蓄泄水樞紐工程土石壩1土石壩特點與類型1.1特點土石壩：由當(dāng)?shù)赝亮?、石料或土石混合料填筑而成的壩。大體分土壩、堆石壩、土石混合壩。特點：1）可以就地、就近取材，節(jié)省大量水泥、鋼材，減少工地的外線運輸量；2）能適應(yīng)各種不同的地形、地質(zhì)和氣候條件，任何不良的壩址地基，經(jīng)處理后均可筑壩；3）設(shè)計計算手段提高。土力學(xué)理論、計算技術(shù)、測試方法的發(fā)展，使得土石壩設(shè)計理論和計算精度有了較大發(fā)展；4）施工速度加快。大容量、多功能、高效率施工機(jī)械發(fā)展，及自動化管理水平提高，加快了施工進(jìn)度，保證了工程質(zhì)量；5）解決了施工導(dǎo)流和大流量、高水頭泄洪等難題。高圍堰兼作壩體部分?jǐn)嗝媸┕?dǎo)流方案，簡化了施工導(dǎo)流設(shè)計，提高了工程綜合效益。6）性能強(qiáng)。高土石壩抗震性能優(yōu)于混凝土壩。設(shè)計要求：1）具有足夠的斷面維持壩坡穩(wěn)定。施工期、水庫水位降落期及地震時作用在壩坡上的荷載和土石料抗剪強(qiáng)度指標(biāo)都將發(fā)生變化，應(yīng)分別進(jìn)行核算以保持壩坡和壩基穩(wěn)定；2）設(shè)置良好的防滲和排水設(shè)施以控制滲流范圍、改變滲流方向以增加壩坡、壩基和河岸的抗滑和抗?jié)B穩(wěn)定；3）根據(jù)現(xiàn)場條件選擇好筑壩土石料的種類、根據(jù)土石料的物理、力學(xué)性質(zhì)選擇好壩體各部分的填筑壓實標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的合理性；4）泄洪建筑物具有足夠的泄洪能力，壩頂在洪水位以上要有足夠安全超高，以防洪水漫頂，造成壩體失事；5）采取適當(dāng)構(gòu)造措施，使壩運用可靠和耐久。上游應(yīng)能防止波浪沖擊和淘刷，下游應(yīng)能碾壓式土石壩均質(zhì)壩土質(zhì)心墻壩土質(zhì)斜墻壩多種土質(zhì)壩人工材料心墻壩人工材料面板壩壩體由一種土料組成，同時起防滲和穩(wěn)定作用。相對不透水或弱透水土料構(gòu)成中央防滲體，透水土石料組成壩殼。相對不透水或弱透水土料構(gòu)成上游防滲體，透水土石料組成下游支撐體。細(xì)顆粒土料建成中央或靠近上游的防滲體，壩體其它部位由各種粗顆粒土構(gòu)成。中央防滲體由瀝青混凝土、鋼筋混凝土構(gòu)成，壩殼由半透水土石料組成。壩的支撐體由半透水土石料組成，上游防滲面板由瀝青混凝土、鋼筋混凝土構(gòu)成。（3）砂壤土、壤土修建的均質(zhì)壩，透水性較大，一般要求適當(dāng)放緩下游壩坡。（4）粘性土料壩的穩(wěn)定壩坡為一曲面，上部坡陡，下部坡緩，在施工時常沿高度分成數(shù)段，從上而下逐段放緩，相鄰坡率差值為0.25或0.5。砂或砂礫料穩(wěn)定壩坡為一平面，壩體可不變坡，但由于地震荷載沿壩高呈非均勻分布，有時也采用變坡形式。（5）當(dāng)壩基或壩體土料沿壩軸線方向分布不一致時，應(yīng)分段采用坡率，在各段間設(shè)過渡區(qū)，使壩體緩慢變化。輾壓式土石壩的下游坡常沿高程每隔10-30米設(shè)置一條寬1.5-2.0米的馬道，以便攔截壩坡雨水，防止沖刷壩面，同時也可兼作交通，檢修、觀測之用。馬路常設(shè)在壩坡變化處。輾壓式堆石壩的下游壩坡亦常設(shè)置1-2條馬道。土石壩上游壩坡視情況可增設(shè)馬道。3土石壩構(gòu)造土石壩由壩身、防滲體、護(hù)坡及排水設(shè)施組成。3.1防滲體防滲體，是指這部分土體比壩殼其他部分更不透水，它的作用是控制壩體內(nèi)浸潤線的位置，并保持滲流穩(wěn)定。