巖基上的重力壩

第二章巖基上的重力壩第一節(jié)概述一、重力壩的工作原理及特點巖基上重力壩的基本剖面呈三角形，上游面通常是垂直的或稍傾向上游的三角形斷面。主要依靠壩體的重量，在壩體和地基的接觸面上產(chǎn)生抗滑力來抵抗庫水的推力，以達(dá)到穩(wěn)定的要求。重力壩典型布置參見三門峽水電站鳥瞰圖、萬家寨水電站鳥瞰圖、朱莊水庫砌石重力壩。重力壩的優(yōu)點及缺點：優(yōu)點：1、安全可靠。但剖面尺寸較大，抵抗水的滲漏，洪水漫頂，地震或戰(zhàn)爭破壞的能力都比較強，因而失事率較低。2、對地形、地質(zhì)條件適應(yīng)性強，壩體作用于地基面上的壓應(yīng)力不高，所以對地質(zhì)條件的要求也較低，低壩甚至可修建在土基上。3、樞紐泄洪容易解決，便于樞紐布置。4、施工方便，便于機械化施工。5、結(jié)構(gòu)作用明確，應(yīng)力計算和穩(wěn)定計算比較簡單。缺點：1、剖面尺寸大，水泥石料等用量多。2、壩體應(yīng)力較低，材料強能充分發(fā)揮。3、揚壓力大，對穩(wěn)定不利。4、砼體積大，溫控要求較高。第二節(jié)重力壩的荷載及組合作用于得力壩的主要荷載有：①自重；②靜水壓力；③揚壓力；④動水壓力；⑤冰壓力；⑥泥沙壓力；⑦浪壓力；⑧地震力；⑨溫度及其他荷載。一、自重壩體自重由壩體體積和材料的容重算出。初步設(shè)計時可取砼γc=24KN/m3，施工詳圖階段由現(xiàn)場砼試驗決定，當(dāng)計算深層滑動時，還應(yīng)考慮巖體的自重。二、靜水壓力作用在壩面上的靜水壓力可按靜水力學(xué)原理計算，分為水平及垂直力分別進行計算。水平力：P1=(1/2)rH12P4=(1/2)rH22

垂直力：P2=(1/2)rnH12P3=(1/2)rmH22

三、揚壓力1、壩底揚壓力，形成原因：①上下游水位差；②砼、巖石都是透水材料。由于基巖節(jié)理裂隙很不規(guī)則，難以求出壩底揚壓力的準(zhǔn)確分布，故通常加定揚壓力從壩踵到壩趾成直線變化。α為揚壓力折減系數(shù)與巖體的性質(zhì)和構(gòu)造，帷幕深度和厚度，灌漿的質(zhì)量，排水孔的直徑、間距、深度等有關(guān)。規(guī)范規(guī)定：河床壩段α=0.2-0.3岸坡壩段α=0.3-0.42、壩身揚壓力（見下右圖）。壩身排水管折減系數(shù)α3=0.15-0.3

四、動水壓力在溢流面上作用有動水壓力，壩頂曲線和下游面直線段上的動水壓力很小，可忽略不計。只計算反弧段上的動水壓力。計算時假定水流為勻速流，流速為V，如果忽略水重W，側(cè)面水壓力F1和F2，則可以直接由動量議程求出作用于整個反弧上的水壓力水平分量。PH=rqV(Cosa2-Cosa1)/g垂直分量：取V1≈V2Pv=rqV（Sinф1+Sinф2）/g

五、冰壓力1、靜冰壓力2、動冰壓力六、泥沙壓力水庫蓄水后，入庫水流挾帶泥沙，逐年淤積在壩前，對壩面產(chǎn)生泥沙壓力。淤積高程，根據(jù)河流的挾沙量和規(guī)定的淤積年限進行估算，年限可取50-100年。按土力學(xué)公式計算，參照一般經(jīng)驗取數(shù)據(jù)Pn=γnhn-tg2(45°-Φx/2)Pn—--泥沙對上游壩面壓力強度hn—--計算點以上淤沙厚度七、浪壓力浪壓力與風(fēng)速和水庫吹程有關(guān)。中等高度以上的重力壩，浪壓力在荷載中所占比重較小，通常忽略。重力壓上游面多為鉛直（或接近鉛直），當(dāng)波浪推進到壩前。由于壩面的反射作用產(chǎn)生駐波，波高為4Ll，而波長保持不變。具體公式見書八、地震荷載根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》地震慣性力和地震動水壓力的計算，一般采用“擬靜力法”，對高度大于150m的壩，宜進行動力分析。九、荷載組合作用在壩上的荷載，按其性質(zhì)分為基本和特殊兩種組合。1、基本荷載：（1）壩體及設(shè)備自重（2）正常蓄水位或設(shè)計洪水位時的靜水壓力（3）對應(yīng)于（2）的揚壓力（4）泥沙壓力（5）相應(yīng)的浪壓力（6）冰壓力（7）土壓力（8）相應(yīng)于設(shè)計洪水位時的動水壓力（9）其他出現(xiàn)機會較多的荷載2、特殊荷載（頻率低，作用時間短）（10）校核洪水位（11）相應(yīng)的揚壓力（12）相應(yīng)的浪壓力（13）相應(yīng)的動水壓力（14）地震荷載（15）其他出現(xiàn)機會較少的荷載第三節(jié)重力壩的穩(wěn)定分析重力壩主要依靠自身重力維持穩(wěn)定。因此抗滑穩(wěn)定分析是設(shè)計中的重要課題。重力壩可能沿壩基平面滑動，也可能沿地在中緩傾角斷層或軟弱夾層滑動。按照目前的設(shè)計方法，高度H小于100m的重力壩，控制剖面尺寸常常的穩(wěn)定而不是應(yīng)力。目前的計算公式大都是半徑驗性的，因為影響因素很多。Ks=f(∑W-U)/∑P

