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混凝土壩的構(gòu)造及作用
混凝土壩的主要類(lèi)型有重力壩、拱壩和支墩壩三種。
(一)重力壩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和類(lèi)型
1.重力壩的類(lèi)型
(1)按壩體高度分:
高壩:壩高>70m;中壩:30~70m;低壩:<30m。
(2)按筑壩材料:混凝土重力壩、漿砌石重力壩。
(3)按泄水條件:溢流重力壩和非溢流重力壩段。
(一)重力壩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和類(lèi)型
1.重力壩的類(lèi)型
(4)按壩體的結(jié)構(gòu)分:
實(shí)體重力壩、空腹重力壩、寬縫重力壩。
(5)按施工方法分為澆筑混凝土重力壩和碾壓混凝土重力壩
(二)重力壩的構(gòu)造及作用
1.壩頂構(gòu)造
(1)重力壩壩頂安全超高的規(guī)定水位(10m)+超高=大壩高度
重力壩壩頂安全超高(m)
(2)防浪墻宜采用與壩體連成整體的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),墻身高度可取1.2m。非溢流壩段的壩頂寬度不宜小于3.0m。
(3)非溢流壩段的壩頂寬度應(yīng)根據(jù)剖面設(shè)計(jì)、運(yùn)行要求確定,不宜小于3.0m。
2. 重力壩的防滲與排水設(shè)施
在混凝土重力壩壩體上游面和下游面水位以下部分,多采用一層具有防滲、抗凍和抗侵蝕的混凝土,作為壩體的防滲設(shè)施。防滲層厚度一般為1/20~1/10水頭,但不小于2m。
為了減小壩體的滲透壓力,靠近上游壩面設(shè)置排水管幕。排水管幕與上游壩面的距離一般為作用
水頭的1/15~1/25,且不小于2m。排水管間距2~3m。
3. 重力壩的分縫與止水
為了滿足施工要求,防止由于溫度變化和地基不均勻沉降導(dǎo)致壩體裂縫,在壩內(nèi)需要進(jìn)行分縫。
3. 重力壩的分縫與止水
(1)橫縫
、贆M縫與壩軸線垂直,有永久性的和臨時(shí)性的兩種。
②永久性橫縫可兼作沉降縫和溫度縫。
、塾谰眯詸M縫縫內(nèi)須設(shè)置專門(mén)的止水。
、芘R時(shí)性橫縫縫面設(shè)置鍵槽,埋設(shè)灌漿系統(tǒng)
、輰误w分成若干個(gè)壩段,橫縫間距一般為15~20m。
(2)縱縫
縱縫是平行于壩軸線方向的縫。其作用是為了適應(yīng)混凝土的澆筑能力、散熱和減小施工期的溫度應(yīng)力。(能散溫)
縱縫按其布置形式可分為鉛直縫、斜縫和錯(cuò)縫三種。 ,鉛直縫的間距為 15~30m ,縫面應(yīng)設(shè)置三角形鍵槽。為了保證壩段的整體性,沿縫面應(yīng)布設(shè)灌漿系統(tǒng)。待壩體穩(wěn)定冷卻至穩(wěn)定穩(wěn)定溫度,縫寬達(dá)到0.5mm以上時(shí)再進(jìn)行灌漿。
(3)水平施工縫
水平施工縫是新老混凝土的水平結(jié)合面。
混凝土澆筑前,必須清除老混凝土面浮渣,鑿毛并用壓力水沖洗,再鋪設(shè)一層2~3cm的水泥砂漿,然后澆筑。(類(lèi)似貼墻磚)
4. 壩內(nèi)廊道
(1)基礎(chǔ)灌漿廊道設(shè)置在上游壩踵處。
廊道上游側(cè)距上游壩面的距離不小于4~5m,其寬度一般為2.5~3.0m,高度一般為3.0~3.5m。
(2)壩體檢修和排水廊道。為了方便檢查壩體和排除壩體滲水,在靠近壩體上游面設(shè)檢查兼作排水用的廊道。
廊道最小寬度為1.2m,高度2.2m。各層廊道之間用豎井連通。
(總結(jié):混凝土壩的廊道和排水管道都在上游)
(三)重力壩的荷載與作用
重力壩承受的荷載與作用主要有:自重(包括永久設(shè)備重量)、靜水壓力、揚(yáng)壓力、動(dòng)水壓力、波浪壓力、土壓力、泥沙壓力、冰壓力、溫度作用、風(fēng)作用、地震作用等。
(3)揚(yáng)壓力
揚(yáng)壓力包括上浮力及滲流壓力。
上浮力是由壩體下游水深產(chǎn)生的浮托力;
滲流壓力是在上、下游水位差作用下產(chǎn)生,水流通過(guò)基巖節(jié)理、裂隙而產(chǎn)生的向上的靜水壓力。
(4) 動(dòng)水壓力
當(dāng)水流流經(jīng)曲面(如溢流壩面或泄水孔洞或泄水孔洞的反弧段)時(shí),由于流向改變,在該處產(chǎn)生動(dòng)水壓力。動(dòng)水壓力的合理作用點(diǎn)可近似地取在反弧中點(diǎn)。
(四)拱壩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和類(lèi)型
1.拱壩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
拱壩的軸線為弧形,主要依靠?jī)砂秹渭缇S持其穩(wěn)定性。
拱壩是超靜定結(jié)構(gòu),有較強(qiáng)的超載能力,受溫度的變化和壩肩位移的影響較大。
(五)支墩壩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和類(lèi)型
按擋水面板的形式,支墩壩可分為平板壩、連拱壩和大頭壩。
(1)平板壩是支墩壩中最簡(jiǎn)單的形式
(2)連拱壩是超靜定結(jié)構(gòu)
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