溢流重力壩壩基防滲處理講義

第二章重力壩

（3）溢流重力壩第五節(jié)溢流重力壩溢流重力壩擋水建筑物&泄水建筑物壩頂溢流泄水壩身泄水孔泄水主要功能：泄洪輸水排沙放空水庫施工導(dǎo)流溢流重力壩設(shè)計(jì)要求：有足夠的孔口尺寸，良好的孔口體型，泄水時(shí)較大的流量系數(shù)使水流平順地通過壩體，不允許產(chǎn)生不利的負(fù)壓和振動(dòng)，避免發(fā)生空蝕現(xiàn)象保證下游河床不產(chǎn)生危及壩體安全的沖刷和沖坑溢流壩段在樞紐中的位置，應(yīng)使下游水流平順，不產(chǎn)生折沖水流，不影響樞紐中其他建筑物的正常運(yùn)行有靈活的控制水流下泄的設(shè)備，如閘門、啟閉機(jī)等溢流重力壩設(shè)計(jì)

在溢流壩段位置確定以后，應(yīng)合理選擇泄水方式，并根據(jù)洪水標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)用要求確定孔口尺寸。

溢流重力壩既能擋水又能通過壩頂溢流。因此，壩體設(shè)計(jì)除要滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求外，還要滿足泄水要求?？卓谠O(shè)計(jì)孔口設(shè)計(jì)涉及因素： 洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、下游防洪要求、庫水位雍高有無限制、是否利用洪水預(yù)報(bào)、過水方式以及樞紐地形、地質(zhì)條件等。設(shè)計(jì)步驟： 選定泄水方式，擬定若干種泄水布置方案。初步確定空口高程、尺寸，按工程等級(jí)相應(yīng)的洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)演算。求出各方案的防洪庫容，設(shè)計(jì)和校核洪水位及相應(yīng)的下泄洪量等。然后估算淹沒損失和樞紐造價(jià)，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選出最優(yōu)方案?？卓谛问綁雾斠缌魇讲辉O(shè)閘門設(shè)置閘門大孔口溢流式固定胸墻活動(dòng)胸墻壩頂溢流式優(yōu)點(diǎn)：①閘門承受的水頭較小，孔口尺寸可以較大。②閘門全開時(shí)，下泄流量與堰頂水頭H03/2成正比，超泄能力強(qiáng)。③閘門在頂部，操作方便，易于維修，安全可靠。④能排水及其他漂浮物。

堰頭設(shè)閘門——大中型——調(diào)節(jié)庫水位和下泄流量

堰頭不設(shè)閘門——小型——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管理方便大孔口溢流式 上部設(shè)胸墻，降低堰頂高程。

胸墻：固接胸墻 活動(dòng)胸墻 優(yōu) 點(diǎn)：可根據(jù)洪水預(yù)報(bào)提前放水，提高了調(diào)洪能力。確定孔口尺寸時(shí)應(yīng)考慮的因素滿足泄洪要求孔口寬度越大,閘門尺寸越大,啟門力越大,啟門和啟閉機(jī)的構(gòu)造就較復(fù)雜.孔口高度越大,q大,溢流壩段越短;孔口寬度越小,孔數(shù)多、閘門多，溢流段總長也相應(yīng)加大。q大，消能困難，為了對(duì)稱均衡開啟閘門，以控制下游河床流態(tài)，孔口數(shù)目最好采用奇數(shù)。