高拱坝2

拱坝的特点1拱坝坝址的地形和地质条件243拱坝的发展概况拱坝的形式4一、拱坝的特点拱坝的定义定义：拱坝是一空间壳体结构，坝体结构是由一系列凸向上游的水平拱圈和一系列竖向悬臂梁组成。

拱坝坝体结构既有拱作用又有梁作用，具有双向传递荷载的特点。

所承受的水平荷载一部分由拱的作用传至两岸岩体，另一部分通过竖直梁的作用传到坝底基岩，如图所示。

拱座和拱冠梁拱坝的拱圈着力点坐落的两岸岩体部分称作拱座或坝肩；位于基岩最深处水平拱圈拱顶处的悬臂梁称作拱冠梁。

拱坝的特点•拱坝的结构：•拱坝的受力：•拱坝的稳定：-6-①拱梁系统的调整②拱圈自身调整为二次拱Ø 结构受力条件好,材料强度可以充分发挥；Ø 超载能力大，安全度高；Ø 抗震性能好；Ø 温度、地基变形是主要荷载；Ø 对地质、地形条件要求高；Ø 拱坝坝身单薄，体形复杂，设计和施工的难度较大Ø在泄洪方面，拱坝不仅可以在坝顶安全溢流，而且可以在坝身开设大孔口泄水。

二、拱坝坝址的地形和地质条件一、对地形的要求（一）地形条件影响因素：拱坝的结构形式、工程布置以及经济性的主要因素。

（二）坝址处河谷形状特征指标：通常用河谷“宽高比”及“河谷断面形状”表示。

1.宽高比与厚高比宽高比：指拱坝基础开挖后对应坝顶高程处的河谷的宽度L与最大坝高H的比值。

厚高比：坝底最大厚度T与最大坝高H的比值，即T/H，用其表示拱坝薄厚程度。

宽高比的影响：L/H值小，说明河谷深窄，水平拱圈跨度较短，拱的刚度较大，受力大部分传给两岸，坝体较薄;L/H值较大时，坝体较厚。

L/H＜2的深窄河谷中可建薄拱坝；L/H=2～3的中等宽度河谷可修建中厚拱坝；L/H>3～4.5的宽河谷多修建厚拱坝；L/H>4.5的宽浅河谷，宜建重力坝或拱形重力坝。

2.河谷断面形状V形，最适宜发挥拱的作用；河谷断面形状 U形，大部分荷载由梁作用承担；梯形，介于两者之间。

第二节拱坝的荷载一、荷载作用在拱坝上的荷载主要有：水压力（静水压力和动水压力）、温度荷载、自重、扬压力、泥沙压力、浪压力、冰压力和地震荷载（地震惯性力和地震动水压力）等。

一般荷载的计算方法与重力坝基本相同，这里只强调作用的拱坝上荷载的某些特点。

1、自重荷载对薄拱坝而言，自重的影响很小，几乎可忽略不计，对中等厚度拱坝和重力拱坝来说，应考虑自重的作用，自重荷载由梁承担。

截面A1、A2间的坝体自重G可按辛普森公式进行计算：2、水平径向荷载主要为静水压力，其次有泥沙压力、浪压力、冰压力等，由拱和梁共同承担。

分担荷载的比例须通过荷载分配的方法来划分。

当基岩弹模与坝体相同时，在均布径向荷载作用下水平面上的应力分布的一般规律是：3、温度荷载这是拱坝设计中的主要荷载之一在水压力和温度荷载共同引起的径向变位中，温度荷载约占据1/3至1/2，对坝顶部分的影响更大。

通常假定温度荷载由拱圈承担。

产生温度荷载的两个原因是：（1）混凝土施工过程中水化热的散发；（2）外界气温的变化。

* 封拱温度：选用下游以年平均气温、上游以年平均水温作为边界条件，求出此时的坝体温度场作为稳定温度场。

工程中，一般选在年平均气温或略低时进行封拱。

* 温升：温度高于封拱温度。

温升对坝肩稳定不利，对应力有利；* 温降：温度低于封拱温度。

温降对坝肩稳定有利，对应力不利。

图3.9 坝体温度变形图(a:温降, b:温升)“＋”为压应力，“－”为拉应力4、扬压力由于拱坝坝底厚度很小，作用于坝底的扬压力较小，除厚拱坝和中厚拱坝需考虑扬压力的作用外，对薄拱坝扬压力可忽略不计。

