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那些常見的大壩之間有何不同?
RSS 打印 復制鏈接 發布時間:2020-03-18 16:50:41

大壩指截河攔水的堤堰,水庫、江河等的攔水大堤。

按照不同的分類依據可以有不同的分類法。工程上主要分為以下幾種:

1、重力壩:是用混凝土或石料等材料修筑,主要依靠壩體自重保持穩定的壩。

重力壩的工作原理

 重力壩在水壓力及其他荷載作用下,主要依靠壩體自重產生的抗滑力來滿足穩定要求;同時依靠壩體自重產生的壓應力來抵消由于水壓力所引起的拉應力,以滿足強度要求。重力壩基本剖面呈三角形。在平面上,壩軸線通常呈直線,有時為了適應地形、地質條件,或為了樞紐布置上的要求,也可布置成折線或曲率不大的拱向上游的拱形。

重力壩的優點

(1)結構作用明確,設計方法簡單,安全可靠。據統計,在各種壩型中,重力壩的失事率是較低的。

(2)對地形、地質條件適應性強。任何形狀的河谷都可以修建重力壩。

(3)樞紐泄洪問題容易解決。重力壩可以做成溢流的,也可以在壩身不同高度設置泄水孔,一般不需要另設溢洪道或泄水隧洞,樞紐布置緊湊。

(4)便于施工導流。在施工期間可以利用壩體導流,一般不需要另設導流隧洞。

(5)施工方便。

重力壩的缺點

(1)壩體剖面尺寸大,材料用量多。

(2)壩體應力較低,材料強度不能充分發揮。

(3)壩體與地基接觸面積大,相應壩底揚壓力大,對穩定不利。

(4)壩體體積大,由于施工期混凝土的水化熱和硬化收縮,將產生不利的溫度應力和收縮應力,因此,在澆筑混凝土時,需要有較嚴格的溫度控制措施。

2、拱壩

拱壩是固接于基巖的空間殼體結構,在平面上呈凸向上游的拱形,其拱冠剖面呈豎直的或向上游凸出的曲線形。

拱壩工作原理

拱壩壩體結構既有拱作用又有梁作用,其承受的荷載一部分通過拱的作用壓向兩岸,另一部分通過豎直梁的作用傳到壩底基巖。

拱壩的特點

(1)穩定特點。拱壩壩體的穩定主要依靠兩岸拱端的反力作用,不像重力壩那樣依靠自重來維持穩定。因此拱壩對壩址的地形、地質條件要求較高,對地基處理的要求也較嚴格。

(2)結構特點。拱壩屬于高次超靜定結構,超載能力強,安全度高,當外荷載增大或壩的某一部分發生局部開裂時,壩體的拱和梁作用將會自行調整,使壩體應力重新分配。拱壩是整體空間結構,壩體輕韌,彈性較好,工程實踐表明,其抗震能力也很強。另外,由于拱是一種主要承受軸向壓力的推力結構,拱內彎矩較小,應力分布較為均勻,有利于發揮材料的強度。從經濟意義上講,拱壩是一種很優越的壩型。

(3)荷載特點。拱壩壩身不設永久伸縮縫,溫度變化和基巖變形對壩體應力的影響較為顯著,設計時,必須考慮基巖變形,并將溫度作用列為一項主要荷載。

由于拱壩剖面較薄,壩體幾何形狀復雜,因此,對于施工質量、筑壩材料強度和防滲要求等都較重力壩嚴格。

3、土石壩  

土石壩是指由土、石料等當地材料填筑而成的壩,是歷史最為悠久的一種壩型,土石壩是世界大壩工程建設中應用最為廣泛和發展最快的一種壩型。

土石壩得以廣泛應用和發展的原因

(1)可以就地、就近取材,節省大量水泥、木材和鋼材,減少工地的外線運輸量。幾乎任何土石料均可筑壩。

(2)能適應各種不同的地形、地質和氣候條件。特別是在氣候惡劣、工程地質條件復雜和高烈度地震區的情況下,土石壩實際上是唯一可取的壩型。

(3)大容量、多功能、高效率施工機械的發展、提高了土石壩的壓實密度,減小了土石壩的斷面,加快了施工進度,降低了造價,促進了高土石壩建設的發展。

(4)由于巖土力學理論、試驗手段和計算技術的發展,提高了分析計算的水平,加快了設計進度,進一步保障了大壩設計的安全可靠性。

(5)高邊坡、地下工程結構、高速水流消能防沖等土石壩配套工程設計和施工技術的綜合發展,對加速土石壩的建設和推廣也起到了重要的促進作用。

4、堆石壩 

堆石壩泛指使用石料經拋填、碾壓等方法堆筑成的一種壩型。因為堆石體是透水的,故需要用土、混凝土或瀝青混凝土等材料作為防滲體。

堆石壩的特點

(1)結構特點。碾壓堆石的密度大,抗剪強度高,壩坡可以做的比較陡,不僅節約了壩的填筑量,而且壩底寬度較小,輸水建筑物和泄水建筑物的長度可相應減小,樞紐布置緊湊,使工程量進一步減小。

(2)施工特點。根據壩體各部分的受力情況,堆石體可以分區,對各區的石料和壓實度可有不同的要求,樞紐中修建泄水建筑物時開挖的石料等可以得到 充分合理的應用,使造價降低。面板堆石壩的施工受雨季和嚴寒等氣候條件的干擾小,可以比較均衡正常地進行施工。

(3)運行和維修特點。碾壓堆石體的沉降變形量很小。

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