b、滑動面傾向上游時：Ks=[f(∑WCosβ-U+∑PSinβ)]/(∑PSinβ+∑WCosβ)公式評價：本公式不考慮凝聚力，偏于安全，凝聚力作為安全儲備，所以規(guī)定的安全系數(shù)較低。（二）抗剪斷公式假定：認(rèn)為砼與基巖接觸良好，直接采用接觸面上的抗剪斷參數(shù)f′和c′。公式：Ks″＝[f’(∑W-U)+C”A]/∑P安全系數(shù)Ks″,設(shè)計規(guī)范規(guī)定：不分等級基本荷載組合：采用3.0特殊荷載組合：（1）采用2.5；（2）采用不小于2.3。二、深層抗滑穩(wěn)定分析深層滑動：地基內(nèi)往往存在著較弱夾層或緩傾角斷層，壩體檔水后，有可能沿這些薄弱面產(chǎn)生滑動，就叫做深層滑動。目前尚無成熟的方法：（1）單斜面深層滑動的計算（2）雙斜面深層滑動（圖見下頁）三、岸坡壩段的穩(wěn)定分析壩體在自重的作用下有沿岸坡下滑的趨勢，加上壩體上游面的水壓力，構(gòu)成三維受力。四、提高壩體抗滑穩(wěn)定性的工程措施（1）利用水重（2）將壩基開挖成傾向上游的斜面（3）在壩踵下設(shè)齒墻（4）抽水措施（5）加固地基（6）利用預(yù)應(yīng)力第四節(jié)重力壩的應(yīng)力分析目的：1、為了檢驗大壩在施工期和運用期是否滿足強度要求；2、為解決設(shè)計和施工中的某些問題，如砼分區(qū)，某些部位的配筋等提供依據(jù)。應(yīng)力分析的過程：1、進行荷載計算及荷載組合2、選擇合適的方法進行應(yīng)力計算3、檢驗大壩各部位的應(yīng)力是否滿足強度要求一、應(yīng)扛力分析修方法綜知述（1）模招形試驗方譜法（2）篩材料力區(qū)學(xué)方法（3）棕彈性理生論的解蛇析方法（4）彈售性理論的架差分方法（5）彈漲性理論的囑有限單元土法二、材抗料力學(xué)簽方法（一）沖基本假慮定1、壩體換砼為均質(zhì)涂，連續(xù)各油向同性的殖彈性材料屢。2、取單胖寬壩體作宗為固結(jié)在勾地基上的覽懸臂梁計船算，且不分受兩側(cè)壩不體的影響孟。3、水竄平斷面圈上的垂芹直正應(yīng)拌力σy是直線分捐布。（二）抽邊緣應(yīng)年力的計歡算1、水巨平截面脅上的正冬應(yīng)力σ偷yu、猴σyd鞋。2、剪應(yīng)紡力τu和踢τd。壩體應(yīng)力稠計算圖3、水本平正應(yīng)延力σxu和σxd。4、主應(yīng)肆力σ1u，σ2u和σ1d，σ2d。（三）米內(nèi)部應(yīng)條力的計朵算1、壩階內(nèi)水平卵截面上會的正應(yīng)模力σy假定和σy在水平截眠面上直線縫分布。2、壩諷體內(nèi)剪懸應(yīng)力τ恐。3、壩內(nèi)碰水平正應(yīng)處力σx。4、壩內(nèi)腔主應(yīng)力σ1和σ2。5、考慮純揚壓力時長的計算方琴法。（四）碌強度指薄標(biāo)用材料書力學(xué)分店析壩體針應(yīng)力時繳，重力熔壩設(shè)計休規(guī)范規(guī)具定的強撿度指標(biāo)誤。1、壩知基面的袋σy應(yīng)符合下油列要求（1）軌運用期泉：在各擠種荷載財組合下京（地震瘦荷載除度外）（2）丈施工期2、壩往體應(yīng)力星要求（1）體運用期（2）斑施工期三、各而種因素限對壩體碰應(yīng)力的越影響壩體應(yīng)力毫的實際分蓮布情況比絨較復(fù)雜，萄受很多因仔素影響。1、地基芳變形模量反對壩體應(yīng)悶力的影響扇（如圖）2、地基槳變形彈模類對壩體應(yīng)仇力的影響3、壩窄體異彈認(rèn)模對壩怨體應(yīng)力洪的影響4、縱拖縫對壩抱體應(yīng)力貝的影響5、分期模施工對壩主體應(yīng)力的戰(zhàn)影響(見滲下圖)6、壩踵侵?jǐn)嗔褜涡囿w應(yīng)力的撲影響第六節(jié)汁重力召壩的剖眼面及優(yōu)律化設(shè)計一、設(shè)備計原則1、滿足歡穩(wěn)定和強旁度要求2、工膽程量少3、便于酸施工4、運往用方便二、基敏本剖面因為作用欺于上游面槍的水壓力輛呈三角形漆分布,所詠以重力壩陡面是三角詞形。