拱壩的構(gòu)造與地基處理

1、拱壩的構(gòu)造和地基處理教學(xué)文本水工建筑物教學(xué)資源庫項目組編寫2014 年 9 月目錄1. 教案計劃表 .- 3 -2. 教學(xué)實施 .- 3 -【步驟 l 】復(fù)習(xí)鞏固 .- 3 -【步驟 2】結(jié)合工程案例引入新課內(nèi)容.- 4 -【步驟 3】課程介紹及知識講授 .- 4 -（一）拱壩的構(gòu)造 .- 4 -（二）拱壩的地基處理 .- 6 -【步驟 4】案例講解 .- 7 -【步驟 5】學(xué)生實訓(xùn) .- 7 -【步驟 6】評價及反饋 .- 7 -1.教案計劃表表 1 教案計劃表單元名稱項目名稱教學(xué)地點教學(xué)目標(biāo)拱壩的構(gòu)造與地基處理項目三拱壩設(shè)計多媒體教室學(xué)生角色知識目標(biāo)技能目標(biāo)（ 1）了解地基處理與重力（1)

2、 .拱壩構(gòu)造；壩的異同；（2）拱壩的地基處理。（ 2）能理解拱壩的構(gòu)造。學(xué)時1設(shè)計輔助人員態(tài)度目標(biāo)（ 1）能按時到課， 遵守課堂紀(jì)律，積極回答課堂問題，按時上交作業(yè)（ 2）課下能積極認(rèn)真練習(xí)教室布置的工作任務(wù)（ 3）認(rèn)真完成老師布置的預(yù)習(xí)任務(wù)。能力訓(xùn)練任務(wù)及案例教學(xué)重點、難點教學(xué)方法、手段教學(xué)組織過程教學(xué)條件作業(yè)備注（ 1）完成案例任務(wù) 1：該拱壩的壩頂厚度是多少？；（ 2）完成案例任務(wù) 2：分別說明泄洪孔和引水隧洞的位置以及尺寸；（ 3）完成案例任務(wù) 3：說明地基條件及可能采取的工程措施。重點：拱壩的構(gòu)造。難點：拱壩地基處理與重力壩的異同?。案例法，講練結(jié)合法，黑板、多媒體課件，動畫。復(fù)習(xí)鞏

3、固：拱壩的泄流與消能方式。引入新課：教師用“案例法”引入工程案例，提出問題（拱壩的構(gòu)造有哪些？拱壩的地基處理措施？） 讓學(xué)生根據(jù)已掌握的基礎(chǔ)知識分組討論解決問題，教師輔導(dǎo)評價；然后，講述拱壩的構(gòu)造和拱壩地基處理。布置練習(xí)（通過課后查找資料，加深對拱壩的構(gòu)造和地基處理的理解） ，教師輔導(dǎo)答疑，教師提供答案，評價此過程。工程案例；練習(xí)題；課程相關(guān)課件?；A(chǔ)試題（填空、選擇題等）、技能訓(xùn)練習(xí)題2.教學(xué)實施【步驟 l】復(fù)習(xí)鞏固教學(xué)地點教師任務(wù)學(xué)生任務(wù)教學(xué)條件時間（分鐘）多媒體教室學(xué)習(xí)任務(wù)引入與教師互動回答多媒體課件7（1） 復(fù)習(xí)鞏固：拱壩的泄流方式和消能方式?！静襟E 2】結(jié)合工程案例引入新課內(nèi)容案例

4、1：貴州松柏山水庫（詳見拱壩布置案例2）（1）案例驅(qū)動任務(wù)1）該拱壩的壩頂厚度是多少？；2）分別說明泄洪孔和引水隧洞的位置以及尺寸；3）說明地基條件及可能采取的工程措施。（ 2）引入新課：1）拱壩構(gòu)造有哪些？2）拱壩的地基處理措施？【步驟 3】課程介紹及知識講授教學(xué)地點教師任務(wù)學(xué)生任務(wù)教學(xué)條件時間（分鐘）1. 拱壩的構(gòu)造；聽課，獲取有關(guān)多媒體多媒體教室2. 拱壩地基處理措施。30知識和信息課件（注：標(biāo)注“”為重要內(nèi)容） 。( 一)拱壩的構(gòu)造1. 壩體分縫原因：為便于施工期間混凝土散熱和降低收縮應(yīng)力，需要分段澆筑，各段之間設(shè)有收縮縫。類型： (1) 橫縫拱壩橫縫一般沿徑向或接近徑向布置。橫縫間距