單寬流量q的確定通過調(diào)洪演演算，可得得出樞紐的的總下泄流流量Q總。溢流孔口下下泄量為：：Q溢=Q總-aQ0Q0—電站和泄水水孔下泄得得流量a—系數(shù)，正常常取0.75~0.9，校核取取1.0單寬流量q確定以后,溢流孔凈寬寬B(不包括閘墩墩厚度)為:B=（m）裝有閘門的的溢流壩,用閘墩將溢溢流段分隔隔為若干個(gè)個(gè)等寬的孔孔。設(shè)孔口口總數(shù)為n，孔口寬度度b=B/n，d為閘墩厚度度，則溢流流前緣總寬寬度B1為:B1=nb+（n-1）d（m）開敞式溢流流壩下泄流流量當(dāng)采用開敞敞式溢流壩壩泄流時(shí),下泄流量Q溢Q溢=mzεσmB式中B--溢流孔凈寬寬（m）；mz--流量系數(shù),可從有關(guān)水水力計(jì)算手手冊(cè)中查得得；ε--收縮系數(shù),根據(jù)閘墩厚厚度及閘墩墩頭部形狀狀而定。初初設(shè)時(shí)可取取=0.90~0.95；σm--淹沒系數(shù),視淹沒程度度而定；g--重力加速度度9.81（m/s2）。用設(shè)計(jì)洪水水位減去堰堰頂水頭Hz(此時(shí)堰頂水水頭應(yīng)扣除除流速水頭頭)即得堰頂高高程?？卓谛沽飨孪滦沽髁縌溢=μAk式中Ak--出口處的面面積(m2)；Hz--自由出流時(shí)時(shí)為孔口中中心處的作作用水頭(m)；淹沒出流流時(shí)為上下下游水位差差；μ--孔口或管道道的流量系系數(shù),初設(shè)時(shí)對(duì)有有胸墻的堰堰頂孔口,當(dāng)=2.0~2.4時(shí)（D為孔口高,（m））,取μ=0.74~0.82；對(duì)深孔取取μ=0.83~0.93；當(dāng)為有壓壓流時(shí),μ值必須通過過計(jì)算沿程程及局部水水頭損失來來確定。溢流壩剖面面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求有較高的流流量系數(shù)，，泄流能力力大；水流平順，，不產(chǎn)生不不利的負(fù)壓壓和空蝕破破壞；形體簡(jiǎn)單、、造價(jià)低、、便于施工工等?！耥敳壳€段段溢流堰面曲曲線常采用用非真空剖剖面曲線。?？?奧曲線&冪曲線(或稱WES曲線)克-奧曲線與冪冪曲線在堰堰頂以下(2/5～1/2)Hs(Hs為定型設(shè)計(jì)計(jì)水頭)范圍內(nèi)基本本重合克—奧曲線定出出的剖面較較肥大，常常超出穩(wěn)定定和強(qiáng)度的的需要，不不給出曲線線方程，只只給定曲線線坐標(biāo)值，，插值計(jì)算算和施工放放樣均不方方便。冪曲線給定定曲線方程程，便于計(jì)計(jì)算和放樣樣?？?奧曲線流量量系數(shù)約為為0.48~0.49，冪曲線流流量系數(shù)（（最大可達(dá)達(dá)0.502）?！裰虚g直線段段上端與堰頂頂曲線相切切下端與反弧弧段相切坡度與非溢溢流壩段的的下游坡相相同?！竦撞糠椿《味瓮ǔ２捎脠A圓弧曲線，，R=（4~10）h，h為校核洪水水閘門全開開時(shí)反弧最最低點(diǎn)的水水深。反弧最低點(diǎn)點(diǎn)的流速愈愈大，要求求反弧半徑徑愈大。當(dāng)當(dāng)流速小于于16m/s時(shí)，取下限限；流速大大時(shí)，宜采采用較大值值。當(dāng)采用用底流消能能，反弧段段與護(hù)坦相相連時(shí)，宜宜采用上限限值。