當(dāng)a>什90時絡(luò)，即上葉游面為過倒坡。滅庫空時益，三角猶形重心酬可能超故過底邊拼三分點蟻在下游暮面產(chǎn)生例拉應(yīng)力帶，而且目倒坡不暑便施工診。當(dāng)a<9部0時，利興用水重幫桑助穩(wěn)定。礦但角度太毒小時，庫攏滿時合力滔可能超過嘗底邊三分巖點（偏下與游）在上紀(jì)游面產(chǎn)生懶拉應(yīng)力。務(wù)上游面坡閣度越緩，每第一主應(yīng)偵力越易成教為拉應(yīng)力芒，故a角通不宜太小峰。規(guī)律：1）施計工運用烘方便多稱做成a脹=902）f鐮較低時華，為滿議足穩(wěn)定輛，減小米a角，劫利用水絮重3）工程進經(jīng)驗m=0遍.6—典0.8沉（下游超坡）n=0兼—0.賊2（上貓游坡）三、實用送剖面根據(jù)運腥用和交崇通要求璃，壩頂憐應(yīng)有足徑夠的寬盼度，無習(xí)特殊要示求，壩吧頂寬=滾8-1壘0%壩泳高，但梁不得小墓于2米肥，如有碑運用和憲交通要療求，應(yīng)站滿足這鎖些要求夢。壩頂高于麻水庫水位體的高度△肚h計算：△h=走h(yuǎn)l+hz+hc壩頂高爐度=設(shè)帖計洪水甩位+△槽h四、大巷壩優(yōu)化舌設(shè)計即在給定陣荷載條件偉下采用最寧經(jīng)濟、最合合理的設(shè)娘計（一）殃優(yōu)化設(shè)錯計方法銳分類1、傳統(tǒng)水重復(fù)設(shè)計瓣法2、準(zhǔn)駛則法3、數(shù)門學(xué)法求解：譯①直接寨最優(yōu)法杜：（試?yán)潋炞顑?yōu)載法）直酷接對目禮標(biāo)函數(shù)魔進行比否較，以攏逐步達(dá)堆到最優(yōu)便；②間村接最優(yōu)閣法：（襪分析最顧優(yōu)法）征把研究踐對象用墊數(shù)學(xué)方席程描述煩，運用鍛數(shù)學(xué)解秋析法求蓄其最優(yōu)規(guī)解。（二）抄結(jié)構(gòu)優(yōu)便化設(shè)計池包括的醒內(nèi)容：１、規(guī)定令描述壩體榴體形的設(shè)灑計參數(shù)２、建悄立目標(biāo)捎函數(shù)３、確定般約束條件４、選擇展求解方法第七節(jié)狂重力諷壩的溫慢度控制都及裂縫裙的防治一、壩綁體溫度儲的變化謀情況二、施候工期的求溫度應(yīng)核力（一）香地基約監(jiān)束引起寺的應(yīng)力（二）糟內(nèi)部溫如差引起浩的應(yīng)力三、重力匙壩的溫度轟裂縫及防春治措施（一）換控制澆淡筑塊的撥溫度和汗?jié)穸龋ǘ┨釗舾邼仓娜再|(zhì)量和抗腫裂性能（三）設(shè)葬置橫縱縫第八節(jié)售重力壩的灰地基處理重力壩訂失事有門40%晉是因為瘋地基問繡題造成澆的。地基處理華主要包含吸兩個方面虧的工作：舅一是防滲奇，二是提尺高基巖強膝度。一．壩基寸的開挖與佩清理目的：跨使壩體產(chǎn)坐落在纖穩(wěn)定堅仍固的地特基上。規(guī)范規(guī)定膠：>70舟m的高壩箱，必須建富在新鮮、算微風(fēng)化或道弱風(fēng)化的屠巖石上。印30—大70m的丹中壩，必梯須建在微淘風(fēng)化或弱所風(fēng)化的巖略石上。同臣一工程中僑，兩岸較合高部位的撇壩段，可逃比河床段柱適當(dāng)放寬均。二．壩壞基的固僑結(jié)灌漿目的：萬提高基御巖的強咸度和整闊體性，衰降低地識基的透圓水性。固結(jié)灌略漿設(shè)計鋸內(nèi)容：１．決琴定灌漿編范圍：儉高壩或晶巖基裂碗隙發(fā)育成，全壩葉基灌漿逢；一般嚷情況下納在壩踵孝壩趾處脊灌漿（權(quán)為什么剪？）。２．灌漿的孔的深度阿：一般5企—8m；治帷幕上游局區(qū)8—1唯5m３．灌漿護孔的間距籍：孔距、扮排距損3—6m４．灌漿索孔的排列片形式：平侍面上作梅碑花形或方秒格形。５．灌橫漿孔的憤鉆孔方艷向：與喝主要裂肝隙面正示交。６．灌漿眉的壓力：著在不擾動孫基巖的前域提下盡量獎大。無混凝理土蓋重拿時為0昆.2—相0.4研MPa有混凝寄土蓋重尸時為0熄.4—鑼0.7丟MPa三．帷痕幕灌漿目的：盡降低滲孕水壓力浴，防止刑壩基內(nèi)輪產(chǎn)生機硬械或化斷學(xué)管涌淹，減小戲壩基滲抽透水量賭。灌漿材料哨：水泥漿題、化學(xué)灌音漿四．壩近基排水目的：進丟一步降低謊壩底面的狗滲透壓力閃。設(shè)置：匙1.設(shè)呈于防滲勻帷幕后2.有時負(fù)設(shè)有壩基漆面排水。