【正文】 頂?shù)呢炌p。一般在壩段間預(yù)留 12cm 的縫；或如基巖良好，也可不留間隙，縫面不鑿毛。 應(yīng)設(shè)止水 ：材料為金屬，橡膠、塑料、瀝青及鋼 筋等。（ 2）臨時性橫縫：施工期起沉降及溫度縫的作用，后將其回填灌漿而使相鄰壩段形成整體 。 臨時性橫縫需設(shè)置止?jié){片及鍵槽。 適用條件：主要用于河谷狹窄、岸坡較陡、壩基地質(zhì)條件較差或強(qiáng)地震區(qū)，以提高壩體的抗滑穩(wěn)定性。 縱縫 ：平行于壩軸線方向，為適應(yīng)砼土的澆筑能力和減小施工期的溫度應(yīng)力而設(shè)置的臨時縫。 縱縫布置形式有豎直、錯縫、斜縫。（ 1） .鉛直縱縫（豎縫）應(yīng)設(shè)鍵槽及止?jié){片 。 鉛直縱縫灌漿時間：待壩體降到穩(wěn)定溫度后，縫張開度達(dá) 以上，水庫蓄水運行前應(yīng)進(jìn)行。 (2)通倉澆筑 水平施工縫 ：是上下新老層混凝土澆筑塊 之間的施工接縫，為臨時縫。在接近基巖面附近用 的薄層澆筑，以便通過表面散熱。上下層之間間歇 37 天。 縱縫兩側(cè)的水平縫不宜在同一高程。 碾壓砼壩 “金包銀 ”式布置。 即壩體內(nèi)部用碾壓砼填筑，上、下游和壩基面用 2~3m 厚的常態(tài)砼填筑。在管道及廊道周圍布置一定厚度的低含鋼率鋼筋砼。 重力壩的地基處理 一、壩基的開挖與清理 二、基礎(chǔ)的固結(jié)灌漿和帷幕灌漿 三、壩基排水設(shè)施 四、壩基軟弱破碎帶的處理 溢流重力壩下游壩面曲線組成 溢流面曲線組成：頂部曲線段、中間直線段、 ①頂部曲線段：目前我國廣泛采用 WES 曲線 堰 ②下部反弧段：作用為使水流平順地與下游水面銜接。反弧半徑可取 R=(6～ 10)h。其中 h 為校核洪水閘門全開時反弧處的水深，流速越大， R越大。 ③中部直線段：與壩頂曲線和反弧段相切，坡度與非溢流壩段的下游坡相同。 第三章 拱壩與支墩壩 拱壩 固接于基巖的空間殼體結(jié)構(gòu)，在平面上呈凸向上游的拱形。其拱冠剖面呈豎直的或向上游凸出的曲線形，壩體結(jié)構(gòu)既有拱作用又有梁作用。 工作原理 水平荷載一部分通過拱的作用壓向兩岸，另一部分通過豎起梁的作用傳到壩底基巖。 拱壩的 特點 體現(xiàn)在：高次超靜定結(jié)構(gòu)、抗震性強(qiáng)、節(jié)省工程量。對 地形地質(zhì)條件要求較高。壩體不設(shè)永久性伸縮縫，溫度變化對其穩(wěn)定性影響較大。 河谷的寬比與拱壩厚高比的關(guān)系 寬高比：河谷寬度 L 與壩高 H 的比值。厚高比：壩厚 T 與壩高 H 的比值。 ① L/H，薄拱壩， T/H ； ② L/H=，中厚拱壩， T/H = ； ③ L/H=，重力拱壩， T/H =；其中 (T/H 取 時材料為砼；取 時為漿砌石 ) ④ L/H，可修重力壩或拱形重力壩。 說明： L/H↘→河谷深窄→水平拱圈跨度較短， 受力大部分傳給兩岸→壩體較薄。 目前建設(shè)的拱壩中，上述比例界限已被突破。如：奧地利的希勒格爾斯雙曲拱壩，壩高 130m， L/H=， T/H=；我國四川豐都縣聯(lián)合薄拱壩， L/H 達(dá) ， T/H=。 優(yōu)良的地形條件應(yīng)該是河谷斷面是 V 形， L/H 較小，兩岸對稱無突變。 拱壩封拱溫度及封拱時機(jī)的 選擇 一、拱壩運行期溫度荷載＝運行期壩體溫度－封拱溫度。二 、封拱溫度 ：即拱壩灌漿封拱時的溫度。 封拱溫度一般為年平均氣溫或略低。 (1)溫升：外界溫度高于封拱溫度。對壩肩穩(wěn)定不利，對應(yīng)力有利； (2)溫降：外界溫度低于封拱溫度。對壩肩穩(wěn)定有利，對應(yīng)力不利。 ※拱壩接縫灌漿時機(jī)的選擇：拱壩分塊澆筑并充分冷卻后，待壩體溫度冷卻至恒溫或低于穩(wěn)定溫度 23℃后，滿足封拱溫度條件，縫張開度≮ ，縫兩側(cè)砼齡期≮ 4 個月，在水庫蓄水之前進(jìn)行。 拱壩的泄水方式 壩頂溢流 (1)自由跌落式： 適用比較薄的雙曲拱壩或小型拱壩。要求基巖良好，單寬流量較小，因水舌在壩壩腳附近，須設(shè)防護(hù)設(shè)施，堰頂可設(shè)或不設(shè)閘門。 (2)鼻坎挑流式： 應(yīng)用比較廣泛。為了使泄水跌落遠(yuǎn)離壩腳，常在溢流堰頂曲線末端以反 弧段連接成為挑流鼻坎。 壩面溢流：適用單寬流量較大的重力拱壩。 壩肩滑雪道式泄流：適用于泄流量大、較薄的拱壩。 壩身孔口泄流： 一般為壓力流，流量大，挑距遠(yuǎn)。薄拱壩孔口多用矩形斷面，重力拱壩孔口多采用圓形斷面。 支墩壩 是由一系列支墩和擋水面板組成。擋水面板支承在支墩上，庫水壓力通過擋水面板和支墩傳給地基，支墩依靠自重維持穩(wěn)定。 支墩壩的類型 (1)按溢流方式：可分為非溢流和溢流兩種。 (2)按擋水面板的結(jié)構(gòu)：可分為連拱壩、平板壩和大頭壩三種，如圖 331。 第四章土石壩 土石壩工作 特點 穩(wěn)定方面?？辜魪?qiáng)度低。 (失穩(wěn)形式主要是 壩坡滑動 或 連同部分地基一起滑動 。 ) 滲流方面。 (滲流會使水庫：①損失水庫水量；②產(chǎn)生滲透壓力，引起管涌、流土等滲透變形 流土：在滲流作用下，土體從壩身或壩基表面被掀起浮動的現(xiàn)象稱為流土。 ) 沖刷方面 沉降方面 其他方面：如冰的凍脹、地震作用等。 優(yōu)缺點 土石壩的優(yōu)點 (1)可以就地取材，節(jié)省大量水泥、木材和鋼材，減少運輸量，降低造價，比其他壩型經(jīng)濟(jì)。 (2)適應(yīng)不同的地形、地質(zhì)、氣候條件。 (3)施工技術(shù)簡單，工序少，便于組織機(jī)械化快速施工。 (4)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，便于管理、維修和加高、擴(kuò)建。 土石壩的缺點 (1) 需在河岸上另設(shè)溢洪道或其它泄水建筑物。 (2)施工導(dǎo)流不如混凝土壩方便。 (3)粘性土料的填筑受氣候條件影響較大。 (4)壩體斷面大，體積大，工程量也較大。 管涌：在一定滲流作用下，土體中的細(xì)顆粒沿骨架顆粒所形成的孔隙管道移動或被滲流帶走的現(xiàn)象稱為管涌，發(fā)生于 無粘性土中 （沙礫料）。 土石壩的防滲體分類 勻質(zhì)土壩、心墻壩、斜墻壩、斜心墻壩、多種土質(zhì)壩。 設(shè)置防滲設(shè)施的目的： 減少通過壩體和壩基的滲流量。降低浸潤線，增加下游壩坡的穩(wěn)定性。 降低滲透坡降，防止?jié)B透變形。 土壩的防滲措施： 包括壩體、壩基及壩身與壩基、岸坡及其它連接建筑物連接處的防滲。 壩體的防滲體： 主要是心墻、斜墻、鋪蓋、截水墻等。 土石壩基本設(shè)計步驟 土石壩排水體類型、特點 土石壩壩身排水方式，各自使用條件 1. 貼坡排水 (表層排水 ) 一般適用于中小型工程且下游無水的均質(zhì)壩和浸潤線較低的心墻、斜墻壩。 2. 堆石棱體排水 但需要的塊石較多，造價較高，且與壩體施上有干擾，檢修較困難。多用在較高的壩和石料比較豐富的地區(qū)。 3. 壩體內(nèi)排水 一般適用于下游無水、壩體和壩基土壤的透水性較小的情況 4. 綜合排 水 為發(fā)揮各種排水型式的優(yōu)點，在實際工程中常根據(jù)具體情況采用幾種排水型式組合在一起的綜合排水 沙礫地基主要問題 地基透水性大。 地基處理目的：減少地基的滲流量并保證地基和壩體的抗?jié)B穩(wěn)定。 處理方法：上防 (上游防滲 )下排 (下游排水減壓 )。 