中山建斌职业技校水工建筑物教案：第二章 重力坝07.doc

中山建斌职业技校水工建筑物教案：第二章 重力坝07 重力坝的建筑材料主要是混凝土。对于水工混凝土，除强度外还应按其所处的部位和工作条件，在抗渗、抗冻、抗冲刷、抗侵蚀、低热，抗裂性能方面提出不同的要求。 一．混凝土重力坝的材料 1.混凝土的强度等级 普通混凝土强度等级是按标准方法制作养护的立方体试件，在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度标准值确定的，混凝土强度随着龄期延长而增长。坝体常态混凝土强度标准值的龄期一般用90天，碾压混凝土可采用180天龄期，因此在规定混凝土强度设计值时，应同进规定设计龄期。 大坝常用混凝土强度等级有C7.5、C10、C15、C20、C25、C30。高于C30的混凝土用于重要构件和部位。大坝混凝土的强度标准值可采用90d龄期强度，保证率80%。 2.．混凝土的耐久性 ①抗渗性 ②抗冻性 ③抗磨性 ④抗浸蚀性 ⑤抗裂性 二．混凝土重力坝的材料分区 坝体分区示意图 (a)非溢流坝；(b)溢流坝；(c)坝身泄水孔 由于坝体各部分的工作条件不同，因而对混凝土强度等级、抗掺、抗冻、抗冲刷、抗裂等性能要求也不同，为了节省和合理使用水泥，通常将坝体不同部位按不同工作条件分区，采用不同等级的混凝土。 Ⅰ区为上、下游以上坝体外部表面混凝土 Ⅱ区为上、下游变动区的坝体外部表面混凝土 Ⅲ区为上、下游以下坝体外部表面混凝土 Ⅳ区为坝体基础 Ⅴ区为坝体内部 Ⅵ区为抗冲刷部位的（例如溢洪道溢流面、泄水孔、导墙和闸墩等） 三．重力坝坝体的防渗与排水设施 1.坝体防渗 在混凝土重力坝坝体上游面和下游面最高水位以下部分，多采用一层具有防渗、抗冻、抗侵蚀的混凝土作为坝体防渗设施，防渗指标根据水头和防渗要求而定，防渗厚度一般为1/10～1/20水头，但不小于2m。 2.坝体排水设施 重力坝内部排水构造（单位：mm） （a）坝内排水；（b）排水管 靠近上游坝面设置排水管幕，以减小坝体渗透压力。排水管幕距上游坝面的距离一般为作用水头的1/15～1/25，且不小于2.0m。排水管间距为2～3m，管径约为15～20m。排水管幕沿坝轴线一字排列，管孔铅直，与纵向排水、检查廊道相通，上下端与坝顶和廊道直通，便于清洗、检查和排水。 排水管一般用无砂混凝土管，可预制成圆筒形和空心多棱柱形，在浇筑坝体混凝土时，应保护好排水管，防止水泥浆漏入排水管内，阻塞排水管道。 四．重力坝的分缝与止水 为了满足运用和施工的要求，防止温度变化和地基不均匀沉降导致坝体开裂，需要合理分缝。常见的有横缝、纵缝、施工缝。 1.横缝 垂直于坝轴线，将坝体分成若干个坝段的缝为横缝，沿坝轴线15～20m设一道横缝，缝宽的大小，主要取决于河谷地形，地基特性，结构布置，温度变化，浇筑能力等，缝宽一般为1～2cm。横缝分永久性和临时性两种。 ① 永久性横缝 为了使各坝段独立工作，而设置的与坝轴线垂直的铅直缝面，缝内不设缝槽、不灌浆，但要设置止水，缝宽应大于该地区最大温差引起膨胀的极限值1cm。夏季施工和冬季施工时所留的缝宽是不相同的。在温度最高时，不允许缝间产生挤压力。 ②临时性横缝 临时性横缝在缝面设置键槽，埋设灌浆系统，施工后灌浆连接成整体。临时横缝主要用于以下几种情况：①对横缝的防渗要求很高时；②陡坡上的重力坝段。即岸坡较陡，将各坝段连成整体，改善岸坡坝段的稳定性；③不良坝基上的重力坝。即软弱破碎带上的各坝段，横缝灌浆后连成了整体，增加坝体刚度；④强地震区（设计烈度在8度以上）的坝体。即强地震区将坝段连成整体，可提高坝体的抗震性。当岸坡坝基开挖成台阶状时，坡度陡于1：1时，应按临时性横缝处理。 2.纵缝 平行于坝轴线的缝称纵缝，设置纵缝的目的，在于适应混凝土的浇筑能力和减少施工期的温度应力，待温度正常之后进行接缝灌浆。 纵缝按结构布置形式分为：①铅直纵缝；②斜缝；③错缝。如图2-48。 纵缝形式 （a）铅直纵缝；（b）斜缝；（c）错缝 ①铅直纵缝 纵缝方向是铅直的为铅直纵缝，是最常用的一种形式，缝的间距根据混凝土的浇筑能力和温度控制要求确定，缝距一般为15～30m，纵缝不宜过多。 为了很好的传递压力和剪力，纵缝面上设呈三角形的键槽，槽面与主应力方向垂直，在缝面上布置灌浆系统。 待坝体温度稳定，缝张开到0.5mm以上时进行灌浆。灌浆沿高度10～15m分区，缝体四周设置止浆片，止浆片用镀锌铁片或塑料片（厚1～1.5cm，宽24cm）。严格控制灌浆压力为0.35～0.45MPa，回浆压力为0.2～0.25MPa，压力太高会在坝块底部造成过大拉应力而破坏，压力太低不能保证质量。 纵缝两侧坝块的浇筑应均衡上升，一般高差控制在5～10m之间，以防止温度变化、干缩变形造成缝面挤压剪切，键槽出现剪切裂缝。 ② 斜缝 斜缝大致按满库时