【文章內(nèi)容簡介】 縫一般可做成二次曲線或卵形曲線，使墊座以上壩體盡量對稱。重力墩是拱壩壩端的人工支座。在拱壩建設(shè)中，確定建基面時多以巖體風(fēng)化標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，一般是：高壩應(yīng)開挖至新鮮或微風(fēng)化的基巖；中壩應(yīng)盡量開挖至微風(fēng)化或弱風(fēng)化中下部的巖體。？分別適合什么樣的河谷形狀？V形河谷，可選雙曲拱壩（在水平面及鉛直面上均有曲率，各層拱圈的中心角和半徑是變化的）U形河谷，可選單曲拱壩（其上游面鉛直，下游面是斜線或折線，僅在水平面上呈曲線形）第五章 土石壩土石壩指由土石料等當(dāng)?shù)厣⒘ｓw材料填筑而成的壩。特點：（1）就地取材，節(jié)省三材；（2）適應(yīng)各種地形、地質(zhì)和氣候條件；（3）適應(yīng)機械化施工；（4）各種理論、試驗、技術(shù)的發(fā)展對土石壩的建設(shè)和推廣有促進(jìn)作用。土石壩設(shè)計基本要求（1）具有足夠的斷面以保持壩的穩(wěn)定；（2）設(shè)置良好的防滲和排水設(shè)施以控制滲流；（3）因地制宜選擇壩體筑壩材料和壩體的結(jié)構(gòu)形式；（4）壩基足夠穩(wěn)定；（5）有足夠的泄洪能力和安全超高；（6）采用適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施，使壩運用可靠耐久。土石壩類型按施工方法：碾壓式土石壩、填填式土石壩、水中填土壩、定向爆破土石壩碾壓式土石壩按材料種類和在壩身內(nèi)的配置：均質(zhì)壩、土質(zhì)防滲體分區(qū)壩（又分：心墻壩、斜心墻壩、斜墻壩）、非土質(zhì)防滲體壩。壩坡坡率的選擇遵循規(guī)律（1）上游壩坡應(yīng)比下游坡為緩（2）斜墻壩的上游壩坡一般較心墻壩為緩。而厚心墻壩的下游壩坡，一般較斜墻壩為緩（3）粘性土料做成的壩坡，常沿高度分成數(shù)段，每段10~30m砂石和堆石的穩(wěn)定壩坡為一平面，可采用均一坡率。（4）由粉土、砂、輕壤土修建的均質(zhì)壩，適當(dāng)放緩下游壩坡。（5）當(dāng)壩基或壩體土料沿壩軸線分布不一致時，應(yīng)分段采用不同坡率。滲流分析的內(nèi)容（1）確定壩體內(nèi)侵潤線及其下游逸出點位置，繪制壩體及壩基內(nèi)的等勢線分布圖或流網(wǎng)圖；（2）確定滲流的主要參數(shù)——滲流流速與比降（3）確定滲流量。滲流分析的方法（1）水力學(xué)方法（2）流網(wǎng)法：流網(wǎng)法是一種圖解法。根據(jù)等勢線和流線互相正交，每一個網(wǎng)格的長寬比保持為常數(shù)的特性繪制流網(wǎng)（3）有限元法土石壩滲流變形（1）管涌：指在滲流作用下，土中的細(xì)顆粒由骨架孔隙通道中被帶走而流失的現(xiàn)象。（2）流土：指在向上滲流作用下，表層局部土體被頂起或是粗細(xì)顆粒群發(fā)生浮動而流失的現(xiàn)象。（3）接觸沖刷：指滲流沿著滲透系數(shù)不同的兩種土層接觸面上或是建筑物與地基接觸面上流動時，將細(xì)顆粒沿接觸面帶走的現(xiàn)象。（4）接觸流土：指在滲流系數(shù)相差懸殊的兩種土層交界面上，由于滲流垂直于層面流動，將滲流系數(shù)較大土層中的細(xì)顆粒帶入滲流系數(shù)較大土層中的現(xiàn)象。注意：前兩種主要出現(xiàn)在單一土層中，后兩種多出現(xiàn)在多種土層中。粘性土的滲流變形主要是流土。土石壩穩(wěn)定分析理論：摩爾庫倫理論：認(rèn)為最大剪應(yīng)力是導(dǎo)致材料破壞的控制因素，破壞面上的抗剪強度和極限剪應(yīng)力是法向應(yīng)力的函數(shù)。計算土的抗剪強度的兩種方法：總應(yīng)力法、有效應(yīng)力法。有效應(yīng)力等于總應(yīng)力與孔隙壓力之差。