挑流圓弧曲曲線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，施工工方便，但但工程實(shí)踐踐表明容易易發(fā)生空蝕蝕破壞，為為此，許多多人開展了了可探求合合理新型反反弧曲線的的研究，如如球面，變變寬度曲面面，差動(dòng)曲曲面等。剖面設(shè)計(jì)溢流壩段的的橫縫◆縫設(shè)在閘墩墩中間，當(dāng)當(dāng)各壩段間間產(chǎn)生不均均勻沉降時(shí)時(shí)，不致影影響閘門啟啟閉，工作作可靠，缺缺點(diǎn)是閘墩墩厚度較大大；◆縫設(shè)在在溢流孔跨跨中，閘墩墩厚度較薄薄，但易受受地基不均均勻沉降的的影響，且且高速水流流在橫縫上上通過，易易造成局部部沖刷，氣氣蝕和水流流不暢。溢流壩的消消能防沖下泄水流主主要消耗水流內(nèi)部的的互相撞擊擊和摩擦下泄水體與與空氣之間間的摻氣摩摩阻是下泄水流流與固體邊邊界（如壩壩面、護(hù)坦坦、岸坡、、河床）之之間的摩擦擦和撞擊。。消能工消能能通過局部水水力現(xiàn)象,把一部分水水流的動(dòng)能能轉(zhuǎn)換成熱熱能,隨水流散逸逸。能量轉(zhuǎn)換途途徑水流內(nèi)部的的紊動(dòng)、摻摻混、剪切切及旋滾；；水股的擴(kuò)散散及水股之之間的碰撞撞；水流與固體體邊界的劇劇烈摩擦和和撞擊；水流與周圍圍空氣的摩摩擦和摻混混●消能工的設(shè)設(shè)計(jì)原則盡量使下泄泄水流的大大部分動(dòng)能能消耗在水水流內(nèi)部的的紊動(dòng)中,以及水流與與空氣的摩摩擦上;不產(chǎn)生危及及壩體安全全的河床或或岸坡的局局部沖刷;下泄水流平平穩(wěn),不影響樞紐紐中其他建建筑物的正正常運(yùn)行;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠;工程量小，，造價(jià)低。?！裣芊椒绞剑旱琢飨堋?、挑流消能能、面流消消能和消力力戽消能等等?！裣苄托褪降倪x擇擇：根據(jù)水頭及及單寬流量量的大小、、下游水深深及其變幅幅、壩基地地質(zhì)、地形形條件以及及樞紐布置置情況等,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)濟(jì)比較后選選定。底流消能在壩趾下游游設(shè)消力池池，消力坎坎等。底流流消能工作作可靠，但但是工程量量大。下泄不同流流量產(chǎn)生的的躍后水深深h”與下游實(shí)際際水深t的關(guān)系，有有以下五種種情況：①Q(mào)——h”和Q——t重合。表表明任何何情況下下均產(chǎn)生生臨界水水躍，無無須修消消力池，，只須在在水躍范范圍內(nèi)修修護(hù)坦即即可。這這是最理理想情況況，實(shí)際際很少見見。②何情況況他t<h”,產(chǎn)生遠(yuǎn)驅(qū)驅(qū)式水躍躍。需要要消力池池、消力力坎及綜綜合消力力池，以以促使在在坎趾處處產(chǎn)生淹淹沒水躍躍。③表明在在各種流流量下t>h”,均產(chǎn)生淹淹沒水躍躍。淹沒沒度大時(shí)時(shí)，產(chǎn)生生高速潛潛流，水水躍長度度加大。。消能采采用消力力戽或斜斜坡式（（逆坡式式）護(hù)坦坦，（計(jì)計(jì)算方法法不成熟熟）④小Q時(shí)，Q<Qk時(shí)t<h”，下游水水深不足足，產(chǎn)生生遠(yuǎn)驅(qū)水水躍。Q>Qk時(shí)，t>h”,下游水深深大，產(chǎn)產(chǎn)生淹沒沒水躍。。這時(shí)采采用斜坡坡式護(hù)坦坦與消力力池相結(jié)結(jié)合得方方式（并并稱消力力護(hù)）。。