二、荷载组合拱坝设计荷载组合可分为基本组合和特殊组合二类。

（一）基本组合有以下几种情况：1、水库正常蓄水位及相应的尾水位和设计正常温降，自重、扬压力、泥沙压力、浪压力、冰压力。

2、水库死水位（或运行最低水位）及相应的尾水位和此时出现的设计正常温升，自重，扬压力（或不计），泥沙压力，浪压力。

选择坝型、尺寸 、平面布置，以满 足应力和稳定要求 ，运行要求，经济 要求。

开始在地形图上进行布置选择拱圈型式、悬臂梁的型式倒悬度检查应力分析结束稳定分析§2-2 拱坝的布置拱坝的布置— 2.2.1 拱圈形状与尺寸— 合理的拱圈型式应当是压力线接近拱轴线，使拱 截面的压应力分布趋于均匀。

— 由工程力学知，拱圈在匀布荷载作用下，其合理 拱轴线为一圆弧。

— 圆筒公式： — — 拱圈厚度：—— （2-1）N pR = 0 [][]2[]sin N pR pB d s s s j === 拱坝的布置中心角与拱圈厚度的关系:中心角大一些,拱圈厚度小一 些,拱圈内力小一些,因此适当加大中心角是有利的。

但 过大的中心角将使拱端弧面的切线与河岸等高线的夹 角变小,降低拱座的稳定形性。

同时增加了拱圈长度，工程量不经济。

拱坝的布置— 根据经验：— 拱圈最大中心角高程：0.4～0.7倍坝高 — 混凝土坝拱圈最大中心角：75～110゜ — 浆砌石坝拱圈最大中心角：80～110゜ — 坝底部中心角：50～80゜ — 中小型拱坝可用公式（2-1）初估拱圈厚度，但允许 应力值只能采用容许压应力的一半。

拱坝的布置最合理的拱圈不一定是圆弧，还可能有其他型式,如 三圆心拱、椭圆拱及抛物线拱等。

实际采用时需综合考虑经济、施工等因素，选择合理的拱圈型式。

(a)等厚度圆; (b) 抛物线拱厚度； (c) 三圆心拱； (d) 椭圆拱；(e)变厚圆拱；(f) 变厚非圆拱拱坝的布置（内径、外径、圆心、中心角） 对底部狭窄的“V”字形河谷，宜将各层拱圈外半 径由上至下逐渐减小，可大大减少坝体方量。

拱坝应力条件 较好，梁呈弯 曲形状,兼有拱的作用,更经济，但有倒悬出现，设计及施工较复杂，对“V”、“U”型河谷都适用.Ø等中心角变半径 拱坝的布置Ø变圆心变半径 （内径、外径、圆心、中心角） 让梁截面也呈弯曲形状，因此悬臂梁也具有拱的作用； 同时具有水平向和垂直向的双向曲率。

拦河坝设计规范的技术要求与标准拦河坝是一种常见的水利工程设施，它用于拦截河流的流量，调控水位，防治洪水灾害以及供水等多种目的。

设计拦河坝时，需要遵守一系列的技术要求和标准，以确保工程的安全性和可靠性。

本文将详细介绍拦河坝设计规范的技术要求与标准。

1.拦河坝的基本原则：拦河坝的设计应遵循以下原则：（1）结构安全：拦河坝的设计应具备足够的抗洪、抗冲刷和抗滑稳能力，确保结构的安全性。

（2）流量控制：拦河坝应根据河流的水位变化，具备合理的控制流量的能力，以减轻洪水对下游地区和下游设施的影响。

（3）泄洪排沙：拦河坝应具备泄洪排沙的能力，以保持河道的畅通，减缓泥沙淤积的问题。

（4）生态环境：拦河坝的设计应尽量减少对河流生态环境的影响，保护河流生物多样性。

2.拦河坝的基本要求：（1）结构材料：拦河坝的结构材料应具备强度高、耐久性好、抗腐蚀能力强等特点。

常用的材料包括混凝土、钢筋、钢板等。

（2）坝体形式：拦河坝可采用重力坝、拱坝、土石坝等形式，根据具体情况选择合适的坝体形式。

（3）泄洪设施：拦河坝应设计合理的泄洪设施，包括溢洪道、冲沙孔等，以确保在洪水发生时能够有效地控制水位，降低洪水风险。

（4）坝体防渗措施：为防止水渗透，拦河坝应采取适当的防渗措施，如加装防渗帷幕、防渗板等。

（5）观测监测系统：拦河坝应配备观测监测系统，实时监测坝体变形、应力、水位、流量等参数，以及时发现问题并采取相应措施。

3.设计规范与标准：（1）国家水利工程建设标准：设计拦河坝时，需要遵守国家相关的水利工程建设标准，如《水工混凝土结构设计规范》（GB 50152-2012）、《土石坝设计规范》（SL/T 156-2007）等。

