【文章內容簡介】 ，以推土機平倉，振動碾壓實的筑壩新方法，是將土石壩施工的碾壓技術應用到砼重力壩的一種筑壩方法。采用碾壓砼修筑的重力壩稱為碾壓混凝土重力壩。碾壓混凝土與常態(tài)混凝土相比的優(yōu)點：①工程程序簡單，施工速度快；②膠凝材料用量少；③水熱化溫升大大降低，簡化了溫度控制程序；④不設縱縫，節(jié)省了模板和接縫灌漿的費用；⑤可使用大型通用機械設備，提高砼的運輸和澆筑工效；⑥降低工程造價。：①就地取材，節(jié)約水泥；②水熱化溫升低，可不進行溫度控制、不設縱縫、壩段長；③節(jié)省模板，減少腳手架，模料用量少，減少了施工干擾；④施工技術容易掌握,施工安排靈活,缺少施工機械時可人工砌筑。漿砌石重力壩的缺點：①人工砌筑的質量易不均；②石料的修整和砌筑難以機械化，需大量人力；③砌體防滲性能差，需專設防滲設施；④工期長。防滲設施主要有：①砼防滲面板或防滲墻；②水泥砂漿勾縫的漿砌石防滲層；③鋼絲網水泥噴漿護面，其中石料有塊石、粗料石、細料石等，膠結材料有水泥砂漿和小石子砂漿(細骨料砼)等。為了充分利用砼的抗壓強度，將實體重力壩橫縫下部擴寬成為空腔的重力壩，稱為寬縫重力壩。：①滲透壓力顯著降低，作用面積也減小；②壩體砼方量較實體壩少10～20％；③增加了壩體的側向散熱，加快了散熱進程；④便于觀測、檢查和維修。寬縫重力壩的缺點：①立模較復雜，且模板用量增加；②分期導流不便；③在嚴寒地區(qū)，寬縫需采取保溫措施。：壩體內沿壩軸線方向設有較大空腔的重力壩。空腹重力壩的優(yōu)點：①空腔壩基不設地板,可減少揚壓力,砼用量減少20％左右；②減少壩基開挖量；③壩體前后腿嵌入巖體,增強穩(wěn)定；④前后腿應力分布均勻,壩踵壓應力較大；⑤便于砼散熱；⑥壩體施工可不設縱縫；⑦便于檢測和檢修；⑧空腔可布置電站廠房?？崭怪亓蔚娜秉c：①施工復雜；②鋼筋用量大；③如空腔內布置廠房,施工干擾大。：由一系列支墩和擋水面板組成的重力壩。支墩壩的結構形式：①大頭壩：支墩上游端兩側擴大,形成懸臂大頭,大頭間緊貼擋水。②連拱壩：由一系列緊連的拱筒擋水,并與支墩連成整體。③平板壩：由平面板簡支在支墩上擋水。⑴大頭壩的支墩形式：①開敞式單支墩；②封閉式單支墩；③開敞式雙支墩；④封閉式雙支墩。⑵單支墩大頭壩的頭部形式：①平頭式；②圓弧式；③折線式。⑶雙支墩大頭壩的頭部形式：一般采用折線式⑴拱壩是固結于基巖的空間殼體結構；⑵壩體結構具有拱和梁雙重作用；⑶壩體穩(wěn)定主要依靠兩岸拱座,其次依靠自重；⑷拱為軸向受力,應力分布均勻,材料強度得到充分發(fā)揮；⑸拱和梁具有自行調整應力分布的功能；⑹壩肩巖體的穩(wěn)定性是影響拱壩安全的主要因素；⑺溫度作用為一主要荷載；⑻既可壩頂溢流，也可壩身孔口泄流；⑼施工質量、材料強度、防滲等要求嚴格。理想地形：①兩岸對稱，岸坡平順無突變，逐漸收縮的峽谷段；②壩體兩側具有足夠的巖體支撐。理想地質：①基巖比較均勻、堅固完整、強度足夠；②基巖能抵抗水的侵蝕、耐風化；③岸坡穩(wěn)定、沒有大斷裂。：最易發(fā)揮拱作用，底部水壓力大，但拱跨短，拱較薄。U形河谷：底部水壓力大，但拱跨長，拱作用顯著降低，拱較厚。，拱圈厚度越薄。對于單曲拱：①對于上下相差不大的矩形河谷,各高程拱圈跨度和中心角相差不大,可用定圓心、定外弧半徑、變內弧半徑的以增加厚度的拱形。②對于上寬下窄的河谷,各高程拱圈跨度和中心角相差較大,可用定外弧圓心和半徑、變內弧圓心和半徑以增加厚度。③上游面鉛直，僅水平面曲線，稱單曲拱。其特點是施工簡便，上游面鉛直有利于布置泄、排水設施的控制設備。