最新12重力坝的材料及构造汇总
重力坝的剖面详图
剖面选择：对中、低重力坝可以采用工程类比法，参照类 似的已建工程，拟定坝体剖面尺寸，然后对坝体控制截面 进行强度和稳定验算，并根据计算结果进行调整，直到满 足设计要求为止
第三节 重力坝的荷载及组合
• 重力坝的荷载
–作用于重力坝的主要荷载有：①自重；② 静水压力；③扬压力；④动水压力；⑤冰压 力；⑥泥沙压力；⑦浪压力；⑧地震力；⑨ 温度及其他荷载
坝顶布置
● 坝顶结构布置的原则：安全、经济、合理、实用。 ●坝顶结构型式：坝顶部分伸向上游；坝顶部分伸向下 游，并做成拱桥或桥梁结构型式；坝顶建成矩形实体结构， 必要时为移动式闸门启闭机铺设隐型轨道。 ● 坝顶排水：一般都排向上游。 ● 坝顶防浪墙：高度一般为1.2m，厚度应能抵抗波浪及 漂浮物的冲击，与坝体牢固地连在一起，防浪墙在坝体分 缝处也留伸缩缝，缝内设止水。
非溢流重力坝剖面设计
重力坝的基本断面一般是指在水压力(水位与坝顶齐平) 、自重和扬压力等主要荷载作用下，满足稳定、强度 要求的最小三角形断面。 • 一、设计原则 1、满足稳定和强度要求 2、工程量少 3、便于施工 4、运用方便
基本剖面
因为作用于上游面的水压力呈三角形分布,所 以重力坝面是三角形。 当a>90时，即上游面为倒坡。库空时，三角形重 心可能超过底边三分点在下游面产生拉应力，而 且倒坡不便施工。 当a<90时，利用水重帮助稳定。但角度太小时， 库满时合力可能超过底边三分点（偏下游）在上 游面产生拉应力。上游面坡度越缓，第一主应力 越易成为拉应力，故a角不宜太小。
第二章 重力坝
第一节 概述
• 对坝的认识
1-非溢流重力坝； 2-溢流重力坝； 3-横缝； 4-导墙； 5-闸门； 6-坝内排水管； 7-检修、排水廊道； 8-基础灌浆廊道； 9-防渗帷幕； 10-坝基排水孔
重力坝的材料及构造常见问题
重力坝的材料及构造常见问题一、坝体排防渗、排水、廊道、横缝、止水等细部构造布置1.坝体防渗布置：在混凝土重力坝坝体上游面和下游面最高水位以下部分，多采用一层具有防渗、抗冻、抗侵蚀的混凝土作为坝体防渗设施，防渗指标根据水头和防渗要求而定，防渗厚度一般为1/10～1/20水头，但不小于2m。
2.坝体排水布置：靠近上游坝面设置排水管幕，以减小坝体渗透压力。
排水管幕距上游坝面的距离一般为作用水头的1/15～1/25，且不小于2.0m。
排水管间距为2～3m，管径约为15～20m。
排水管幕沿坝轴线一字排列，管孔铅直，与纵向排水、检查廊道相通，上下端与坝顶和廊道直通，便于清洗、检查和排水。
3.基础廊道布置：基础排水廊道沿坝体和坝基接触面设置。
基础灌浆廊道的断面：宽度为～3.0m，高度为～4.0m，基础排水廊道的断面：宽度为～2.5m，高度为～3.5m。
廊道上游侧至上游坝面的距离为（～）Ｈ（该处坝面作用水头），且不小于4～5m；距坝基面不宜小于4.5m，以免被灌浆压力掀动开裂。
廊道沿坝轴线方向向两岸逐渐抬高，纵向坡度不大于45º，以利于搬运机械。
当岸坡基础纵向坡度大于45º，基础灌浆廊道可分层布置，并用竖井连接。
4.坝体廊道布置：其位置为沿坝高15～30m布置一层，其上游侧至上游坝面（～）Ｈ（该处坝面的作用水头）。
