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1、第三章 岩基上的重力坝,3.1概述重力坝是世界上最古老的，也是采用最多的坝形之一。世界上第一座重力坝建于公元前2900年的泥罗河上，坝高15m，顶长240m，距今有5000年的历史。,19世纪以前，重力坝基本都是浆砌毛石，19世纪后逐渐采用混凝土，20世纪80年代，碾压混凝土技术开始用于重力坝建设。P34目前我国重力坝事业发展比较迅速。,一、重力坝的工作原理稳定：利用自重在坝基面产生的摩擦力来抵抗水平水压力而满足稳定要求。,强度：利用坝体自重在水平截面上引起的压应力来抵消由坝底水扬压力产生的拉应力以满足强度的要求。,扬压力组成：由于上下游水头差引起的渗透压力及下游水深引起的浮托力组成。,重力坝
2、的组成？,坝踵？坝趾？,边墩,导墙,边墩,导墙,万家寨水利工程,二、重力坝的类型（1）按坝体的高度(水利部规定)超高坝：H200m；高坝：H70m；中坝：30mH70m；低坝：H30m。（2）按坝体的结构形式：可分为实体重力坝，宽缝重力坝，空腹重力坝和预应力重力坝、装配式重力坝等。P131,实体重力坝,宽缝重力坝,空腹重力坝,潘家口水利工程采用宽缝重力坝，坝高107.5米,广东枫树坝空腹宽缝重力坝最大坝高93.3米，坝顶长418米，坝底最大宽度87.1米，空腹高31.25米，宽25.5米，水电站厂房在坝内空腹中。,（3）按坝顶是否泄水：分为溢流重力坝和非溢流重力坝段。,坝体设有泄水孔的坝段和溢
3、流坝统称为泄水重力坝。,三峡大坝泄洪孔,（4）按筑坝材料：分砼和浆砌石重力坝。,（5）按施工方法：分浇筑砼和碾压砼重力坝。,三、工作特点(1)优点结构及受力明确，设计方法简便，安全可靠。对地形、地质条件适应性强。枢纽泄洪容易解决，便于枢纽布置。,便于施工导流。,结构简单，施工方便，便于机械化施工。,拱坝施工,(2)缺点剖面尺寸大，水泥石料等用量多。坝体应力较低，材料强度不能充分发挥。扬压力大，对稳定不利。,砼体积大，水泥水化热较高，易出现裂缝，温控要求较高。,转：3.6 重力坝的温度应力、温度控制和裂缝防止温度作用效应：当气温或水温发生变化，使结构产生膨胀或收缩，当变形受到约束时，在结构内部将
4、产生温度应力。结构由于温度变化产生的应力、变形、位移等，称为温度作用效应。,混凝土结构的温度变化过程可分为三个阶段：上升期（早期）。自混凝土入仓浇筑开始至水泥水化热作用基本结束。主要发生在浇筑完成后3-7天内。上升温差值一般为15-25，最高可达36。,混凝土结构的温度变化过程可分为三个阶段：降温期（中期）。自水泥水化热作用基本结束起至混凝土冷却到稳定温度为止。坝体表面温度较早地达到稳定，一般在浇筑后的几个月内。坝内温度下降缓慢，需数月至几年的时间。稳定期（晚期）。混凝土到达稳定温度后：坝表面的温度随外界温度变化而波动。坝体内部一般接近坝址的年平均气温。,砼结构的温度变化三个阶段上升期（早期）
5、。浇筑完成后3-7天内。降温期（中期）。水泥水化热基本结束至混凝土冷却到稳定温度为止，数月至几年的时间。稳定期（晚期）。,温度裂缝成因砼温度发生变化，其体积也随着胀缩，而砼坝体不能自由伸缩，当混凝土冷缩时产生的拉应力砼的抗拉能力时，出现裂缝。,温度裂缝的类型?重力坝的裂缝多是由温度应力引起的，可分为贯穿性裂缝和表面裂缝两类。,思考：防止温度裂缝的措施？砼浇筑前、浇筑中、浇筑后？,混凝土拌和楼,(二)防止温度裂缝的措施1、加强温度控制。（1）降低混凝土的浇筑温度。如：采用预冷骨料和加冰屑拌制混凝土；采用低热水泥；运输过程中的隔热保温等。避免夏季拌好的砼在入仓浇筑前长时间暴露。,混凝土拌和楼,1、
6、加强温度控制。（2）减少混凝土水化热温升。采用冷却水管；减少浇筑层厚度；延长浇筑块之间的间歇时间；加入粉煤灰等掺和料及减水剂等外加剂；采用中、低热水泥；在混凝土中埋大块石等。,1、加强温度控制。（3）加强对混凝土表面的养护和保护。如在混凝土浇筑后初期：冬季对坝块表面加覆盖；,夏季喷水养护等。,(二)防止温度裂缝的措施2、提高砼的抗裂强度。3、保证砼的施工质量和采用合理的分缝、分块等。,(三)混凝土与浆砌石工程的修理与养护 P5251、裂缝处理(1)表面涂抹及贴补涂抹只用于非过水表面的堵缝截漏。贴补即用胶粘剂把橡皮、玻璃布等粘贴在裂缝部位的砼表面，主要用于修补对结构强度没有影响的裂缝，特别用于修
7、补伸缩缝及温度缝。(2)齿槽嵌补。沿缝凿一深槽，槽内嵌填各种防水材料（如环氧砂浆、沥青油膏、干硬性砂浆、聚氯乙烯胶泥等），以防止内水外渗或外水内渗，主要用于修理对结构物强度没有影响的裂缝。,（3）灌浆处理对于破坏建筑物整体性的贯穿性裂缝或在水下不便于采取其他措施的裂缝宜采用灌浆法处理。较常采用的是水泥灌浆及化学灌浆。一般当裂缝宽，多采用水泥灌浆；缝宽，多采用化学灌浆。化学灌浆常用材料：水玻璃、铬木素、丙凝、丙强、聚氨脂、甲凝、环氧树脂等，后两种多用于补强和加固灌浆。,2、表面缺陷的修补破坏深度不大：挖除破坏部分，填以砼或用水泥喷浆、喷水泥砂浆等方法。修补厚度10cm：可采用喷砼、压浆法。过水表面：为提高其抗冲能力，可采用砼真空作业法或采用环氧材料修补。环氧材料主要有：环氧基液、环氧石英膏、环氧砂浆、环氧砼等，这类材料具有较高的强度和抗渗能力，但价格较贵，工艺复杂，不宜大量使用。,混凝土真空作业法是指借助于真空负压，将水从刚浇筑成型的混凝土拌和物中吸出，同时使混凝土拌合物密实的一种成型方法。按真空作业的方式，分为表面真空作业和内部真空作业。表面真空作业：是在混凝土构件的上、下表面或侧面布置真空腔进行吸水。上表面真空作业适用于楼板、预制混凝土平板、道路、机场跑道等；下表面真空作业适用于薄壳、隧道顶板等；墙壁、水池、桥墩等则宜用侧表面真空作业。有时还可将上述几种方法结合使用。,
