最新拱壩的材料和壩體構(gòu)造幻燈片.ppt

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1、拱壩的材料和壩體構(gòu)造拱壩對材料的要求和材料的分區(qū)（一）拱壩的材料和對材料的要求混凝土應(yīng)嚴格保證設(shè)計規(guī)范對強度、抗?jié)B、抗凍、低熱、抗沖刷和抗侵蝕等方面的要求。(1)壩體混凝土的極限抗壓強度一般以90d或180d齡期強度為準，極限抗拉強度一般取極限抗壓強度的1／10～1／15。此外，還應(yīng)注意混凝土的早期強度，控制表層混凝土7d齡期的標號不低于C10號，以確保早期的抗裂性。高壩近地基部分混凝土的90d齡期標號不得低于C25號，內(nèi)部混凝土90d齡期不低于C20號。(2)保證抗?jié)B性、抗凍性和低熱等方面的要求。為此，對壩體混凝土的

2、水灰比必須嚴格控制，對較高的拱壩，壩體外部混凝土的水灰比應(yīng)限制在0.45～0.5的范圍內(nèi)，內(nèi)部可為0.6～0.65。在承受高速水流和挾沙水流沖刷的部位，混凝土應(yīng)具有很好的抗磨性。用水灰比低的、振搗密實并表面抹光的混凝土，抗磨性能較高。實踐證明，水灰比大于0.55的混凝土，抗磨性能常不能滿足要求。(二）對拱壩混凝土材料的分區(qū)要求對混凝土拱壩來說，也可以根據(jù)拱壩材料所處的位置、使用要求、應(yīng)力情況把拱壩分為不同的區(qū)域，對不同區(qū)域的混凝土材料提出不同的要求，充分發(fā)揮材料的性能，真正作到物盡其用，發(fā)揮最大經(jīng)濟效益。（2）拱壩的橫

3、縫橫縫是半徑向的，間距一般取15～20m，也有略大于20m的。在變半徑的拱壩中，為了使橫縫與半徑向一致，必然會形成一個扭曲面。有時為了簡化施工，對不太高的拱壩也可以中間高程處的徑向為準，仍用鉛直平面來分縫。橫縫底部縫面與建基面或墊座面的夾角不得小于60。，并應(yīng)盡可能接近正交?？p內(nèi)設(shè)鉛直向的梯形鍵槽，以提高壩體的抗剪強度。橫縫上游側(cè)應(yīng)設(shè)置止水片，止水片可與上游止?jié){片結(jié)合。在一定的條件下，也可將橫縫的一部分保持為永久性的明縫。當近拱端有一岸或兩岸自壩頂?shù)侥骋桓叱谭秶鷥?nèi)的地質(zhì)條件很差，不足以承擔拱端的巨大推力時，可將這一范圍

4、內(nèi)的橫縫保持為永久縫，（3）拱壩的縱縫拱壩厚度較薄，一般可不設(shè)縱縫，對厚度大于40m的拱壩時，可考慮設(shè)計縱縫。縱縫基本上平行于壩軸線布置，其作用主要是防止混凝土沿上下游方向收縮而產(chǎn)生裂縫。相鄰壩塊間的縱縫應(yīng)錯開，縱縫的間距約為20～40m。為方便施工，一般采用鉛直縱縫，到縫頂附近應(yīng)緩轉(zhuǎn)與下游壩面正交，避免澆筑塊出現(xiàn)尖角。國外的雙曲拱壩的縱縫只設(shè)一道，并由基底布置至一定高程即中斷。國內(nèi)的雙曲拱壩由于底寬都不很大因而不設(shè)縱縫。應(yīng)該指出，隨著混凝土施工技術(shù)的不斷改進，即使壩體厚度超過了規(guī)范規(guī)定的40米，也常采用加強混凝土溫控

5、措施通倉澆鑄的辦法避免設(shè)置縱縫，如我國的二灘電站的雙曲拱壩，拱端最大厚度以達到60米，也沒有設(shè)置縱縫。青海省共和縣和貴德縣交界處的黃河干流上的龍羊峽水電站中的重力拱壩剖面及壩內(nèi)部分構(gòu)造圖。電站的擋水建筑物為定圓心、定半徑的混凝土重力拱壩，壩頂高程2610m，從圖中可以看出，最寬的壩段由壩底到下游壩面共設(shè)置了3道垂直縱縫，縱縫的間距從上游壩面到下游依次為22米、18米、22米和18米不等。三條縱縫（4）拱壩縱、橫縫的灌漿橫縫和縱縫都必須進行接縫灌漿。灌漿時壩體溫度應(yīng)降到設(shè)計規(guī)定值，縫的張開度不宜小于0.5mm?？p兩側(cè)壩體

6、混凝土齡期，在采取有效措施后，不宜小于4個月。灌漿漿液結(jié)石達到預(yù)期強度后，壩體才能蓄水?？v、橫縫將壩體切割為若干柱狀體，混凝土按此柱狀體澆筑上升?？v、橫縫面上一般設(shè)有鍵槽，并進行接縫灌漿，以保持壩的整體性。縱、橫縫的設(shè)置需考慮多種因素統(tǒng)籌安排。由于縱、橫縫不僅給施工帶來許多不便，而且縫面只能傳遞壓剪應(yīng)力，難以傳遞拉應(yīng)力，是壩體的薄弱部位。因此，在滿足設(shè)計與施工的情況下，應(yīng)盡量減少縱、橫縫縫數(shù)量。（5）拱壩的墊座與周邊縫對于地形不規(guī)則的河谷或者局部有深槽時，可先在拱壩與基礎(chǔ)之間先澆筑一層大體積混凝土，稱之為墊座，然后在墊

7、座上澆筑拱壩壩體，墊座與壩體之間，在全壩上設(shè)置一道縫，稱之為拱壩的周邊縫混凝土墊座周邊縫周邊縫作用壩的體形基本對稱，壩體拉應(yīng)力在周邊縫附近消失，使墊座承受壓應(yīng)力，并向基礎(chǔ)內(nèi)很好地擴散，改善壩體與基礎(chǔ)的受力條件。周邊縫還可減小壩體傳至墊座的彎矩，從而可減小甚至消除壩體上游面的豎向拉應(yīng)力，使壩體和墊座接觸面的應(yīng)力分布趨于均勻，并可利用墊座增大與基巖的接觸面積，調(diào)整和改善地基的受力狀態(tài)。墊座作為一種人工基礎(chǔ)，可以減小河谷地形的不規(guī)則性和地質(zhì)上局部軟弱帶的影響，改進拱壩的支承條件。有試驗研究成果表明，地震時墊座的振動較壩體振動

8、強烈，說明墊座對壩體振動起緩沖作用。周邊縫的構(gòu)造一般是在大壩墊座澆筑后，混凝土表部不打毛，作為老混凝土，在其上澆筑壩體?？p的上游面設(shè)置鋼筋混凝土塞，該塞與其周圍混凝土之間涂以瀝青等防滲填料，縫面設(shè)止水銅片，為防止止水片漏水后增加壩體滲壓，在其下游又設(shè)置排水管，并在縫的兩側(cè)布設(shè)鋼筋。由于周邊縫結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工麻煩，且難以控制施工質(zhì)量。