五．?dāng)鄬訖?quán)、軟弱夾逐層和溶洞鼓的處理第九節(jié)聚重力壩的拜材料及構(gòu)罷造一．混廊凝土水工混表凝土除瘡要求有某足夠的惜強度以滴外，還聾有有一齊定的抗久滲性、刺抗侵蝕忠性、抗惑凍性、銜抗磨性慨和低熱義性等。（一）矮混凝土醫(yī)的強度奮指標(biāo)按抗壓強芬度，水工申混凝土分萌為75、羊100、著150、苗200、越250、絲式300及魄400等度標(biāo)號，7活5#混凝娃土只能用壩在某些不暗重要的、閃應(yīng)力很小棟的部位，礎(chǔ)僅作回填棚及壓重用割。壩體混凝毀土的抗壓才齡期一般感可取為9唉0天，最蠶多不超過來180天萍。壩體混淋凝土的抗嚇拉齡期一畢般可取為唯28天，紗一般不采東用后期強磁度。（二）廊混凝土終的耐久或性包括抗肥滲?？棺o凍，抗脂磨和抗鉆侵蝕等法。（見塊教材古略）二、壩體炒混凝土分范區(qū)（圖見混下頁）原因：明壩體各酬部分工幼作條件隸不同，跨為了節(jié)香約和合多理使用更水泥，柿通常將依壩體按貌不同部孝位和不灰同工作勤條件分充區(qū)，采芹用不同言標(biāo)號。為了便句于施工農(nóng)，應(yīng)盡遣量減少誦標(biāo)號的迎類別，關(guān)相鄰區(qū)名的強度豬標(biāo)號不奪宜超過宣兩極，番免引起離應(yīng)力集倒中或產(chǎn)晌生溫度欠裂縫。如分區(qū)的憤厚度一共般不得擋小于2桿-3米沖，以便掠澆筑。壩體對各默區(qū)混凝土涼性能的要泳求（表層污2-13精）P64三、橫回縫橫縫垂婚直壩軸箱線，將征壩體分迎成若干曉壩段。重力壩村橫縫作賓用：1括）減小挑溫度應(yīng)頸力，2遞）適應(yīng)綁地基不梢均勻變績形，3等）滿足棟施工要另求（如熊混凝土玩澆筑能貴力及溫盒度控制三）間距：豪12-維20米賭，也有誘達(dá)20伶米（一）尋永久界性橫縫常做成厲平面，出不設(shè)鍵陳槽，不邪進行灌產(chǎn)漿，各儉壩段獨咳立工作絞?，F(xiàn)在年常是溫握度縫、版沉降縫劍合二為救一，故蕉留成-將2cm恒寬的縫夫。橫縫鉛內(nèi)需設(shè)封止水。尼止水材另料：紫造銅片，術(shù)橡膠、有塑料及停瀝青等租。對于逐高壩應(yīng)吼采兩道果止水，表中間設(shè)定瀝青井女，中低鼓壩適當(dāng)綁簡化。止水片及乖瀝青井需迫伸入巖基誦一定深度滾，約30勸-50c狹m，井內(nèi)牙填滿瀝青摘沙，止水婆井延伸到宵最高水位總以上，瀝桐青井需延岡伸到壩頂蕉。沿溢流面諸，壩體下謠游最高水得位以下和亦穿越橫縫顆的廊道和造孔洞周邊營均需設(shè)止執(zhí)水井。（二）較臨時性田橫縫主要用于漏下述情況送:（1）河籃谷狹窄，系做成整體社重力壩可苦適當(dāng)發(fā)揮由兩岸的支牽撐作用，止有利于壩庫體的強度柜和穩(wěn)定。（2）岸東坡較陡的霉各壩段連門成整體可丸以改善岸段坡的穩(wěn)定扒性。（3在洽軟弱破朝碎帶上陪的各壩奸體，連接成整體坑增加壩丙體剛度喪。（4）強宅地震區(qū)，筒如壩段連耐成整體，切可提高壩壯體的抗震床性能。臨時橫粘縫的縫礎(chǔ)面鍵槽咽和灌漿領(lǐng)系統(tǒng):為增加何縫面的燥水平向昂抗剪能孫力時,熱鍵槽豎均向布置值。為增加赴縫面的埋鉛直向變抗剪能縣力時,詞鍵槽水罪平向布版置。臨時豎柔縫灌漿能高度視窄壩高和煮傳力的討需要而顫定，可點全部灌查，也可委局部灌滅。（三）劃壩體與滑基巖面蠶的連接意義：廢連接必穿須緊密束，以免媽發(fā)生滲未漏，影證響壩體鬧穩(wěn)定。作法：階基巖橫頸向坡（卻對岸方闖向）緩非于1:將2時，浪壩體澆言筑后利六用帷幕鄉(xiāng)豐灌漿對屢接觸灌劉漿封實泛；當(dāng)橫游向坡陡密于1:評2時，摧設(shè)接觸旋面止水斜，在基株巖中挖在槽嵌入柏止水片紀(jì)；當(dāng)橫復(fù)向坡陡礙于1:戶1時，留按臨時遭橫縫處絕理，在固接觸面惱上布設(shè)留灌漿系贏統(tǒng)，沿搞周圍嵌牛入止水撓片，待惰混凝土民冷卻后勻進行接頓縫灌漿坡。四、縱縫平行于壩捏軸線方向躁設(shè)的縫。目的：適劉應(yīng)混凝土匠的澆筑能探力和減小紅施工期的扎溫度應(yīng)力芒?？v縫是臨僵時縫，待統(tǒng)壩體降到康穩(wěn)定溫度獎后進桌行接縫灌流漿?？v縫布卻置形式燥：鉛直朽、錯縫舊、斜縫漠。不設(shè)縱另縫——精通倉澆噴注（一）族鉛直縱捉縫間距15龍—30m紐奉。為了使布縫面更好掉地傳力，始設(shè)三角笑形鍵槽。欣槽面大致宴順主應(yīng)力疾方向。為保證壩臥面的整體筍性，鉛縫灑面布設(shè)灌歉漿系統(tǒng)。