【文章內(nèi)容簡介】 巖體的長度 (深度 )不小于 2～ 3m。 護坦上設排水孔以減輕滲壓力。 (二 )、挑流消能 v1坎頂水面流速 (2g z )1/2 (粗估時 Φ=) 挑距 L =1/g[v12sinθcosθ+v1cosθ(v12sin2θ+2g(h1+h2)1/2 ] h1坎頂平均水深 h 在鉛直方向的投影 h1= h*cosθ h = q / Vc h2－－壩頂至河床面高差，如果沖坑已形成，作為計算沖坑進一步發(fā)展時可算至坑底。 (若 h2算至水面 ,則為水面挑距 ) 對于拱壩水流有向心集中影響。以上挑距還應乘以拆減系數(shù) ～ 挑距 L 也可采用下或計算 L = v12 / g*sin2θ (θ≥10 ) 或 L=θ2Zcsin2θ[1+(1+t0/Φ2sin2ΦZc)1/2] t0挑坎頂 至沖坑底部的高差 Zc上游水面至坎頂?shù)母卟? ψ堰面流速系數(shù)，按下二式之一計算 1]徐乘衡式 ψ=() 2]湖南院式 ψ=(q/g1/2*) 其中 s1=(Z21+B21)1/2Z1及 B1 Z1及 B1分別為堰頂至挑坎的垂直、水平距離。 沖坑深 t39。k 最大水墊厚度 tk=ａ ａ 沖坑系數(shù)，堅硬完整的基巖ａ =～ (重力壩 ～ )；堅硬但完整性較差的基巖ａ =～ (～ )；軟弱破碎、裂隙發(fā)育的基巖ａ =～(拱壩 )； (ａ =～ 重力壩 ) H─上下游水位差 q─泄水建筑物出口斷面的單寬流量 m3/() 對于拱壩挑流， q 還應乘以一個大于 1 的水流向心集中系數(shù) Cq: Cq= R / ( RL) R─挑坎末端算起的拱頂半徑 L─挑坎未端算起的挑距 最大沖坑深 T39。k=Tk－下游水深 t 沖坑上游邊坡系數(shù) L/T39。k應 ≥～ 5， 才不致危及壩身安全。 (三 )、消能防沖建筑物 (如消力池 )的洪水設計標準 : * 原則上可低于大壩的防洪標準，對于大 (1) 型工程消能防沖可按 100年一遇的洪水設計，大 (2)型按 50 年，中型工程按 30 年。 (四 )、面流、消力戽消能簡介 *差動式挑坎可減少沖坑深 35％左右，但挑距 L 也縮短了 10～ 30％；下游水位的波動有減小，一定程度上改善了航運及電站運行條件。 *課題：第七節(jié) 重力壩的泄水 孔 教學目的： 掌握重力壩泄水孔的用途、類型、布置和設計方法。 教學難點、重點 ：重力壩泄水孔的設計方法。 主要概念、名詞 ：有壓泄水孔、無壓泄水孔、漸變段、通氣孔、平壓管。 教學內(nèi)容 ： ⑴ 復習鞏固：上節(jié)著重介紹溢流重力壩剖面設計的任務、方法和步驟，溢流孔口尺寸的擬定、溢流壩下游消能措施的設計。 ⑵ 引入新課：本節(jié)要介紹重力壩泄水孔的用途、類型、布置和設計方法。 ⑶ 講授新課： 一、泄水孔的用途和類型 用途： 泄洪、調(diào)洪、放空水庫 、排沙、施工導流、一孔多用。 ２、類型： １）有壓孔：常用鋼板襯砌。 ２）無壓孔： 二、布置 依用途、樞紐布置要求、地形地質(zhì)條件和施工條件等因素進行布置。 三、有壓泄水孔的設計 （一）、進水口體型設計：喇叭口、閘門、啟閉室、平壓管、通氣孔、漸變段 盡可能符合流線變化規(guī)律，可用橢圓方程： x2 y2 － + － =1 a2 b2 （二）、出水口 ：將出口 斷面收縮為孔身斷面的（ 85～ 90）％ （三）、孔身斷面及漸變段 孔身斷面為圓形，但進水口為矩形斷面； 漸變段長度：一般為 2～ 3 倍的孔徑。 