⑤與④相相反。也也用消力力戽消能能，消力力池按最最大流量量設(shè)計(jì)。。護(hù)坦結(jié)構(gòu)構(gòu)護(hù)坦的作作用：保保護(hù)河床床不受高高速水流流的沖刷刷。長度：底底流式消消能延伸伸致水躍躍末端，，其他型型式，也也需在壩壩趾下游游設(shè)置護(hù)護(hù)坦。厚度：滿滿足穩(wěn)定定要求。。上游厚厚，下游游薄（流流速小，，壓力大大）。為為防止護(hù)護(hù)坦受基基巖約束束產(chǎn)生溫溫度裂縫縫、在護(hù)護(hù)坦內(nèi)設(shè)設(shè)置溫度度伸縮縫縫，順河河向的縫縫與閘墩墩中心線線對(duì)應(yīng)，，橫向的的縫間距距10~15m，護(hù)坦底底下設(shè)排排水系統(tǒng)統(tǒng)（降低低揚(yáng)壓力力），護(hù)護(hù)坦末端端做成齒齒墻以防防水流淘淘刷。材料：采采用抗蝕蝕耐磨砼砼。挑流消能能消能特點(diǎn)點(diǎn)：將下下游高速速水流拋拋向空中中，使水水流擴(kuò)散散、摻氣氣，然后后跌入下下游河床床水墊中中，發(fā)生生旋滾和和摩擦，，以消耗耗能量，，本消能能方式優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、經(jīng)經(jīng)濟(jì)、工工期短；；缺點(diǎn)：：尾水活活動(dòng)比較較大，霧霧化大，，影響電電站工作作。設(shè)計(jì)內(nèi)容容：鼻坎坎型式、、反弧半半徑、鼻鼻坎高程程、挑挑射角度度。鼻坎挑流流消能設(shè)設(shè)計(jì)選擇合適適的鼻坎坎型式、、鼻坎高高程，挑挑射角度度、反弧弧半徑、、鼻坎構(gòu)構(gòu)造和尺尺寸、計(jì)計(jì)算挑射射距離和和最大沖沖坑深度度。常用的挑挑流鼻坎坎型式：：連續(xù)式式、差動(dòng)動(dòng)式連續(xù)式挑挑流鼻坎坎構(gòu)造簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、射射程較遠(yuǎn)遠(yuǎn),鼻坎上水水流平順順、不易易產(chǎn)生空空蝕。（（最常用用）（一）連連續(xù)式鼻鼻坎主要優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是：構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單單，射程程遠(yuǎn)，水水流平順順，很少少產(chǎn)生空空蝕。鼻坎挑射射角一般般θ=20~25°，深水河河θ=15~20°。(在45以內(nèi)，角角度愈大大，挑射射距離愈愈遠(yuǎn)，但但入水角角度也大大，沖刷刷坑也愈愈深)，要求>2.5~5.0反弧半徑徑R=（8~10）h，h鼻坎上水水深。R大小，水水流轉(zhuǎn)向向不平順順；過大大時(shí)，鼻鼻坎向下下游延伸伸太長，，增大工工程量。。鼻坎高程程：一般般高出下下游最高高水位1~2m，現(xiàn)有低低鼻坎挑挑流低于于下游最最高水位位，如浸浸窩。挑距及沖沖坑計(jì)算算公式））（二）差差動(dòng)式挑挑流鼻坎坎優(yōu)點(diǎn)：使使挑射水水舌擴(kuò)散散，分成成兩段，，相互撞撞擊、加加大摻氣氣量，加加大空中中耗能，，減小入入水的單單位面積積上的能能量，減減小沖刷刷，下游游波動(dòng)也也小些。。型式：矩矩形和梯梯形齒坎坎；缺點(diǎn)：矩矩形側(cè)壁壁易產(chǎn)生生較大負(fù)負(fù)壓；梯梯形施工工復(fù)雜。。