断面尺寸为：最小宽度为1.5m，高度为2.2m。
5.横缝布置：垂直于坝轴线，将坝体分成若干个坝段。
间距（一般是相等）为12～20m，缝宽1～2㎝。
，横缝一般为永久性缝，缝面为平面，缝内设置止水。
6.纵缝布置：一般为竖缝形式，缝面应设置键槽，并埋设灌浆系统，并在蓄水前进行灌浆。
纵缝与坝面应垂直相交，避免浇筑块有尖角。
间距为15～30m，深孔坝段、寒冷地区，宜选用较小的间距。
7.水平施工缝布置：坝体上下层浇筑块之间的结合面称水平施工缝。
一般浇筑块厚～4m，靠近基岩面层厚为1～2m，同一坝段相邻浇筑块水平施工缝的高程应错开。
重力坝的材料及构造相关知识
重力坝的材料及构造相关知识公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]重力坝的材料及构造相关知识一、混凝土重力坝对材料的要求★二、坝体混凝土分区（一）原因：坝体各部分工作条件不同，为了节约和合理使用水泥，通常将坝体按不同部位和不同工作条件分区，采用不同标号。
（二）为了便于施工，应尽量减少标号的类别，相邻区的强度标号不宜超过两极，免引起应力集中或产生温度裂缝。
分区的厚度一般不得小于2-3米，以便浇筑。
★三、横缝（一）定义：横缝垂直坝轴线，将坝体分成若干坝段。
（二）重力坝横缝作用：1.减小温度应力； 2.适应地基不均匀变形； 3.满足施工要求（如混凝土浇筑能力及温度控制）（三）间距：12-20米，也有达20米（四）分类：1.永久性横缝； 2.临时性横缝四、坝体与基岩面的连接（一）意义：连接必须紧密，以免发生渗漏，影响坝体稳定。
（二）作法：基岩横向坡（对岸方向）缓于1:2时，坝体浇筑后利用帷幕灌浆对接触灌浆封实；当横向坡陡于1:2时，设接触面止水，在基岩中挖槽嵌入止水片；当横向坡陡于1:1时，按临时横缝处理，在接触面上布设灌浆系统，沿周围嵌入止水片，待混凝土冷却后进行接缝灌浆。
五、纵缝纵缝两侧的坝块可以单独上升，但高差不宜太大。
若高差太大，后浇混凝土的温度和干缩变形，造成灌浆面的挤压和剪切，影响纵缝灌浆，反过来对后浇混凝土块键槽出现剪切裂缝。
六、错缝：缝面不作灌浆处理。
浇注块高度在基岩附近—2m，在坝体上部不大于3—4m，错缝间距10—15m，缝的错距不超过浇注块的一半。
错缝施工简便，在低坝上使用。
七、斜缝：可大段沿主应力方向设置，因缝面剪应力很小，可以不灌浆。
斜缝须在离上游面一定距离处终止。
为防止斜缝在终止处向上贯穿，须采用并缝措施：布设并缝钢筋、设并缝廊道等。
施工最好使上下块均匀上升。
施工复杂，较少采用。
施工简便，有利于加快施工进度。
坝的整体性好，是发展的方向。
重力坝材料构造及地基处理汇总
（二）临时性横缝
主要用于下述情况: （1）河谷狭窄，做成整体重力坝可适当发挥两 岸的支撑作用，有利于坝体的强度和稳定。 （2）岸坡较陡的各坝段连成整体可以改善岸坡 的稳定性。 （3在软弱破碎带上的各坝体，连成整体增加坝 体刚度。 （4）强地震区，如坝段连成整体，可提高坝体 的抗震性能。
临时横缝的缝面键槽和灌浆系统: 为增加缝面的水平向抗剪能力时,键槽 竖向布置。 为增加缝面的铅直向抗剪能力时,键槽 水平向布置。 临时竖缝灌浆高度视坝高和传力的需 要而定，可全部灌，也可局部灌。