主要結(jié)構(gòu)形式為心墻和斜墻。（1）土質(zhì)防滲體心墻和斜墻的厚度，決定于土料的容許坡降；防滲體頂部水平寬度需考慮施工要求，不應(yīng)小于3m；防滲體頂部在靜水位以上的超高，在正常運用情況下，斜墻超高為0.8-0.6m，心墻超高為0.6-0.3m；心墻和斜墻的頂部以及斜墻上游側(cè)均應(yīng)設(shè)置保護(hù)層，以防止冰凍和干裂；心墻、斜墻與壩殼和截水槽與壩基透水層之間，以及下游滲流逸出處，都必須設(shè)置反濾層。（2）瀝青混凝土或鋼筋混凝土防滲體當(dāng)壩址附近缺少防滲土料時采用。土石壩的上下游面通常都應(yīng)設(shè)置護(hù)坡。上游面護(hù)坡是為了保護(hù)上游坡細(xì)粒土免受波浪的沖刷；防止靠近泄水建筑物處的上游坡遭受順壩水流的沖刷；防止冰層和漂浮物的損害。下游面護(hù)坡為防止雨水沖刷；防止有水部分的風(fēng)浪、冰層和水流作用；防止壩體粘性土發(fā)生凍脹和干裂；防止無粘土料被風(fēng)吹散；以及防止蛇、鼠、白蟻等動物對壩體的破壞。護(hù)坡要求：堅固耐久，能抵御風(fēng)浪的沖擊和冰層的移動，并能保證底層不受淘刷；盡可能就地取材，以使造價經(jīng)濟(jì)；施工簡單、維修方便；外形美觀。護(hù)坡的復(fù)蓋范圍，上游面由壩頂起，護(hù)至水庫最低水位以下能滿足壩體土壤抗沖和冰凍層要求的高程；下游面由壩頂護(hù)至排水棱體，無棱體則護(hù)至壩腳。4土石壩中的滲流分析滲流分析的內(nèi)容包括：1)確定浸潤線的位置；2)確定滲流的主要參數(shù)―滲流流速與坡降；3)確定滲流量。滲流分析目的：1)對初選的壩的形式與尺寸進(jìn)行檢驗，確定對壩坡穩(wěn)定有重要影響的滲流作用力，為核算壩坡穩(wěn)定提供依據(jù)。2)進(jìn)行壩體防糝布置與土料配置，根據(jù)壩體內(nèi)部的滲流參數(shù)與滲流逸出坡降，檢驗土體的滲流穩(wěn)定，防止發(fā)生管涌和流土，在此基礎(chǔ)上確定壩體及壩基中防滲體的尺寸和排水設(shè)施的容量和尺寸。3)確定通過壩和河岸的滲流水量損失并設(shè)計排水系統(tǒng)的容量。滲流分析方法：流體力學(xué)法、水力學(xué)法、流網(wǎng)法、試驗法和數(shù)值解法。滲流穩(wěn)定分析滲流穩(wěn)定計算內(nèi)容：1）判別土的滲透變形形式；2）判明壩和壩基土體的滲透穩(wěn)定性；3）判明壩下游滲流逸出段的滲透穩(wěn)定性。滲透變形：管涌。指壩體和壩基土體中部分顆粒被滲流水帶走并逐步形成滲流通道的現(xiàn)象。一般將管涌區(qū)分為內(nèi)部管涌與外部管涌兩種情況，前者顆粒移動只發(fā)生于壩體內(nèi)部，后者顆?？杀粠С鰤误w之外。管涌只發(fā)生于無粘性土中。流土。指在滲流作用下，粘性土及均勻無粘性土體被浮動的現(xiàn)象。接觸沖刷。指細(xì)粒土（砂土或粘土）與粗粒土交界面上，細(xì)粒土被滲流水沖動發(fā)生破壞的現(xiàn)象。剝離。指粘性土與粗粒土接觸面上，由于滲流作用使土顆粒與整體結(jié)構(gòu)分離的現(xiàn)象。剝離可發(fā)生于粘性土與反濾層交界面處?；瘜W(xué)管涌。指土體中的鹽類被滲流水溶解帶走的現(xiàn)象。7地基處理地基處理目的是為了滿足滲流控制（包括滲透變形和滲流量），動靜力穩(wěn)定以及容許沉降量等方面要求，保證大壩安全運行。7.1砂卵石地基處理主要是解決防滲問題，采用“上堵（垂直防滲、水平防滲）”、“下排（排水減壓）”相結(jié)合措施。垂直防滲設(shè)施，包括軟粘土截水槽、混凝土防滲墻、灌漿帷幕等;水平防滲鋪蓋;下游排水設(shè)施，包括：水平排水層、排水溝，減壓井等。