計算工況：施工期（包括竣工時）、穩(wěn)定滲流期、水庫水位降落期、地震作用時。穩(wěn)定分析方法（1）簡單條分法——瑞典圓弧法：該法不滿足每一土條力的平衡條件，使計算出的安全系數(shù)偏低。（2）簡化的畢肖普法：畢肖普法的局限性是只適用于圓弧滑動面的情況。（3）滑楔法：滑楔法只滿足力的平衡條件，不滿足力矩平衡條件，計算結(jié)果準(zhǔn)確性不足。β選擇不當(dāng)易出誤差。（4）滿足所有力和力矩平衡的方法。1固結(jié)與沉降固結(jié)：土石壩和地基在施工和蓄水過程中，在荷載作用下土體不斷得到壓密，孔隙變小，孔隙水在壓力作用下產(chǎn)生不穩(wěn)定滲流。1非線性彈性EB模型 鄧肯張?zhí)岢鲆环N雙曲線型非線性彈性模型，以土的切線模量E和體積模量B作為計算參數(shù)。鄧肯張模型共有8個參數(shù)，這些參數(shù)通過三軸排水壓縮試驗測定；采用總應(yīng)力分析時，通過三軸不排水壓縮試驗測定。模型以E、B為參量表示應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，故稱為EB模型。鄧肯張模型于此的一些土壩的變形與實測結(jié)果比較接近。但該模型不能描述土的塑性變形特性，不能反映土體接近破壞時、破壞發(fā)生時和破壞后的特性，不能考慮中間主應(yīng)力的影響，也不考慮土的剪脹性1拱效應(yīng)由于心墻和壩殼土料變形性質(zhì)的不同，在壩體內(nèi)產(chǎn)生“拱”效應(yīng)，使心墻部位顯著卸載，而在過渡區(qū)內(nèi)形成應(yīng)力集中。拱效應(yīng)可使心墻中的豎向應(yīng)力較γsh（γs為填土容重，h為填土深度）減小很多。1水力劈裂壩的下游坡出現(xiàn)集中漏水，但漏水不是在水庫滿蓄后立即發(fā)生，而是延遲幾個小時 幾天后突然發(fā)生。說明，在一定條件下，水庫水壓力可使已存在的閉合裂縫張開或是產(chǎn)生新的裂縫，故稱為水力劈裂。可能發(fā)生水力劈裂的情況：總應(yīng)力小于或等于水壓力，土料的變形和透水性不均一。1填筑標(biāo)準(zhǔn)填筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計控制指標(biāo)：壓實度、最優(yōu)含水率（指在一定的壓實功能條件下達(dá)到最佳壓實效果時 含水率）。粘性土的填筑標(biāo)準(zhǔn)以壓實度和最優(yōu)含水率作為設(shè)計控制標(biāo)準(zhǔn)，無粘性土壓實標(biāo)準(zhǔn)按相對密度確定。1壩殼料主要用來保持壩體穩(wěn)定，應(yīng)具有比較高的強度。1防滲體（1）土質(zhì)防滲體：防滲體：指該部位土體比壩殼其他部位更不透水，它的作用是控制壩體內(nèi)侵潤線的位置，并保持滲流穩(wěn)定。（2）瀝青混凝土防滲體：有較好的塑像和柔性，防滲和適應(yīng)變形能力好，產(chǎn)生裂縫時，有一定自行愈合的功能，且受氣候影響小。1壩頂與護(hù)坡（1）壩頂：壩頂護(hù)面采用密實的砂礫石、碎石、單層砌石或瀝青混凝土等柔性材料以適應(yīng)壩的變形，并對防滲體起保護(hù)作用，防止干裂和雨水沖蝕。壩頂選用耐沖材料，壩頂上游側(cè)宜設(shè)防浪墻。（2）護(hù)坡：上游護(hù)坡的常用型式為：干砌石、漿砌石、堆石或水泥土。下游護(hù)坡采用干砌石、碎石、礫石或草皮護(hù)坡。還應(yīng)設(shè)壩面排水系統(tǒng)來避免雨水漫流沖刷壩坡坡面。嚴(yán)寒地區(qū)還應(yīng)設(shè)防凍墊層。1壩體排水排水作用：控制和引導(dǎo)滲流，降低侵潤線，加速孔隙水壓力消散，以增強壩的穩(wěn)定，并保護(hù)下游壩坡免遭凍脹破壞。棱體排水 貼坡排水 壩內(nèi)排水反濾層及過渡層反濾層：濾土排水，保護(hù)滲流出口，防止壩體和壩基發(fā)生管涌、流土等滲流變形破壞以及不同土層界面處的接觸沖刷。