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宽缝重力坝

2020-04-09 21:01

将坝段间横缝的中部扩宽而形成宽横缝的重力坝。宽缝重力坝的结构布置如图所示。在水平截面上,宽缝位于横缝中部,上、下游形成大头。宽缝宽度一般为坝段总宽的20%~40%,上游头部的厚度(tu),应考虑改善应力、设置坝内排水管和廊道系统以及防渗、抗冻、抗震等要求,最小厚度一般为0.07~0.10倍坝面作用水头,且不小于3m。下游头部厚度(td)应能满足应力和抗震要求,也不小于3m。宽缝用渐变段与头部连接。在横剖面上,宽缝向下延伸至坝基面,向上不达到坝顶,宽缝用渐变段封闭。宽缝重力坝的上、下游坝面常做成折坡,上部铅直,上游面下部坡率(n)为0.15~0.35,下游面下部坡率(m)为0.6~0.8,n、m及折坡点位置需根据保证稳定和强度以及节省工程量的原则,经优化确定。

宽缝重力坝剖面示意图(单位:m)

1—坝体;2—宽缝;3—坝身排水孔;4—坝基灌浆廊道;5—防渗帷幕;6—坝基排水孔幕;7—止水片

宽缝重力坝的抗滑稳定分析,取一个坝段为计算单元,抗滑稳定分析方法与实体重力坝相同。宽缝重力坝的应力分析通常用材料力学法,沿高度取若干个水平截面计算。先将实际水平截面化引为Ⅰ字形截面,仍假定σy沿截面全长呈直线分布,则τ呈分段(上游头部、中部、下游头部)二次曲线分布,σx呈分段三次曲线分布。由边界条件和分段处微分体的平衡条件即可求出水平截面上的应力分量。对于高坝或复杂地基,应力分析宜采用有限元法。

与实体重力坝相比,宽缝重力坝具有如下优点:①可有效地降低坝底和坝内扬压力,并适于在上游采取斜坡面,利用水重提高稳定性,从而有利于减少坝体工程量。②施工期散热条件好,温控费用小。③当各坝段地基差异大时,可以通过调整宽缝尺寸以保持各坝段外形轮廓基本一致。④便于在宽缝内布置导流孔、泄水孔、引水管等。它的缺点是模板用量较大,倒悬部分施工较困难。相对于实体重力坝,对坝顶溢流的适应性较差。

法国萨朗(Sarrans)坝是世界上最早的宽缝重力坝。俄罗斯布拉茨克(Братск)坝是世界上最高的宽缝重力坝,坝高125m。故县坝是中国最高的宽缝重力坝,坝高125m。

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