四、無壓泄水孔的設計 壓力短管 明流段 通氣孔 課題：第八節(jié) 重力壩的材料及構造（一） 教學目的 ：介紹重力壩對材料的要求和材料分區(qū)的必要性和方法。 教學難點、重點 ：重力壩材料分區(qū)的方法。 主要概念、名詞 ：耐久性、后期強度、抗?jié)B標號、 抗凍標號。 教學內(nèi)容： ⑴ 復習鞏固：掌握重力壩泄水孔的用途、類型、布置和設計方法。 ⑵ 引入新課：介紹重力壩對材料的要求和材料分區(qū)的必要性和方法。 ⑶ 講授新課： 一、重力壩對材料的要求 強度：抗壓齡期 90 天，并規(guī)定 28 天強度大于 ；抗拉齡期 28天。 ２、耐久性： (1)抵抗?jié)B透水流的溶濾作用。 (2)抵抗侵蝕性鹽類的的侵蝕作用。 (3)抵抗凍融循環(huán)的風化作用。 (4)抵抗水流及泥砂的磨損作用。 ３、低 熱性： 節(jié)省水泥，降低水化熱。 二、材料分區(qū) 充分利用混凝土的后期強度，并按照壩體工作條件進行分區(qū)，不同區(qū)域采用不同標號的砼。 水位以上和水位變化范圍內(nèi)的壩體表面砼，要求是抗凍性能。 ２、水位以下壩體表面砼，要求足夠的抗?jié)B標號。 ３、壩基和壩體內(nèi)部砼，要求是強度和低熱性。 ４、過水部位表面砼，要求有足夠的抗沖刷、抗磨損、抗凍性能。 材料分區(qū)不宜太多，對中低壩非溢流段一般分兩個區(qū)，溢流段一般分三個區(qū)。 課題：第九節(jié) 重力壩的材料及構造（二 ） 教學目的 ：介紹重力壩各種構造的型式、尺寸和要求。 教學難點、重點 ：重力壩的分縫，特別是橫縫的構造。 主要概念、名詞 ：防浪墻、閘墩、橫縫、縱縫、水平施工縫。 教學內(nèi)容： ⑴ 復習鞏固：重力壩對材料的要求和材料分區(qū)的必要性和方法。 ⑵ 引入新課：介紹重力壩構造，包括壩頂、分縫、排水、廊道等。 ⑶ 講授新課： 一、壩頂構造 １、非溢流壩 (1)、防浪墻 :厚度、高度 與壩頂聯(lián)結牢固。 (2)、路面：寬度、排水、人行道。 ２、溢流壩 (1)、閘門布置：工作閘門設在溢流壩頂點， 檢修閘門在前。 (2)、閘墩：平面上使水流平順， 有足夠長度以滿足工作橋、交通橋、啟閉機的布置，高度要滿足過水要求和閘門啟閉要求。 (3)邊墩和導水墻 二、重力壩的分縫 目的：防止溫度變化和地基不均勻沉陷而產(chǎn)生裂縫、適應混凝土澆筑能力和散熱要求、改善壩體應力的一種構造措施。 (一 )橫縫： 定義：垂直與壩軸線布置，沿壩體的整個高度將壩體分成獨立的壩段。是永久縫，縫內(nèi)不設鍵槽，不灌漿，設止水。 作用：減小溫度應力，適應地基不均勻沉陷和滿足施工要求。 １、縫距： 1520m ２、縫寬： 12cm ３、止水設備： 要求：一定的耐久性、伸縮性、補強的可能性。 (二 )縱縫 作用：適應砼澆筑能力和施工期砼的散熱而設置的臨時縫。 構造：縫內(nèi)設鍵槽，蓄水前灌漿成整體。 縫距： 1530m (三 )水平施工縫 定義：上下 層澆筑塊之間形成的縫。 危害：滲流和抗剪的薄弱環(huán)節(jié)。 三、壩體排水 定義：上游防滲層之后，沿壩軸線方向布置一排豎向排水管。 構造：無砂混凝土管，管內(nèi)徑 1525cm。