面流式消消能適用于中中小型工工程，水水頭低，，下游水水深大且且變幅小小。消能特點(diǎn)點(diǎn):利用鼻坎坎將主流流挑至水水面，在在鼻坎附附近表面面主流與與河床之之間形成成逆向旋旋滾。使使高速水水流與河河床隔開開，避免免對(duì)壩趾趾附近河河床的沖沖刷，主主流在水水面逐漸漸擴(kuò)散消消能，反反向旋滾滾也可消消除一部部分能量量。優(yōu)點(diǎn):面流消能能不需設(shè)設(shè)護(hù)坦和和其他加加固措施施。缺點(diǎn):高速水流流在表面面、伴有有強(qiáng)烈的的波浪、、綿延數(shù)數(shù)里，影影響電站站運(yùn)行及及下游通通航，易易沖刷兩兩岸。消力戽消消能適用：尾尾水深、、變幅小小、無航航運(yùn)要求求，下游游河岸有有一定抗抗沖能力力。特點(diǎn)：消消力戽是是以模型型試驗(yàn)為為基礎(chǔ)研研究成功功的一種種消能方方式。它它是利用用一個(gè)較較大的反反弧半徑徑和挑角角形成的的戽斗、、在一定定尾水深深度的作作用下，，使從溢溢流壩下下游的高高速水流流在戽斗斗內(nèi)產(chǎn)生生激烈的的表面旋旋滾，并并使出戽戽的高速速水股在在底部及及尾水中中均產(chǎn)生生旋滾，，以達(dá)到到較好的的消能效效果。30年首先在在美國大大重力壩壩中采用用，我國國安康采采用。優(yōu)點(diǎn)：工工程量較較消力池池小，沖沖刷坑比比挑流式式淺，不不存在霧霧化問題題；缺點(diǎn)：下下游水面面波動(dòng)大大，易沖沖刷岸坡坡，不利利航運(yùn)，，戽面磨磨損率高高，增大大了維修修費(fèi)用。。溢流壩的的上部結(jié)結(jié)構(gòu)●閘墩和工工作橋◆閘墩墩的斷面面形狀：：半圓形形、橢圓圓形、流流線型（（上游墩墩頭），，流線型型、寬尾尾墩（下下游斷面面）◆閘墩墩上游墩墩頭可與與壩體上上游面齊齊平，也也可外懸懸于壩頂頂,以滿足上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)布置的的要求。。◆閘墩墩厚度◆閘墩墩的長度度和高度度◆溢流流壩兩側(cè)側(cè)設(shè)邊墩墩,●閘門和啟啟閉機(jī)重力壩深深式泄水水孔重力壩泄泄水孔的的進(jìn)口淹淹沒在水水位以下下較深處處，故又又稱深式式泄水孔孔。泄水水孔可用用來放空空水庫；；排放泥泥沙；向向下游放放水，預(yù)預(yù)泄庫水水，加大大調(diào)洪庫庫容；同同時(shí)可兼兼做施工工導(dǎo)流。。在不影影響深孔孔正常運(yùn)運(yùn)用條件件下，應(yīng)應(yīng)考慮一一孔多用用，如灌灌溉與發(fā)發(fā)電結(jié)合合；放空空與排沙沙、導(dǎo)流流結(jié)合等等。一、作用用及工作作條件進(jìn)口高程程常接近近死水位位或靠近近河床。。作用：①預(yù)泄庫庫水，增增大水庫庫的調(diào)蓄蓄能能力力；②放空水水庫，以以便檢修修；③排放淤淤泥，減減少淤積積；④隨時(shí)放放水，以以滿足航航運(yùn)和灌灌溉的要要求；⑤施工導(dǎo)導(dǎo)流。工作條件件：①孔內(nèi)水水流流速速高，易易產(chǎn)生負(fù)負(fù)壓，空空蝕和振振動(dòng)；②閘門在在水下，，承受的的壓力大大，檢修修困難。。二、型式式及布置置按水流條條件分：：有壓的的、無壓壓的；按高程分分：中孔孔、底孔孔；按布置層層數(shù)分：：?jiǎn)螌印ⅰ⒍鄬?。?