石块挖除,坝建弱化层微化层,防渗建微化鲜岩石;级、级、级坝建较强化层弱化层,防渗建较完整弱化基岩。
坝基挖,尽量坝肩岸坡基岩挖顺,坡宜陡,挖台阶状。岸坡挖坡般陡∶.~∶.,局坡陡∶.;防渗,岸坡般陡∶.,局坡陡∶.。岸坡挖顺坡,宜凸坡,允倒坡陡壁。
岩石坝基范围断层、破碎、裂隙质构造,根据产状、宽、组质、延伸深研究渗漏、管涌、溶蚀坝坝基影响。岩石基较透,化溶蚀,需防渗。
基岩断层考虑渗流、管涌及溶蚀影响,帷幕断层、破碎构造,适帷幕厚铺盖,必压喷射灌浆混凝土防渗墙。
浅层溶洞,挖除洞破碎岩石充填,混凝土塞防渗。深埋溶洞,采灌浆填混凝土。
土坝坝基、岸坡及刚建筑合防渗薄弱,,极易触渗透破坏,,需视。包括土坝坝坝基合,土坝岸坡合,土坝混凝土坝、埋管及挡墙刚建筑合,,土坝刚建筑合般类型:土坝刚建筑采翼墙式连;二土坝刚建筑采插式连,即混凝土坝、挡墙插土坝坝。
早堆石坝追溯纪叶,修建福尼亚()州矿区。展历阶段:阶段(—),刚防渗抛填式堆石坝,采钢筋混凝土板木板,沥青混凝土板,卸卡侧卸火架栈桥抛石堆筑,填筑~,坝建盐泉( )坝,;二阶段(—),黏土料防渗斜墙墙堆石坝,采塑、适堆石形黏土料防渗,坝澳亚兰()斜墙堆石坝,,蒂()墙堆石坝,;阶段(今),钢筋混凝土板堆石坝,采振碾压滑模技术建筑,早坝建埃奇( )坝,,澳亚建塞萨纳()坝,,巴建阿亚河( )坝,。建钢筋混凝土板堆石坝清江布垭坝,。
混凝土板坝堆石(砂砾石)支承构,采混凝土板防渗,设置堆石游。堆石支承构板坝称板堆石坝,砂砾石支承构板坝称板砂砾石坝。板坝般防渗系统、垫层、渡层、堆石、堆石组。图.示早建设北混凝土板堆石坝剖。
板坝防渗系统包括形挡墙、钢筋混凝土板、趾板、灌浆帷幕止设施。
形挡墙设坝顶,既挡,防浪,钢筋混凝土修建,延伸岸坝基岩构连。挡墙板连按周缝设计,建基程蓄。
钢筋混凝土板坝防渗设施,压碎石垫层挤压式墙支承,压传递堆石。板足求:①具较渗透系,足挡防渗求;②足够抗冻、抗渗及抗化,足耐久求;③足够柔,适坝形;④强抗裂,承局均匀形。
图. 北混凝土板堆石坝剖图
趾板坝防渗基防渗构紧密合,提供基灌浆压,板底支撑板滑模施始。
灌浆帷幕减坝基岩渗漏。
止设施布置周缝板缝,防渗。周缝指趾板板缝,协调趾板板形,件复杂,板坝止系薄弱环节;板缝指板板缝,协调板板形。
修建深厚覆盖层板坝,采混凝土防渗墙坝基覆盖层防渗,防渗墙趾板设置混凝土连板,布置止设施,协调防渗墙、连板趾板均匀形。
垫层板游侧,混凝土板坝组。板基础,坝防渗二防线。
渡层垫层游侧,垫层堆石渡协调。
堆石(砂砾石)混凝土板坝,承荷载,求堆石压缩、抗剪强,荷载形量,且具较透。
板堆石坝指混凝土板堆石坝,具显著:
()具良抗滑稳。荷载推致堆石及/左右,且荷载合坝轴线游传基。
()具抗渗稳。堆石般棱角,随填筑程增,即堆石压碎,棱角,般渗透形。,渗透压影响,混凝土板堆石坝具良抗震。
()坝施雨季影响,且防渗板堆石施互干扰。
()坝坡陡,坝底宽土坝,故坝程量,建筑导流洞、泄洪洞、溢洪、引洞尾洞均较短。
()施速、造价低、短。板堆石坝坝坡般∶.~∶.,土质防渗堆石坝节省较程量,缺土料区,优突。
()板浇筑堆石坝适保护,宣泄施洪。
()板游,兼防浪护坡,济合;维护检修,即空库,潜检修。,板抗漂浮冲击、抗严寒冰冻、抗环境侵蚀稍差。