對于雙曲拱：①對于V形河谷，如仍采用單曲拱會使底部中心角過小而加大拱厚,為使上下中心角差異不大，可將下部的內外弧半徑逐漸減??；②壩體在水平面和鉛直面均成曲線，成雙曲線。其特點是①適應河谷廣；②梁具有拱的作用③水壓應力與自重應力相反；④水壓位移與梁位移趨勢相反。，溫度變位占1/3~1/2，溫度作用為主要荷載之一。溫降對壩體應力不利：溫降時，軸線收縮，壩體下移，產生的彎矩和剪力與水壓作用相同，與軸力相反。溫升使拱端推力加大，對壩肩巖體穩(wěn)定不利：溫升時，軸線伸長，壩體上移，產生的彎矩和剪力與水壓作用相反，與軸力相同。：①滿足樞紐布置、運用和施工的要求；②壩體材料強度得到充分發(fā)揮,不出現不利的應力狀態(tài)；③保證壩肩巖體穩(wěn)定；④工程量最省、造價最低。壩體尺寸包括的內容：①拱圈的平面形式；②各層拱圈軸線的半徑和圓心角；③拱冠梁上下游壩面的形式；④拱冠梁各高程的厚度。①凸點位置：最凸向上游點距壩頂的高度；②凸度：凸點與壩軸線間的水平距離與壩高的比值；③最大倒懸度：凸點與上游壩底點之間的水平距離與垂直距離的比值。：壓力線接近拱軸線，應為變曲率、變厚度和扁平的?，F有拱圈形式①圓拱；②三心拱；③雙心拱；④拋物線拱；⑤橢圓拱；⑥對數螺旋線拱，使推力垂直拱端面。倒懸易使另側出現拉應力。⑴純拱法；⑵拱梁分載法；⑶有限元法；⑷殼體理論計算方法；⑸結構模型試驗。拱梁分載法的原理：①將拱壩視為由若干水平拱圈和豎直懸臂梁組成的空間結構，荷載由梁系和拱系分擔，荷載分配由變位一致來確定；②算法是首先將總荷載試分配到梁、拱，按各自的方法算各自的變位，如變位一致則分配正確，否則調整直到一致。，而分載法需考慮12個內力，有些內力可忽略，主要有六個內力，拱圈三個，懸臂梁三個。拱梁分載法中六個變位不易調整，略去影響微小的和合并非獨立的，一般只需調整三個主要變位來進行荷載分配，即徑向變位、切向變位、扭轉變位。⑴壩肩巖體發(fā)生滑動破壞，為主要形式；⑵壩肩巖體變形量過大，引起壩體的不利應力。、有限元法、地質力學模型試驗三種方法。剛體極限平衡法的假定條件：①滑移體為剛體；②僅考慮滑移體力的平衡,不考慮力矩平衡；③忽略拱壩的內力重分布，受力為定值；④達到極限平衡時,滑裂面剪力與滑移方向平行,方向相反?？赡芑瑒用娴男问胶臀恢茫孩賳为毜亩竷A角結構面F1和緩傾角結構面F2組合；②成組的陡傾角和成組的緩傾角結構面組合；③混合組合：由單獨的陡傾角和成組的緩傾角結構面組合；或由成組的陡傾角和單獨的緩傾角結構面組合；④多剛體組合：結構復雜的結構面將滑移體分割成多塊剛體。：自由跌流式、鼻坎挑流式、滑雪道式、壩身泄水孔四種。自由跌流式：壩頂自由跌流；適用于較薄的雙曲或小型拱壩,基巖良好、單寬流量小；需設防護措施，因為落水距壩較近。鼻坎挑流式：溢流堰頂曲線末端設反弧挑流鼻坎，以使落水點距壩較遠；鼻坎常有連續(xù)坎，有時也采用差動坎?；┑朗剑阂缌髅嬗梢缌鲏雾敽团c壩體輪廓以外的泄槽(滑雪道)連接而成，槽尾設鼻坎挑流，滑雪道地板可在廠房頂、可專設支承；適用于泄洪量大、較薄的拱壩壩身泄水孔：在水面以下一定深度的壩體內設置中孔或底孔泄流；壩體半高以上為中孔,主要用于泄洪；壩體下部為底孔,多用于放空,輔助泄洪、排沙和導流。：跌流消能、挑流消能、底流消能。跌流消能水流從表孔直接跌落下游,利用下游水墊消能，落點距壩太近，需采取防沖措。鼻坎挑流、滑雪道、壩身泄水孔等多采用各種型式的鼻坎挑流消能，泄流具有向心集中的特點，可利用泄流對沖消能。對于重力拱壩，泄水孔下彎，可采用底流消能。防沖措施：一般在下游需設護坦、護坡、二道壩等防沖措施。、水輪機進水孔、灌溉和供水等引水孔。