第三章巖基上的重力壩概論知識(shí)演示文稿

第三章巖基上的重力壩概論知識(shí)演示文稿當(dāng)前第1頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)

19世紀(jì)以前，重力壩基本都是漿砌毛石，19世紀(jì)后逐漸采用混凝土，20世紀(jì)80年代，碾壓混凝土技術(shù)開始用于重力壩建設(shè)。P34目前我國重力壩事業(yè)發(fā)展比較迅速。

當(dāng)前第2頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)一、重力壩的工作原理①穩(wěn)定：利用自重在壩基面產(chǎn)生的摩擦力來抵抗水平水壓力而滿足穩(wěn)定要求。②強(qiáng)度：利用壩體自重在水平截面上引起的壓應(yīng)力來抵消由壩底水揚(yáng)壓力產(chǎn)生的拉應(yīng)力以滿足強(qiáng)度的要求。當(dāng)前第3頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)揚(yáng)壓力組成：由于上下游水頭差引起的滲透壓力及下游水深引起的浮托力組成。當(dāng)前第4頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)重力壩的組成？壩踵？壩趾？當(dāng)前第5頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第6頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第7頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第8頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第9頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)邊墩導(dǎo)墻當(dāng)前第10頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)邊墩導(dǎo)墻當(dāng)前第11頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)萬家寨水利工程當(dāng)前第12頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)二、重力壩的類型（1）按壩體的高度(水利部規(guī)定)超高壩：H≥200m；高壩：H>70m；中壩：30m≤H≤70m；低壩：H<30m。（2）按壩體的結(jié)構(gòu)形式：可分為實(shí)體重力壩，寬縫重力壩，空腹重力壩和預(yù)應(yīng)力重力壩、裝配式重力壩等。P131當(dāng)前第13頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第14頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第15頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)實(shí)體重力壩寬縫重力壩空腹重力壩當(dāng)前第16頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第17頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)潘家口水利工程采用寬縫重力壩，壩高107.5米當(dāng)前第18頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第19頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)廣東楓樹壩空腹寬縫重力壩最大壩高93.3米，壩頂長(zhǎng)418米，壩底最大寬度87.1米，空腹高31.25米，寬25.5米，水電站廠房在壩內(nèi)空腹中。當(dāng)前第20頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)（3）按壩頂是否泄水：分為溢流重力壩和非溢流重力壩段。壩體設(shè)有泄水孔的壩段和溢流壩統(tǒng)稱為泄水重力壩。當(dāng)前第21頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第22頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第23頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第24頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第25頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)三峽大壩泄洪孔當(dāng)前第26頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第27頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第28頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第29頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)（4）按筑壩材料：分砼和漿砌石重力壩。當(dāng)前第30頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)（5）按施工方法：分澆筑砼和碾壓砼重力壩。當(dāng)前第31頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)三、工作特點(diǎn)

(1)優(yōu)點(diǎn)①結(jié)構(gòu)及受力明確，設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)便，安全可靠。②對(duì)地形、地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)。③樞紐泄洪容易解決，便于樞紐布置。當(dāng)前第32頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)④便于施工導(dǎo)流。當(dāng)前第33頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)⑤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，便于機(jī)械化施工。當(dāng)前第34頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第35頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)拱壩施工當(dāng)前第36頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第37頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第38頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第39頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第40頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第41頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)

(2)缺點(diǎn)①剖面尺寸大，水泥石料等用量多。②壩體應(yīng)力較低，材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮。③揚(yáng)壓力大，對(duì)穩(wěn)定不利。當(dāng)前第42頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)④砼體積大，水泥水化熱較高，易出現(xiàn)裂縫，溫控要求較高。當(dāng)前第43頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)轉(zhuǎn)：

3.6重力壩的溫度應(yīng)力、溫度控制和裂縫防止

溫度作用效應(yīng)：當(dāng)氣溫或水溫發(fā)生變化，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生膨脹或收縮，當(dāng)變形受到約束時(shí)，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部將產(chǎn)生溫度應(yīng)力。結(jié)構(gòu)由于溫度變化產(chǎn)生的應(yīng)力、變形、位移等，稱為溫度作用效應(yīng)。當(dāng)前第44頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)混凝土結(jié)構(gòu)的溫度變化過程可分為三個(gè)階段：①上升期（早期）。自混凝土入倉澆筑開始至水泥水化熱作用基本結(jié)束?！镏饕l(fā)生在澆筑完成后3-7天內(nèi)。上升溫差值一般為15-25°，最高可達(dá)36°。當(dāng)前第45頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)混凝土結(jié)構(gòu)的溫度變化過程可分為三個(gè)階段：②降溫期（中期）。自水泥水化熱作用基本結(jié)束起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度為止。

