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1、,第十节 浆砌石拱坝,浆砌石拱坝的发展优势,浆砌石拱坝在国内拱坝建设中修建的最多，所占的比重也很大，据统计已建和在建的拱坝中约有90为浆砌石拱坝。浆砌石拱坝能够快速发展，具有如下混凝土拱坝不可代替的优势。(1)山区石材多土少，便于就地取材，节省钢材、木材和水泥等三材；(2)工程量比同样高度的混凝土重力坝约小40左右；坝顶以以溢流；和混凝土拱坝一样，使枢纽布置紧凑，施工导流和度汛较易解决；(3)施工技术便于群众掌握，建坝劳动力容易解决，施工成本较低；散热条件好、温度控制可适当放宽。,浆砌石拱坝的工作特点,(1)在坝体造型方面砌石拱坝的倒悬度一般不大于1l01l5。适当加大砌石拱坝的坝顶厚度，一方
2、面可以防止坝顶产生裂缝，有利于坝体稳定；另一方面在宽浅河谷修建砌石拱坝，加大顶拱厚度。可增加水平拱的刚度，有利于改善坝体应力。,(2)在受力状态方面砌石拱坝由砌石和混凝土防渗体两部分组成，砌石本身砌缝存在，坝体实际上具有非均一和各向异性的力学性质。坝体应力分布呈非线性关系，砌缝对坝体的变形和应力有着不可忽视的影响。目前采用的应力计算方法，一种是假定坝体为各向同性均质体，采用与混凝土拱坝一样的计算方法；二是为了在一定程度上能反映坝体的非均质和各向异性，对砌体和混凝土防渗体分别采用不同的弹性模量来模拟。,（3)在应力控制指标方面根据我国浆砌石坝设计规范规定：抗压强度安全系数，对基本荷载组合取3.5
3、；特殊荷载组合取3.0，均比混凝土拱坝设计规范规定的相应值小0.5。容许拉应力取决于所用石料和胶结材料的标号，其值接近砌石体的极限抗拉强度，如胶结材料标强度等级为10MPa的粗料石、块石砌体，拱冠梁底的容许拉应力为1.2MPa。总之，与混凝土拱坝相比较，砌石拱坝的容许应力增大，安全系数相应减小,浆砌石拱坝的构造特点,(一）坝体坝体材料和防渗设施基本上同于砌石重力坝但砌石拱坝对砌体强度的要求较高。采用的砂浆标号一般为M7.5M15号，绝大多数用M10号，整个坝体都用同一标号。砌石拱坝的水泥用量一般为每砌体为l00150kg左右。工程实践表明，在坝体上、下游面、坝端接头及靠近地基等部位，适当用一部
4、分混凝土，对保证工程质量是有利的。,(二)溢流面 砌石拱坝大多采用坝顶溢流。溢流面的衬护大致有下列三种：(1)混凝土或钢筋混凝士溢流面。在砌石表面浇一层混凝土或钢筋混凝士，混凝土层厚度一般不小于0.610m。(2)混凝土与粗料石溢流面。为节约水泥与钢材，有些砌石拱坝只在溢流面曲线段及挑流鼻坎处用钢筋混凝土浇筑，而在直线段则用粗料石砌筑，但要求胶结材料的标号较高。（3）粗料石溢流面。对于单宽流量较小的工程，溢流面可用粗料石丁砌，要求石料质地坚硬，表面加工平整。,(三)砌体分缝早期建造的砌石拱坝大都不设收缩缝，但有些坝产生了不同程度的裂缝。为防止坝体开裂，可采用以下措施：(1)当气温接近年最高温度
5、时。停止砌筑；在气温超过年平均气温的季节，可分段浇筑，到气温接近或略低于年平均气温时封拱，分段长度约为20m左右；在气温低于年平均气温时，施工不分缝。(2)坝体全年施工，砌筑时坝体分缝，在气温等于或略低于年平均气温时封拱。,浆砌石拱坝设计注意事项,(1)浆砌石拱坝宜选河谷地形狭,窄坝肩地质,条件好的坝址其布置应根据坝址地形,地质,水文等自然条件以及枢纽的综合利用要求统筹考虑。,(2)拱坝坝轴线位置的选择,优先考虑拱座稳定,并经多方案比 较确定,(3)浆砌石拱坝体形的选择,应根据坝址地形,地质条件,泄洪方式,施工条件等合理选定.浆砌石拱坝顶部拱圈最大中心角以80-100为宜.在河谷较宽的坝址,宜
6、选用非圆弧形拱圈.浆砌石拱坝悬臂梁的倒悬度不宜大于0.3:1.,(4)浆砌石拱坝泄洪布置和泄洪方式的选择,应根据工程的特点确定,当由坝体泄洪时,宜优先考虑表孔泄洪,应重视浆砌石拱坝的溢流消能和防冲问题.水力设计应按照有关规定执行，2级建筑物的拱坝溢流布置,应经水工模型试验验证,(5)设计时应尽量满足拱坝连续性要求：使坝体上、下游坝面形成连续、光滑的曲面；满足施工要求：使坝体结构尽量简单，坝体悬臂梁最大倒悬度不大于0.31；满足强度要求：控制施工质量、尽量提高砌体的抗压强度和抗拉强度，但坝体计算应力不超过规范控制值；满足稳定要求：拱座抗滑稳定安全系数不小于规定值；满足经济性要求：在满足上述要求的基础上尽量减小坝体体积（即工程量最小）。,浆砌石拱坝建坝实例,