距上游面不得小于水深的1/101/12。 四、廊道 作用：為了進行帷幕灌漿、排泄?jié)B漏積水、安裝觀測儀器、檢查維修壩體需要。 要求：良好的排水條件，適宜的通風和足夠的照明設備。 １、基礎灌漿排水廊道 優(yōu)點： (1)利用壩體重量提高灌漿壓力， 保證質(zhì)量。 (2)漿液 灌入壩體與基巖接觸面， 提高壩的抗剪強度和抗?jié)B能力。 (3)鉆孔和灌漿工作不影響壩體施工， 可保證施工進度。 (4)可根據(jù)需要對帷幕作補灌或補鉆排水孔。 尺寸：距上游面不得小于水頭的 ， 且不得小于 45m，寬度為,高為 。 ２、壩體檢查和排水廊道 寬度不小于 ，高度不小于 。 課題：第十節(jié) 重力壩的地基處理 教學目的 ：介紹壩基開挖、清理、灌漿、排水以及特殊軟弱地帶 的處理。 教學難點、重點 ：重力壩地基的加固處理，帷幕灌漿的設計。 主要概念、名詞 ：固結灌漿、帷幕灌漿。 教學內(nèi)容 ： ⑴ 復習鞏固：重力壩構造，包括壩頂、分縫、排水、廊道等。 ⑵ 引入新課：介紹壩基開挖、清理、灌漿、排水以及特殊軟弱地帶的處理。 ⑶ 講授新課： 一、重力壩對地基的要求 要有足夠的強度。 具有足夠的整體性和均勻性。 具有足夠的不透水性。 具有足夠的抗侵蝕和抗風化的能力。 二、壩基的開挖與清 理 高壩應挖到新鮮或微風化下部的基巖， 中壩應挖到微風化或弱風化中部的基巖；同一工程中的兩岸地形較高部位的壩段，其利用基巖的標準可比河床部位適當放寬。 繪制開挖圖時還應注意 ，覆蓋層 1:～ 1，巖石邊坡開挖 1:0～ 。 ，還應滿足水工上的某些特殊要求(如齒墻，電站尾水管等 )。 ，以保證壩的穩(wěn)定性。必要時挖成分級平臺 (當?shù)刭|(zhì)上允許時 )。 過分懸殊的突變，以免造成壩體內(nèi)的應力集中或開裂。 ，經(jīng)研究認為有沿夾層滑動的危險，且無其他措施可以解決時，可將開挖面降低 ,挖至夾層以下。 ，常由壩頂開挖洞刺 ( 平洞掏槽 )，即可節(jié)省開挖量， 又有利于壩肩穩(wěn)定。 ，如頁巖、粘土巖，距設計開挖線或邊線 ～ 的巖層宜留為保護層， 待澆砼時隨挖隨澆。 三、地基的加固處理 (一 )、壩基的固結灌漿 ： ：提高基巖整體性，減少基 巖受力變形，提高抗壓，剪強度，減少壩基滲漏量。 一般先固結灌漿，后作帷幕灌漿 ：孔深 5～ 8m，孔排距一般為 3～ 4m，帷幕上游區(qū)的固結灌漿孔深一般為 8～ 15m，孔布置成梅花形或井字形。灌漿壓力 3～ 5kg/cm2(最好能澆 ～ 1m 厚的砼蓋重 )。 (二 )、局部加固措施 。 對漏水影響不大，主要是改善力學性能。 。 防滲和改善力學性能。 。 存在強度、防滲和滑動問題。 四、帷幕灌漿 ：降低壩底滲透壓力，防止壩基內(nèi)產(chǎn)生機械化學管涌，減少壩基的滲流量。 : 1]先進行固結漿，并利用已澆砼壩塊壓重 ( 最好有不小于 3～ 5m厚的砌體蓋重 )，可自上而下鉆一段、灌一段為宜。漿液由稀變濃 (水灰比由 10:1 至1:1) ，灌漿壓力逐步提高 (起初為 2～ 4 個大氣壓、最后達 倍水頭 )。 2]帷幕孔深應鉆至相對隔水層內(nèi) 3～ 5m，一般在 (～ )H 左右， H為壩高。高壩可設兩排帷幕，中低壩可設一排，孔 距 ～ 4m(逐步加密 )。 3]帷幕應伸入兩壩頭一定范圍，阻止繞壩滲流。當坡較陡時，