、有壓泄泄水孔工作閘門門布置在在出口，，可以部部分開啟啟，出口口低，利利用的水水頭大，，斷面尺尺寸較小小。缺點(diǎn)：閘閘門關(guān)閉閉時(shí)，孔孔內(nèi)承受受較大的的內(nèi)水壓壓力對(duì)壩壩體應(yīng)力力和防滲滲都不利利，常需需鋼板襯襯砌。為為此進(jìn)口口處設(shè)置置事故檢檢修閘門門、平常常用來擋擋水。2、無壓泄泄水孔工作閘門門布置在在進(jìn)口，，為形成成無壓水水流，需需在閘門門后將斷斷面頂部部升高。。（工作作閘門前前仍為有有壓段））優(yōu)點(diǎn)：閘閘門可以以部分開開啟，明明流段不不用鋼板板襯砌，，施工簡(jiǎn)簡(jiǎn)便，干干擾少，，有利于于加快速速度進(jìn)度度。缺點(diǎn)：斷斷面尺寸寸較大，，削弱壩壩體。國內(nèi)重力力壩多采采用無壓壓泄水孔孔。3、雙層泄泄水孔受閘門結(jié)結(jié)構(gòu)及啟啟閉機(jī)的的限制，，深式泄泄水孔的的斷面面面積不能能太大，，為了增增大泄流流量，可可將泄水水孔做成成雙層的的（或?qū)⑿顾卓撞贾迷谠谝缌鲏螇味危?。。注意的問題：①雙層泄水時(shí)對(duì)對(duì)下層泄水孔泄泄流能力的影響響；②在尾部上、下下層水流交匯處處可能產(chǎn)生空蝕蝕。深式泄水孔：水水流流速高，邊邊界條件復(fù)雜，，應(yīng)十分重視體體形設(shè)計(jì)，如進(jìn)進(jìn)口曲線，閘門門槽的型式，漸漸變段、豎向連連接等，并注意意施工質(zhì)量。三、進(jìn)口曲線應(yīng)滿足：①減少局部損失失，提高泄水能能力②控制負(fù)壓，防防止空蝕。進(jìn)口曲線：頂部部、兩側(cè)常用四四分之一橢圓，，底部常用園弧弧。橢圓方程：X2/A2+Y2/(aA)2=1斷面：矩形：①①頂面曲線，A為孔高，α為1/3~1/4②兩側(cè)曲線，A為孔高，α=1/4園孔：A為直徑，α=0.30進(jìn)口段的孔口中中心線，一般布布置成水平的。。四、閘門和閘門門槽深孔常用的閘門門也是平面和弧弧形閘門。平面閘門槽是最最易產(chǎn)生負(fù)壓和和空蝕的地方。。為減免門槽空蝕蝕，試驗(yàn)結(jié)果表表明，矩形收縮縮型門槽較好。。矩形閘門槽適用用于流速小于10m/s的情況，其尺尺寸布置時(shí)，閘閘門槽寬度Ｗ和和深度d應(yīng)根據(jù)閘門尺寸寸和軌道布置要要求確定，其門門槽寬深比Ｗ／／d＝1.6～1.8，錯(cuò)距，下游收收縮邊墻斜率為為1:8～1:12，圓角半徑r＝0.1d。五、管身有壓泄水孔一般般采用圓形斷斷面，圓形過水水能力較大，管管周應(yīng)力條件也也好，為防滲和和滿足應(yīng)力要求求：管周需布設(shè)設(shè)鋼筋，有時(shí)采采用鋼板襯砌。。無壓泄水孔的明明流段,通常采用矩形泄泄槽,洞頂應(yīng)留有足夠夠的空間,以滿足摻氣和通通氣的要求,以保證形成穩(wěn)定定的無壓流。為了減小出口的的單寬流量，有有利于下游消能能，在管道轉(zhuǎn)入入明流段后，兩兩側(cè)在平面上可可以適當(dāng)擴(kuò)散。。六、漸變段泄水孔進(jìn)口一般般都做成矩形，，以便布置進(jìn)口口曲線和閘門，，而重力壩有壓壓泄水孔斷面常常采用圓形，所所以在進(jìn)口閘門門后需設(shè)漸變段段，以便水流平平順過渡。當(dāng)主要閘門（由由園變方）布置置在出口時(shí)，出出口斷面必須做做成矩形，七、豎向連接有壓：園弧連接接，R≥5倍孔徑。無壓：采用拋物物線連接。