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考點(diǎn):拱壩【視頻解讀>>】
(一)拱壩的基本原理及特點(diǎn)
拱壩是平面上凸向上游三向固定的空間高次超靜定結(jié)構(gòu) 。
拱壩具有如下一些特點(diǎn):
(1)利用拱壩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),充分發(fā)揮利用材料強(qiáng)度。
(2)利用兩岸巖體維持穩(wěn)定。
(3)超載能力強(qiáng),安全度高。
(4)抗震性能好。
(5)荷載特點(diǎn)。
拱壩壩體不設(shè)永久性伸縮縫,其周邊通常固接于基巖上,因而溫度變化、地基變化等對壩體有顯著影響。此外,壩體自重和揚(yáng)壓力對拱壩應(yīng)力的影響較小,壩體越薄,這一特點(diǎn)越顯著。
(6)壩身泄流布置復(fù)雜 。
(二)拱壩的分類及布置
按建筑材料和施工方法分為常規(guī)混凝土拱壩、碾壓混凝土拱壩和砌石拱壩。
按照拱壩的厚薄程度,即厚高比區(qū)分T/H <0.2,為薄拱壩;T/H=0.2-0.35,為中厚拱壩;T/H>0.35,為重力拱壩。
按壩面曲率分類。只有水平向曲率的拱壩稱為單曲拱壩;水平和豎直向都有曲率的拱壩稱為雙曲拱壩。
(三)拱壩的材料及構(gòu)造
1.壩體混凝土的水灰比應(yīng)限制在0.45-0.55 的范圍內(nèi)。
壩體混凝土強(qiáng)度等級的分區(qū),在上游面應(yīng)檢驗(yàn)混凝土的抗?jié)B性能;
在寒冷地區(qū),拱壩上下游水位變動區(qū)及所有暴露面應(yīng)檢驗(yàn)抗凍性能;壩體厚度小于20m時,混凝土強(qiáng)度等級盡量不分區(qū);
對于高壩,如壩體中部和兩側(cè)拱端的應(yīng)力相差較大,可分設(shè)不同強(qiáng)度等級區(qū) 。
另外,對于同一層混凝土,強(qiáng)度等級分區(qū)的最小寬度不小于 2m 。
2.拱壩的壩頂
拱壩壩頂無交通要求時,非溢流壩頂寬度一般應(yīng)不小于3m。
3.壩內(nèi)廊道及排水
拱壩厚度較薄,應(yīng)盡可能少設(shè)廊道,以免對壩體削弱過多。考慮分層設(shè)置壩后橋,作為壩體交通、封拱灌漿和觀測檢修之用。壩后橋應(yīng)該與壩體整體連接。
4.壩體分縫
(1)對地形的要求。
理想的地形應(yīng)是左右兩岸對稱,岸坡平順無突變,在平面上向下游收縮的峽谷段。
(2)對地質(zhì)的要求 。
拱壩對壩址地質(zhì)條件的要求比重力壩和土石壩高,河谷兩岸的基巖必須能承受由拱端傳來的推力。
理想的地質(zhì)條件是巖基比較均勻、堅(jiān)固完整、有足夠的強(qiáng)度、透水性小、能抵抗水的侵蝕、耐風(fēng)化、岸坡穩(wěn)定,沒有大斷裂等 。
壩基基礎(chǔ)處理措施:
(1)壩基開挖,一般都要求開挖到新鮮基巖。
(2)固結(jié)灌漿和接觸灌漿。
(3)防滲帷幕。
(4)壩基排水。
(5)斷層破碎帶處理 。
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