翼待壩體溫銹度冷卻到慢穩(wěn)定溫度六，壩塊收唱縮，縫的床張開度達(dá)戲到0.5駁mm以上踢時進行灌桿漿，縫四散周設(shè)止水丑片。灌漿壓明力太高氣會使壩捉塊底部礎(chǔ)產(chǎn)生過全大的拉仇應(yīng)力，皮使壩體是破壞。展太低又霧不能保尊證灌漿較質(zhì)量。井一般進原漿管壓繼力0.被35—轎0.4啟5Mp悲a(0村.35薄—0.累45k臨g/c最m2)，出漿憤管壓力0冠.20—居.25M磁pa縱縫兩側(cè)映的壩塊可毛以單獨上外升，丹高曲差不宜太源大。若高瞎差太大，盟后澆混凝溫土的溫度具和干縮變掛形，造成餐灌漿面的打擠壓和剪垂切，影響溪縱縫灌漿捷，反過來方對后澆混曉凝土塊鍵盆槽出現(xiàn)剪敲切裂縫。（二）剪錯縫縫面不作洞灌漿處理希。澆注塊名高度在基釋巖附近1慚.5—2孕m，在壩醋體上部不布大于3—晉4m，錯潛縫間距1捕0—15態(tài)m，縫的忙錯距不超相過澆注塊侄的一半。袍錯縫施工鈔簡便，在央低壩上使黑用。（三）蒼斜縫可大段除沿主應(yīng)琴力方向烘設(shè)置，稠因縫面清剪應(yīng)力止很小，灘可以不我灌漿。勇斜縫須果在離上史游面一葉定距離枝處終止店。為防跳止斜縫娛在終止轉(zhuǎn)處向上腳貫穿，票須采用禿并縫措像施：布包設(shè)并縫益鋼筋、瓜設(shè)并縫更廊道等雅。施工容最好使抽上下塊員均勻上相升。施哲工復(fù)雜案，較少高采用。（四）通樓倉澆筑施工簡惱便，有度利于加脊快施工謝進度。紙壩的整棄體性好史，是發(fā)綢展的方中向。但盒是要注鍬意溫控位。五、施工熔縫（水平堵工作縫）澆注塊厚縫度一般為猾1.5—咸4.0m塞。在基巖謙表面用0炎.75—固1.0m兵的薄層澆灶注，以利我散熱、防碧止開裂。騙上下澆注違塊之間常盆間歇3—悅7天。新壓混凝土澆篩注前，須蠢清除縫面茂渣、灰塵判和水泥乳述膜，用風(fēng)袋水槍或壓枯力水沖洗勉，使表面腔成為干凈程麻面。再聚均勻鋪一析層2—3青cm的水漁泥沙漿，鋼然后澆注貪。六、壩體或排水為減小滲仗水對壩體掘的不利影怎響，在靠農(nóng)近上游面碰處布設(shè)排匙水管。距陜上游面要舉求小于壩躺前水深的乓1/10侵—1/1傭2，使?jié)B斜透坡降在圣允許范圍害內(nèi)。管距益2—3m蠶。管徑1崗5—25根cm，太校小易堵塞縮慧。排水管與捷廊道連接權(quán)多采用直局通式，且植多在上游紅側(cè)（使廊票道干燥）旗。七、廊吃道系統(tǒng)為滿足施宜工和適用畜要求（如渴灌漿、排駛水、觀測呀、檢查、所交通的需務(wù)要），須飯在壩體內(nèi)膏設(shè)置各種苦廊道。這果些廊道相壯互連通，誰構(gòu)成廊道烈系統(tǒng)。（一）螞基礎(chǔ)灌繪漿廊道設(shè)在壩秋踵部位扣。利用叉混凝土蜂壓重、消提高灌進漿壓力穩(wěn)、保證縣灌漿質(zhì)劉量。一般采獅用城門算洞形。吸斷面尺景寸應(yīng)滿性足灌漿躲作業(yè)的鉗要求。桃一般底尿?qū)?.問5—3狼.0m猴，高3尚.0—居4.0屋m，距適上游面清可取0紫.05格—0.醒1倍陳水頭，友且布小監(jiān)于4—灶5m（婆滲透坡暈降問題用）。廊者道底面芽距基巖泄布小于爐1.5含倍廊道蘋寬度。光廊道上房誠游側(cè)設(shè)規(guī)排水溝車，下游碗側(cè)設(shè)排恢水孔及頁揚壓力悠觀測孔煮。灌漿廊腳道沿地枕形向兩駝岸逐漸怕升高。冤坡度不途宜大于捕40—百45度刊，以便屑鉆孔、熱灌漿操環(huán)作和搬冊運灌漿撈設(shè)備。（二）檢瞧查和壩體徹排水廊道常在靠近簡壩體上游呆面沿高度囑方向隔1燙5—20須m設(shè)檢查扶廊道，最線小寬度為挪1.2m倘，最小高束度為2.哨2m距上若游面布小飛于0.0仁5—0.片07倍水磚頭，且布島小于3m奶（寒冷地孝區(qū)適當(dāng)加匪厚）。上豬游側(cè)設(shè)排熊水溝。（三）廊拘道應(yīng)力計策算和配筋大孔口應(yīng)純力分析比司較復(fù)雜，儉須采用有臟限元法電線算求解，廟或用結(jié)構(gòu)熱試算求應(yīng)宇力。小孔口時腰，用彈性刺力學(xué)中平佩面問題（嘗無限平板掘中孔口的冤應(yīng)力計算粒）求解。第十節(jié)磨溢流蜻重力壩一、工作嘉特點：既擋水又?jǐn)y泄水。除頓滿足穩(wěn)定府和強度外說，還須滿掉足泄洪要強求：1.滿片足泄洪享要求。2.水流排平順流過欄壩體。布鋪產(chǎn)生不利眾的負(fù)壓圾和振動，得避免發(fā)生羨空蝕現(xiàn)象鉛。3.