粘性土截水槽：當(dāng)壩基砂礫石層不太深厚時，截水槽是最常用而又穩(wěn)妥可靠的防滲設(shè)施。一般布置在大壩防滲體的底部，橫貫整個河床并延伸到兩岸。截水槽上部與壩的防滲體連成整體，下部與巖基緊密結(jié)合，形成一個完整的防滲體系?；炷练罎B墻：深厚砂礫石地基采用混凝土防滲墻是比較有效和經(jīng)濟(jì)的防滲設(shè)施。做法是用沖擊鉆分段建造槽形孔，以泥漿固壁，然后在槽孔內(nèi)用水下澆注混凝土的方法澆筑成墻，墻底嵌入弱風(fēng)化基巖，深度不小于0.5～1.0m，墻頂插入防滲體內(nèi)的深度應(yīng)大于1/10壩高，并不得小于2m。墻厚按施工條件可在0.6～1.3m范圍內(nèi)選用，一般0.8m左右。灌漿帷幕：適用于砂礫石層很厚時，帷幕深度根據(jù)建筑物重要性、水頭大小、地基地質(zhì)條件、滲透特性確定。防滲鋪蓋：用粘性土料修筑鋪蓋與壩身防滲體相連接，并向上游延伸至要求的長度，也是土石壩常用的防滲設(shè)施。鋪蓋的作用是延長滲徑，從而使壩基滲漏損失和滲流坡降減小至容許范圍以內(nèi)。下游排水設(shè)施：設(shè)置排水的目的是為了防排結(jié)合，控制滲流。常用設(shè)施有排水溝、排水減壓井等。7.2細(xì)砂、軟粘土和濕陷性黃土壩基處理（一）細(xì)砂等易液化土壩基壩基中的細(xì)砂等地震時易液化的土料對壩的穩(wěn)定性危害很大。對判定可能液化的土層，應(yīng)盡可能挖除后換填好土。當(dāng)挖除比較困難或很不經(jīng)濟(jì)時，可考慮采取人工加密措施，使之達(dá)到與設(shè)計地震烈度相適應(yīng)的密實狀態(tài)，然后采取加蓋重、加強(qiáng)排水等附加防護(hù)設(shè)施。在易液化土層的人工加密措施中，對淺層土可以進(jìn)行表面振動加密，對深層土則采用振沖、強(qiáng)夯等方法。（二）軟粘土壩基軟弱粘性土抗剪強(qiáng)度低，壓縮性高，在這種地基上筑壩，會遇到下列問題：1、天然地基承載力很低，高度超過3-6m的壩就足以使地基發(fā)生局部破壞；2、土的透水性很小，排水固結(jié)速率緩慢，地基強(qiáng)度增長不快，沉降變形持續(xù)時間很長，在建筑物竣工后仍將發(fā)生較大的沉降，地基長期處于軟弱狀態(tài)；3、由于靈敏度較高，在施工中不宜采用振動或擠壓措施，否則易擾動土的結(jié)構(gòu)，使土的強(qiáng)度迅速降低造成局部破壞和較大變形。軟粘土地基一般不宜用作地基，僅在采取有效處理措施后，才可筑壩。（三）濕陷性黃土壩基濕陷性黃土壩基的主要危害是浸水后產(chǎn)生過大的不均勻沉降，造成壩體裂縫。這種地基也不宜建壩，只有經(jīng)過處理后才可建壩。一般處理措施是挖除、翻壓或通過強(qiáng)夯以消除其濕陷性。河岸式溢洪道溢洪道：水庫等水利建筑物的防洪設(shè)備，多筑在水壩的一側(cè)，象一個大槽，當(dāng)水庫里水位超過安全限度時，水就從溢洪道向下游流出，防止水壩被毀壞。河岸溢洪道正槽側(cè)槽井式虹吸水流經(jīng)溢流堰泄入與堰大致平行的側(cè)槽后，于槽內(nèi)再轉(zhuǎn)向90°經(jīng)泄槽或泄水隧洞流向下游。由溢流喇叭口、漸變段、豎井、彎段、泄水隧洞、出口消能等組成。水流經(jīng)溢流喇叭口溢流進(jìn)入漸變段、豎井，最后泄水隧洞流向下游。由進(jìn)口、虹吸管、輔助設(shè)備、泄槽及下游消能設(shè)備組成。溢流堰軸線和泄槽軸線正交，過堰流向與泄槽走向一致。正槽溢洪道平面布置1-引水渠2-溢流堰3-泄槽4-出口消能段5-尾水渠6-非常溢洪道7-土壩正槽溢洪道的組成：進(jìn)水段、控制段、泄槽、消能段、尾水渠引水渠的作用：使水流平順地由水庫進(jìn)入控制段。