第五讲重力坝的材料及构造.ppt

第七节 重力坝的材料及构造 一、坝体混凝土的特性 混凝土的强度 《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191－96）将混凝土强度等级划定为C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等十一级。混凝土的强度随着龄期而增长，因此，在选用设计强度等级时应同时规定设计龄期。由于重力坝为大体积混凝土，施工期较长，故而，对坝体混凝土，抗压设计龄期一般可取90d ，采用保证率为80%的抗压强度。 混凝土的耐久性 混凝土的耐久性一般包括抗渗、抗冻、抗冲耐磨、抗侵蚀性能等。 （2）抗冻性 抗冻性是指混凝土在饱和状态下，经多次冻融循环而不破坏，同时也不严重降低强度的性能，通常以抗冻等级表示。抗冻等级分为F50、F100、F150、F200、F300五级 （3）抗冲耐磨性 （4）抗侵蚀性 （5） 抗裂性 二、坝体混凝土分区 重力坝各部位的工作条件不同，对上述混凝土材料性能指标的要求也不同。为了节约与合理使用水泥，达到既安全又经济的目的。 （一）横缝 1）?? 永久性横缝 常做成平面，不设键槽，不进行灌浆，各坝段独立工作。现在常是温度缝、沉降缝合二为一，故留成-2cm宽的缝。 横缝内需设止水。止水材料：紫铜片，橡胶、塑料及沥青等。对于高坝应采两道止水，中间设沥青井，中低坝适当简化。 止水片及沥青井需伸入岩基一定深度，约30-50cm，井内填满沥青沙，止水井延伸到最高水位以上，沥青井需延伸到坝顶。 2）?? 临时性横缝 主要用于下述情况: （1）河谷狭窄，做成整体重力坝可适当发挥两岸的支撑作用，有利于坝体的强度和稳定。 （2）岸坡较陡的各坝段连成整体可以改善岸坡的稳定性。 （3在软弱破碎带上的各坝体，连成整体增加坝体刚度。 （4）强地震区，如坝段连成整体，可提高坝体的抗震性能。 二）纵缝 平行于坝轴线方向设的缝。 目的：适应混凝土的浇筑能力和减小施工期的温度应力。 纵缝是临时缝，待坝体降到稳定温度后 进行接缝灌浆。 纵缝布置形式：铅直、错缝、斜缝。 不设纵缝——通仓浇注 （2）错缝 缝面不作灌浆处理。浇注块高度在基岩附近1.5—2m，在坝体上部不大于3—4m，错缝间距10—15m，缝的错距不超过浇注块的一半。错缝施工简便，在低坝上使用。 （3）斜缝 可大段沿主应力方向设置，因缝面剪应力很小，可以不灌浆。斜缝须在离上游面一定距离处终止。为防止斜缝在终止处向上贯穿，须采用并缝措施：布设并缝钢筋、设并缝廊道等。施工最好使上下块均匀上升。施工复杂，较少采用。 （4）通仓浇筑（不设纵缝） 施工简便，有利于加快施工进度。坝的整体性好，是发展的方向。但是要注意温控。 三）施工缝（水平工作缝） 浇注块厚度一般为1.5—4.0m。在基岩表面用0.75—1.0m的薄层浇注，以利散热、防止开裂。上下浇注块之间常间歇3—7天。新混凝土浇注前，须清除缝面渣、灰尘和水泥乳膜，用风水枪或压力水冲洗，使表面成为干净麻面。再均匀铺一层2—3cm的水泥沙浆，然后浇注。 四、坝体排水 为减小渗水对坝体的不利影响，在靠近上游面处布设排水管。距上游面要求小于坝前水深的1/10—1/12，使渗透坡降在允许范围内。管距2—3m。管径15—25cm，太小易堵塞。 排水管与廊道连接多采用直通式，且多在上游侧（使廊道干燥）。 五、廊道系统 为满足施工和适用要求（如灌浆、排水、观测、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。 一）基础灌浆廊道 设在坝踵部位。利用混凝土压重、提高灌浆压力、保证灌浆质量。 一般采用城门洞形。断面尺寸应满足灌浆作业的要求。一般底宽2.5～3.0m，高3.0 ～ 4.0m，距上游面可取0.05 ～ 0.1 倍水头，且布小于4 ～ 5m（渗透坡降问题）。廊道底面距基岩布小于1.5倍廊道宽度。廊道上游侧设排水沟，下游侧设排水孔及扬压力观测孔。 灌浆廊道沿地形向两岸逐渐升高。坡度不宜大于40 ～ 45度，以便钻孔、灌浆操作和搬运灌浆设备。 二）检查和坝体排水廊道 常在靠近坝体上游面沿高度方向隔15—20m设检查廊道，最小宽度为1.2m，最小高度为2.2m距上游面布小于0.05—0.07倍水头，且不小于3m（寒冷地区适当加厚）。上游侧设排水沟。 六）坝顶构造 1—防浪墙；2—路面；3—起重机轨道；4—人行道；5—坝顶排水管；6—坝体排水管 第八节 重力坝的地基处理 天然基岩都有风化层、节理、裂隙、断层破碎带及软弱夹层等方面的缺陷，因此必须进行处理 重力坝失事有40%是因为地基问题造成的。地基处理主要包含两