堆石板堆石坝承荷载构,选鲜、坚硬、软化系、抗侵蚀抗化强岩石。降低造价,施缩短,尽采坝基、溢洪洞室挖石料,需坝堆石石料区,选佳区布置案,挖料尽随即坝,减临堆存二转运。
堆石区根据各区状况,提各区石料质、粒径级配、碾压密形模量、透及施艺求。堆石坝区般游铺盖区()、压区()、垫层区()、渡区()、堆石区()、堆石区()、堆石区游堆石区限()、游护坡()、混凝土板(),图.示。,垫层支承板板压游堆石均匀传递,抗渗,区;渡区垫层堆石区渡,稍;堆石区靠近央及游,压较,离板较近,,该区石料技术求较;堆石区靠近游,仅保持坝整稳游坝坡稳,该区石料技术求较低。各区石料粒径超该区层碾压厚。
图. 混凝土板坝堆石区示图
—游铺盖区;—压区;—垫层区;—渡区;—堆石区;—堆石区;—堆石区游堆石区限;—游护坡;—混凝土板
板坝游靠钢筋混凝土板连底座(趾板)、顶防浪墙及缝止构完整挡防渗缘。
板混凝土板坝防渗系统组,梯,具较抗渗,抗渗级般低,严寒区求。,板“斜躺”垫层构,形取决堆石形,强求,般采混凝土。
根据板承压强布规律,除型板坝板厚,坝板厚坝顶需逐渐增。般,程板厚该程系简
式:板顶厚,般取.;系,取.~.。
早抛填建造板坝,=.~.。,板厚范围仍各观。较薄板适堆石形较柔;则采厚板造价济施优;板薄。较=.。
板易伸缩适堆石形减构温,板若干块,邻块设止,即伸缩缝。块整构,浇筑采滑模施。板块缝距取决堆石形温、坝址河谷形状及施件素,般~。显,河谷狭窄陡峻坝址,采较距。图.塞萨纳坝板伸缩缝布置图。该坝河谷狭窄,河床伸缩缝距.,侧岸坡较陡块伸缩缝距.,适形堆石形。采.缝距板块,拼缝设置伸缩缝,缝块宽仍.。
图. 塞萨纳坝板伸缩缝布置图
板坝般采图.示、型式伸缩缝及止构。型式缝均留隙,填料,仅缝混凝土涂刷沥青,易离移。侧型缝,止构保证适缝。央型缝,蓄板综合形指河央,缝压挤紧,止片断,故仅底设止铜片。压紧形量较,易缝侧混凝土压碎。桥级混凝土板堆石坝较范围板压碎。
图. 混凝土板伸缩缝构示图
()型伸缩缝;()型伸缩缝
—垫层;—氯丁橡胶板;—止铜片;—缝;—氯丁橡胶管;—塑止填料;—铝片聚氯乙烯片;—混凝土砂浆
混凝土板施,需设施缝。施缝需止铜片,缝混凝土触胶,板钢筋穿缝,板浇筑完构整。
趾板板底座,坝防渗系统。坝防渗(板)坝基防渗连构。趾板板缝连,该缝称周缝。趾板基连视质件,若岩基,则趾板修筑基岩,挖除覆盖层;若深覆盖层基,则趾板坝基防渗连,具构型式视坝基防渗型式尺寸。图.示岩基趾板型式示图,图.示深覆盖层基趾板型式示图。
图. 岩基趾板型式示图
图. 深覆盖层基趾板型式示图
趾板布置考虑则:①足坝基渗流控制止系统靠求,合基措施确;②足填筑坝坝基(包括岸坡)形协调求,保证板端具良形件;③足施求。
混凝土板坝普遍顶游侧设置透挡墙,形状状,故称形挡墙,图.示。挡墙既挡,挡土,防浪墙。挡墙延伸岸坝基岩构连,形完整防渗系统。,坝防渗构组。板坝设置形钢筋混凝土挡墙,降低造价。挡墙建基程蓄,坝填筑预留超。
周缝指板趾板缝。坝顶端,沿板岸坡趾板交线延,跨河谷,沿另岸岸坡趾板板交线升,坝顶另端止,板底连续缝。趾板浇筑锚固基岩,蓄极,板浇筑完库蓄,素导致显,,板趾板形协调,周缝件较差,板坝防渗系统薄弱。周缝示图图.示,、、…、示缝节编号。
周缝止需坝运程产移基础,合形件建类似程验设计。
图. 混凝土板坝坝顶挡墙示图
图. 周缝示图