對引水渠的要求：⑴水流平順、均勻；⑵水頭損失小，增加泄水能力；⑶渠道不沖不淤；⑷減少開挖工程量。引水渠布置要求：⑴底坡：平底或不大的逆坡；⑵底高：略低于堰頂；⑶線形：力求平順，避免突變，導(dǎo)墻成喇叭口；⑷橫斷面：巖基近矩形、土基用梯形；⑸渠面：不宜太粗糙控制段的組成⑴溢流堰：關(guān)鍵部位，控制了溢洪道的過水能力（2）兩側(cè)連接建筑溢流堰的形式按橫斷面形狀及尺寸分：①薄壁堰②寬頂堰③實用堰按平面布置的輪廓形狀分：①直線堰②折線堰③曲線堰④環(huán)形堰按堰軸線與來水方向相對關(guān)系分：①正交堰②斜堰③側(cè)堰常用堰型：寬頂堰、實用堰，有時也用駝峰堰、折線形堰薄壁堰寬頂堰泄槽縱剖面：①泄槽縱坡必須大于臨界坡度：詣在形成急流，使溢流堰處于自由出流，且槽中不發(fā)生水躍。②宜為單一坡度：因受地形地質(zhì)限制,可做成變坡,變坡處需平滑曲線連接③豎向變坡處需與平面變寬處錯開。泄槽橫剖面：①泄槽的橫剖面形狀與地質(zhì)條件緊密相關(guān)②巖基上多做成矩形或接近矩形,巖體整體性較差或土基上,可作成梯形。泄槽襯砌的要求①能抵抗水流沖刷；②襯砌表面應(yīng)光滑平整，以免引起負(fù)壓和空蝕；③襯砌接縫處就作好止水，防止高速水流鉆入泄槽底板，將底板掀起；④襯砌底板下應(yīng)作好排水，以減小地下水形成的揚壓力；⑤在各種力作用下能保持穩(wěn)定，平時溢洪道不過水，故襯砌還要承受溫度變化和風(fēng)化剝蝕的作用；⑥寒冷地區(qū),襯砌材料要有一定的抗凍要求。溢洪道主要消能方式⑴挑流消能：適用于較好的巖基，泄槽挑流沖刷坑不影響建筑物的安全。挑流消能工新形式不斷出現(xiàn)，如：扭曲挑坎、斜挑坎、窄縫式挑坎等。⑵底流消能：適用于地質(zhì)較差情況。非常溢洪道：用于宣泄超過設(shè)計情況的洪水，其啟用條件根據(jù)工程等級、樞紐布置、壩型、洪水特性及標(biāo)準(zhǔn)、庫容特性及對下游的影響等因素確定。分漫流式、自潰式和爆破式三種。重力壩1重力壩特點工作原理：在巨大的水壓力作用下，主要依靠壩體自重產(chǎn)生的抗剪(滑)力來維持穩(wěn)定(不移動、不傾倒、不浮起)。其基本剖面形式是固結(jié)于地基的三角形，上游面為鉛直或稍有傾斜。優(yōu)點：(1)安全可靠重力壩剖面尺寸大，應(yīng)力較低，筑壩材料強(qiáng)度高，耐久性好，因而抵抗水的滲漏、洪水漫頂、地震和戰(zhàn)爭破壞的能力都比較強(qiáng)。據(jù)統(tǒng)計，重力壩在各種壩型中失事率是較低的。(2)對地形、地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)，壩體作用于地基面上的壓應(yīng)力不高，所以對地質(zhì)條件的要求也較低，低壩甚至可修建在土基上。(3)樞紐泄洪問題容易解決重力壩可以做成溢流的，也可以設(shè)置壩身泄水孔，一般不用另沒河岸式泄水道，樞紐布置緊湊。(4)便于施工導(dǎo)流在施工期間可以利用壩體缺口部位導(dǎo)流，從而節(jié)省導(dǎo)流通道工程量。(5)施工方便大體積混凝土，可以采用現(xiàn)代機(jī)械化施工，在放樣、立模和混凝土澆筑方面都比較簡便。(6)結(jié)構(gòu)作用明確重力壩沿壩軸線用橫縫分成若干壩段，各壩段獨立工作，結(jié)構(gòu)作用明確，應(yīng)力分析和穩(wěn)定計算都比較簡單(按平面問題計算)。缺點：①壩體剖面尺寸大，水泥用量多；②壩體應(yīng)力普遍較低，材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮；③壩體與地基接觸面積大，因而壩底的揚壓力較大，對穩(wěn)定不利；④施工期大體積混凝土的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力較大，對溫度控制的要求較高。