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1、第十二节第十二节 重力坝的材料及构造重力坝的材料及构造重力坝的材料及构造一、混凝土一、混凝土 水工混凝土除要求有足够的强度以外，水工混凝土除要求有足够的强度以外，还应按其所处部位和工作条件，在还应按其所处部位和工作条件，在抗渗、抗渗、抗冻、抗冻、抗冲刷、抗冲刷、抗侵蚀、抗侵蚀、抗裂、低热抗裂、低热等性等性能方面提出不同的要求。能方面提出不同的要求。重力坝的材料及构造1、混凝土的强度等级、混凝土的强度等级 水工混凝土分水工混凝土分C5、C7.5、C10、C15、C20、C25、C30几个等级。几个等级。 坝体混凝土抗压设计强度的龄期一般用坝体混凝土抗压设计强度的龄期一般用90d。2、抗渗性、抗渗
2、性通常用通常用抗渗等级抗渗等级来表示。来表示。重力坝的材料及构造3 3、抗冻性、抗冻性 指混凝土在饱和状态下，经多次冻融循环作用而不指混凝土在饱和状态下，经多次冻融循环作用而不严重降低强度的性能，通常以严重降低强度的性能，通常以抗冻标号抗冻标号来表示。来表示。指抗高速水流或挟沙水流的冲刷、磨损作用的指抗高速水流或挟沙水流的冲刷、磨损作用的性能。性能。指混凝土抵抗环境水侵蚀的性能。指混凝土抵抗环境水侵蚀的性能。4、抗冲刷性、抗冲刷性5、抗侵蚀性、抗侵蚀性6、抗裂性、抗裂性重力坝的材料及构造 坝体各部位的工作条件不同，对混坝体各部位的工作条件不同，对混凝土强度、凝土强度、抗渗、抗冻、抗冲刷、抗侵抗
3、渗、抗冻、抗冲刷、抗侵蚀、抗裂等性能蚀、抗裂等性能的要求也不同。为了节的要求也不同。为了节约与合理利用水泥，通常将坝体不同部约与合理利用水泥，通常将坝体不同部位和不同工作条件分区，采用不同强度位和不同工作条件分区，采用不同强度等级的混凝土。等级的混凝土。二、二、 坝体混凝土分区坝体混凝土分区重力坝的材料及构造-上下游水位以上坝体表层砼上下游水位以上坝体表层砼 - - 上下游水位变化区的坝体表层砼上下游水位变化区的坝体表层砼- - 上下游最低水位以下坝体表层砼上下游最低水位以下坝体表层砼 - - 靠近地基的砼靠近地基的砼- - 坝体内部砼坝体内部砼- - 抗冲刷部位砼抗冲刷部位砼( (如溢流面、
4、泄水孔周边导墙闸墩等如溢流面、泄水孔周边导墙闸墩等) )下一页重力坝的材料及构造三、重力坝的分缝、分块三、重力坝的分缝、分块（一）横缝（一）横缝横缝垂直坝轴线，将坝体分成若干坝段。横缝垂直坝轴线，将坝体分成若干坝段。作用：作用： 1 1）减小温度应力）减小温度应力; ; 2 2）适应地基不均匀变形）适应地基不均匀变形; ; 3 3）满足施工要求（如混凝土浇筑能力及温）满足施工要求（如混凝土浇筑能力及温度控制）。度控制）。间距：间距： 一般一般12-20米，也有达米，也有达20米。确定时应顾及溢流米。确定时应顾及溢流孔口尺寸和厂房机组间距。孔口尺寸和厂房机组间距。重力坝的材料及构造1、永久性横缝
5、、永久性横缝横缝止水构造示意横缝止水构造示意l l一第一道止水铜片；一第一道止水铜片；2 2一沥青井；一沥青井；3 3一第二道止水片；一第二道止水片；4 4一廊道止水；一廊道止水；5 5一横缝；一横缝；6 6一沥青麻片；一沥青麻片；7 7一电加热器；一电加热器；8 8一预制混凝土块一预制混凝土块 重力坝的材料及构造2、临时性横缝、临时性横缝3、坝体与基岩面的连接、坝体与基岩面的连接 基岩横向坡（对岸方向）缓于基岩横向坡（对岸方向）缓于1:2时，时，坝体浇筑后利用帷幕灌浆对接触灌浆封实；坝体浇筑后利用帷幕灌浆对接触灌浆封实；当横向坡陡于当横向坡陡于1:2时，设接触面止水，在基时，设接触面止水，在
