二级建造师水利水电工程高频考点讲解：重力坝的构造及作用

 知识点：重力坝的构造及作用

 

【考频指数】★★★

 

【考查年份】2013年单选，2016年单选

 

【考点精讲】

 

一、重力坝的结构特点和类型

 

1.重力坝的结构特点

 

重力坝主要依靠自身重量产生的抗滑力维持其稳定性。坝轴线一般为直线，横剖面基本上呈三角形。

 

二级建造师水利水电工程高频考点讲解：重力坝的构造及作用

 

图重力坝示意图

 

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

 

二级建造师水利水电工程高频考点讲解：重力坝的构造及作用

 

2.重力坝的类型

 

（1）坝体高度：高坝、中坝和低坝。坝高大于70m的为高坝，小于30m的为低坝，介于两者之间的为中坝。

 

《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001规定：

 

高度在30m以下的为低坝；

 

高度在30（含30m）～70m（含70m）之间的为中坝；

 

高度超过70m的为高坝。

 

（2）筑坝材料：混凝土重力坝、浆砌石重力坝；

 

（3）施工方法：浇筑混凝土、碾压混凝土重力坝；

 

（4）泄水条件：溢流重力坝、非溢流重力坝。

 

二、重力坝的构造及作用

 

1.坝顶构造：防浪墙顶高程（max）

 

正常蓄水位+波浪中心线至正常蓄水位高差+波高+安全超高。

 

校核洪水位+波浪中心线至校核洪水位高差+波高+安全超高。

 

防浪墙顶高程（安全超高）

 

重力坝坝顶安全超高hc（m）

相应水位 坝的级别

1 2 3

正常蓄水位 0.7 0.5 0.4

校核洪水位 0.5 0.4 0.3

堰顶安全超高不应低于下表规定。

 

围堰型式 围堰级别

3 4、5

土石围堰 0.7 0.5

混凝土围堰、浆砌石围堰 0.4 0.3

2.重力坝的防渗和排水设施

 

在混凝土重力坝坝体的上游面和下游面水位以下部分，多采用一层具有防渗、抗冻和抗侵蚀的混凝土，作为坝体的防渗设施，厚度不小于2m。

 

为了减小坝体的渗透压力，靠近上游坝面设置排水管幕。

 

3.重力坝的分缝与止水

 

防止由于温度变化和地基不均匀沉降导致坝体裂缝。

 

（1）横缝。垂直于坝轴线；有永久缝和临时缝两种。

 

二级建造师水利水电工程高频考点讲解：重力坝的构造及作用

 

重力坝：一般不需要进行接缝灌浆的，故称为永久缝，需做止水，缝间用沥青油毡隔开；

 

兼做沉降缝和温度缝。

 

拱坝：横缝由于有传递应力的要求，需要进行接缝灌浆处理，称为临时缝。

 

（2）纵缝。平行于坝轴线；其作用是为了适应混凝土的浇筑能力、散热和减小施工期的温度应力。

 

形式：铅直缝、斜缝和错缝三种；为保证坝段的整体性，沿缝面应布设灌浆系统。

 

（3）水平施工缝。新老混凝土的水平结合面。

 

1）同一坝段相邻浇筑块水平施工缝的高程应错开；

 

2）混凝土浇筑前，必须清除老混凝土表面浮碴、并凿毛，用压力水冲洗，然后浇筑。

 

4.坝内廊道

 

（1）基础灌浆廊道。设置在上游坝踵处。

 

（2）坝体检修和排水廊道。在靠近坝体上游面沿高度每隔15～30m设一检查兼作排水用的廊道，断面形式多为城门洞形。

 

三、重力坝的荷载与作用

 

①自重（包括固定设备重）；②静水压力；③扬压力；④动水压力；⑤波浪压力；⑥泥沙压力；⑦冰压力；⑧土压力；⑨温度作用；⑩风作用；?地震作用等。

 

2.静水压力：随上、下游水位而定。

 

3.扬压力：包括上浮力和渗流压力；

 

上浮力：坝体下游水深产生的浮托力；

 

渗流压力：在上、下游水位差的作用下，水流通过基岩节理、裂隙而产生的向上的静水压力。