（三）坝体与基岩面的连接
意义：连接必须紧密，以免发生渗漏，影响 坝体稳定。
作法：基岩横向坡（对岸方向）缓于1:2时，
坝体浇筑后利用帷幕灌浆对接触灌浆封实；当
横向坡陡于1:2时，设接触面止水，在基岩中挖
槽嵌入止水片；当横向坡陡于1:1时，按临时横 缝处理，在接触面上布设灌浆系统，沿周围嵌 入止水片，待混凝土冷却后进行接缝灌浆。
（一）基础灌浆廊道
设在坝踵部位。利用混凝土压重、提高灌浆压力、 保证灌浆质量。 一般采用城门洞形。断面尺寸应满足灌浆作业的要 求。一般底宽 2.5~3.0m ，高 3.0~4.0m ，距上游面可取 0.05~0.1倍水头，且布小于4~5m（渗透坡降问题）。 廊道底面距基岩布小于 1.5 倍廊道宽度。廊道上游侧 设排水沟，下游侧设排水孔及扬压力观测孔。
第七节 重力坝的材料及构造
一、混凝土
水工混凝土除要求有足够的强度以外， 还有有一定的抗渗性、抗侵蚀性、抗 冻性、抗磨性和低热性等。
（一）混凝土的强度指标
按抗压强度，水工混凝土分为75、100、 150、200、250、300及400等标号，75#混凝
土只能用在某些不重要的、应力很小的部位，
混凝土重力坝的材料与分区
混凝土重力坝的材料与分区重力坝的建筑材料主要是混凝土。
对于水工混凝土，除强度外还应按其所处的部位和工作条件，在抗渗、抗冻、抗冲刷、抗侵蚀、低热，抗裂性能方面提出不同的要求。
（一）混凝土的强度等级坝体常态混凝土强度标准值的龄期一般用90天，碾压混凝土可采用180天龄期，因此在规定混凝土强度设计值时，应同时规定设计龄期。
大坝常用混凝土强度等级有、C10、C15、C20、C25、C30。
高于C30的混凝土用于重要构件和部位。
大坝混凝土的强度标准值可采用90d龄期强度，保证率80%，其轴心抗压强度的标准值见表4-1。
（二）混凝土的耐久性（1）抗渗性。
对于大坝的上游面，基础层和下游水位以下的坝面均为防渗部位。
其混凝土应具有抵抗压力水渗透的能力。
抗渗性能通常用W即抗渗等级表示。
大坝混凝土抗渗等级应根据所在部位和水力坡降，按表1采用。
（2）抗冻性。
混凝土的抗冻性能指混凝土在饱和状态下，经多次冻融循环而不破坏；不严重降低强度的性能。
通常用F即抗冻等级来表示。
抗冻等级一般应视气候分区、冻融循环次数、表面局部小气候条件、水分饱和程度、结构构件重要性和检修的难易程度，由表4-3 查取。
（3）抗磨性。
指抵抗高速水流或挟砂水流的冲刷、抗磨损的能力。
目前，尚未制定出定量的技术标准，一般而言，对于有抗磨要求的混凝土，应采用高强度混凝土或高强硅粉混凝土，其抗压强度等级不应低于C20，要求高的则不应低于C30。
（4）抗侵蚀性。
指抵抗环境水的侵蚀性能。
当环境水具有侵蚀性时，应选用适宜的水泥和尽量提高混凝土的密实性，且外部水位变动区及水下混凝土的水灰比可参照表1减少。
（5）抗裂性。
为防止大体积混凝土结构产生温度裂缝，除采用合理分缝、分块和温控措施外，应选用发热量低的水泥、合理的掺和料，减少水泥用量，提高混凝土的抗裂性能。
（三）混凝土重力坝的材料分区由于坝体各部分的工作条件不同，因而对混凝土强度等级、抗掺、抗冻、抗冲刷、抗裂等性能要求也不同，为了节省和合理使用水泥，通常将坝体不同部位按不同工作条件分区，采用不同等级的混凝土，如图4-18所示，重力坝的三种坝段分区情况。
