为什么重力坝趋于实体化.doc

为什么重力坝趋向于实体坝 重力坝因主要依靠自重维持稳定而得名。 现在的重力坝特点是采用有效的防渗排水措施，减小扬压力，以及施工中分缝、灌浆和温控技术，为加大坝高扫除了障碍。 由于碾压混凝土筑坝技术的发展，进一步降低重力坝的造价和缩短施工工期，从而提高重力坝在坝型选择中的竞争力，促进重力坝的发展。 通过建坝实践和研究，在坝体结构型式、建筑材料、枢纽布置、泄洪消能、地基处理、施工技术和设计理论等方面都有较大发展。 重力坝特点： 依靠自重在坝基面上产生摩阻力以及与地基间的凝聚力来抵抗水平水压力以达到稳定的要求。 利用坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力引起的拉应力以满足强度要求。 重力坝与其他坝型比较主要特点： 优：1.重力坝筑坝材料的扛冲能力强，在坝址河谷狭窄而洪水流量大的情况下，重力坝可以较好地适应这种自然条件。 2.重力坝结构简单，施工技术比较容易掌握。由于断面尺寸大，材料强度高、耐久性能好，因而对抵抗水的渗透、特大洪水的漫顶、地震和战争破坏能力都比较强，安全性较高。 3.对地形地质条件适应性好。重力坝常沿坝轴线分成若干独立的坝段，所以能较好地适应掩饰的物理力学特性的变化和各种非均质的地质。 缺：1.坝体与地基接触面积大，受扬压力影响大。（措施：采取各种有效的防渗排水措施，以削减扬压力，节省工程量。） 2.重力坝剖面尺寸大，坝体内部压应力一般不大，材料强度不能充分发挥。（措施：大部分区域可适当采用标号较低的混凝土，以降低工程造价。） 3.坝体体积大，水泥用量多，混凝土凝固是水化热高，散热条件差。（措施：施工期严格温度控制和散热措施） 重力坝按结构型式可以分为实体重力坝、宽缝重力坝，空腹重力坝、预应力重力坝。 一、实体重力坝的型式最为简单。其设计和施工方便，应力分布也较明确。虽然缺点是扬压力大和材料的强度不能充分发挥，坝体体积大，水泥用量多，水化热高，散热条件差。但是可以通过抽排措施来降低扬压力，对坝体大部分区域适当采用标号较低的混凝土，来降低造价。 二、宽缝重力坝与实体坝相比，具有降低扬压力，较好利用材料强度、节省工程量和坝内检查及维护等优点。（实体坝可以通过抽排措施来降低扬压力，对坝体大部分区域适当采用标号较低的混凝土，来降低造价）宽缝重力坝的设计原则和实体重力坝基本相同，坝体断面主要根据抗滑稳定和应力要求来确定。抗滑稳定分析和实体重力坝一样，但应以整个坝段进行分析，用抗剪断强度或抗剪强度公式计算，计及宽缝的影响。宽缝重力坝的应力是一个三维问题，特别是在上游头部附近，但可简化成平面问题进行计算。在设计宽缝重力坝的时候，不但要考虑实体重力坝的情况，而且还要兼顾宽缝重力坝自身的特点。首先在设计时宽缝时不能过小，否则它的优点就不能充分发挥。宽缝的上下游及顶部与实体部分的连接处存在应力集中，给设计施工带来难度。设置宽缝后，施工模板的的数量和种类、钢筋数量将所增加，倒悬模板装、拆比较麻烦，因而施工复杂混凝土造价提高（实体坝结构简单，施工技术容易掌握）。施工导流稍感不便。在气温变化剧烈地区修建时，容易产生表面裂缝。为此，在严寒地区，宽缝常需要采取必要的保温的措施。 三、空腹重力坝在坡面设计时先按实体重力坝拟定剖面然后在设空腹，要考虑空腹大小、空腹形状、空腹高度，空腹宽度。当空腹内布置厂房时，形状尺寸应同时满足厂房要求。应力比较复杂，材料力学法已经不再适用，可用有限元法和结构模型试验等进行计算研究。由于空腹的存在容易在靠近坝踵的前腿内部容易产生主拉应力，要将廊道靠后布置以免帷幕遭到拉裂破坏。空腹重力坝施工复杂,有倒悬模板；空腔周围易出现拉应力，为摸清和改善应力状态，需作大量计算和模型试验：钢筋用量较实体重力坝多；坝内厂房运行条件不如地面厂房好。 四、预应力重力坝是预加压力，以提高坝体稳定性和改善坝体应力分布的重力坝。预压措施，主要有坝体分缝法、推力法和张拉钢缆法三类。预应力技术，在坝工中多用于坝的加固或加高，兴建时即按预应力设计的重力坝很少。对高坝预加应力，安全性和经济性有待研究。