過濾層主要對其兩側(cè)土料的變形起協(xié)調(diào)作用，反濾層可起過渡作用，而過渡層卻不一定滿足反濾層的要求。設(shè)計要求：（1）有足夠小的孔隙防止被保護(hù)土層發(fā)生管涌等有害滲流變形（2）有足夠大孔隙保證透水性大于被保護(hù)層來順暢排出滲透水流。2土石壩裂縫類型和成因（1）縱向裂縫：走向大體與壩軸線平行，多數(shù)發(fā)生在壩頂和壩坡中部。易形成：土質(zhì)斜墻壩壩 材料如壓實不足，沉降變形大，上部和下部沉降不均，都可使斜墻斷裂，形成縱向裂縫；高壓縮性地基上也易形成壩坡面和壩內(nèi)部的縱向裂縫（2）橫向裂縫：走向與壩軸線近乎垂直，多發(fā)生在兩岸壩肩附近。岸坡較陡峻或岸坡地形突變時，都易發(fā)生（3）內(nèi)部裂縫：主要有壩基和壩體不均勻沉降引起。2巖基處理防滲處理方法：接觸面做好表面處理，采用水泥或化學(xué)材料灌漿、混凝土塞、混凝土防滲墻，或加寬心墻、加設(shè)防滲鋪蓋等措施，以增長滲徑，或?qū)鄬优c壩的防滲體分隔開，防止接觸沖刷。巖基穩(wěn)定性較強時需做帷幕灌漿。2砂礫石壩基處理 在砂礫石地基上建壩的主要問題是進(jìn)行滲流控制，解決的主要方法是做好防滲和排水。（1）粘性土截水槽：當(dāng)壩基砂礫石層不太厚時采用。（2）混凝土防滲墻：深厚砂礫石地基采用（3）灌漿帷幕：砂礫石壩基的灌漿采用水泥、粘土和膨潤土等粒狀材料（4）防滲鋪蓋：作用：延長滲徑，從而使壩基滲漏損失和滲流比降減小至容許范圍內(nèi)。（5）下游排水減壓設(shè)施2裂縫的防治措施（1）改善壩體結(jié)構(gòu)或平面布置（2）采用實用的施工措施和運行方式（3）重視壩基處理（4）適當(dāng)選擇壩石土料2連接（1）壩體與壩基及岸坡的連接（2）壩體與混凝土建筑物的連接2液化剪應(yīng)力循環(huán)作用的次數(shù)達(dá)到 一定數(shù)值后，有效應(yīng)力趨于0，全部應(yīng)力由土骨架轉(zhuǎn)移到水，土的抗剪強度和抵抗變形的能力幾乎完全喪失，而且變形的增長具有突發(fā)性質(zhì)，土轉(zhuǎn)化為液化狀態(tài)。2堆石壩主要組成：①堆石體（墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)、次堆石區(qū)）；②鋼筋混凝土面板及其與河床和岸坡相連接的趾板構(gòu)成的防滲系統(tǒng)。2土質(zhì)心墻堆石壩優(yōu)點：可利用大型振動碾壓實堆石，使壩體達(dá)到較高的緊密度，以減小工程量；可利用土質(zhì)心墻的柔性適應(yīng)壩體變形，保障防滲體的安全。2堆石壩的特點（1）結(jié)構(gòu)特點：密度大，抗剪強度高，壩坡較陡，抗震性能較好（2）運行維護(hù)特點：沉降量最小易于檢修、維護(hù)（3）施工特點：堆石體可分區(qū)，充分利用修建泄水建筑物開挖的石料，降低了工程造價，簡化了施工導(dǎo)流和度汛工程設(shè)施，加快施工進(jìn)度?；炷撩姘鍓蔚奶攸c工程量小，施工方便，攔洪度汛簡單第六章 水閘水閘類型，工作特點？水閘是一種利用閘門擋水和泄水的低水頭水工建筑物。作用：閉閘：攔洪、擋潮、抬高水位以滿足上游引水和通航的需要開閘：泄洪、排澇、沖沙或根據(jù)下游用水需要調(diào)節(jié)流量。按所承擔(dān)任務(wù)：節(jié)制閘 進(jìn)水閘 分洪閘 排水閘 擋潮閘 沖沙閘（排沙閘）按閘室結(jié)構(gòu)型式：開敞式 胸墻式 涵洞式 水閘的組成：上游連接段 閘室 下游連接段水閘的工作特點：（1）軟土地基的壓縮性大，承載能力低，細(xì)砂容易液化，抗沖能力差。（2）水閘泄流時盡管流速不高，但水流仍具有一定剩余能量，而土基的抗沖能力較低，可能引起水閘下游沖刷。（3）土基在滲流作用下，易產(chǎn)生滲流變形，特別是粉、細(xì)砂地基，在閘后易出現(xiàn)翻砂冒水現(xiàn)象。閘孔設(shè)計（1）堰型選擇：寬頂堰（常用）、低實用堰（2）