重力坝的地基处理材料及构造
重力坝的地基处理材料及构造重力坝是一种利用重力作用来抵抗水压力的建筑结构，一般用于水库等水利工程中。
其主要特点是结构简单，施工相对方便，适用于各种地质条件。
为了确保重力坝的稳定性，需要对地基进行处理，并选用适当的材料进行施工。
地基处理是指在建造重力坝之前，对地基进行必要的改造和强化工作，以提高地基的稳定性和承载能力。
地基处理的方法可以分为原状地基和改良地基两种。
对于原状地基，如果地基的承载能力不足，需要进行一些处理。
一种常见的方法是在地基上进行凿井，取土填充，增加地基的抗压能力。
另一种方法是采用地基灌浆，即通过注浆的方式在地基中注入稳定剂，增加地基的密实度和强度。
改良地基主要是指对不稳定的地基进行加固工作。
常见的改良地基的方法有土工布、挤浆桩和钻孔灌注桩等。
土工布可以增加地基的抗渗性和稳定性，可以防止地基的冲刷和下滑。
挤浆桩是通过在地基中打孔，并注入水泥砂浆或混凝土，形成一根根坚固的桩体，增加地基的承载能力。
钻孔灌注桩是通过在地基中打孔，并注入混凝土，形成一根根坚固的灌注桩，用来增加地基的稳定性和承载能力。
在重力坝的材料选择方面，主要侧重于选择适合的混凝土和填充材料。
混凝土是重力坝最主要的材料，一般要求具有足够的强度和耐久性，以承受水压力和抵抗侵蚀。
填充材料是指用于填充重力坝背面和坝肩两侧的材料，可以采用天然土、碎石、碎石等。
填充材料应该具有一定的抗冲刷能力和抗滑动能力，以确保重力坝的稳定性。
在重力坝的构造方面，需要考虑坝体的形状、坝冠上游的水流和下游的冲刷问题。
重力坝一般采用三角形或梯形的坝体形状，这种形状可以提高坝体的稳定性。
在坝冠上游的水流问题上，需要采取一些措施控制水流的速度和冲击力，以防止对坝体的冲刷。
在坝体下游的冲刷问题上，可以采取一些地质防护措施，如设置堆石包防护等，以防止地基的冲刷和下滑。
总之，重力坝的地基处理、材料及构造是确保重力坝稳定性的重要方面。
通过选择适当的地基处理方法，合适的材料和合理的构造设计，可以提高重力坝的承载能力和稳定性，保证水库等水利工程的安全和长期稳定运行。
重力坝的材料性质和构造要求
四、分缝、止水
分缝目的：防止坝在运行期间由于温度变化和地 基不均匀沉降导致的坝体裂缝。
1、横缝 横缝垂直坝轴线，将坝体分成若干坝段。 间距：15~20米，也有达20米。 横缝有永久性横缝和临时性横缝两种。
重力坝的横缝及纵缝
(a)横缝及纵缝布置；(b)竖直纵缝；(c)斜缝
坝体混凝土的抗压龄期一般可取为90天， 最多不超过180天。坝体混凝土的抗拉龄期一 般可取为28天，一般不采用后期强度。
（二）混凝土的耐久性
包括抗渗、抗冻、抗磨和抗侵蚀等。
抗渗性：混凝土抵抗压力水渗透作用的能力。 抗冻性：混凝土在饱和状态下，经受多次冻融循环作用而 不被破坏，也不严重降低强度的性能。 抗磨性：高速水流或挟沙水流的冲刷、磨损作用的性能。 抗侵蚀性：混凝土抵抗环境水侵蚀的能力。
沿溢流面，坝体下游最高水位 以下和穿越横缝的廊道和孔洞周 边均需设止水井。
横缝止水构造示意