2重力壩的類型(1)按壩的高度分類。重力壩按壩的最大高度(不包括小局部深度)分為低壩、中壩、高壩。壩高小于30m的為低壩，壩高在30～70m之間的為中壩，壩高大于70m的為高壩。(2)按筑壩材料分類。按壩體的建筑材料，分為混凝土重力壩和漿砌石重力壩。重要的和較高的重力壩，大都用混凝土建造，有澆筑的和碾壓的之分。(3)按泄水條件分類。一座重力壩往往是河床中部壩段溢流，其余壩段不溢流。其中溢流部分為溢流壩，不溢流部分為非溢流壩。(4)按壩的結(jié)構(gòu)形式分類有實體重力壩、空腹重力壩和寬縫重力壩等之分。實體重力壩構(gòu)造簡單，對地形、地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)；空腹和寬縫重力壩，也稱非實體重力壩，都是為了有效地減少揚壓力，較好地利用材料強(qiáng)度，以節(jié)省壩體工程量?？梢岳每崭购蛯捒p排除壩基滲透水流，有效減少揚壓力；可將水電站廠房布置在空腹內(nèi)，減少開挖工程量；但施工比較復(fù)雜，模板用量大，不適合大型機(jī)械化施工。2重力壩的荷載及組合2.1主要荷載有：①自重；②靜水壓力；③揚壓力；④動水壓力；⑤冰壓力；⑥泥沙壓力；⑦浪壓力；⑧地震力；⑨溫度及其他荷載。自重：壩體自重由壩體體積和材料的容重算出。靜水壓力：可按靜水力學(xué)原理計算。揚壓力：壩底揚壓力，形成原因：①上下游水位差；②砼、巖石都是透水材料。由于基巖節(jié)理裂隙很不規(guī)則，難以求出壩底揚壓力的準(zhǔn)確分布，故通常假定揚壓力從壩踵到壩趾成直線變化。動水壓力：在溢流面上作用有動水壓力，壩頂曲線和下游面直線段上的動水壓力很小，可忽略不計。只計算反弧段上的動水壓力。泥沙壓力：水庫蓄水后，入庫水流挾帶泥沙，逐年淤積在壩前，對壩面產(chǎn)生泥沙壓力。浪壓力：浪壓力與風(fēng)速和水庫吹程有關(guān)。中等高度以上的重力壩，浪壓力在荷載中所占比重較小，通常忽略。地震荷載：根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》地震慣性力和地震動水壓力的計算，一般采用“擬靜力法”，對高度大于150m的壩，宜進(jìn)行動力分析。2.2荷載組合：作用在壩上的荷載，按其性質(zhì)分為基本和特殊兩種組合?；竞奢d：（1）壩體及設(shè)備自重；（2）正常蓄水位或設(shè)計洪水位時的靜水壓力；（3）揚壓力；（4）泥沙壓力；（5）相應(yīng)的浪壓力；（6）冰壓力；（7）土壓力；（8）相應(yīng)于設(shè)計洪水位時的動水壓力；（9）其他出現(xiàn)機(jī)會較多的荷載。特殊荷載：（10）校核洪水位時相應(yīng)的揚壓力；（11）校核洪水位時相應(yīng)的浪壓力；（12）校核洪水位時相應(yīng)的動水壓力；（13）地震荷載（14）其他出現(xiàn)機(jī)會較少的荷載。3重力壩的構(gòu)造3.1壩體材料：有足夠的強(qiáng)度以外，還有有一定的抗?jié)B性、抗侵蝕性、抗凍性、抗磨性和低熱性等。3.2壩體混凝土分區(qū)壩體各部分工作條件不同，為了節(jié)約和合理使用水泥，通常將壩體按不同部位和不同工作條件分區(qū)，采用不同標(biāo)號。3.3分縫橫縫垂直壩軸線，將壩體分成若干壩段。橫縫作用：1）減小溫度應(yīng)力，2）適應(yīng)地基不均勻變形，3）滿足施工要求。橫縫間距：12-20米。按縫的位置分類：橫縫、縱縫、水平工作縫橫縫分永久性橫縫和臨時性橫縫。永久性橫縫常做成豎直平面，縫內(nèi)不灌漿，以使各壩段獨立工作。