碾壓式混凝土重力壩

第十三章碾壓式混凝土重力壩其主要優(yōu)點是：1)施工工藝程序簡單，可快速施工，縮短工期，提前發(fā)揮工程效益。2)膠凝材料(水泥+粉煤灰+礦渣等)用量少，一般在120～160kg/m3，其中水泥用量約為60～90kg/m3。3)由于水泥用量少，結合薄層大倉面施工，壩體內(nèi)部混凝土的水化熱溫升可大大降低，從而簡化了溫控措施。4)不設縱縫，節(jié)省了模板及接縫灌漿等費用。5)可適用大型通用施工機械設備，提高混凝土運輸和填筑工效。6)降低工程造價?？涌谀雺夯炷翂螜M剖面（一）材料

碾壓式混凝壩的膠凝材料遠比常態(tài)混凝土用量少，其中粉煤灰在膠凝材料中所占比重一般為30%～60%。水膠比一般在0.45～0.7之間。（二）壩體構造

由碾壓式混凝土重力壩采用通倉碾壓，故可不設縱縫。但為了適應溫度伸縮縫和地基不均沉降，仍應設置橫縫，間距一般為15～20m。比常態(tài)混凝土重力壩降低造價約10％。觀看碾壓式混凝土重力壩視頻第十四章其它型式重力壩