l一第一道止水铜片；2一沥青井；3一第二道止水片； 4一廊道止水；5一横缝；6一沥青麻片； 7一电加热 器；8一预制混凝土块
（二）临时性横缝
主要用于下述情况: （1）河谷狭窄，做成整体重力坝可适当发挥两
岸的支撑作用，有利于坝体的强度和稳定。 （2）岸坡较陡的各坝段连成整体可以改善岸坡
五、廊道系统
为满足施工和适用要求（如灌浆、 排水、观测、检查、交通的需要）， 须在坝体内设置各种廊道。这些廊 道相互连通，构成廊道系统。
（一）基础灌浆廊道
设在坝踵部位。利用混凝土压重、提高灌浆压力、 保证灌浆质量。
（一）永久性横缝
常做成平面，不设键槽，不灌浆，各坝 段独立工作。现在常是温度缝、沉降缝合二 为一，故留成1~2cm宽的缝。横缝内需设止水。 止水材料：紫铜片，橡胶、塑料及沥青等。 对于高坝应采两道止水，中间设沥青井，中 低坝适当简化。
重力坝材料性质与构造要求
（三）坝体与基岩面的连接
意义：连接必须紧密，以免发生渗漏，影响 坝体稳定。
作法：基岩横向坡（对岸方向）缓于1:2时， 坝体浇筑后利用帷幕灌浆对接触灌浆封实；当 横向坡陡于1:2时，设接触面止水，在基岩中挖 槽嵌入止水片；当横向坡陡于1:1时，按临时横 缝处理，在接触面上布设灌浆系统，沿周围嵌 入止水片，待混凝土冷却后进行接缝灌浆。
（一）永久性横缝
常做成平面，不设键槽，不灌浆，各坝 段独立工作。现在常是温度缝、沉降缝合二 为一，故留成1~2cm宽的缝。横缝内需设止水。 止水材料：紫铜片，橡胶、塑料及沥青等。 对于高坝应采两道止水，中间设沥青井，中 低坝适当简化。
（一）永久性横缝
止水片及沥青井需伸入岩基约 30~50cm，井内填满沥青沙，止 水井延伸到最高水位以上，沥青 井需延伸到坝顶。
Ⅴ
Ⅰ Ⅲ
I 抗冻
V 低热 II 抗侵蚀 III、IV 抗渗、低热、强度
Ⅲ Ⅵ
Ⅵ
Ⅳ Ⅴ
Ⅲ
ⅥⅥ Ⅱ
VI 抗冲
三、坝体防渗、排水
重力坝坝体上游面和下游面水位 以下部分，多采用一层具有防渗、抗 冻和抗水侵蚀的混凝土，作为坝体防 渗设施。
为减小渗水对坝体的不利影响，在靠近上 游面处布设排水管。距上游面要求小于坝前 水深的1/15~1/25，且不小于2m。管距2~3m。 管径15~25cm，太小易堵塞。
坝体混凝土的抗压龄期一般可取为90天， 最多不超过180天。坝体混凝土的抗拉龄期一 般可取为28天，一般不采用后期强度。
（二）混凝土的耐久性
包括抗渗、抗冻、抗磨和抗侵蚀等。
抗渗性：混凝土抵抗压力水渗透作用的能力。 抗冻性：混凝土在饱和状态下，经受多次冻融循环作用而 不被破坏，也不严重降低强度的性能。 抗磨性：高速水流或挟沙水流的冲刷、磨损作用的性能。 抗侵蚀性：混凝土抵抗环境水侵蚀的能力。
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间距： 一般12-20米，也有达20米。确定时应顾及溢流
孔口尺寸和厂房机组间距。
1、永久性横缝
横缝止水构造示意
l一第一道止水铜片；2一沥青井；3一第二道止水片； 4一廊道止水；5一横缝；6一沥青麻片；7一电加热器； 8一预制混凝土块
2、临时性横缝
3、坝体与基岩面的连接