保證火不產(chǎn)生危冶及壩體安犧全的沖刷乞。4.不騎影響樞砌紐中其襲他建筑浪物的正陣常運行射。5.有疲靈活控霜制水流尸下泄的甘機械設(shè)采備。如綱閘門、聾啟閉機刺等。二、孔口信設(shè)計涉及因旋素很多籌：洪水炎設(shè)計標(biāo)筑準(zhǔn)、下疤游防洪酒要求、股庫水位拒雍高有棒無限制圖、是否展利用洪散水預(yù)報洋、過水咬方式以因及樞紐緞地形、語地質(zhì)條譜件等。設(shè)計步驟歐：選定泄寨水方式，買擬定若干撓種泄水布躺置方案。超初步確定召空口高程跨、尺寸，壺按工程等份級相應(yīng)的處洪水設(shè)計瞇標(biāo)準(zhǔn)進行撕洪水調(diào)節(jié)鋸演算。求伸出各方案出的防洪庫摧容，設(shè)計企和校核洪型水位及相頑應(yīng)的下泄哈洪量等。礦然后估算侮淹沒損失基和樞紐造奴價，進行偏技術(shù)經(jīng)濟殊比較，選懸出最優(yōu)方內(nèi)案。（一）洪恨水標(biāo)準(zhǔn)洪水標(biāo)準(zhǔn)臘，包括洪懸峰流量和滋洪水總量卷。是確定庫孔口尺寸是進行凋洪已演算的重輪要依據(jù)。齊選用標(biāo)準(zhǔn)方見P70躍表2—1趁4。（二）柱孔口型恩式1、壩異頂溢流漏式優(yōu)點：①閘門聾承受的戀水頭較倉小，孔客口尺寸睜可以較答大。②閘門才全開時淡，下泄隆流量與岔堰頂水孫頭H03/2成正比，禿超泄能力管強。③閘門胖在頂部讓，操作圍方便，羊易于維肝修，安謎全可靠牙。④能排水懷及其他漂妖浮物。堰頭設(shè)閘顯門——大趁中型——趴調(diào)節(jié)庫水際位和下泄是流量堰頭不衣設(shè)閘門驅(qū)——小滲型——慎結(jié)構(gòu)簡財單，管瞞理方便2、大染孔口溢勵流式：舟上部設(shè)框胸墻，渠降低堰閥頂高程摧。胸墻：固未接胸墻，夏活動胸墻優(yōu)點：可桂根據(jù)洪水擁預(yù)報提前胞放水，提織高了調(diào)洪亮能力。2.孔歉口尺寸裝設(shè)閘門脾的溢流壩朽,常用閘囑門將溢流桶壩段分割貞成若干個宮等寬的溢梨流孔口.確定孔晚口尺寸乎時應(yīng)考罵慮的因蘋素:1．滿足松泄洪要求2．孔愚口寬度量越大,貧閘門尺寄寸越大荷,啟門算力越大崗,啟門啊和啟閉寬機的構(gòu)技造就較退復(fù)雜.3．孔口深高度越大巧,q大,筆溢流壩段贊越短;孔處口寬度越伸小,孔數(shù)揮多、閘門剝多，溢流屈段總長也礦相應(yīng)加大衰。4.帶q大，趨消能困明難，為蜓了對稱剃均衡開授啟閘門輔，以控困制下游奪河床流概態(tài)，孔原口數(shù)目回最好采酸用奇數(shù)鍋。（四）閘藏門和啟閉壟機閘門分為柄：工作、往檢修。掙工作門：考平面門和株弧形門。寒檢修門丟：平面門籠、疊梁門煤。

平面棟門優(yōu)點：束結(jié)構(gòu)簡單侵、閘門受潑力條件較炊好，閘門從較短，多師孔口共用壞一臺活動儲門機。缺躬點：啟閉燦力較大，倉閘墩較厚叫。

弧門慎優(yōu)點：啟暗閉力小、藏閘墩薄、姥無門槽水如流平順買缺點：閘習(xí)墩較長，遠(yuǎn)受力條件工差。

弧斥形門用固蘆定式啟閉湯機。

平狀面門：活赴動門機（萬工作、檢牌修平門共哀用）（五）閘穿門和工作校橋閘門的哭斷面形戰(zhàn)狀應(yīng)使罩水流平緒順。上游端伏常采用膝：橢圓堂形，半椅圓形或獵流線疼型。上游端導(dǎo)：采用槳：收縮喘成流線濱形現(xiàn)有：方睛形童寬尾墩（六）橫姿縫的布置①墩再中分縫倦：墩厚計、工作俘可靠、勢不均勻盡沉降不為影響啟肌閉②孔中對分縫：余墩薄，牙受地基饑不均勻曾沉降影搞響啟閉蔽，水流偵過橫縫嘴，局部警不平順無。三．溢流擾壩設(shè)計中酸有關(guān)高速踩水流的幾進個問題（一）限空化逆和空蝕華。1．基欠本概念選：空化鵝（空穴炊化）：屑由于邊轉(zhuǎn)界突變吸造成水畝流和壁炮面分離馬等各種射原因，企在邊界鄉(xiāng)豐處產(chǎn)生毯負(fù)壓使樸水流中錦某一點尖的壓力池降低到腫水的蒸尤汽壓力務(wù)時，水繩流內(nèi)部縫開始出瘡現(xiàn)蒸汽展空泡，拿稱為“耽空穴”婆即“空沫化”?？瘴g：當(dāng)撿空化水流并運動到壓宵力較高處似，由于汽秤泡的潰破牌，伴隨著皂聲響和巨慚大的沖擊嫂作用，當(dāng)協(xié)這種作用柜力超過結(jié)甚構(gòu)表面材破料顆粒的表內(nèi)聚力時婚，便產(chǎn)生梅剝離狀的誰破壞，這仿種現(xiàn)象稱蹦為“空蝕思”。防蝕、抗欺腐的措施率：①控制過妙水表面的外不平整度腥。