①周邊縫使梁的剛度和作用減弱，拱的作用加強；②周邊縫減小壩體傳至墊座的彎矩，可減小上游壩面的拉應力；③墊座加大了與基巖的接觸面，改善地基的受力狀態(tài)；④墊座可減少不規(guī)則和軟弱面對壩體的影響；⑤壩體開裂不影響基礎，基礎開裂不影響壩體；⑥墊座對壩體起地震緩沖作用。①對于不規(guī)則河谷，用重力墩減小寬高比，避免岸坡大量開挖。②重力墩是拱壩壩端的人工支座；③用重力墩連接拱壩與其它壩段或溢洪道。、固結和接縫灌漿、防滲帷幕、壩基排水、不良地質處理等。：土石壩是指由土、石料等當地材料經碾壓建成的大壩。土石壩廣泛應用的原因：①可以就地、就近取材，大量節(jié)約三材和材料運輸費；②能適應各種地形、地質及氣候條件；③可充分利用大容量、多功能、高效率施工機械；④計算方法、試驗手段的發(fā)展為土石壩設計提供了安全保障；⑤高邊坡、地下工程及溢流防沖等配套設施的發(fā)展解決了土石壩的難題。⑴具有足夠的斷面維持壩坡的穩(wěn)定⑵設置良好的防滲和排水設施以控制滲流⑶選擇與現場適應的良好土石種類及配置和壩型結構⑷泄洪建筑物具有足夠的泄洪能力⑸采取使大壩運用可靠和耐久的構造措施、施工方法、土料配置和防滲材料三種方式分：㈠按壩高分⑴低壩：壩高30m；⑵中壩：壩高=30～70m；⑶高壩：壩高70m。㈡按施工方法分⑴碾壓式土石壩；⑵沖填式土石壩；⑶水中填土壩；⑷定向爆破堆石壩㈢按土料配置和防滲體材料分，將碾壓土石壩分為⑴均質壩：穩(wěn)定和防滲均采用一種土料⑵土質心墻壩：由不透水土料中央防滲體和透水土料壩殼組成⑶土質斜墻壩：由不透水土料防滲體和下游透水土料支撐體組成⑷多種土質壩：由多種土料組成⑸人工材料心墻壩：以瀝青砼、砼等為心墻的壩⑹人工材料面板壩：由瀝青砼、砼、塑料薄膜等為防滲面板的土石壩⑴中低均質壩：平均坡度1:3；⑵土質心墻壩：下游1:~1:，上游1:~1:（壩殼堆石）下游1:2~1:3，上游1:~1:（壩殼土料）⑶人工材料面板壩：上游1:～1:,下游1:~1:(可隨堆料優(yōu)劣適當變化)⑷人工材料心墻壩：可參照人工材料面板壩選用：⑴確定浸潤線的位置；⑵計算滲流流速和比降；⑶確定滲流流量。分析的目的：⑴依據滲流力確定穩(wěn)定的壩體型式和尺寸；⑵作為壩體防滲布置和土料布置的依據；⑶確定滲流量以估計水流損失和確定排水系統(tǒng)的容量。：①均為無壓流，有浸潤線存在；②大多為穩(wěn)定滲流，偶有非穩(wěn)定滲流；③土質壩體滲透通常遵循達西定律；礫石、卵石有一定偏差；④均質土壩滲透系數各向同性，非均質壩需考慮各向異性；⑤寬谷河段土石壩滲流場接近二維，峽谷河段則為三維滲流場；，kx為x方向的滲透系數，ky為y方向的滲透系數。①等勢線與流線相互正交；②流網各個網格的長寬比保持為常數；③上、下游壩坡面為等勢線，其差為總水頭；④壩下不透水層為一流線；⑤浸潤線均為一流線，且水頭等于其位置水頭；⑥下游壩面逸出段與浸潤線一樣，水位為其位置水頭；⑦兩種土：①管涌：壩體和壩基的土體顆粒被滲流帶走的現象。內部管涌的顆粒移動只發(fā)生在壩體內部，外部管涌可將土粒帶出壩外，管涌僅發(fā)生在無粘性土。②流土：滲流作用下，粘土和均勻無粘性土被浮動的現象。常見于滲流在壩下游逸出。③接觸沖刷：在粗、細土粒交界面上，細顆粒被滲流沖動的現象。④剝離：粘性土與粗粒土接觸面上，滲流使粗顆粒脫離整體結構的現象。多發(fā)生在粘性土與反濾層的交界面上。⑤化學管涌：土體中的鹽類被滲流水溶解而帶走的現象。：導致壩體沉降、壩坡塌陷或形成集中的滲流通道等，危及大壩安全。①防滲結構：控制滲流，減小逸出坡降和滲流量，為第一道防線；②過渡區(qū)：實現防滲體與壩殼體可靠連接，防止剛度突變和滲流變形；③反濾層：實現壩體、壩基與排水的良好連接,濾土排水,防止管涌和流土；④排水孔：進一步降低地下水位，減小滲流力，排水為第二道防線。