八、平壓管、通通氣孔當(dāng)工作閘門發(fā)生生故障或檢修泄泄水孔時(shí)，要關(guān)關(guān)閉事故檢修閘閘門，這時(shí)泄水水孔逐漸斷流，，孔內(nèi)需要補(bǔ)氣氣；當(dāng)檢修工作作完畢后，先關(guān)關(guān)閉工作閘門，，用平壓管（與與水庫相通）向向工作閘門與事事故檢修閘門之之間充水。設(shè)平面管位置:在檢修門和工作作門之間（與水水庫連通）；目的:可使檢修門在靜靜力中啟門,減小啟門力力；通氣孔位置:①檢修門與工作門門之間,作用:排氣,補(bǔ)氣；②工作門后,作用:補(bǔ)氣。工作門后通氣孔孔尺寸的設(shè)計(jì)重力壩的材料及及構(gòu)造一．混凝土水工混凝土除要要求有足夠的強(qiáng)強(qiáng)度以外，還有有有一定的抗?jié)B性、抗侵蝕蝕性、抗凍性、、抗磨性和低熱熱性等。（一）混凝土的的強(qiáng)度指標(biāo)按抗壓強(qiáng)度，水水工混凝土分為為C5C7.5C10C15C20C25C30標(biāo)號(hào)，C5混凝土只能用在在某些不重要的的、應(yīng)力很小的的部位，僅作回回填及壓重用。。壩體混凝土抗壓壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度的齡齡期一般用90d，最多不超過180d。同時(shí)還規(guī)定28d齡期的抗壓強(qiáng)度度不得低于7.5Mpa。設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度度的齡期采用28d，一般不采用后后期強(qiáng)度。（二）混凝土的的耐久性包括抗?jié)B、抗凍凍、抗磨和抗侵侵蝕等。1）抗?jié)B性是指混凝土抵抗抗壓力水滲透作作用而不被破壞壞的能力2)抗凍性抗凍性指混凝土土在飽和狀態(tài)下下，經(jīng)多次凍融融循環(huán)作用而不不嚴(yán)重降低強(qiáng)度度的性能3)抗磨性是指抗高速水流流或挾沙水流的的沖刷、磨損作作用的性能4)抗侵蝕性是指混凝土抵抗抗環(huán)境水侵蝕的的性能5)抗裂性防止混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)產(chǎn)生溫度裂縫縫二、壩體混凝土土分區(qū)原因：壩體各部部分工作條件不不同，為了節(jié)約約和合理使用水水泥，通常將壩壩體按不同部位位和不同工作條條件分區(qū)，采用用不同標(biāo)號(hào)。為了便于施工，，應(yīng)盡量減少標(biāo)標(biāo)號(hào)的類別，相相鄰區(qū)的強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)號(hào)不宜超過兩兩極，免引起應(yīng)應(yīng)力集中或產(chǎn)生生溫度裂縫。分分區(qū)的厚度一般般不得小于2-3米，以便澆筑。。壩體對(duì)各區(qū)混凝凝土性能的要求求：二、重力壩的構(gòu)構(gòu)造壩體排水為減小滲水對(duì)壩壩體的不利影響響，在靠近上游游面處布設(shè)排水水管。距上游面面要求小于壩前前水深的1/10—1/12，使?jié)B透坡降在在允許范圍內(nèi)。。管距2—3m。管徑15—25cm，太小易堵塞。。排水管與廊道連連接多采用直通通式，且多在上上游側(cè)廊道系統(tǒng)為滿足施工和適適用要求（如灌灌漿、排水、觀觀測(cè)、檢查、交交通的需要），，須在壩體內(nèi)設(shè)設(shè)置各種廊道。。