《水工建筑物第一章》PPT

1、1-6 1-6 重力坝的材料及构造重力坝的材料及构造 一、混凝土重力坝的材料及坝体材料分区 二、重力坝的分缝及温控措施 三、重力坝的廊道 四、坝体止水和排水 1、重力坝的材料及要求 重力坝的坝体材料主要是混凝土； 重力坝除要求材料有足够的强度外，还要求有一定的抗渗 性、抗冻性、抗侵蚀性、抗冲耐磨性，以及低热性等。 2、坝体混凝土材料分区 1、什么是坝体混凝土材料分区？ 2、分区的原因？ 3、分区依据？ 4、混凝土重力坝的分区： 混凝土重力坝坝体各部位的工作条件及受力条件不同， 对混凝土材料性能指标的要求也不同。 为了满足坝体各部位的不同要求，同时为了节省水泥 用量及工程费用，把安全与经济统一起

2、来，通常将坝 体混凝土按不同工作条件进行分区，对不同部位的坝 体混凝土选用不同的强度等级和性能指标。 根据坝体不同部位对混凝土材料强度、抗渗、 抗冻、抗冲刷等要求的不同进行混凝土的分区， 不同区域采取不同的混凝土标号。 一般将混凝土重力坝分为6个区域： 区上、下游水位以上坝体表层混凝土，其特点是受大气 影响； 区上、下游水位变化区坝体表层混凝土，既受水的作用 也受大气影响； 区上、下游最低水位以下坝体表层混凝土； 区坝体基础混凝土； 区坝体内部混凝土； 区抗冲刷部位混凝土（如溢流面、泄水孔、导墙和闸墩 等）。 坝体混凝土分区示意图坝体混凝土分区示意图 分区强度抗渗抗冻抗冲蚀 抗侵蚀低热 最大

3、水灰比 选择分区的 主要因素 + 冰冻 + 抗冻、抗裂 + 抗渗、抗裂 + 抗裂 + + 抗冲耐磨 坝体各区对混凝土性能的要求 1、分缝的类型： 按缝的作用分类：沉降缝、伸缩缝和工作缝； 按缝的位置分类：横缝、纵缝和水平缝； 2、分缝的目的：（重力坝为什么要分缝？） 三个方面的目的（原因）： 为了减小温度应力； 为了适应地基不均匀沉降； 为了满足施工能力的要求； 沉降缝：将坝体沿长度分段以适应地基的不均匀沉降， 避免由此而引起的坝体裂缝。 伸缩缝：将坝体分块，以减少坝体伸缩时对坝体的约 束，以及新旧混凝土之间的约束而造成的裂缝。 工作缝：主要是便于分期浇筑、装拆模板以及混凝土 的散热而设的临时

4、缝。 横缝 纵缝 水平缝 按缝的位置分类 水工建筑物第一章PPT课件12 重力坝的缝 横缝 纵缝 水平缝 横缝 纵缝 水平缝 浇筑块 横缝：垂直坝轴线，将坝体分为若干坝段。其作用是 减小温度应力，适应地基的不均匀变形，或满足施工 要求。横缝可兼作伸缩缝和沉降缝，横缝间距一般为 1530m（新规范规定）。横缝一般为永久性的，特 殊情况下，也有临时性的。永久性横缝常做成平面的， 不设键槽，不进行灌浆，使各坝段独立工作，缝内需 设止水。临时性横缝需进行灌浆处理。 纵缝：平行于坝轴线设置的温度缝和施工缝，间距一 般1530m，常用的纵缝形式有竖直纵缝、斜缝和错 缝等。 通仓浇筑：随着温控和施工技术水平

5、的不断提 高，国内外有些工程采用通仓浇筑的方式，不 设纵缝。通仓长块浇筑可以简化结构分缝，施 工简便，有利于加快施工进度，坝的整体性也 较好。但温度应力大，对防裂有更高的要求。 我国规范要求，应经论证并采取相应温控防裂 措施后方可采用。 水平施工缝：是分层施工的新老混凝土之间的 接缝，是临时性的。 混凝土坝产生温度裂缝的原因？ 混凝土表面的温差裂缝、干缩裂缝； 坝体混凝土在施工过程中的一热一冷，导致坝 体混凝土的贯穿裂缝或深层裂缝； 对坝体混凝土贯穿裂缝和深层裂缝应避免发生， 对有可能发展为贯穿裂缝和深层裂缝的表面性 裂缝应加以控制。 混凝土坝的温控措施 改善混凝土的特性，降低混凝土的发热量；

