第三章巖基上的重力壩

3.1概述重力壩是世界上最古老的，也是采用最多的壩形之一。世界上第一座重力壩建于2900年的泥羅河上，壩高15m，頂長240m，距今有5000年的歷史。第三章巖基上的重力壩3.1概述1

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。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2精品資料精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點的難點，你是否會認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無顏見爹娘……”“太陽當(dāng)空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件4

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壓力產(chǎn)生的拉應(yīng)力以滿足強度的要求。一、重力壩的工作原理5揚壓力組成：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。揚壓力組成：由于上下游水頭差引起的滲透壓力及下游水深引起6重力壩的組成？壩踵？壩趾？重力壩的組成？壩踵？7第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件8第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件9第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件10第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件11邊墩導(dǎo)墻邊墩導(dǎo)墻12邊墩導(dǎo)墻邊墩導(dǎo)墻13萬家寨水利工程萬家寨水利工程14

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。P131二、重力壩的類型15第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件16第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件17實體重力壩寬縫重力壩空腹重力壩實體重力壩寬縫重力壩空腹重力壩18第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件19潘家口水利工程采用寬縫重力壩，壩高107.5米潘家口水利工程采用寬縫重力壩，壩高107.5米20第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件21廣東楓樹壩空腹寬縫重力壩最大壩高93.3米，壩頂長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。廣東楓樹壩空腹寬縫重力壩最大壩高93.322

（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。（3）按壩頂是否泄水：分為溢流重力壩和非溢流重力壩段。壩23第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件24第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件25第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件26第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件27三峽大壩泄洪孔三峽大壩泄洪孔28第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件29第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件30第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件31（4）按筑壩材料：分砼和漿砌石重力壩。（4）按筑壩材料：分砼和漿砌石重力壩。32

（5）按施工方法：分澆筑砼和碾壓砼重力壩。（5）按施工方法：分澆筑砼和碾壓砼重力壩。33

三、工作特點

(1)優(yōu)點

①結(jié)構(gòu)及受力明確，設(shè)計方法簡便，安全可靠。

②對地形、地質(zhì)條件適應(yīng)性強。

③樞紐泄洪容易解決，便于樞紐布置。三、工作特點34

④便于施工導(dǎo)流。④便于施工導(dǎo)流。35⑤結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，便于機械化施工。⑤結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，便于機械化施工。36第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件37拱壩施工拱壩施工38第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件39第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件40第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件41第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件42第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件43

(2)缺點

①剖面尺寸大，水泥石料等用量多。

②壩體應(yīng)力較低，材料強度不能充分發(fā)揮。

③揚壓力大，對穩(wěn)定不利。(2)缺點44

④砼體積大，水泥水化熱較高，易出現(xiàn)裂縫，溫控要求較高。④砼體積大，水泥水化熱較高，易出現(xiàn)裂縫，溫控要求較高。45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，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)。轉(zhuǎn)：3.6重力壩的溫度應(yīng)力、46混凝土結(jié)構(gòu)的溫度變化過程可分為三個階段：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。

★主要發(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°?；炷两Y(jié)構(gòu)的溫度變化過程可分為三個階段：47混凝土結(jié)構(gòu)的溫度變化過程可分為三個階段：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月內(nèi)。

★壩內(nèi)溫度下降緩慢，需數(shù)月至幾年的時間。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。

★壩體內(nèi)部一般接近壩址的年平均氣溫。混凝土結(jié)構(gòu)的溫度變化過程可分為三個階段：48

砼結(jié)構(gòu)的溫度變化三個階段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)月至幾年的時間。③穩(wěn)定期（晚期）。砼結(jié)構(gòu)的溫度變化三個階段49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)混凝土冷縮時產(chǎn)生的拉應(yīng)力＞砼的抗拉能力時，出現(xiàn)裂縫。溫度裂縫成因50第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件51

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。溫度裂縫的類型?52第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件53

思考：防止溫度裂縫的措施？

砼澆筑前、澆筑中、澆筑后？混凝土拌和樓思考：防止溫度裂縫的措施？混凝土拌和樓54

(二)防止溫度裂縫的措施

1、加強溫度控制。

（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時間暴露?；炷涟韬蜆?二)防止溫度裂縫的措施混凝土拌和樓551、加強溫度控制。（2）減少混凝土水化熱溫升。★采用冷卻水管；★減少澆筑層厚度；★延長澆筑塊之間的間歇時間；★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1、加強溫度控制。澆筑層厚56第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件57第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件58第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件59第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件60第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件61第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件62

1、加強溫度控制。

（3）加強對混凝土表面的養(yǎng)護和保護。如在混凝土澆筑后初期：

★冬季對壩塊表面加覆蓋；1、加強溫度控制。63

★夏季噴水養(yǎng)護等。第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件64第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件65第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件66

(二)防止溫度裂縫的措施

2、提高砼的抗裂強度。

3、保證砼的施工質(zhì)量和采用合理的分縫、分塊等。(二)防止溫度裂縫的措施67

(三)混凝土與漿砌石工程的修理與養(yǎng)護P525

1、裂縫處理

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

(2)齒槽嵌補。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，主要用于修理對結(jié)構(gòu)物強度沒有影響的裂縫。(三)混凝土與漿砌石工程的修理與養(yǎng)護P52568第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件69（3）灌漿處理對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>0.1-0.2mm，多采用水泥灌漿；縫寬<0.1-0.2mm，多采用化學(xué)灌漿。

化學(xué)灌漿常用材料：水玻璃、鉻木素、丙凝、丙強、聚氨脂、甲凝、環(huán)氧樹脂等，后兩種多用于補強和加固灌漿。（3）灌漿處理70第三章-巖基上的重力壩概論知識-課件71

2、表面缺陷的修補破壞深度不大：挖除破壞部分，填以砼或用水泥噴漿、噴水泥砂漿等方法。修補厚度>10cm：可采用噴砼、壓漿法。

過水表面：為提高其抗沖能力，可采用砼真空作業(yè)法或采用環(huán)氧材料修補。環(huán)氧材料主要有：環(huán)氧基液、環(huán)氧石英膏、環(huán)氧砂漿、環(huán)氧砼等，這類材料具有較高的強度和抗?jié)B能力，但價格較貴，工藝復(fù)雜，不宜大量使用。2、表面缺陷的