這些廊道相互互連通，構(gòu)成廊廊道系統(tǒng)。壩體分縫橫縫垂直壩軸線，將將壩體分成若干干壩段。重力壩橫縫作用用：1）減小溫度應(yīng)力力，2）適應(yīng)地基不均均勻變形，3）滿足施工要求求（如混凝土澆澆筑能力及溫度度控制）間距：12-20米，也有達(dá)20米永久性橫縫常做成平面，不不設(shè)鍵槽，不進(jìn)進(jìn)行灌漿，各壩壩段獨(dú)立工作?！，F(xiàn)在常是溫度度縫、沉降縫合合二為一，故留留成1-2cm寬的縫。橫縫內(nèi)需設(shè)止水水。止水材料：：紫銅片，橡膠膠、塑料及瀝青青等。對(duì)于高壩壩應(yīng)采兩道止水水，中間設(shè)瀝青青井，中低壩適適當(dāng)簡(jiǎn)化。止水片及瀝青井井需伸入巖基一一定深度，約30-50cm，井內(nèi)填滿瀝青青沙，止水井延延伸到最高水位位以上，瀝青井井需延伸到壩頂頂。沿溢流面，壩體體下游最高水位位以下和穿越橫橫縫的廊道和孔孔洞周邊均需設(shè)設(shè)止水井。臨時(shí)性橫縫（1）河谷狹窄，做做成整體重力壩壩可適當(dāng)發(fā)揮兩兩岸的支撐作用用，有利于壩體體的強(qiáng)度和穩(wěn)定定。（2）岸坡較陡的各各壩段連成整體體可以改善岸坡坡的穩(wěn)定性。（3）在軟弱破碎帶帶上的各壩體，，連成整體增加加壩體剛度。（4）強(qiáng)地震區(qū)，如如壩段連成整體體，可提高壩體體的抗震性能。?？v縫平行于壩軸線方方向設(shè)的縫。目的：適應(yīng)混凝凝土的澆筑能力力和減小施工期期的溫度應(yīng)力。?？v縫是臨時(shí)縫，，待壩體降到穩(wěn)穩(wěn)定溫度后進(jìn)進(jìn)行接縫灌漿漿?？v縫布置形式：：鉛直、錯(cuò)縫、、斜縫。不設(shè)縱縫——通倉澆注施工縫（水平工工作縫）澆注塊厚度一般般為1.5—4.0m。在基巖表面用用0.75—1.0m的薄層澆注，以以利散熱、防止止開裂。上下澆澆注塊之間常間間歇3—7天。新混凝土澆澆注前，須清除除縫面渣、灰塵塵和水泥乳膜，，用風(fēng)水槍或壓壓力水沖洗，使使表面成為干凈凈麻面。再均勻勻鋪一層2—3cm的水泥沙漿，然然后澆注。地基處理天然基巖都有風(fēng)風(fēng)化層、節(jié)理、、裂隙、斷層破破碎帶及軟弱夾夾層等方面的缺缺陷，因此必須須進(jìn)行處理重力壩失事有40%是因?yàn)榈鼗鶈栴}題造成的。地基基處理主要包含含兩個(gè)方面的工工作：一是防滲滲，二是提高基基巖強(qiáng)度。一．壩基的開挖挖與清理目的：使壩體坐坐落在穩(wěn)定堅(jiān)固固的地基上。規(guī)范規(guī)定：>100m的高壩，必須建建在新鮮、微風(fēng)風(fēng)化或弱風(fēng)化的的巖石上。50—100m的中壩，必須建建在微風(fēng)化或弱弱風(fēng)化的巖石上上。同一工程中，兩兩岸較高部位的的壩段，可比河河床段適當(dāng)放寬寬。壩基的固結(jié)灌漿漿目的提高基巖的強(qiáng)度度和整體性，降降低地基的透水水性。固結(jié)灌漿設(shè)計(jì)內(nèi)內(nèi)容：１．決定灌漿范范圍：高壩或巖巖基裂隙發(fā)育，，全壩基灌漿；；一般情況下在在壩踵壩趾處灌灌漿（為什么？？）。２．灌漿孔的深深度：一般5—8m；帷幕上游區(qū)8—15m３．灌漿孔的間間距：孔距、排排距3—6m４．灌漿孔的排排列形式：平面面上作梅花形或或方格形。５．灌漿孔的鉆鉆孔方向：與主主要裂隙面正交交。６．灌漿的壓力力：在不