最新拱坝的材料和坝体构造幻灯片.ppt

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1、拱坝的材料和坝体构造拱坝对材料的要求和材料的分区（一）拱坝的材料和对材料的要求混凝土应严格保证设计规范对强度、抗渗、抗冻、低热、抗冲刷和抗侵蚀等方面的要求。(1)坝体混凝土的极限抗压强度一般以90d或180d龄期强度为准，极限抗拉强度一般取极限抗压强度的1／10～1／15。此外，还应注意混凝土的早期强度，控制表层混凝土7d龄期的标号不低于C10号，以确保早期的抗裂性。高坝近地基部分混凝土的90d龄期标号不得低于C25号，内部混凝土90d龄期不低于C20号。(2)保证抗渗性、抗冻性和低热等方面的要求。为此，对坝体混凝土的

2、水灰比必须严格控制，对较高的拱坝，坝体外部混凝土的水灰比应限制在0.45～0.5的范围内，内部可为0.6～0.65。在承受高速水流和挟沙水流冲刷的部位，混凝土应具有很好的抗磨性。用水灰比低的、振捣密实并表面抹光的混凝土，抗磨性能较高。实践证明，水灰比大于0.55的混凝土，抗磨性能常不能满足要求。(二）对拱坝混凝土材料的分区要求对混凝土拱坝来说，也可以根据拱坝材料所处的位置、使用要求、应力情况把拱坝分为不同的区域，对不同区域的混凝土材料提出不同的要求，充分发挥材料的性能，真正作到物尽其用，发挥最大经济效益。（2）拱坝的横

3、缝横缝是半径向的，间距一般取15～20m，也有略大于20m的。在变半径的拱坝中，为了使横缝与半径向一致，必然会形成一个扭曲面。有时为了简化施工，对不太高的拱坝也可以中间高程处的径向为准，仍用铅直平面来分缝。横缝底部缝面与建基面或垫座面的夹角不得小于60。，并应尽可能接近正交。缝内设铅直向的梯形键槽，以提高坝体的抗剪强度。横缝上游侧应设置止水片，止水片可与上游止浆片结合。在一定的条件下，也可将横缝的一部分保持为永久性的明缝。当近拱端有一岸或两岸自坝顶到某一高程范围内的地质条件很差，不足以承担拱端的巨大推力时，可将这一范围

4、内的横缝保持为永久缝，（3）拱坝的纵缝拱坝厚度较薄，一般可不设纵缝，对厚度大于40m的拱坝时，可考虑设计纵缝。纵缝基本上平行于坝轴线布置，其作用主要是防止混凝土沿上下游方向收缩而产生裂缝。相邻坝块间的纵缝应错开，纵缝的间距约为20～40m。为方便施工，一般采用铅直纵缝，到缝顶附近应缓转与下游坝面正交，避免浇筑块出现尖角。国外的双曲拱坝的纵缝只设一道，并由基底布置至一定高程即中断。国内的双曲拱坝由于底宽都不很大因而不设纵缝。应该指出，随着混凝土施工技术的不断改进，即使坝体厚度超过了规范规定的40米，也常采用加强混凝土温控

5、措施通仓浇铸的办法避免设置纵缝，如我国的二滩电站的双曲拱坝，拱端最大厚度以达到60米，也没有设置纵缝。青海省共和县和贵德县交界处的黄河干流上的龙羊峡水电站中的重力拱坝剖面及坝内部分构造图。电站的挡水建筑物为定圆心、定半径的混凝土重力拱坝，坝顶高程2610m，从图中可以看出，最宽的坝段由坝底到下游坝面共设置了3道垂直纵缝，纵缝的间距从上游坝面到下游依次为22米、18米、22米和18米不等。三条纵缝（4）拱坝纵、横缝的灌浆横缝和纵缝都必须进行接缝灌浆。灌浆时坝体温度应降到设计规定值，缝的张开度不宜小于0.5mm。缝两侧坝体

6、混凝土龄期，在采取有效措施后，不宜小于4个月。灌浆浆液结石达到预期强度后，坝体才能蓄水。纵、横缝将坝体切割为若干柱状体，混凝土按此柱状体浇筑上升。纵、横缝面上一般设有键槽，并进行接缝灌浆，以保持坝的整体性。纵、横缝的设置需考虑多种因素统筹安排。由于纵、横缝不仅给施工带来许多不便，而且缝面只能传递压剪应力，难以传递拉应力，是坝体的薄弱部位。因此，在满足设计与施工的情况下，应尽量减少纵、横缝缝数量。（5）拱坝的垫座与周边缝对于地形不规则的河谷或者局部有深槽时，可先在拱坝与基础之间先浇筑一层大体积混凝土，称之为垫座，然后在垫

7、座上浇筑拱坝坝体，垫座与坝体之间，在全坝上设置一道缝，称之为拱坝的周边缝混凝土垫座周边缝周边缝作用坝的体形基本对称，坝体拉应力在周边缝附近消失，使垫座承受压应力，并向基础内很好地扩散，改善坝体与基础的受力条件。周边缝还可减小坝体传至垫座的弯矩，从而可减小甚至消除坝体上游面的竖向拉应力，使坝体和垫座接触面的应力分布趋于均匀，并可利用垫座增大与基岩的接触面积，调整和改善地基的受力状态。垫座作为一种人工基础，可以减小河谷地形的不规则性和地质上局部软弱带的影响，改进拱坝的支承条件。有试验研究成果表明，地震时垫座的振动较坝体振动

8、强烈，说明垫座对坝体振动起缓冲作用。周边缝的构造一般是在大坝垫座浇筑后，混凝土表部不打毛，作为老混凝土，在其上浇筑坝体。缝的上游面设置钢筋混凝土塞，该塞与其周围混凝土之间涂以沥青等防渗填料，缝面设止水铜片，为防止止水片漏水后增加坝体渗压，在其下游又设置排水管，并在缝的两侧布设钢筋。由于周边缝结构复杂，施工麻烦，且难以控制施工质量。