臨時性橫縫只在施工時設(shè)置，它們的存在影響壩的整體性，因此要對這些縫進(jìn)行處理，使各壩體結(jié)合成整體。縱縫：平行于壩軸線方向，用于適應(yīng)混凝土的澆筑能力和減少施工期的溫度應(yīng)力。水平工作縫：分層施工的新老混凝土之間的接縫。按縫的作用分類：沉降縫、伸縮縫、工作縫。沉降縫：是將壩體沿長度分段適應(yīng)地基的不均勻沉降，避免由此引起壩體裂縫。伸縮縫：是將壩體分塊，以減少壩體伸縮時地基對壩體的約束而造成的裂縫。工作縫：是便于分期澆筑、裝拆模板以及混凝土的散熱而設(shè)的臨時縫。3.4壩體排水為減小滲水對壩體的不利影響，在靠近上游面處布設(shè)排水管幕。距上游面要求小于壩前水深的1/10—1/12，使?jié)B透坡降在允許范圍內(nèi)。管距2—3m。管徑15—25cm，太小易堵塞。滲水由排水管進(jìn)入廊道，然后匯入集水井，經(jīng)由橫向排水管自流或用水泵抽水排向下游。排水管與廊道連接多采用直通式，且多在上游側(cè)（使廊道干燥）。3.5廊道系統(tǒng)為滿足施工和適用要求（如灌漿、排水、觀測、檢查、交通的需要），須在壩體內(nèi)設(shè)置各種廊道。這些廊道相互連通，構(gòu)成廊道系統(tǒng)。4地基處理重力壩對地基的要求介于拱壩和土石壩之間，除少數(shù)較低的溢流重力壩可建在土基上外，一般均需建在基巖上。地基處理主要包含兩個方面的工作：一是防滲，二是提高基巖強(qiáng)度。4.1壩基的開挖與清理目的：使壩體坐落在穩(wěn)定堅固的地基上。規(guī)范規(guī)定：>70m的高壩，須建在新鮮、微風(fēng)化或弱風(fēng)化的巖石上。30—70m的中壩，須建在微風(fēng)化或弱風(fēng)化的巖石上。固結(jié)灌漿與帷幕灌漿的區(qū)別：灌漿：是通過預(yù)先在巖石、土壤或者建筑物中設(shè)置的鉆孔或者是灌漿管，利用灌漿機(jī)將一定配比的漿液施加一定的壓力灌進(jìn)地基的裂縫孔隙或者建筑物自身的裂縫中，使其膠結(jié)成密實堅固而不透水的整體的工作。固結(jié)灌漿：目的：將壩基巖石破碎、裂隙發(fā)育的巖石膠結(jié)起來，以提高巖基的整體性、均勻性，承載能力。范圍：壩基裂隙發(fā)育，巖石破碎的全部范圍（范圍較大）。鉆孔深度：一般5—10米（較淺）。灌漿壓力：一般較小，在壩體澆注前灌漿，灌漿壓力一般控制0.2-0.5MP，在澆注部分壩體以后灌漿，灌漿壓力一般控制0.3-0.7MP。灌漿時間：有的在大壩澆注之前澆注，但是，由于壩基面裸露，在灌漿壓力的作用下，巖基表面會出現(xiàn)冒漿、漏漿，表層巖石容易被抬動，反而破壞了整體性，降低了承載能力。因此更多的是在大壩先澆注1-2層混凝土后，再在澆注的混凝土上鉆孔灌漿，這樣，巖基面上有了壓重，可以提高灌漿壓力，也不會冒漿、漏漿，灌漿質(zhì)量會大大提高。帷幕灌漿：目的：充填巖基中的裂隙，漿液與基巖膠結(jié)后形成一道不透水的阻水幕墻，以達(dá)到減少壩基滲漏和降低作用在壩底的揚壓力，這道幕墻就叫帷幕。范圍：只在壩基靠近上游鉆1—3排孔進(jìn)行灌漿。（范圍較?。┿@孔深度：一般較深。灌漿時間：一般在大壩澆注一定高度或者大壩施工完成以后，在大壩的廊道里進(jìn)行鉆孔灌漿，這種灌漿，既不影響大壩的澆注施工，又可以在大壩有了一定高度的壓重混凝土以后鉆孔灌漿，因此，灌漿壓力可以大大增加，帷幕灌漿質(zhì)量能夠得到保證。4.2壩基的固結(jié)灌漿目的：提高基巖的強(qiáng)度和整體性，降低地基的透水性。灌漿壓力：一般較大，在壩基表層段灌漿壓力一般不小于1—1.5倍的最大工作水頭，在靠近帷幕的底部，灌漿壓力一般不小于2—3倍的最大工作水頭。固結(jié)灌漿設(shè)計內(nèi)容：１．