第三章巖基上的重力壩

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1、3.1.0第三章巖基上的重力壩§3.1概述?歷史上最早的擋水壩：公元前2900年古埃及在尼羅河上造的高15m、頂長240的擋水壩，靠自重維持穩(wěn)定。?歷史上較早修建的堰、壩，都是靠結構自重維持穩(wěn)定。即：重力壩，因結構簡單、安全可靠。j03.1.1第三章巖基上的重力壩§3.1概述一、重力壩的工作原理及特點1.工作特點：?①主要依靠壩體自重產(chǎn)生的抗滑力滿足穩(wěn)定要求。?②依靠壩體自重產(chǎn)生的壓應力來抵消水壓力產(chǎn)生的拉應力2.基本剖面：三角形3.材料：混凝土、漿砌石y3.1.1第三章巖基上的重力壩§3.1概述一、重力壩的工作原理及特點4.壩軸線(縱

2、軸線)?一般為直線，特殊情況下可為折線或曲線(凸向上游)。5.壩體分段?為了適應地形、溫度、施工能力分成多塊獨立工作，塊間采用止水措施。y3.1.1第三章巖基上的重力壩§3.1概述一、重力壩的工作原理及特點6.防滲和排水?為減小滲透壓力需設置排水管、排水孔幕、防滲帷幕等。y3.1.1第三章巖基上的重力壩§3.1概述一、重力壩的工作原理及特點7.重力壩的優(yōu)點?①安全可靠。尺寸大、應力低、材料強度高且耐久性好，失事率最低。?②對地形、地質條件的適應性強。幾乎任何河谷均可建重力壩，因應力低，對地質條件的要求比拱壩低。?③樞紐泄洪問題容易解決。

3、不需另設溢洪洞、溢洪道等。?④便于施工導流?？衫脡误w導流。?⑤施工方便?？刹捎脵C械化施工，放樣、立模等簡單。?⑥結構作用明確。各壩段獨立工作，作用明確，應力、穩(wěn)定計算簡單。y3.1.1第三章巖基上的重力壩§3.1概述一、重力壩的工作原理及特點8.重力壩的缺點?①耗材多。壩體剖面尺寸大，材料用量多。?②材料強度未充分發(fā)揮。因壩體應力低。?③壩底揚壓力大。因壩底寬大。?④施工溫度控制嚴格。因壩體大，水化熱不易散發(fā)，易產(chǎn)生溫度應力j13.1.2第三章巖基上的重力壩§3.1概述二、重力壩的設計內(nèi)容?主要有以下設計內(nèi)容??①剖面設計：①剖面設計

4、：可參照已建工程。??②穩(wěn)定分析：②穩(wěn)定分析：分析沿地基面和地基內(nèi)軟弱面的抗滑穩(wěn)定安全要求。??③應力分析：③應力分析：分析壩體、壩體應力是否滿足材料強度要求。??④構造設計：④構造設計：壩體細部設計，如廊道系統(tǒng)、防滲系統(tǒng)、排水系統(tǒng)……。??⑤地基處理：⑤地基處理：地基防滲、排水、覆蓋層、斷層及軟弱夾層的處理。??⑥泄洪設計：⑥泄洪設計：泄洪方式、能力及消能措施等設計。??⑦監(jiān)測設計：⑦監(jiān)測設計：埋設觀測探頭等。j23.1.3第三章巖基上的重力壩§3.1概述三、重力壩的建設情況?①19世紀以前采用漿砌石，19世紀后期才開始采用砼。?②2

5、0世紀以前采用材料力學和彈性力學理論和方法。?③19世紀末期才考慮揚壓力的影響，采用排水、防滲措施。?④20世紀采用開始設橫、縱縫，采用施工溫度控制。?⑤20世紀60年代才逐步形成現(xiàn)代筑壩技術。?⑥我國1949～1985年建成的壩高30m以上的113座混凝土大壩中，重力壩占51％。je3.2.1第三章巖基上的重力壩§3.2重力壩的荷載及其組合一、荷載㈠荷載組成?①自重：包括固定設備?②水壓力：包括動水和靜水壓力?③揚壓力：？?④浪壓力：?⑤泥沙壓力：?⑥冰壓力：?⑦土壓力：?⑧地震荷載：？?⑨溫度作用：y3.2.1第三章巖基上的重力壩§

6、3.2重力壩的荷載及其組合一、荷載㈡揚壓力?實測揚壓力：(圖)?揚壓力采用簡化計算：(圖)河床壩段：0.2～0.3?揚壓力折減系數(shù)α：河岸壩段：0.3～0.4y3.2.1第三章巖基上的重力壩§3.2重力壩的荷載及其組合一、荷載㈢地震荷載?計算原則：?①重力壩一般只計算順河方向的水平地震作用，采用擬靜力法?②但對于設計烈度為8、9度的1、2級建筑物，需同時計入水平、豎向荷載?③對于1、2級建筑物需以及壩高大于150m均需進行動力分析和試驗研究?地震慣性力：(略)?地震動水壓力：(略)，∑作用方向：上、下均同加速度方向。?地震動土壓力：(略

7、)j13.2.2第三章巖基上的重力壩§3.2重力壩的荷載及其組合二、荷載組合㈠荷載性質分類?基本荷載?特殊荷載⑴自重(壩體及固定設備)⑽校核洪水位時的靜水壓力⑵正常蓄水位或設計洪水位時的靜水壓力⑾校核洪水位時的揚壓力⑶正常蓄水位或設計洪水位時的揚壓力⑿校核洪水位時的浪壓力⑷泥沙壓力⒀校核洪水位時的動水壓力⑸正常蓄水位或設計洪水位時的浪壓力⒁地震荷載⑹冰壓力⒂其他出現(xiàn)機會較多的荷載⑺土壓力⑻設計洪水位時的動水壓力⑼其他出現(xiàn)機會較多的荷載y3.2.2第三章巖基上的重力壩§3.2重力壩的荷載及其組合二、荷載組合㈡荷載組合?基本組合：正?；蛟O計

8、狀況同時出現(xiàn)的基本荷載組合?特殊組合：校核或非常狀況同時出現(xiàn)的基本荷載再加上一種或幾種特殊荷載的組合?《混凝土重力壩設計規(guī)范》規(guī)定的組合情況見表3-4。je3.3.0第三章巖基上的重力壩§3.3重力壩的抗滑