：取決于顆粒組成和滲流坡降 流土的防護標準：取決于粗、細層的粒徑組合①施工期；②穩(wěn)定滲流期；③庫水位降落期；。簡化的畢肖普法的安全系數需在瑞典圓弧法安全系數的基礎上提高5～10％。：壩在施工和蓄水過程中荷載和應力不斷發(fā)生變化，土體中的孔隙水壓力和骨架應力也不斷發(fā)生變化，當超過穩(wěn)定滲流的孔隙水壓力逐步消散，外載壓力相應傳到土骨架上使之發(fā)生壓縮變形直到穩(wěn)定，這一過程稱為固結。：太沙基和比奧飽和土固結理論。常用計算方法：增量有限元法?？煞治龅膬热荩孩艍误w塑流區(qū)、拉應力區(qū)的范圍；⑵裂縫發(fā)生的可能性部位；⑶防滲體出現水力劈列的可能性及部位；⑷防護工程措施后的效果。：⑴具有與使用目的相適應的工程性質：防滲料具有足夠的防滲性能，壩殼料具有較高的強度，反濾、過渡料等具有良好排水性能⑵土石料的工程性質在長時期內保持穩(wěn)定：不風化，不浸蝕等⑶具有良好的壓實性能：防滲體可降到最優(yōu)含水量，無影響壓實的超徑材料，壓實后承載力高，施工機械可正常運行。壩殼料的基本要求：⑴保持壩體的穩(wěn)定，故需要較高的強度；⑵壩體水位下的筑料需良好的排水性能；如砂、礫石、卵石、漂石、碎石等。⑴防滲性；⑵抗剪強度；⑶壓縮性；⑷抗?jié)B穩(wěn)定性；⑸含水量；⑹顆粒級配；⑺膨脹量和體縮值；⑻可溶鹽、有機質含量?！叭我饬蠀^(qū)”布置在干燥和貼近心墻區(qū)，其外包圍排水過渡區(qū)。質量差、粒度小的放內側；質量高、粒度大放外側。⑴質地致密堅硬；⑵具有高度抗水性和抗風化能力。：①控制和引導滲流；②降低浸潤線；③加速孔隙水壓力消散；④保護下游壩坡免遭凍脹破壞。反濾層的作用：①防護滲流出口；②防止壩體和壩基發(fā)生管涌、流土等滲透變形。⑴棱體排水(濾水壩址)：設置在壩趾的堆石棱體。優(yōu)點是可降低浸潤線，防止壩坡凍脹，保護壩腳不受淘刷，增加壩體穩(wěn)定；缺點是石料用量大，費用高，與壩體施工有干擾，檢修困難。⑵貼坡排水(表面排水)：堆石或砌石直接鋪放在下游壩坡表面。優(yōu)點是結構簡單，用料少，施工方便，易于檢修；缺點是不能降低浸潤線，易冰凍而失效。常用于下游無水的中小型均質壩和浸潤線較低的中壩。⑶壩內排水：排水體設置在壩體內部。又分褥墊排水、網狀排水、豎直排水體和水平排水層。優(yōu)點是下游無水時可降低浸潤線，加速軟基固結；缺點是不均勻沉陷適用性差，易斷裂，難以檢修。⑷綜合式排水：由棱體排水、貼坡排水、壩內排水等兩種或兩種以上的排水措施組合而成。具有以上各項排水的優(yōu)點。反濾層分類：①Ⅰ型反濾：位于被保護土的下方，滲流自上而下，需承受自重和滲透壓力。②Ⅱ型反濾：位于被保護土的上方，滲流自下而上，自重與滲透壓力相反。反濾層一般鋪設1～3層級配均勻且耐風化的砂、礫、卵石或碎石，每層粒徑隨滲流方向而增大。⑴縱縫：因壩殼與心墻、或多種土質壩固結速度的差異形成拉應力而裂縫⑵橫縫：因岸坡陡峻或岸坡突變而致⑶內縫：因壩基與壩體的不均勻沉降而致：滲流控制。主要措施：①垂直防滲設施；②上游水平防滲鋪蓋；③下游排水設施垂直防滲設施的目的在于完全阻斷透水層；防滲鋪蓋的目的在于延長滲徑，減小滲流比降到容許范圍；下游排水設施的目的在于防排結合，控制滲流，降低浸潤線。插入式連接是從砼壩與土石壩的連接部位開始，砼壩的斷面逐漸減小，最后成剛性插入土石壩的心墻內，適用于低壩。翼墻式連接是在結合部作成砼擋墻并向上下游延伸成翼墻，適用于與船閘、砼溢流壩等建筑物的連接