②摻氣裝減蝕,轟:當(dāng)流怎速超過由36m蹤蝶/s時悲,即使稱采取表糞面平整柳度處理漢,仍可赴能產(chǎn)生智空蝕,幸故應(yīng)考爭慮其它歇安全措竭施。③采用余抗蝕抗經(jīng)磨性強懷的材料培。（二）至摻氣水自由緩表面產(chǎn)瘡生摻氣貨現(xiàn)象使逆水深增孩大。在躍確定溢割流壩邊爆墻高度瘦時，應(yīng)辰予考慮缺。（三）坑脈動紊動水忙流均產(chǎn)蘋生摻氣潔邊界條旦急劇變哪化處尤處為嚴(yán)重自，脈動甩對建筑蓋物的影援響。1．引祖起結(jié)構(gòu)迅振動甚鼓至共振口。2．加得大壓強篇可達(dá)4柱0%?？赡艽筘?fù)蔥壓，從而榮增大了空盡蝕的可能恥性。（四）匹沖擊波在高速水柱流邊界發(fā)菠生變化處示：斷面擴智大、收縮猜、轉(zhuǎn)彎等驅(qū)，將產(chǎn)生毀沖擊波。四．溢流隆面曲線及句剖面設(shè)計（一）溢睬流曲線：組成：瘡①有較疾高的流阻量系數(shù)甜；②水流昂平順，來不產(chǎn)生竄空蝕。溢流面常齡用曲線：誼①WES性曲線；②克一奧疫曲線。（二）強剖面設(shè)垮計五．消購能工的屑設(shè)計原她則及型壤式1．設(shè)掏計原則暢：①盡量使榜下泄水流室的動能消伐耗于水流吃內(nèi)部的紊甚動中，以拿及水流與?？諝獾哪貌辽?。②不產(chǎn)生甜危及壩體泰安全的河羽床或岸坡蛇的局部沖每刷。③下泄田水流平啦穩(wěn)，不憤影響其團他建筑繩物的運狡行。④結(jié)構(gòu)蓬簡單，三工作可越靠。⑤工程量暗小，經(jīng)濟誕。2．消陷能工的陜型式：皺底流式域、排流尖式、面墻流、消護力肩。3．選堆擇消能躍工的依泄據(jù)：地鍵形、地塵質(zhì)、樞如紐布置腎、水頭芽、流量仙、下游橋水深及如其變幅黑等進行娛技術(shù)經(jīng)蔽濟比較掌。重要課工程應(yīng)有作模型渾試驗。六．底撥流消能（一）踢水流杠條件及消習(xí)能措施。在壩趾繩下游設(shè)策消力池漠，消力按坎等。魚底流消抹能工作趕可靠，瘡但是工欄程量大膜。下泄不扁同流量膨產(chǎn)生的喉躍后水袋深h”惑與下游附實際水襖深t的怎關(guān)系，族有以下爐五種情芽況：Q——h沸”和Q—磚—t重合框。①表明任鉤何情況下冒均產(chǎn)生臨艇界水躍，車無須修消拾力池，只卷須在水躍拐范圍內(nèi)修股護坦即可鍋。這是最理則想情況，毛實際很少束見。②何情況犧他t<h忠”,產(chǎn)蠻生遠(yuǎn)驅(qū)式袍水躍。需夢要消力池覽、消力坎伶及綜合消企力池，以非促使在坎捐趾處產(chǎn)生戒淹沒水躍淋。③表明缺在各種螺流量下誘t>h姑”,均夜產(chǎn)生淹刺沒水躍截。淹沒顫度大時顆，產(chǎn)生鴿高速潛媽流，水題躍長度史加大。朱消能采脂用消力縱戽或斜恰坡式（刷逆坡式葉）護坦鍋，（計杏算方法幣不成熟嬸）④小Q盞時，Q芬<Qk時t<h脆”，下游佳水深不足羞，產(chǎn)生遠(yuǎn)拋驅(qū)水躍。屯Q>Qk時，t>良h”,下裁游水深大府，產(chǎn)生淹稀沒水躍。吃這時采用著斜坡式護箏坦與消力詢池相結(jié)合禍得方式（湊并稱消力頸護）。⑤與④攜相反。蹄也用消曾力戽消左能，消棗力池按側(cè)最大流抹量設(shè)計罰。（一）護宿坦結(jié)構(gòu)護坦的系作用：忌保護河環(huán)床不受尊高速水版流的沖竄刷。長度：底忘流式消能躲延伸致水哥躍末端，嘴其他型式白，也需在濤壩趾下游御設(shè)置護坦鴨。厚度：滿吼足穩(wěn)定要籮求。上游量厚，下游掀?。魉傥中?，壓力怠大）。為防止憑護坦受隨基巖約辟束產(chǎn)生妄溫度裂色縫、在懼護坦內(nèi)羨設(shè)置溫透度伸縮睜縫，順慨河向的盤縫與閘五墩中心慕線對應(yīng)領(lǐng)，橫向牧的縫間遞距10冒~15糾m，護液坦底下浙設(shè)排水姓系統(tǒng)（嶄降低揚拐壓力）遮，護坦般末端做瓜成齒墻送以防水蓄流淘刷歸。材料：采錦用抗蝕耐策磨砼。七、挑素流消能貼（適用賣于基巖上比較堅銳固的高吩、中壩岸）消能特點結(jié)：將下游食高速水流搜拋向空中歸，使水流雕擴散、摻漂氣，然后虛跌入下游蹤蝶河床水墊語中，發(fā)生倡旋滾和摩挑擦，以消龍耗能量，珠本消能方弄式優(yōu)點：熟簡單、經(jīng)我濟、工期袋短；缺點鑰：尾水活棟動比較大添，霧化大貌，影響電背站工作。設(shè)計內(nèi)偽容：鼻多坎型式仔、反弧襖半徑、所鼻坎高應(yīng)程、孫挑射角危度。（一）連踩續(xù)式鼻坎主要優(yōu)呼點是：菊構(gòu)造簡勺單，射稻程遠(yuǎn)，思水流平酒順，很滋少產(chǎn)生旦空蝕。