基岩横向坡（对岸方向）缓于1:2时， 坝体浇筑后利用帷幕灌浆对接触灌浆封实； 当横向坡陡于1:2时，设接触面止水，在基 岩中挖槽嵌入止水片；当横向坡陡于1:1时， 按临时横缝处理，在接触面上布设灌浆系 统，沿周围嵌入止水片，待混凝土冷却后 进行接缝灌浆。
（二）纵缝
12重力坝的材料及构造
1、混凝土的强度等级 水工混凝土分C5、C7.5、C10、C15、
C20、C25、C30几个等级。 坝体混凝土抗压设计强度的龄期一般用
90d。
2、抗渗性
通常用抗渗等级来表示。
3、抗冻性
指混凝土在饱和状态下，经多次冻融循环作用而不 严重降低强度的性能，通常以抗冻标号来表示。
4、抗冲刷性
Ⅰ-----■上下游水位以上坝体表层砼 Ⅱ----- ■上下游水位变化区的坝体表层砼 Ⅲ----- ■上下游最低水位以下坝体表层砼 Ⅳ----- ■靠近地基的砼 Ⅴ----- ■坝体内部砼 Ⅵ------ ■抗冲刷部位砼(如溢流面、泄水孔周边导墙闸墩等)
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三、重力坝的分缝、分块
（一）横缝
横缝垂直坝轴线，将坝体分成若干坝段。 作用：
为了适应混凝土的浇筑能力和减小施 工期的温度应力，常在平行坝轴线方向设 纵缝，将一个坝段分成几个坝块，待坝体 降到稳定温度后再进行接缝灌浆。
纵缝的间距一般为15～30m，取决于 混凝土浇筑能纵缝：缝面需设置键槽，槽的短边和长边
分别大致与第一和第二主应力方向正 交，以减小缝面的错动。
②错缝：用于浇筑块尺寸小的情况，适用于低坝。
③斜缝：沿主应力轨迹方向布置，缝面的剪应力
很小。
（三）水平施工缝
水平施工缝是浇筑块之 间新老混凝土的结全面， 一般浇筑块厚度为 1.5～4.0米，以利散热， 新混凝土浇筑前要将施 工缝面清洗为干净的麻 面，以便新老混凝土很 好结合。
丹江口加高前坝段
四、坝体排水
下一节
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为了降低坝体 内的渗透压力，靠 近上游坝面应设排 水管幕。
五、廊道系统
为满足施工和适用要求（如灌浆、排水、观 测、检查、交通的需要），须在坝体内设置各 种廊道。这些廊道相互连通，构成廊道系统。
大坝基础灌浆廊道
——采用预制砼廊道
基础廊道： 尺寸：城门洞型2.5m×3.5m满足灌浆要求。
距上游面：应满足砼渗透坡降要求，取 (0.05-0.1)H且不小于4-5m 。
指抗高速水流或挟沙水流的冲刷、磨损作用的 性能。
5、抗侵蚀性
指混凝土抵抗环境水侵蚀的性能。
6、抗裂性
二、 坝体混凝土分区
坝体各部位的工作条件不同，对混 凝土强度、抗渗、抗冻、抗冲刷、抗侵 蚀、抗裂等性能的要求也不同。为了节 约与合理利用水泥，通常将坝体不同部 位和不同工作条件分区，采用不同强度 等级的混凝土。
距坝基面：满足帷幕灌浆时盖重的要求， 不小于1.5B 。
坝身廊道： 尺寸：满足交通检查等要求，城门洞型，
不小于1.2m×2.2m 距上游面：同排水管，(0.05 - 0.1)H且不
小于3m。沿高程：每隔15-30m设一层。
六、坝顶
一般用实体结构（图a），顶面按路面设计， 在坝顶上布置排水系统和栏杆或防浪墙等以及 照明设备。也可采用轻型结构,如图b所示.