確定灌漿范圍：高壩或巖基裂隙發(fā)育，全壩基灌漿；一般情況下在壩踵壩趾處灌漿。２．灌漿孔的深度：一般5—8m。３．灌漿孔的間距：孔距、排距3—6m。４．灌漿孔的排列形式：平面上作梅花形或方格形。5.灌漿孔的鉆孔方向：與主要裂隙面正交。６．灌漿的壓力：在不擾動基巖的前提下盡量大。4.3帷幕灌漿目的：降低滲水壓力，防止壩基內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)管涌，減小壩基滲透水量。灌漿材料：水泥漿、化學(xué)灌漿。防滲帷幕布置在靠近上游面壩軸線附近，自河床向兩岸延伸。鉆孔和灌漿常在壩體內(nèi)特設(shè)的廊道內(nèi)進(jìn)行，鉆孔方向一般為鉛直。防滲帷幕深度根據(jù)作用水頭和基巖工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況確定，當(dāng)?shù)鼗鶅?nèi)的透水層厚度不大時，帷幕可穿過透水層深入相對隔水層3-5m。4.4壩基排水目的：進(jìn)一步降低壩底面的滲透壓力。排水孔幕設(shè)置在防滲帷幕后，與防滲帷幕下游面的距離在壩基處不小于2m，一般向下游傾斜?？咨顬獒∧簧疃鹊?.4-0.6倍。排水孔幕在混凝土壩體內(nèi)的部分要預(yù)埋鋼管，滲水通過排水鋼管進(jìn)入排水溝，再匯入集水井，最終經(jīng)由橫向排水管自流或由水泵抽水排向下游。溢流重力壩

1工作特點：既擋水又泄水。除滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度外，還須滿足泄洪要求。2設(shè)計要求：1).滿足泄洪要求。2).水流平順流過壩體。布產(chǎn)生不利的負(fù)壓和振動，避免發(fā)生空蝕現(xiàn)象。3.保證不產(chǎn)生危及壩體安全的沖刷。4.不影響樞紐中其他建筑物的正常運行。5.有靈活控制水流下泄的機(jī)械設(shè)備。如閘門、啟閉機(jī)等。3孔口設(shè)計涉及因素很多：洪水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、下游防洪要求、庫水位雍高有無限制、是否利用洪水預(yù)報、過水方式以及樞紐地形、地質(zhì)條件等。設(shè)計步驟：選定泄水方式，擬定若干種泄水布置方案。初步確定空口高程、尺寸，按工程等級相應(yīng)的洪水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)演算。求出各方案的防洪庫容，設(shè)計和校核洪水位及相應(yīng)的下泄洪量等。然后估算淹沒損失和樞紐造價，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選出最優(yōu)方案?？卓谛褪剑?）壩頂溢流式優(yōu)點：①閘門承受的水頭較小，孔口尺寸可以較大。②閘門全開時，下泄流量與堰頂水頭H03/2成正比，超泄能力強(qiáng)。③閘門在頂部，操作方便，易于維修，安全可靠。④能排水及其他漂浮物。堰頭設(shè)閘門——大中型——調(diào)節(jié)庫水位和下泄流量堰頭不設(shè)閘門——小型——結(jié)構(gòu)簡單，管理方便2）大孔口溢流式：上部設(shè)胸墻，降低堰頂高程。優(yōu)點：可根據(jù)洪水預(yù)報提前放水，提高了調(diào)洪能力。4消能防沖設(shè)計4.1設(shè)計原則：①盡量使下泄水流的動能消耗于水流內(nèi)部的紊動中，以及水流與空氣的摩擦上。②不產(chǎn)生危及壩體安全的河床或岸坡的局部沖刷。③下泄水流平穩(wěn)，不影響其他建筑物的運行。④結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。