（2）地质勘察规范：进行拦河坝设计前，需进行详细的地质勘察，以了解地质条件和岩土工程参数。

相关的规范包括《地质勘察规范》（GB 50082-2009）等。

（3）抗洪排洪标准：在洪水调节方面，拦河坝需满足国家的抗洪排洪标准，以减少洪水灾害对下游地区的影响。

三类坝的名词解释(二)
三类坝的名词解释
1. 重力坝（Gravity Dam）
•定义：重力坝是一种使用自身重量来抵抗水压力的水利结构。

•示例：世界上最高的重力坝是中国的三峡大坝，它使用混凝土来构建，高度达到185米。

2. 拱坝（Arch Dam）
•定义：拱坝是一种利用拱形结构来分散水压力的水利工程。

•示例：美国的胡佛大坝是一座著名的拱坝，它采用了大量的拱形砌块，通过形成弧形结构来支撑水压。

3. 溢流坝（Overflow Dam）
•定义：溢流坝是一种通过溢流方式来控制水位的水利建筑物。

•示例：荷兰的阿夫福尔登大坝就是一个溢流坝的典型例子。

当河流水位过高时，超过坝顶的水通过溢流道排出，以保持坝体和下游地区的安全。

以上是三类坝的简要解释和相关示例。

这些不同类型的坝在水利工程中具有不同的应用和重要性，对于水资源的储存和调度起着关键
的作用。

通过合理设计和建造这些坝，可以实现有效的洪水控制、能源生产和供水系统。

二道坝原理
二道坝原理是指在水坝工程中，除主坝之外，另行设置一道辅助坝，以增强水坝的泄洪、防洪和调节水量的能力。

二道坝通常位于主坝的下游，可以根据水文地质条件、工程设计和运行需要进行设计。

二道坝的主要功能包括：
1.泄洪：在主坝无法承受多余洪水流量时，二道坝可以分担一部分洪水，减轻主坝的泄洪压力。

2.防洪：二道坝可以起到临时防洪的作用，当主坝遇到问题时，二道坝可以暂时挡水，为解决问题争取时间。

3.调节水量：二道坝可以调节水库的水量，根据农业灌溉、工业用水和城市供水等需求进行蓄水和放水。

4.改善水质：二道坝可以起到净化水质的作用，通过坝体过滤和自然沉淀，提高下游水质。

5.生态环境保护：二道坝为水生生物提供了栖息地，同时也有助于维持湿地生态系统的平衡。

二道坝的设计和建造需要考虑多种因素，如坝体的稳定性、抗冲刷能力、材料选择、施工技术、运行维护等。

此外，二道坝必须与主坝以及其他相关工程（如水泵站、排水系统等）合理配合，以确保水库工程的安全和高效运行。

在中国，二道坝的应用非常广泛，例如在东庄水利枢纽工程中，二道坝的设置就是为了增强双曲拱坝的泄洪消能能
力，保护下游地区免受洪水侵袭，并为水库的水资源管理提供支持。

特高拱坝坝体廊道标准化施工工法特高拱坝坝体廊道标准化施工工法一、前言特高拱坝是一项复杂而重要的工程，其施工需要采用科学的工法和技术，以确保工程的质量和安全。

特高拱坝坝体廊道标准化施工工法是一种先进的施工方法，可以提高施工效率，降低施工成本，保证施工质量和安全。

本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺等进行详细介绍。

二、工法特点特高拱坝坝体廊道标准化施工工法具有以下特点：1. 标准化施工：该工法采用标准化施工工艺，即将整个施工过程分为多个标准化的施工阶段，每个阶段都有具体的施工流程和技术要求，能够减少施工中的变数和风险。

2. 高效节约：通过合理的施工工艺和设计，能够提高施工效率，减少施工时间，节约施工成本。

3. 质量可控：通过严格的质量控制措施和工艺要求，能够确保施工过程中的质量达到设计要求。

4. 安全可靠：在施工过程中，采取了一系列的安全措施，保证施工人员的人身安全和施工设备的安全运行。

三、适应范围特高拱坝坝体廊道标准化施工工法适用于各类特高拱坝工程，包括公路、铁路和水利工程等。

工法可以根据具体工程的情况进行调整和优化，以适应不同的施工要求。

四、工艺原理特高拱坝坝体廊道标准化施工工法通过对施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施进行具体的分析和解释，让读者了解该工法的理论依据和实际应用。

五、施工工艺特高拱坝坝体廊道标准化施工工法的施工过程包括以下几个阶段：1.准备工作：包括勘察设计、施工图纸编制、工程材料准备等。

2.坝体开挖：按照设计要求进行开挖，包括顶升式开挖、坑口加固等。

3.坝肩施工：修筑坝肩、设置廊道支撑体系等。

4.水泥砼浇筑：按照施工图纸的要求进行水泥砼浇筑。

5.坝体养护：对浇筑完成的坝体进行养护和清理。

六、劳动组织特高拱坝坝体廊道标准化施工工法需要合理的劳动组织，包括施工人员的安排、施工进度的控制等。

七、机具设备特高拱坝坝体廊道标准化施工工法所需的机具设备包括挖掘机、起重机、砼泵车等。