寬縫重力壩

寬縫重力壩

寬縫重力壩(slotted gravity dam ),將實體重力壩每個壩段的橫縫中間部分擴寬成為空腔的重力壩。其優點是:①由於寬縫的存在,壩底面積小,揚壓力顯著降低,加之上游坡較緩,可利用上游水重來增加穩定,因此使壩體混凝土量可較實體重力壩節省約10%~20%;②寬縫增加了散熱面,有利於施工期混凝土溫度控制;③壩內留設寬縫後,可以方便壩體觀察和檢查,必要時還可以在寬縫內進行維護修補和地基處理工作。缺點是:①模板工作量大,提高了混凝土的單價;②施工導流稍感不便;③在嚴寒地區,必須採取保溫措施。

寬縫重力壩最先由瑞士人菲加里於1900年提出。蘇聯修建的布拉茨克壩和馬馬康壩,縫寬比分別為0.27和0.4,後者建造在寒冷的西伯利亞。中國在50年代修建了新安江寬縫重力壩,壩高105m,縫寬比0.4;以後又修建了丹江口、雲峰、故縣和潘家口等寬縫重力壩,壩高依次為 97m、113.8m、121m和107.5m。中國設計人員還提出了壩基閉路式抽水減壓排水系統的設計,即在壩內結合寬縫布置縱向排水廊道網,設定水泵,自動抽水,以進一步減少揚壓力,節省壩體混凝土量,已在一些工程中成功地運用。

基本介紹

  • 中文名:寬縫重力壩
  • 外文名:slotted gravity dam
  • 優點:揚壓力顯著降低
  • 提出者:菲加里
分析
設寬縫重力壩的壩段寬度為B,寬縫的寬度為2S,縫寬比2S/B一般為0.2~0.4。縫寬比越大,混凝土越省,但寬縫頭部容易產生較大的主拉應力。寬縫重力壩的上游坡n一般為0.15~0.35,較重力壩為緩,下游坡m為0.5~0.7。通常取上游頭部的厚度tu≥(0.08~0.12)h(h為截面以上水深),用以布置橫縫止水、灌漿廊道和排水設施。下游尾部的厚度td一般採用3~5m。這種壩型的壩頂超高和壩頂寬度同非溢流重力壩。
寬縫重力壩寬縫重力壩
寬縫重力壩的設計原則和實體重力壩基本相同,壩體斷面主要根據抗滑穩定和應力要求來確定。抗滑穩定分析和實體重力壩一樣,用抗剪斷強度或抗剪強度公式計算,計及寬縫的影響。寬縫重力壩的應力是一個三維問題,特別是在上游頭部附近,但可簡化成平面問題進行計算。分為兩個步驟:首先計算整體應力,即計算水平截面上的豎直應力和上、下游壩面的邊緣應力;然後計算局部應力,即頭部應力,可以垂直上游面切取平面,用差分法或有限元法計算。當縫寬較大時,頭部中線附近可能產生拉應力。壩體內一般不容許出現拉應力,但離上游面較遠的局部區域,可容許出現不大的拉應力。

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