⑤工程量小，經(jīng)濟(jì)。4.2消能的型式：底流式、排流式、面流、消力肩。底流消能：在壩趾下游設(shè)消力池，消力坎等。底流消能工作可靠，但是工程量大。面流式消能:利用鼻坎將主流挑至水面，在鼻坎附近表面主流與河床之間形成逆向旋滾。使高速水流與河床隔開，避免對壩趾附近河床的沖刷，主流在水面逐漸擴(kuò)散消能。適用于中小型工程，水頭低，下游水深大且變幅小。優(yōu)點:面流消能不需設(shè)護(hù)坦和其他加固措施。缺點:高速水流在表面、伴有強(qiáng)烈的波浪、綿延數(shù)里，影響電站運行及下游通航，易沖刷兩岸。

消力戽:適用于尾水深、變幅小、無航運要求，下游河岸有一定抗沖能力。特點：消力戽是以模型試驗為基礎(chǔ)研究成功的一種消能方式。它是利用一個較大的反弧半徑和挑角形成的戽斗、在一定尾水深度的作用下，使從溢流壩下游的高速水流在戽斗內(nèi)產(chǎn)生激烈的表面旋滾，并使出戽的高速水股在底部及尾水中均產(chǎn)生旋滾，以達(dá)到較好的消能效果。優(yōu)點：工程量較消力池小，沖刷坑比挑流式淺，不存在霧化問題；缺點：下游水面波動大，易沖刷岸坡，不利航運，戽面磨損率高，增大了維修費用。支墩壩1定義由一系列傾斜的面板和支承面板的支墩(扶壁)組成的壩。面板直接承受上游水壓力和泥沙壓力等荷載，通過支墩將荷載傳給地基。2分類根據(jù)面板的形式，分為三種類型：大頭壩、連拱壩、平板壩大頭壩：不另設(shè)面板，直接由支墩的上游部分向兩側(cè)擴(kuò)大，形成懸臂大頭，大頭相互緊貼，起擋水作用。連拱壩：面板是一系列倚在支墩上的拱筒，與支墩組成整體結(jié)構(gòu)。平板壩：面板系平面板，簡支于支墩上。3特點①面板是傾斜的，可利用其上的水重幫助壩體穩(wěn)定；②通過地基的滲流可以從支墩兩側(cè)敞開裸露的巖面逸出，作用于支墩底面的揚壓力較小，有利于壩體穩(wěn)定；③地基中繞過面板底面的滲流，滲透途徑短，水力坡降大，單位巖體承受的滲流體積力也大，要求面板與地基的連接以及防滲帷幕都必須做得十分可靠;④面板和支墩的厚度小,內(nèi)部應(yīng)力大，可以充分利用材料的強(qiáng)度；⑤施工期混凝土散熱條件好，溫度控制較重力壩簡單；⑥要求混凝土的標(biāo)號高，施工模板復(fù)雜；⑦支墩的側(cè)向穩(wěn)定性較差；在上游水壓作用下，對于高支墩，還存在縱向彎曲穩(wěn)定問題；⑧壩體比較單薄，受外界溫度變化的影響較大；⑨可做成溢流壩，也可設(shè)置壩身式泄水管或輸水管。

拱壩1、工作原理：拱壩一般依靠拱的作用，即利用兩端拱座的反力，同時還依靠自重維持壩體的穩(wěn)定。拱壩的結(jié)構(gòu)作用可視為兩個系統(tǒng)，即水平拱和豎直梁系統(tǒng)。水荷載及溫度荷載等由此二系統(tǒng)共同承擔(dān)。當(dāng)河谷寬高比較小時，荷載大部分由水平拱系統(tǒng)承擔(dān)；當(dāng)河谷寬高比較大時，荷載大部分由梁承擔(dān)。拱壩比之重力壩可較充分地利用壩體的強(qiáng)度。其體積一般較重力壩為小。其超載能力常比其他壩型為高。但對壩址河谷形狀及地基要求較高。2、拱壩的工作特點：1、拱與梁的共同作用；2、利用兩岸巖體維持穩(wěn)定；3、拱是一種推力結(jié)構(gòu)，承受軸向壓力，有利于發(fā)揮砼及漿砌石材料的抗壓強(qiáng)度；4、拱梁所承受的荷載可相互調(diào)整,因此可以承受超載；5、拱壩壩身可以泄水；6、不設(shè)永久性伸縮縫；7、抗震性能好；8、幾何形狀復(fù)雜，施工難度大。3拱壩的結(jié)構(gòu)特點3.1拱作用的結(jié)構(gòu)特點拱是