鼻坎挑巷射角一械般θ=筑20~彎25°憤，深水錢河槽θ棄=15雄~20脈°。(在4仁5以內(nèi)聽，角度烈愈大，華挑射距追離愈遠(yuǎn)洽，但入煉水角度友也大，踩沖刷坑元也愈深耗)，要崗求>2委.5~凝5.0反弧半徑甲R=（8置~10）煤h，h鼻劉坎上水深貨。R大小主，水流轉(zhuǎn)冊向不平順扣；過大時熟，鼻坎向涂下游延伸殼太長，增撞大工程量烘。鼻坎高巡壽程：一唉般高出脖下游最測高水位陸1~2透m，現(xiàn)些有低鼻亡坎挑流貿(mào)低于下烏游最高岡水位，漁如浸窩俊。挑距及沖衰坑計算公姨式見P8丘3（2-茅104）裳，（2-揭105）企。（二）差輩動式挑流教鼻坎優(yōu)點：使物挑射水舌猶擴散，分田成兩段，專相互撞擊夠、加大摻偷氣量，加姐大空中耗圾能，減小肆入水的單脊位面積上呈的能量，世減小沖刷厭，下游波叛動也小些虎。型式：矩慢形和梯形恨齒坎（見薄P84圖漫）；缺點：息矩形側(cè)售壁易產(chǎn)飲生較大運負(fù)壓；分梯形施椒工復(fù)雜漲。八、面柱流式消危能適用于中員小型工程帽，水頭低捕，下游水鴿深大且變窩幅小。消能特堅點:利喝用鼻坎振將主流烤挑至水悔面，在財鼻坎附尸近表面脅主流與賓河床之今間形成偵逆向旋旨滾。使慰高速水嫌流與河惰床隔開神，避免婦對壩趾螞附近河輛床的沖笑刷，主普流在水凳面逐漸甚擴散消午能，反階向旋滾堆也可消址除一部省分能量榜。優(yōu)點:面德流消能不棟需設(shè)護坦項和其他加礙固措施。缺點:高扣速水流在的表面、伴添有強烈的洞波浪、綿枯延數(shù)里，乒影響電站分運行及下吊游通航，瞇易沖刷兩腐岸。九、消力鉤戽適用：影尾水深繪、變幅礙小、無傷航運要垮求，下芹游河岸聚有一定伐抗沖能限力。特點：轉(zhuǎn)消力戽息是以模現(xiàn)型試驗頌為基礎(chǔ)沈研究成島功的一放種消能提方式。家它是利甲用一個歇較大的鬼反弧半基徑和挑捆角形成私的戽斗斬、在一截定尾水棚深度的斜作用下下，使從丙溢流壩晴下游的莫高速水盜流在戽附斗內(nèi)產(chǎn)邁生激烈沫的表面濱旋滾，隊并使出仇戽的高密速水股愈在底部葉及尾水折中均產(chǎn)匪生旋滾濟，以達(dá)民到較好勒的消能帶效果。獨30年數(shù)首先在眉美國大近苦力壩繡中采用專，我國臂安康采桑用。優(yōu)點：獲工程量驢較消力受池小，糠沖刷坑英比挑流員式淺，誕不存在夫霧化問師題；缺點：下驗游水面波辭動大，易既沖刷岸坡陪，不利航漸運，戽面估磨損率高起，增大了王維修費用收。十、下游瞞折沖水流隆及其防止發(fā)生原柱因：開途啟部分護泄水孔槍，下游躁水流不遣能迅速手在平面信上擴散錄，在主筒流兩側(cè)如容易形毛成回流錄，主流令受到壓言縮，使鄙水流單員寬流量吊增加，冤流速在配長距離迷內(nèi)不能哪降低，我引起河敲床沖刷刑。如兩搬側(cè)回流蛋強度不趴同，水白位不同米，還可拾將主流逢壓向一癥側(cè)，形林成折沖躁水流。危害：（詳見下才頁）危害：1、沖會刷河床唉和河岸挪；2、影響印航運；3、電站錘尾水形成?；亓?，抬率高尾水，筐損失電能孕（落差減獄小），采墓取防止措歲施：①布置共上，盡狂量使溢招流壩下純游水流阿與原河咱床主流之位置方向向一致爸；②運用吸管理，叔閘門均與可開啟贈，或?qū)ΦA(chǔ)稱開啟身；③布置導(dǎo)量流墻。第十一閃節(jié)凡重力壩礙深式泄篩水孔一、作煎用及工拆作條件進口高朽程常接群近死水播位或靠挎近河床丙。作用：①預(yù)泄與庫水，茶增大水拜庫的調(diào)孩蓄能產(chǎn)力；②放空水咸庫，以便認(rèn)檢修；③排放份淤泥，經(jīng)減少淤瞞積；④隨時丸放水，拔以滿足鄰航運和唯灌溉的存要求；⑤施工導(dǎo)嚷流。工作條件征：①孔內(nèi)水北流流速高圍，易產(chǎn)生潮負(fù)壓，空透蝕和振動酸；②閘門在宮水下，承反受的壓力監(jiān)大，檢修誰困難。二、型攪式及布褲置按水流繪條件分擁：有壓焦的、無許壓的；按高程分殼：中孔、培底孔；按布置層炒數(shù)分：單純層、多層帆。1、有壓支泄水孔工作閘門駝布置在出題口，可以堪部分開啟鼻，出口低揀，利用的橡水頭大，緊斷面尺寸撲較小。缺點：閘在門關(guān)閉時競，孔內(nèi)承闊受較大的蛇內(nèi)水壓力璃對壩體應(yīng)蛛力和防滲悉都不利，嶼常需鋼板案襯砌。為垂此進口處悟設(shè)置事故里檢修閘門嚇、平常用鑄來擋水。2、無明壓泄水葛孔工作閘門廢布置在進逮口，為形焰成無壓水以流，需在道閘門后將犁斷面頂部榆升高。（濕工作閘門惡前仍為有暖壓段）優(yōu)點：傅閘門可炒以部分丙開啟