土石壩與混凝土建筑物的連接 ①插入式定義：從砼壩與土石壩的連接部位開始，砼壩的斷面逐漸縮小，最后成為砼心墻插入土壩心墻內(nèi)。特點：結(jié)構(gòu)簡單，也較經(jīng)濟(jì)，所以在高、中、低壩均采用較多。 ②側(cè)墻式土石壩與溢流壩、溢洪道，水閘或船閘連接時，一般采用側(cè)墻式連接型式。側(cè)墻式包括重力 墩式和翼墻式等。翼墻式連接是把連接處的混凝土邊墩或邊墻向上、下游延伸做成圓弧形或八字形翼墻， 第五章 水閘 水閘按任務(wù)類型基本分類 (1)進(jìn)水閘 (2)節(jié)制閘） (3)沖沙閘（ 4)分洪閘 (5)排水閘 (6)擋潮閘 (7)排冰閘 (8)船閘（專門建筑物）。 二、水閘的組成部分 以開敞式水閘為例進(jìn)行講述。 (一 ) 上游連接段 功用：引導(dǎo)水流平順、均勻地進(jìn)入閘室，同時起防沖、防滲、擋土作用。 組成：上游防沖槽、鋪蓋、護(hù)底、上游兩岸護(hù)坡和翼墻等組成。等。 (二 ) 閘室段 功用：是水閘的主體部 分，起擋水和調(diào)節(jié)水流作用。 結(jié)構(gòu)：閘室可通常為砼或鋼筋砼結(jié)構(gòu)。小型水閘有些部分可采用漿砌石。 組成：底板、閘墩、邊墩、閘門、胸墻 、工作橋 、交通橋 、啟閉機(jī) (13) (三 )下游連接段 功用：引導(dǎo)水流均勻擴(kuò)散，消能、防沖及安全排出流經(jīng)閘基和兩岸的滲流。 組成：消力池、海漫、下游防沖槽、下游翼墻、兩岸護(hù)坡等。 第六章 岸邊溢洪道 溢洪道的適用條件： ①攔河壩為土石壩。②在薄拱壩或輕型支墩壩的水庫樞紐中，當(dāng) Q 較大， H 較高時。 ③河谷狹窄，布置溢洪道和壩后電站有矛盾，而河岸 又有適于修建溢洪道的條件時。 ④有埡口地形。 ⑤利用施工導(dǎo)流洞改建。 正槽溢洪道 是以面向水庫上游的寬頂堰或?qū)嵱醚咦饕缌骺刂蒲叩膲瓮獗砜滓绾榈馈? 正槽溢洪道由引水渠（使水流平順地進(jìn)入控制段，改善堰身及泄槽的流態(tài)。）、控制段（控制水庫水位和下泄流量的關(guān)鍵部位，故而又稱控制堰。）、泄水槽（泄槽段布置在溢流堰后，與出口消能段相接，將下泄洪水由水庫上游水位高程降到下游水位高程。泄槽底縱坡常取較陡，故又稱陡槽。）、消能段及尾水渠組成（ 將經(jīng)過消能后的水流，比較平穩(wěn)地泄入原河道。 ）。其中控制段、泄槽、消能段為主體。 第六章 水工隧洞 進(jìn)水口建筑物 一、無壓進(jìn)水口 二、有壓進(jìn)水口 (深孔式進(jìn)水口建筑 ) 豎井式進(jìn)水口。適用：地質(zhì)條件良好，岸坡巖體完整、穩(wěn)定、堅固，坡度適宜，易于開挖平洞和豎井的情況。 塔式進(jìn)水口?？煞譃榉忾]式和框架式兩類。 適用：土石壩，或進(jìn)口處山巖地質(zhì)條件較差，岸坡又比較平緩，不宜開鑿豎井的情況。 岸塔式 (岸墻式 )。適用：地質(zhì)條件較好，岸坡較陡，進(jìn)口處巖石堅固，不易挖井，可開挖成近于直立的陡壁。 斜坡式。適用：岸坡地形地質(zhì)條件適合的中小型工程或僅安裝檢修閘門的進(jìn)水口，要求 較為完 整的巖坡 。 組合式進(jìn)水口 壩式進(jìn)水口：它位于混凝土壩或河床式電站廠房的上游壩體內(nèi)，成為統(tǒng)一整體。 適用：砼重力壩的壩后式廠房、壩內(nèi)式廠房和河床式廠房。 三、進(jìn)水口附屬構(gòu)造 水工隧洞進(jìn)口段包括：進(jìn)水喇叭口、閘門室、通氣孔、平壓管、漸變段等幾部分。 閘門前、后漸變段 (同重力壩壩身泄水孔 ) 通氣孔 平壓管 (充水閥 )當(dāng)隧洞進(jìn)口設(shè)兩道閘門時，常采用。