6、 提高混凝土的施工质量及抗裂性能； 加强温度控制，减少温差； 改善结构形状，规定合理的混凝土浇筑尺寸， 设置纵、横缝； 另外，应加强养护，注意防寒、防冻，避免过早 拆模等 检查维修； 排水，汇集渗透水流； 坝基础灌浆； 监测坝体内部工作状况； 坝体内机械设施的运行操作； 坝体内部人行、交通的要求； 按廊道的作用可分为： 灌浆廊道 排水廊道 交通廊道 检查维修廊道 坝体内设备操作、运行廊道等 按廊道与坝轴线的布置关系分： 纵向廊道 横向廊道 坝体内廊道应满足应用要求，力求多种廊道能 相互结合使用，达到“一洞多用”，尽量减少 廊道数量的目的； 水工建筑物第一章PPT课件28 廊道的布置 满足灌浆、

7、排水、观测、检查和交通等要 求 廊道互相连通，构成廊道系统 廊道尽量与坝体接缝灌浆分区相适应 水工建筑物第一章PPT课件29 重力坝廊道布置示意图 水工建筑物第一章PPT课件30 廊道的位置 廊道的上游壁离上游坝面的距离，最小为 0.07-0.1倍坝面作用水头,并不得小于3.0米, 寒冷地区应适当加厚. 各层廊道应在两岸将各层互相连通,若廊道 较长时,沿坝长方向每隔200-300米应在上下 层廊道间设置交通或运输廊道. 地基灌浆排水廊道沿岩基设置,尽量靠近岩 基,距基面约2-5m. 水工建筑物第一章PPT课件31 廊道的断面 灌浆廊道断面一般宽2.5-3.0m, 高3.0-3.5m 排水廊道断

8、面一般宽1.5-2.5m, 高2.2-3.5m 交通廊道断面最小宽1.2m, 最小高2.2m 各种廊道应综合应用,满足施工和运用要求; 同一种廊道断面应尽量一致. 孔口应力计算: 大孔口单独计算,小孔口按无 孔应力状态简化计算 水工建筑物第一章PPT课件32 廊道断面典型构造 ? 1、混凝土重力坝的防渗和止水 混凝土坝体的防渗体； 混凝土坝体的止水； 混凝土坝止水的位置：坝体横缝的上游面、溢 流面、下游最高尾水位以下及坝内廊道和孔洞 穿过分缝处的四周等部位均应布置止水设施。 水工建筑物第一章PPT课件34 横缝止水构造 止水片 沥青井排水井 坝体混凝土在施工过程中的一热一冷，导致坝体混凝土的贯

9、穿裂缝；坝体混凝土在施工过程中的一热一冷，导致坝体混凝土的贯穿裂缝； 水工建筑物第一章PPT课件36 止水片 紫铜： 1.01.6mm厚 橡胶 不锈钢、镀锌钢 水工建筑物第一章PPT课件37 沥青井 沥青 加热蒸气管 支架 坝体排水的作用？ 坝体排水示意简图： 坝体内的渗透水 排水管幕 廊道 坝 体内的集水坑 坝体下游 排水管材料； 为了减少坝体及坝基部位的渗透压力， 在靠近上游坝面应设置排水管幕； 在坝基部位，设置排水管。 水工建筑物第一章PPT课件40 排水 在靠近坝体上游部位、混凝土防渗体下游 一侧需要设置排水管幕。 排水管幕至上游坝面的距离，一般要求不 小于坝前水深的1/101/15，且不小于2m 排水管一般间距23m，内径150250mm 渗水由排水管进入廊道，然后汇入集水井， 经由横向排水管自流或用水泵抽水排向下 游 水工建筑物第一章PPT课件41 水工建筑物第一章PPT课件42