支墩坝系列支墩及支承游挡盖板组挡建筑。库压、泥沙压荷载盖板传支墩,支墩传基。
积混凝土坝(坝)承扬压较,坝积维持稳。宽缝坝坝横缝宽形空腔减扬压,节省%~%混凝土程量;支墩坝则空腔步扩,步减扬压,游斜维持稳,节省混凝土程量。纪修建佛岭、梅、磨潭、柘溪、桓仁座支墩坝,,柘溪坝坝,梅连拱坝坝.。,板坝墨哥建罗兹()坝,坝;坝巴巴圭共建伊泰普(,—)坝,坝;连拱坝拿建丹尼·约翰逊( )坝,坝。
按挡盖板型式,支墩坝板坝、连拱坝坝,图.示。支墩坝支墩型式,单支墩、双支墩、框式支墩空腹支墩。
图. 支墩坝类型
()板坝;()连拱坝;()坝
—支墩;—盖板;—刚梁;—拱形盖板
板坝支墩坝简单型式,盖板钢筋混凝土板,简支型式支墩连。,板迎,温化基形影响。板跨弯矩较,济限制。坝般,板采预构,坝。
连拱坝拱形挡板(拱筒)承压,件较优。较充建筑材料强。连拱坝超静构,温化、基形支墩板均影响,连拱坝基求。
坝扩支墩挡。积较板坝、连拱坝,称积支墩坝。较充材料强,坝般钢筋。支墩共组单独单元,基适较,件限制较。,坝适范围广泛。建座单支墩双支墩坝。
混凝土坝,支墩坝。
()混凝土程量。支墩坝采游倾斜挡,游增坝抗滑稳,支墩留空隙坝基排,减坝底扬压,节省混凝土量。坝,坝节省混凝土%~%,连拱坝节省混凝土%~%。
()充材料强。支墩随况调整厚,较充建筑材料抗压强。连拱坝则步盖板拱形构,材料强充挥。游板混凝土抗裂抗渗求较。
()坝溢流。坝近宽缝坝,坝溢流,单宽流量较,建溢流坝单宽流量达/(·)。板坝构单薄,单宽流量宜,防坝振。连拱坝坝般溢流设施。
()坝钢筋含量较。板坝连拱坝钢筋量较,般况混凝土达.~.,坝般钢筋,仅局孔洞周布置钢筋,米混凝土约.~.,宽缝坝近。
()坝基质件求随板型式异。支墩较,基求较坝,尤连拱坝基求则严。板坝板支墩设简支连,基求降低,非岩石软弱岩基亦修建较低板坝。
()施件改善。,支墩存空腔减基坑挖清量,枯坝抢修,支墩空腔布置底孔,施导流;另,坝施散热增,故混凝土温、收缩较,温控措施简易,坝升速。模复杂且模板量,尤连拱坝,混凝土级坝,故单量造价较。
()侧稳差。,支墩单薄互,侧稳纵(游)稳低,遭坝轴线震,则抗侧倾覆差;另,支墩块单薄压板,超临值,即析支墩未超材料破坏强,支墩丧纵稳破坏。
板坝支墩盖板组。盖板即板,支墩支撑,连式简支式连续式,图.示。般采简支式,避免板游产,适基形。
图. 板坝板支墩连式
()简支式;()连续式
板顶厚必须足、构造施求,般.~.,底厚构计算确,保证区裂缝。
支墩距般~,支墩厚.~.,逐渐厚。基剖游坡及支墩厚抗滑稳支墩游件决。支墩积提,游坡越缓,抗滑稳越;游坡越缓,越易产。,游坝倾角°~°,游坡角°~°,支墩刚梁强,增侧稳。支墩截基呈矩形,游需厚悬臂式墩肩,支撑板,宽般.~.倍板厚。墩肩断般折线形。墩肩支墩连,圆弧形,避免集。
板坝适温区、低枢纽。纪建古田二级(龙亭)站板坝,坝.。
板坝非溢流坝溢流坝,既建岩基建非岩基软弱岩基,需~坝段连,坝底排孔连续底板。
连拱坝挡盖板呈拱形型支墩坝,倾游拱状盖板称拱筒,拱筒支墩刚连超静构。,温化基均匀形坝影响显著,适宜建温区良岩基。
连拱坝支墩基剖角形,尺寸抗滑稳支墩游素控制。般游坡角°~°,游坡角°~°。
连拱坝充材料强,拱壳较薄,支墩距,支墩坝,连拱坝混凝土程量,施复杂,钢筋量。