★壩體表面溫度較早地達(dá)到穩(wěn)定，一般在澆筑后的幾個(gè)月內(nèi)。

★壩內(nèi)溫度下降緩慢，需數(shù)月至幾年的時(shí)間。③穩(wěn)定期（晚期）?；炷恋竭_(dá)穩(wěn)定溫度后：

★壩表面的溫度隨外界溫度變化而波動(dòng)。

★壩體內(nèi)部一般接近壩址的年平均氣溫。當(dāng)前第46頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)

砼結(jié)構(gòu)的溫度變化三個(gè)階段①上升期（早期）。澆筑完成后3-7天內(nèi)。②降溫期（中期）。水泥水化熱基本結(jié)束至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度為止，數(shù)月至幾年的時(shí)間。③穩(wěn)定期（晚期）。當(dāng)前第47頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)溫度裂縫成因砼溫度發(fā)生變化，其體積也隨著脹縮，而砼壩體不能自由伸縮，當(dāng)混凝土冷縮時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力＞砼的抗拉能力時(shí)，出現(xiàn)裂縫。當(dāng)前第48頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第49頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)溫度裂縫的類型?重力壩的裂縫多是由溫度應(yīng)力引起的，可分為貫穿性裂縫和表面裂縫兩類。當(dāng)前第50頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第51頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)

思考：防止溫度裂縫的措施？

砼澆筑前、澆筑中、澆筑后？混凝土拌和樓當(dāng)前第52頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)

(二)防止溫度裂縫的措施

1、加強(qiáng)溫度控制。（1）降低混凝土的澆筑溫度。如：★采用預(yù)冷骨料和加冰屑拌制混凝土；★采用低熱水泥；★運(yùn)輸過程中的隔熱保溫等。避免夏季拌好的砼在入倉澆筑前長(zhǎng)時(shí)間暴露?；炷涟韬蜆钱?dāng)前第53頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)1、加強(qiáng)溫度控制。（2）減少混凝土水化熱溫升。★采用冷卻水管；★減少澆筑層厚度；★延長(zhǎng)澆筑塊之間的間歇時(shí)間；★加入粉煤灰等摻和料及減水劑等外加劑；★采用中、低熱水泥；★在混凝土中埋大塊石等。澆筑層厚當(dāng)前第54頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第55頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第56頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第57頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第58頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第59頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第60頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)

1、加強(qiáng)溫度控制。（3）加強(qiáng)對(duì)混凝土表面的養(yǎng)護(hù)和保護(hù)。如在混凝土澆筑后初期：★冬季對(duì)壩塊表面加覆蓋；當(dāng)前第61頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)★夏季噴水養(yǎng)護(hù)等。當(dāng)前第62頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第63頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第64頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)

(二)防止溫度裂縫的措施

2、提高砼的抗裂強(qiáng)度。

3、保證砼的施工質(zhì)量和采用合理的分縫、分塊等。當(dāng)前第65頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)

(三)混凝土與漿砌石工程的修理與養(yǎng)護(hù)

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1、裂縫處理

(1)表面涂抹及貼補(bǔ)涂抹只用于非過水表面的堵縫截漏。貼補(bǔ)即用膠粘劑把橡皮、玻璃布等粘貼在裂縫部位的砼表面，主要用于修補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度沒有影響的裂縫，特別用于修補(bǔ)伸縮縫及溫度縫。

(2)齒槽嵌補(bǔ)。沿縫鑿一深槽，槽內(nèi)嵌填各種防水材料（如環(huán)氧砂漿、瀝青油膏、干硬性砂漿、聚氯乙烯膠泥等），以防止內(nèi)水外滲或外水內(nèi)滲，主要用于修理對(duì)結(jié)構(gòu)物強(qiáng)度沒有影響的裂縫。當(dāng)前第66頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第67頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)（3）灌漿處理對(duì)于破壞建筑物整體性的貫穿性裂縫或在水下不便于采取其他措施的裂縫宜采用灌漿法處理。較常采用的是水泥灌漿及化學(xué)灌漿。一般當(dāng)裂縫寬，多采用水泥灌漿；縫寬，多采用化學(xué)灌漿?；瘜W(xué)灌漿常用材料：水玻璃、鉻木素、丙凝、丙強(qiáng)、聚氨脂、甲凝、環(huán)氧樹脂等，后兩種多用于補(bǔ)強(qiáng)和加固灌漿。當(dāng)前第68頁\共有70頁\編于星期三\8點(diǎn)當(dāng)前第69頁\共有70頁\編于星期