重力坝的材料及构造

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1、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。大坝混凝土抗渗等级的最小允许值项次部位水力坡降抗渗等级1坝体内部W22坝体其他部位按

2、水力坡降考虑时i<10W410≤i<30W630≤i<50W8i≥50W10（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

3、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。三、坝体分缝与止水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。临时横缝的缝面键槽和灌浆系统:为增加缝面的水平向抗剪能力时,键槽竖向布置

4、。为增加缝面的铅直向抗剪能力时,键槽水平向布置。临时竖缝灌浆高度视坝高和传力的需要而定，可全部灌，也可局部灌。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——通仓浇注第七节重力坝的材料及构造（1）铅直纵缝间距15—30m。为了使缝面更好地传力，设三角形键槽。槽面大致顺主应力方向。（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

5、。（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—

6、3cm的水泥沙浆，然后浇注。第七节重力坝的材料及构造四、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）。第七节重力坝的材料及构造五、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

7、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。第七节重力坝的材料及构造二）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。第七节重力坝的材料及构造廊道应力计算和配筋（不讲）

8、大孔口应力