6、基岩中挖槽嵌入止水片；当横向坡陡于岩中挖槽嵌入止水片；当横向坡陡于1:1时，时，按临时横缝处理，在接触面上布设灌浆系按临时横缝处理，在接触面上布设灌浆系统，沿周围嵌入止水片，待混凝土冷却后统，沿周围嵌入止水片，待混凝土冷却后进行接缝灌浆。进行接缝灌浆。 重力坝的材料及构造（二）纵缝（二）纵缝 为了适应混凝土的浇筑能力和减小施为了适应混凝土的浇筑能力和减小施工期的温度应力，常在平行坝轴线方向设工期的温度应力，常在平行坝轴线方向设纵缝，将一个坝段分成几个坝块，待坝体纵缝，将一个坝段分成几个坝块，待坝体降到稳定温度后再进行接缝灌浆。降到稳定温度后再进行接缝灌浆。 纵缝的间距一般为纵缝的间距一般为15
7、30m，取决于，取决于混凝土浇筑能力及温度控制要求。混凝土浇筑能力及温度控制要求。 重力坝的材料及构造斜缝：斜缝：沿主应力轨迹方向布置，缝面的剪应力很沿主应力轨迹方向布置，缝面的剪应力很小。小。错缝：错缝：用于浇筑块尺寸小的情况，适用于低坝。用于浇筑块尺寸小的情况，适用于低坝。 垂直纵缝：垂直纵缝：缝面需设置键槽，槽的短边和长边分缝面需设置键槽，槽的短边和长边分别大致与第一和第二主应力方向正交，别大致与第一和第二主应力方向正交，以减小缝面的错动。以减小缝面的错动。纵缝的形式有：纵缝的形式有： 重力坝的材料及构造重力坝的材料及构造（三）水平施工缝（三）水平施工缝水平施工缝水平施工缝是浇筑块之是浇
8、筑块之间新老混凝土的结全面，间新老混凝土的结全面，一般浇筑块厚度为一般浇筑块厚度为1.54.0米，以利散热，新混米，以利散热，新混凝土浇筑前要将施工缝凝土浇筑前要将施工缝面清洗为干净的麻面，面清洗为干净的麻面，以便新老混凝土很好结以便新老混凝土很好结合。合。 重力坝的材料及构造丹江口加高前坝段丹江口加高前坝段重力坝的材料及构造 四、坝体排水四、坝体排水 为了降低坝体为了降低坝体内的渗透压力，内的渗透压力，靠靠近上游坝面应设排近上游坝面应设排水管幕。水管幕。重力坝的材料及构造五、廊道系统五、廊道系统 为满足施工和适用要求（如灌浆、排水、观为满足施工和适用要求（如灌浆、排水、观测、检查、交通的需要
9、），须在坝体内设置各种测、检查、交通的需要），须在坝体内设置各种廊道。这些廊道相互连通，构成廊道系统。廊道。这些廊道相互连通，构成廊道系统。重力坝的材料及构造重力坝的材料及构造大坝基础灌浆廊道大坝基础灌浆廊道采用预制砼廊道采用预制砼廊道重力坝的材料及构造 基础廊道基础廊道： 尺寸：城门洞型尺寸：城门洞型2.5m3.5m2.5m3.5m满足灌浆要求。满足灌浆要求。 距上游面：应满足砼渗透坡降要求，取距上游面：应满足砼渗透坡降要求，取(0.05-0.1)H(0.05-0.1)H且不小于且不小于4-5m 4-5m 。 距坝基面：满足帷幕灌浆时盖重的要求，距坝基面：满足帷幕灌浆时盖重的要求，不小于不小
10、于1.5B 1.5B 。重力坝的材料及构造坝身廊道坝身廊道： 尺寸：满足交通检查等要求，城门洞型，尺寸：满足交通检查等要求，城门洞型，不小于不小于1.2m2.2m 距上游面：同排水管，距上游面：同排水管，(0.05 - 0.1)H且不且不小于小于3m。沿高程：每隔。沿高程：每隔15-30m设一层。设一层。重力坝的材料及构造 一般用实体结构（图一般用实体结构（图a a），顶面按路面设），顶面按路面设计，在坝顶上布置排水系统和栏杆或防浪墙等计，在坝顶上布置排水系统和栏杆或防浪墙等以及照明设备。也可采用轻型结构以及照明设备。也可采用轻型结构, ,如图如图b b所示所示. . 六、坝顶六、坝顶下一节重力坝的材料及构造