一、漿砌石重力壩

漿砌石重力壩是由石料和膠結材料砌筑而成的壩。朱莊漿砌石重力壩（一）漿砌石重力壩的材料1石料

石料可分為塊石、條石或粗料石、細料石等。2膠結材料常用的膠結材料有水泥砂漿、細石混凝土及混合砂漿等。（二）砌石重力壩的構造特點1、壩體防滲措施2、溢流壩防護3、壩體分縫4、壩與地基的連接二、寬寬縫重力力壩（一）寬寬縫重力力壩的工工作特點點為了克服服實體重重力壩揚揚壓力大大，材料料的抗壓壓強度不不能充分分發(fā)揮等等缺點，，我國在在水利建建設中，，發(fā)展了了一些改改進重力力壩的壩壩型，寬寬縫重力力壩就是是其中的的一種。。例如：：新安江、、丹江口口、潘家家口等。寬縫重力力壩是將將相鄰壩壩段間的的橫縫部部分地拓拓寬(僅在上游游端和下下游端閉閉合)的重力壩壩。寬縫重力力壩工程量比比實體重重力壩要要省10%～20%潘家口寬寬縫重力力壩三、空空腹重力力壩在實體重重力壩底底部沿壩壩軸線方方向設置置大尺寸寸的空腔腔，即為為空腹重重力壩。?？崭瓜旅婷娌辉O底底板，壩壩體所受受的作用用(荷載)直接通過過所謂的的前、后后腿傳到到地基上上?？湛崭箟螇蔚母箍卓變艨缍榷纫话慵s約為壩底底全寬的的1/3，腹孔孔高約為為壩高的的1/4～1/5。廣東楓樹樹壩空腹腹重力壩壩第十五章章支支墩壩支墩壩有有下述特特點：揚壓力僅僅作用于于擋水面面板的底底面，由由于支墩墩之間的的空隙較較大，故故作用于于支墩底底部的揚揚壓力很很小；上上游擋水水面板的的坡度較較緩，可可以利用用面板上上的水重重幫助維維持壩體體穩(wěn)定，，故比重重力壩的的工程量量??；大大頭壩與與重力壩壩相比可可節(jié)省工工程量15%～25%，連拱壩壩和平板板壩可節(jié)節(jié)省40%～60%。按擋水面面板的形形式支墩墩壩可分分為：平板壩、、連拱壩壩和大頭頭壩。佛子嶺連連拱壩梅山連拱拱壩佛子嶺連連拱壩湖南鎮(zhèn)梯梯形支墩墩壩寬縫重力力壩圖片名稱稱：貓?zhí)蛹t巖巖水電站站電站地點點：貴州州修文所在河流流：貓?zhí)铀谒迪担洪L江江水系主要壩型型：雙曲曲拱壩壩頂高程程：890米最大壩高高：60米貓?zhí)蛹t紅巖水電電站二灘雙曲曲拱壩圖片名稱稱：二灘灘水電站站電站地點點：四川川省攀枝枝花市所在河流流：雅礱礱江所在水系系：長江江水系主要壩型型：混凝凝土拱壩壩壩高：240米石門拱壩壩圖片名稱稱：石門門水庫電站地點點：陜西西漢中所在河流流：褒河河所在水系系：黃河河水系主要壩型型：混凝凝土拱壩壩壩頂高程程：620.0米最大壩高高：88米圖片名稱稱：佛子子嶺水電電站大大壩全景景電站地點點：安徽徽霍山所在河流流：淠河河所在水系系：淮河河水系主要壩型型：連拱拱壩壩頂高程程：128.46米最大壩高高：75.9米第三章拱拱壩壩第一節(jié)概概述一、拱壩壩的特點點拱壩的的結構構拱壩是是固接接在基基巖上上的空空間殼殼體結結構（（高次次超靜靜定結結構））拱壩的的受力力拱壩所所承受受的水水平荷荷載一一部分分通過過拱的的作用用壓向向兩岸岸巖體體，另另一部部分通通過豎豎直梁梁的作作用傳傳到壩壩底基基巖。。拱壩的的穩(wěn)定定壩體的的穩(wěn)定定主要要依靠靠兩岸岸拱端端的反反力作作用，，并不不全靠靠壩體體自重重來維維持。。1、用拱拱結構構特點點，充充分利利用材材料料強度度。2、穩(wěn)定定依靠靠兩岸岸拱端端的反反力來來維持持。3、超載載能力力強，，安全全度高高。4、抗震震性能能好。。5、荷載載特點點。6、壩身身泄流流布置置復雜雜。二、拱拱壩壩壩址的的地形形和地質(zhì)質(zhì)條件件（一））地形形條件件用壩頂頂高程程處的的河谷谷寬度度和壩壩高之之比（（稱為為寬高比比L/H）來描描述河河谷形形狀。。用壩底底最大大厚度度和壩高之之比（稱稱為厚厚高比比T/H）來描描述拱拱壩的的薄厚厚程度度。寬高比比厚厚高比比當L/H<1.5時，薄薄拱壩壩；T/H<0.2時L/H=1.5～3.0，中厚厚拱壩壩；T/H=0.2～0.35L/H=3.0～4.5，重力力拱壩壩；T/H>0.35L/H>4.5時，不不宜修修建拱拱壩。。V形河谷谷U形河谷谷寬高比比相同同河谷谷形狀狀不同同的兩兩種情情況（（V形和U形）（二））地質(zhì)質(zhì)條件件基巖比比較均均勻，，堅固固完整整，有有足夠夠的強強度，，透水水性小小，能能抵抗抗水的的侵蝕蝕、耐耐風化化、岸岸坡穩(wěn)穩(wěn)定、、沒有有大斷斷裂等等。三、拱拱壩的的形式式按其厚厚高比比特征征可分分為薄薄拱壩壩、中中厚拱拱壩、、厚拱拱壩(或稱重重力拱拱壩)。按其壩壩體形形態(tài)的的特征征可分分為定定圓心心等半半徑拱拱壩(或稱單單曲拱拱壩)；等中中心角角變半半徑拱拱壩；；變圓圓心變變半徑徑（雙雙曲拱拱壩））。第二節(jié)節(jié)拱拱壩的的荷載載及組組合一、荷荷載載

截面A1與A2間的壩壩塊自自重G按辛甫甫森公公式計計算：：當△Z高度較較小時時可近近似用用下式式計算算：自重計計算簡簡圖1.自重2.溫度荷荷載當壩體體溫度度高于于封拱拱溫度度時，，即溫度度升高高，拱圈圈伸長長并向向上游游位移移，由由此產(chǎn)產(chǎn)生的的彎矩矩、剪剪力的的方向向與庫庫水位位產(chǎn)生生的相相反，，但軸軸力方方向相相同。。當壩體體溫度度低于于封拱拱溫度度時，，即溫度度降低低，拱圈圈收縮縮并向向下游游位移移，由由此產(chǎn)產(chǎn)生的的彎矩矩、剪剪力的的方向向與庫庫水位位產(chǎn)生生的相相同，，但軸軸力方方向相相反。。說明：：（（a）實際際溫度度荷載載分布布；（b）平均均溫度度；（（c）等效效線性性溫差差；（（d）非線線性溫溫差溫度荷荷載的的變化化2、荷載載組合合根據(jù)荷荷載出出現(xiàn)的的機率率進行行組合合可分分為：：基本本組合合、特特殊組組合兩兩種。。拱壩設設計荷荷載組組合表表荷載組合組合情況荷載重自重水壓力泥沙壓力浪壓力溫度荷載地震力基本組合1．正常蓄水位1234(6)①