5、一般為1520m。(2) 縱縫對厚度大于 40m的拱壩，可考慮設(shè)置縱縫。相鄰壩塊間的縱縫應(yīng)錯開，縱縫的間距約為 2040m。圖 1 拱壩的橫縫和縱縫2. 壩頂壩頂寬度依據(jù)交通要求確定。當(dāng)無交通要求時，非溢流壩的頂寬一般不小于3m。溢流壩段壩頂布置應(yīng)滿足泄洪、閘門啟閉、設(shè)備安裝、交通、檢修等的要求。圖 2圖 33. 壩體防滲和排水拱壩上游面應(yīng)采用抗?jié)B混凝土，其厚度約為（ 1/10-1/15 ）H，H為壩面該處在水面以下的深度。壩身內(nèi)一般布置有豎向排水管，排水管與上游壩面距離為（1/10-1/15 ）H為且不少于 3m。排水管與縱向廊道分層連接。排水管間距 2.5m3.5m,內(nèi)徑為1525cm,多

6、數(shù)為無砂混凝土。圖 4 排水管與廊道連接4. 廊道為滿足檢查，觀測，灌漿，排水和壩內(nèi)交通等要求， 需要在壩體內(nèi)設(shè)置廊道與豎井。廊道的斷面尺寸、布置和配筋基本上和重力壩相同。5. 壩體管道及孔口壩體管道及孔口用于引水發(fā)電、供水、灌溉、排沙及泄水。管道及孔口的尺寸、數(shù)目、位置、形狀應(yīng)根據(jù)其運用要求和壩體應(yīng)力情況確定。圖 56. 重力墩重力墩是拱壩壩端的人工支座。 對形狀復(fù)雜的河谷斷面， 通過設(shè)重力墩可改善支承壩體的河谷斷面形狀。圖 6 龍羊峽水電站樞紐布置圖 7（二）拱壩的地基處理1. 地基處理目的：（ 1）具有整體性和抗滑穩(wěn)定性；（ 2）具有足夠的強度和剛度；（ 3）具有抗?jié)B性、滲透穩(wěn)定性和有利

7、的滲流場；（ 4）具有在水長期作用下的耐久性。2. 壩基處理考慮要素：（ 1）壩址地質(zhì)條件和基巖的物理力學(xué)性質(zhì)；（ 2）壩體和地基之間的相互關(guān)系、泄洪建筑物的布置、施工技術(shù)等；（ 3）工程安全、經(jīng)濟(jì)和有效的處理方案。3. 壩基處理措施（1）壩基開挖；（2）固結(jié)灌漿；（ 3）防滲帷幕；（ 4）壩基排水；（5）斷層破碎帶和軟弱夾層的處理。處理方法同重力壩，但要求更為嚴(yán)格，尤其兩岸壩肩的處理更為重要?！静襟E 4】案例講解教學(xué)地點教師任務(wù)學(xué)生任務(wù)教學(xué)條件時間（分鐘）（1）通過案例講解使學(xué)生了解拱壩基本尺寸規(guī)范要多媒體教室求；聽課，獲取有關(guān)多媒體15（2）通過案例講解使學(xué)生了解拱壩的基本構(gòu)造；知識和信息課件（ 3）通過案例講解使學(xué)生了解拱壩地基處理措施。【步驟 5】學(xué)生實訓(xùn)教學(xué)地點教師任務(wù)學(xué)生任務(wù)教學(xué)條件時間（分鐘）布置背景資料分接受任務(wù)30（在課堂提示在課后多媒體教室析實訓(xùn)任務(wù)分組進(jìn)行背多媒體課件， 背景資料完成）輔導(dǎo)、解惑景資料分析教學(xué)內(nèi)容及要求：提供已建拱壩的資料， 讓學(xué)生通過工程圖紙讀出基本尺寸， 通過工程資料了解其構(gòu)造