作用：開啟閘門 (檢修閘門 )前向引水道充水，平衡閘門前后水壓，以便在靜水中開啟閘門，從而減小閘門起門力。 位置：其可以布 置在工作閘門上，但更常用的是設(shè)置連通閘門上下游側(cè)的旁通管，在管中設(shè)充水閥，充水閥可以設(shè)置在廊道內(nèi)。 攔污柵：防止有害污物及漂浮物進(jìn)入進(jìn)水口，影響過水能力。 水工 隧洞的 洞身段斷面型式 有壓隧洞的斷面型式 一般采用圓形，在圍巖較好，內(nèi)水壓力不大時，為了施工方便，也可采用無壓隧洞常用的斷面形式 (城門洞形、馬蹄形等 )。 無壓隧洞的斷面形式 (1)圓拱直墻形 (城門洞形 )：適用于地質(zhì)條件較好，垂直山巖壓力較大而無側(cè)向山巖壓力，或側(cè)向山巖壓力很小的情況。 (2)馬蹄形或蛋形：適用于山巖壓力較大 (巖石比較軟弱破碎 )，垂直山巖壓力和側(cè)向山巖壓力均較大的情況。 (3)圓形：適用于地質(zhì)（圍巖條件）較差，且地下水壓力較大，掘進(jìn)機(jī)施工情況。 水工隧洞的適用條件： 。 其他導(dǎo)流及泄洪建筑物 。 噴錨支護(hù) 是利用錨桿和噴混凝土進(jìn)行圍巖加固的總稱。兩者可單獨使用，也可聯(lián)合使用，還可附加鋼筋網(wǎng)。 噴錨支護(hù)的基本類型 1)錨桿支護(hù) (節(jié)理發(fā)育的圍巖常采用 )2)噴混凝土支護(hù) 3)噴混凝土 +錨桿支護(hù) 4)噴混凝土 +錨桿 +鋼筋網(wǎng)支護(hù) 地下埋管施工過程 ：開挖巖洞（清理石渣、支護(hù)）、安裝鋼管、回填混凝土、回填灌漿（之后 14 天后進(jìn)行）、固結(jié)灌漿（接縫灌漿于固結(jié)灌漿 14天后進(jìn)行）降低施工縫、降低鋼筋厚度。 通航建筑物： 船閘（利用閘室中水位的升降將船舶浮運過壩，通航能力大，安全可靠）升船機(jī)（利用水力或者機(jī)械力垂直或斜面方向升降承船箱） 壓力管道按照布置方式 分為：明管、地下埋管、壩體壓力管道。 地下埋管施工要點 ：開挖巖洞、清理石渣、噴錨支護(hù) —— 安裝鋼管 —— 回填混凝土 —— 各種灌漿（回填、結(jié)固、接縫） 壓力管道供水方式各自條件 單元供水：一管一機(jī)。結(jié) 構(gòu)簡單、工作可靠、靈活性好，易于制作，無岔管，但造價高。適用：①單機(jī)流量大、長度短的地下埋管或明管；②砼壩內(nèi)管道和明管道。 聯(lián)合供水：一根主管，向多臺機(jī)組供水。造價低，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、靈活性差。 適用：水頭高、流量小、引水道長的地下埋管和明管。 分組供水：設(shè)多根主管，每根主管向數(shù)臺機(jī)組供水。優(yōu)缺點介于單元供水及聯(lián)合供水之間。 適用：管道較長，機(jī)組臺數(shù)多，需要限制管徑 過大的地下埋管和明管。 第九章 渠首 以灌溉渠首工程為例，可分為無壩渠首、有壩渠首、水庫渠首及提水渠首等四種類型，而通常所說的灌溉渠首工程 為無壩渠首和有壩渠首。 第十章 水電站建筑物 沖擊式水輪機(jī)： 轉(zhuǎn)輪在大氣壓下工作。類型 (范圍 )：可分為水斗式（高水斗電站）、斜擊式（ 20m—300m）和雙擊式 斜擊式水輪機(jī) 由噴嘴出來射流，是沿著與轉(zhuǎn)輪平面成某一角度 (約為 176。 )的方向沖擊轉(zhuǎn)輪。 雙擊式水輪機(jī) 由噴嘴出來的射流首先從轉(zhuǎn)輪外緣沖擊葉片，接著水流又自內(nèi)緣再一次沖擊葉片。 水斗式水輪機(jī) 組成：噴管、折流板、轉(zhuǎn)輪、機(jī)殼、尾水槽等。水流過程：高壓水流→噴管→轉(zhuǎn)輪 (或拆流板 )→機(jī)殼、引水板 →尾水槽。 混流式水流過