2．運行最低水位1234(6)②

3．其它常遇的不利組合

特殊組合1．校核洪水位1234(6)②

2．地震情況1234(6)①73．施工期接縫未灌漿情況①情況②

112

4．施工期分期未灌漿情況①情況②

11

2

(6)③或(6)④(6)④

5．其它稀遇的不利組合

(6)①溫降(6)②溫升(6)③接縫灌灌漿部部分壩壩體設設計正正常溫溫降。。(6)④接縫灌灌漿部部分壩壩體設設計正正常溫溫升。。第三節(jié)節(jié)拱拱壩的的體形形和布布置一、拱拱壩壩壩體尺尺寸的的初步步擬定定二、拱拱壩布布置1、拱壩壩布置置的步步驟2、布置置原則則拱壩壩壩身的的布置置原則則拱壩壩壩端的的布置置原則則第四節(jié)節(jié)拱拱壩應應力分分析1、應力力分析析方法法綜述述1)純拱法法2)拱梁分分載法法3)有限元元法4)殼體理理論計計算法法5)結構模模型試試驗法法純拱法法假定拱拱壩由由一系系列各各自獨獨立互互不影影響的的水平平拱圈圈疊合合而成成，每每層拱拱圈簡簡化為為彈性性固結結拱進進行計計算，，用結結構力力學方方法求求解拱拱的應應力。。拱梁分分載法法是當前前用于于拱壩壩應力力分析析的基基本方方法，，它把把拱壩壩看成成由一一系列列水平平拱圈圈和鉛鉛直梁梁所組組成，，荷載載由拱拱和梁梁共同同承擔擔，各各承擔擔多少少荷載載由拱拱梁交交點處處變位位一致致條件件決定定。荷荷載分分配后后，梁梁按靜靜定結結構計計算應應力，，拱按按純拱拱法計計算應應力。。確定定拱梁梁荷載載分配配的方方法可可以用用試荷荷載法法，也也可以以用計計算機機求解解聯(lián)立立方程程組來來代替替試算算。拱冠梁梁法，，將拱壩壩看成成由一一系列列水平平拱和和拱冠冠處一一根懸懸臂梁梁組成成，以以拱冠冠處一一根懸懸臂梁梁為代代表與與若干干水平平拱作作為計計算單單元進進行荷荷載分分配。。根據(jù)據(jù)各層層拱圈圈與拱拱冠梁梁交點點處徑徑向變變位一一致的的條件件求得得拱梁梁荷載載分配配，荷荷載分分配后后，梁梁按靜靜定結結構計計算應應力，，拱圈圈按純純拱法法計算算應力力。有限元元法殼體理理論計計算法法計算拱壩地基變位的力系及當量矩形圖伏格特特法壩體向基巖延伸長度h示意延長壩壩高法法M=M0+H0y+V0x-MLH=H0cosф-V0sinф+HLV=H0sinф+V0cosф-VL三、純拱法法

拱圈應力分析圖四、拱梁分分載法法荷載由拱和和梁共同承承擔，各承承擔多少荷荷載由拱梁梁交點處變變位一致條條件決定。。荷載分配配后，梁按按靜定結構構計算應力力，拱按純純拱法計算算應力。拱冠梁法拱冠梁法計計算簡圖（a）拱壩中面面；（b）總水平徑徑向荷載；；（c）各層拱圈圈分配到的的荷載；（d）拱冠梁分分配到的荷荷載（e）i層拱圈計算算簡圖；（（f）拱冠梁計計算簡圖荷載分配（（徑向變位位一致條件件）梁的徑向變變位拱的徑向變變位梁的徑向變變位拱圈的徑向向變位壩體上下游游面的邊緣緣應力厚拱壩時第五節(jié)壩壩肩穩(wěn)定分分析一、穩(wěn)定分析方法法三種（一)剛體極限平衡法1.可能滑動面形式和和位置有4種