坝较单薄,施、温及运荷载引混凝土裂步扩展,求拱壳混凝土较抗抗渗。严寒区,坝冰冻化影响,需游设防寒隔墙。
连拱坝拱壳般采圆弧形。支墩单支墩双支墩,侧刚较,连拱坝。例:修建梅连拱坝,拱圈采°角厚半圆拱,顶拱圈厚.,底拱圈厚.,半径.,支墩距,采空腹双支墩式;拿建丹尼·约翰逊连拱坝,坝,河谷跨,跨距达,顶拱圈厚.,底拱圈.,侧跨距布置,图.示。
早连拱坝钢筋混凝土构,连拱坝拱及支墩采素混凝土建造,丹尼·约翰逊连拱坝。型程修建砌石连拱坝,贡市蛮桥砌石连拱坝,,拱跨。
图. 丹尼·约翰逊连拱坝
连拱坝支墩拱筒般采混凝土构,支墩拱筒刚连。减温防止支墩沉陷引拱坝裂,采脱布置型式。拱支墩连图.示,拱基连般设齿墙,图.示。
图. 拱支墩连型式
()刚连;()脱连
—拱;—支墩;—缝;—钢筋
图. 拱基连型式
连拱坝宜坝顶溢流,另设溢洪,泄流量,溢流堰底孔设支墩,支墩建造陡槽。泄管引钢管穿拱筒,支墩布置站厂房。
坝介宽缝坝型支墩坝(板坝、连拱坝),属积混凝土构。建造支墩坝坝,淮河支流修建.磨潭双支墩坝,随建坝湖南柘溪坝辽宁桓仁坝,型程修建该类支墩坝。
坝溢流近宽缝坝。既坝顶泄,坝设置泄管,单宽流量达/(·)。坝顶式泄,采封闭式支墩。泄管输管,采双支墩,双支墩空腔穿坝;采单支墩,则需支墩设埋藏式管穿管支墩局厚。
图. 坝型式
()形;()圆弧形;()钻石形
坝基剖宽缝坝近,剖较复杂。增坝侧刚,支墩设劲肋建双支墩坝。
坝型式形、圆弧形钻石形,图.示。形施简,状态,挡,易产劈裂缝,故程采。圆弧形压沿弧径汇聚,状态,模较复杂。钻石形介,状态近圆弧形,施较,采型式。
坝支墩型式,即敞式单支墩、封闭式单支墩、敞式双支墩、封闭式双支墩,图.示。
图. 坝支墩剖
()敞式单支墩;()封闭式单支墩;()敞式双支墩;()封闭式双支墩
()敞式单支墩。优构简单,施,观察检修;缺侧刚低,寒冷区保温件差。坝较采。
()封闭式单支墩。敞式单支墩游扩互紧贴,提侧刚;墩空腔封闭,保温件;布置坝顶溢流,采广泛。
()敞式双支墩。侧刚,支墩设空腔,改状态。导流底孔坝引管空腔穿。缺施较复杂,坝。
()封闭式双支墩。型式侧刚,施复杂,较采。
影响跨素形、质、坝、施、震及济。河谷,跨,则支墩减,墩厚。般况,减支墩节省混凝土程量增支墩厚混凝土程量,,跨坝混凝土量影响。支墩厚提侧刚,械化施;足支墩厚,积,混凝土量增,求提混凝土浇筑,施散热困,温。单支墩坝,跨~;双支墩坝,坝,跨~。
溢流坝跨必须溢流孔尺寸致;厂房坝段、站引管坝段跨必须组距协调。
支墩越薄,侧刚越差。单薄支墩,侧刚足,抗冻耐久差,故支墩厚足求。支墩跨均厚.~.,坝越,取值越。
游坡根据抗滑稳游求试算确,建造坝,游坡∶.~ ∶.。
弧形(线)坝、采浮标,控制操液压系统,达管,根据洪涨落,坝升降。液压坝既保留传统坝型优,服传统坝型缺。液压坝优包括:压坝坝跨,构科,构简单,支撑靠,易建造;基保持河床,畅泄洪、游堆积泥沙、卵石漂浮阻;传统闸及类似橡胶坝,流,泄流量;适橡胶坝宜建造砂、石、树、竹寒冷区河流;施简单,施短,传统闸,减闸墩、量属构埋件及闸启闭设备,混凝土程量,节约量资;坝扇构液压系统维护,程耐久较橡胶坝。
,液压坝缺包括:①降坝操提件液压泵站况,暴雨件造液压系统断,导致降坝;②液压坝液压缸基座消池底,油管软管消池底,消池淤积,造液压坝检修困题;③运,液压设备维护稍麻烦,液压坝隔约,需液压系统补充液压油。